Sedimentación

La sedimentación es la deposición de sedimentos. Tiene lugar cuando las partículas en suspensión se separan del fluido en el que son arrastradas y se posan contra una barrera. Esto se debe a su movimiento a través del fluido en respuesta a las fuerzas que actúan sobre ellos: estas fuerzas pueden deberse a la gravedad, la aceleración centrífuga o el electromagnetismo. La sedimentación es la caída de partículas suspendidas a través del líquido, mientras que la sedimentación es el resultado final del proceso de sedimentación.

En geología, la sedimentación es la deposición de sedimentos que da como resultado la formación de roca sedimentaria. El término se aplica ampliamente a toda la gama de procesos que dan como resultado la formación de roca sedimentaria, desde la erosión inicial a través del transporte y asentamiento de sedimentos hasta la litificación de los sedimentos. Sin embargo, la definición geológica estricta de sedimentación es la deposición mecánica de partículas de sedimento a partir de una suspensión inicial en el aire o el agua.

La sedimentación puede pertenecer a objetos de varios tamaños, que van desde rocas grandes en agua corriente, suspensiones de polvo y partículas de polen, suspensiones celulares, soluciones de moléculas individuales como proteínas y péptidos. Incluso las moléculas pequeñas proporcionan una fuerza lo suficientemente fuerte como para producir una sedimentación significativa.

Geología

En geología, el término sedimentación se aplica ampliamente a toda la gama de procesos que dan como resultado la formación de rocas sedimentarias, desde la formación inicial de sedimentos por erosión de partículas de afloramientos rocosos, pasando por el transporte y asentamiento de sedimentos, hasta la litificación de los sedimentos. Sin embargo, el término se aplica más particularmente a la deposición de sedimentos y, en el sentido más estricto, se aplica únicamente a la deposición mecánica de partículas de sedimento a partir de una suspensión inicial en aire o agua. La sedimentación da como resultado la formación de accidentes geográficos de depósito y las rocas que constituyen el registro sedimentario. La acumulación de superficies terrestres por sedimentación, particularmente en los valles de los ríos, se denomina agradación.

La tasa de sedimentación es el espesor del sedimento acumulado por unidad de tiempo. Para carga suspendida, esto se puede expresar matemáticamente mediante la ecuación de Exner. Las tasas de sedimentación varían desde menos de 3 milímetros (0,12 pulgadas) para sedimentos pelágicos hasta varios metros por año en partes de los principales deltas de ríos. Sin embargo, la acumulación a largo plazo de sedimentos está determinada menos por la tasa de sedimentación que por la tasa de hundimiento, lo que crea un espacio de alojamiento para que los sedimentos se acumulen a lo largo de escalas de tiempo geológico. La mayor parte de la sedimentación en el registro geológico ocurrió en episodios de depósito relativamente breves separados por largos intervalos de ausencia de depósito o incluso erosión.

Un mayor transporte y sedimentación no deseados de material en suspensión se denomina sedimentación, y es una fuente importante de contaminación en las vías fluviales en algunas partes del mundo. Las altas tasas de sedimentación pueden ser el resultado de una mala gestión de la tierra y una alta frecuencia de inundaciones. Si no se gestiona adecuadamente, puede ser perjudicial para los frágiles ecosistemas del lado receptor, como los arrecifes de coral. El cambio climático también afecta las tasas de sedimentación.

En ambientes estuarinos, el asentamiento puede estar influenciado por la presencia o ausencia de vegetación. Los árboles como los manglares son cruciales para la atenuación de las olas o corrientes, favoreciendo el asentamiento de partículas en suspensión.

Sedimentación mejorada por humanos

Las estrategias de mejora de la sedimentación son proyectos de gestión ambiental que tienen como objetivo restaurar y facilitar los procesos de construcción de tierras en los deltas. La disponibilidad y la deposición de sedimentos son importantes porque los deltas se hunden naturalmente y, por lo tanto, necesitan la acumulación de sedimentos para mantener su elevación, particularmente considerando las tasas crecientes de aumento del nivel del mar. Las estrategias de mejora de la sedimentación tienen como objetivo aumentar la sedimentación en la llanura del delta principalmente restaurando el intercambio de agua y sedimentos entre los ríos y las llanuras bajas del delta. Se pueden aplicar estrategias de mejora de la sedimentación para fomentar la ganancia de elevación de la tierra para compensar el aumento del nivel del mar.El interés en las estrategias de mejora de la sedimentación ha aumentado recientemente debido a su capacidad para elevar la elevación de la tierra, lo cual es importante para la sostenibilidad a largo plazo de los deltas.

Química

En química, la sedimentación se ha utilizado para medir el tamaño de moléculas grandes (macromoléculas), donde la fuerza de la gravedad se aumenta con la fuerza centrífuga en una ultracentrífuga.

Equilibrio de sedimentación

Cuando las partículas que se asientan de una suspensión alcanzan un límite duro, la concentración de partículas en el límite se opone a la difusión de las partículas. La distribución de sedimentos cerca del límite entra en equilibrio de sedimentación. Las mediciones de la distribución arrojan información sobre la naturaleza de las partículas.

Clasificación

Clasificación de la sedimentación:

• La sedimentación tipo 1 se caracteriza por partículas que se depositan discretamente a una velocidad de sedimentación constante, o por la deposición de minerales ricos en hierro en líneas de corriente hasta el punto de origen. Se sedimentan como partículas individuales y no floculan (se pegan entre sí) durante la sedimentación. Ejemplo: material de arena y gravilla
• La sedimentación tipo 2 se caracteriza por partículas que floculan durante la sedimentación y debido a esto, su tamaño cambia constantemente y, por lo tanto, su velocidad de sedimentación también cambia. Ejemplo: coagulación con alumbre o hierro
• La sedimentación tipo 3 también se conoce como sedimentación zonal. En este proceso, las partículas se encuentran en una concentración alta (superior a 1000 mg/L), de modo que las partículas tienden a sedimentarse como una masa y están presentes una zona clara y una zona de lodo distintas. La sedimentación por zonas se produce en el ablandamiento con cal, la sedimentación, la sedimentación con lodos activos y los espesadores de lodos.