Эстуарий

Дельты и эстуарии

  1. Красная птица дунайской дельты

Рассмотрим места впадения рек в водоемы — устья рек. Устья рек, впадающих в большие водоемы, обладают специфиче­ским гидрологическим режимом, отличающимся от режима осталь­ной реки. Он формируется как под влиянием реки, так и прием­ного водоема — озера, моря, океана. Своеобразие устьев, а также их большое экономическое значение заставляют гидрологов заниматься исследованием устьев со все возрастающим размахом.

По характеру влияния приемных водотоков и во­доемов все устья можно разделить на три категории. К первой относятся устья притоков, впадающих в другие реки. Их режим определяется в основном процессами, протекающими в бассейнах сопряженных рек (осадками, испарением, инфильтрацией, поверх­ностным и подземным стоком). Ко второй — озерные устья, где дополнительно сказывается влияние колебаний уровня прием­ного водоема (волнения, течений, сгонов и нагонов, сейш). К тре­тьей категории — морские (океанические) устья, в которых ска­зывается влияние также приливов и отливов.

Морскиеустья рек характеризуются наиболее сложным режимом. В зависимости от высоты приливов и сгон­но-нагонных колебаний уровня, а также продольного уклона рек влияние моря распространяется на разное расстояние вверх по реке. На некоторых реках оно сказывается на протяжении сотен километров. На Амазонке приливные волны поднимаются по реке до 1000 км и более. На всем этом протяже­нии гидрологический режим реки приобретает черты, переходные от реки к морю. Более того, и реки оказывают существенное влияние на часть акватории моря, куда они впадают, вызывая формирование распресненных слоев воды и значительно усложняя режим моря. На удалении в десятки километров от устья поверхностные воды моря (океана) могут быть почти пресными, как, например, против устья Амазонки.

Территорию, включая некото­рую часть нижнего течения реки вместе с ее долиной, где сказы­вается воздействие моря, приле­гающее морское побережье и взморье, называют устьевой областью. Ее схема ее показана на рис.5.12.

Устьевая область

Рис.5.12. Схема устьевой области

Устья рек обычно подразде­ляют на два основных типа: дель­ту и эстуарий. Дельтой назы­вается разветвленное устье, фор­мирующееся при впадении реки в

мелководную часть моря в результате отложения приносимых ею наносов. Эстуарий представляет собой однорукавное расши­ряющееся и часто глубокое устье, свойственное главным образом приливным побережьям.

В пределах обоих типов устья можно выделить общие участки, различающиеся по степени воздействия моря. Обычно выделяют три таких участка: приустьевой участок реки, устьевой участок и устьевое взморье. Верхней границей приустьевого участка считается то место на реке, где прекращаются приливо-отливные и сгонно-нагонные ко­лебания уровня в межень.

Устьевой участок простирается от створа, где в случае дельты начинается деление основного русла на рукава, а в случае эстуария — появляются подводные мели. Нижней границей его яв­ляется морской край — линия, оконтуривающая дельтовые остро­ва либо подводную дельту эстуария; мористее этой линии течение речной воды быстро замедляется.

Предустьевое взморье начинается от морского края и распро­страняется до границы относительного мелководья, образованного речными наносами; оно нередко заканчивается свалом глубин. В пределах взморья происходит растекание речных струй в гори­зонтальной плоскости; живая сила практически иссякает к линии свала глубин.

Дельта — это наносное образование, получающееся в результа­те длительного осаждения в устье твердого материала, который приносится рекой во взвешенном состоянии и по дну. Относитель­но мелкие взвешенные наносы большей частью выносятся за преде­лы устья и предустьевого взморья. Больше всего отлагается материа­ла в период половодья, когда река проносит наибольшую часть годо­вого количества наносов.

Натурные наблюдения и лабораторные эксперименты показы­вают, что образование дельты в элементарном однорукавном русле начинается с появления бара (подводной мели овальной формы в голове устья). В продольном разрезе бар представляет собой гряду с крутым лобовым откосом, постепенно перемещающимся в сторону моря. Одновременно возникают сопряженные с баром приустьевые косы, располагающиеся по сторонам русла. В даль­нейшем, по мере увеличения бара, поток раздваивается, средняя часть бара обнажается и превращается в осередок. Последний при благоприятных условиях закрепляется растительностью, превра­щается в остров. В результате образуется первичная двухрукавная дельта. В последующем каждый из двух рукавов в свою очередь может разделиться, и русловая сеть пополнится новыми островами и руслами. Между рукавами образуются протоки главным образом при прорывах высоких вод. Так происходит формирование гидро­графической сети дельты. Характерным для развитых дельт является постепенное укрупнение островов от морского края к вершине дельты за счет отмирания мелких проток.

Интенсивность развития дельт и их продвижение в сторону моря зависят от ряда факторов, действие которых различно в кон­кретных физико-географических условиях. Благоприятствующими факторами являются большой речной сток и обилие твердого ма­териала, приносимого водой. Речные наносы формируют наиболее крупные аккумулятивные формы, хотя участие прини­мают также морские наносы, продукты переработки берегов и эоловые отложения. Количество выносимого на взморье материала зависит от расхода воды, скорости течения и, следовательно, свя­зано с продольным уклоном русла.

Растительность, покрывающая осередки и остро­ва, способствует их стабилизации, уменьшает скорости течения на затопленных мелях и тем самым усиливает осаждение и накопле­ние наносов, способствуя нарастанию дельты.

Площади дельт достигают десятков тысяч квадратных километ­ров. По состоянию на начало 1970-х гг. дельта Лены имела площадь 33000 км2, Волги — 19000 км2. Линейное увеличение их измеряется десят­ками и сотнями метров в год. Дельта Волги, например, в разные годы за период с 1863 по 1940 г. удлинялась ежегодно на 90 – 370 м. Ежегодное продвижение дельты Миссисипи составляет 80 — 350 м, дельты Нила — свыше 100 м.

Неравномерное действие факторов дельтообразования в сочетании с особенностями первичного рельефа обусловливает морфологическое многообразие устьев. В литературе встречается ряд типизаций дельт, учитывающих их морфологические особенности. Наиболее характерными являются следующие типы: дельта выполнения, выдвинутая, лопастная, клювовидная (рис. 5.13).

Рис.5.13. Типы дельт: а – дельта выполнения (р.Дон), б – выдвинутая (р.Волга), в – лопастная (р.Миссисипи), г – клювовидная (р. Сулак), д – блокированная (р.Камчатка).

Водный режим устьевых областей формируется в результате взаимодействия реч­ных и морских (озерных) вод. Для рек характерно чередование фаз полной и малой воды, а влияние приемного водоема сказывается главным образом через приливо-отливные и сгонно-нагонные колебания уровня.

Эстуарий определяется как место, где частично закрытый водоем с одной или несколькими реками (ручьями), впадающими в него, встречается с открытым морем. Эстуарий представляет собой переходную зону между речной и морской экосистемой, где образовывается уникальная смесь пресной и соленой воды. В эстуариях солоноватая вода, но менее соленая, чем морская, поэтому она пригодна для жизни многих видов флоры и фауны.

Следует также отметить, что соленость и уровень воды в эстуариях меняется в течение дня, потому что вода постоянно циркулирует, и подвергается как речному, так и морскому влиянию. Приток вод разной солености обеспечивают эстуарии высоким уровнем питательных веществ и делают их одним из наиболее благоприятных типов водных экосистем.

Большинство существующих эстуариев образовались во время голоценовой эпохи (около 11 000 лет назад), когда уровень моря начал расти и произошло затопление долин вымытых в процессе эрозии.

Во мире существует много эстуариев, а некоторые из них имеют очень большие размеры. Одни из крупнейших расположены в Северной Америке, и у них есть разные названия, такие как залив, лагуна или лиман, хотя некоторые из этих водоемов не строго соответствуют указанному выше определению эстуариев и могут содержать полностью соленную воду.

Типы и классификация

Наряду с разным размером, эстуарии также различаются по типу, и они классифицируются на основе их геологии и циркуляции воды.

Классификация эстуариев, основанная на геологии, включает:

  • Прибрежные равнины: такие эстуарии образовались тысячи лет назад в конце последнего ледникового периода. В то время уровень моря был ниже, чем сейчас, поэтому существовало больше прибрежных земель. По мере того как большие ледники на суше таяли около 10 000-18 000 лет назад, уровень моря начал расти и заполнять низменные долины рек, чтобы создать прибрежные равнинные эстуарии. Эти эстуарии обычно расширяются и углубляются в сторону моря. Глубина воды редко превышает 30 м.
  • Барьерные: эти эстуарии полу изолированы от морской воды барьерными пляжами (барьерные острова и барьерные косы). Барьерные пляжи формируются на мелководье и, как правило, параллельны береговой линии, что приводит к длинным узким эстуариям. Средняя глубина воды обычно составляет менее 5 м и редко превышает 10 м.
  • Тектонические: эти эстуарии образованы оседанием или обвалом суши, связанным с разломами, вулканами и оползнями. Тектонические эстуарии формируются со временем в районах с линиями разломов. Во время землетрясения могут возникать углубления, когда земля опускается вдоль линий разломов. Если земля опускается ниже уровня моря, и она находится недалеко от океана, морская вода заполняет этот район. Со временем другие разломы позволяют рекам делать то же самое, и в конечном итоге пресная вода и морская вода встречаются для образования эстуария.
  • Фьорды: являются конечным типом геологических эстуарий, и они создаются ледниками. Когда эти ледники движутся к океану, они вырезают длинные глубокие долины на береговых линиях. После того, как ледники позже отступают, морская вода заполняет долины, чтобы встретить пресноводную воду, приходящую из земли, и образовать эстуарии. В верховьях фьордов глубина может превышать 300 м.

Классификация эстуариев, основанная на циркуляции воды, включает:

  • Клиновидный: в этом типе эстуария циркуляция речной воды гораздо сильнее, чем морской, при этом приливные влияния незначительные. Пресная вода находится над соленой водой, а по мере приближения к морю ее слой уменьшается. Более плотная морская вода направляется ко дну эстуария, образуя клинообразный слой. По мере того как развивается разность скоростей между двумя слоями, происходит смешивание соленой и пресной воды.
  • Частично смешанный: в процессе увеличения приливного воздействия, мощность реки уменьшается под воздействием морской нагрузки. Здесь смешивается весь водный столб, поэтому соленость изменяется в поперечном направлении.
  • Хорошо смешанный: в этом эстуарии происходит интенсивное турбулентное смешивание и вихревые эффекты, вследствие чего речная вода смешивается с морской.
  • Обратный: такой тип эстуарий встречаются в сухом климате, где испарение значительно превышает приток пресной воды. Образовывается максимальная зона солености, и как речная, так и морская вода течет вблизи поверхности к этой зоне. Эта вода опускается вниз и распространяется вдоль дна в направлении моря , а также в сторону реки.
  • Прерывистый: этот тип эстуария сильно варьируется в зависимости от количества подступившей пресной воды и способен переходить от полностью морского залива к любому из других типов эстуариев.

Значение

Крупные города по всему миру, включая Нью-Йорк и Буэнос-Айрес расположены вблизи эстуариев. Это означает, что эстуарии имеют чрезвычайно важное экономическое значение. Например, эстуарии США поддерживают более 75% рыбной промышленности страны и увеличивают прирост ее экономики на миллиарды долларов. Город Новый Орлеан, в штате Луизиана, зависит от прибыли рыбной промышленности в дельте реки Миссисипи и ее эстуарии.

Эти районы также являются объектами туризма. Прогулки на лодках, рыбная ловля и наблюдение за птицами — способствуют развитию местной экономики.

Помимо предоставления экономических выгод, эстуарии также чрезвычайно важны для окружающей среды, поскольку они обеспечивают важное место обитания для видов, которым для выживания необходима солоноватая вода. Соленые болота и мангровые леса представляют собой два типа экосистем, которые существуют благодаря эстуариям. В этих районах обитают устрицы, креветки и крабы, а также гнездящиеся виды птиц, такие как пеликаны и цапли.

Из-за изменения солености и уровня воды в эстуариях многие виды, обитающие в них, также разработали различные уникальные адаптации для выживания. Например, эстуарные крокодилы приспособились обитать в солоноватой воде, но они также могут выжить в морской воде или пресной воде, питаясь различными видами и выплывая в море в засушливые периоды.

Примеры

Чесапикский залив и залив Сан-Франциско в США, и залив Святого Лаврентия в Канаде — это очень большие, и важные примеры эстуариев. Вдоль их берегов располагаются крупные города с хорошо развитой экономикой. Они также чрезвычайно важны для окружающей среды.

Чесапикский залив

Чесапикский залив — прибрежный равнинный эстуарий, и он является самым крупным в США. Эстуарий имеет водосборную площадью 165 759 км², а крупные города, включая Балтимор, штат Мэриленд, находятся на его побережье.

Залив Сан-Франциско

Залив Сан-Франциско является тектоническим эстуарием, и это самый большой эстуарий в западной части Северной Америки. Площадь водосбора охватывает 155 399 км². Он окружен такими городами, как Сан-Франциско, Сан-Хосе и Окленд, и в нем обитают многие виды растений, и животных, включая тихоокеанскую сельдь, и большое количество исчезающих водоплавающих птиц. Эстуарий является важным экономическим ресурсом, где сосредоточена промышленность и за счет пресной воды которого, орошаются сельскохозяйственные угодья.

Залив Святого Лаврентия

Залив Святого Лаврентия — также невероятно важный эстуарий, поскольку он обеспечивает выход с Великих озер через реку Святого Лаврентия в Атлантический океан.

Этот эстуарий имеет площадь 226 000 км². Залив Святого Лаврентия — это клиновидный эстуарий, который очень важен для рыбной промышленности Канады, обеспечивающей жителей Квебека большим количеством рабочих мест.

Данные примеры не являются единственными в мире, эстуарии можно обнаружить и на других континентах, включая Южную Америку (эстуарий в реке Амазонка, Ла-Плата и др.), Европу (эстуарий реки Днестр, Обь и др.) и Азию (Онемен, Амур и т.п.).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *