13.6: Estuarios

Los estuarios son cuerpos de agua parcialmente cerrados donde el agua salada se diluye por la entrada de agua dulce de la tierra, creando agua salobre con una salinidad en algún lugar entre el agua dulce y el agua de mar normal. Los estuarios incluyen muchas bahías, ensenadas y sonidos, y a menudo están sujetos a grandes variaciones de temperatura y salinidad debido a su naturaleza cerrada y menor tamaño en comparación con el océano abierto.

Los estuarios pueden clasificarse geológicamente en cuatro categorías básicas según su método de origen. En todos los casos son consecuencia del aumento del nivel del mar en los últimos 18,000 años, comenzando con el final de la última edad de hielo; periodo que ha visto una elevación de alrededor de 130 m. El aumento del nivel del mar ha inundado zonas costeras que anteriormente estaban por encima del agua, e impidió que los estuarios fueran llenados por todos los sedimentos que han sido vaciados en ellos.

El primer tipo es un estuario de llanura costera, o valle fluvial ahogado. Estos estuarios se forman a medida que sube el nivel del mar e inunda un valle fluvial existente, mezclando sal y agua dulce para crear las condiciones salobres donde el río se encuentra con el mar. Este tipo de estuarios son comunes a lo largo de la costa este de los Estados Unidos, incluyendo grandes cuerpos como la bahía de Chesapeake, la bahía de Delaware y la bahía de Narragansett (Figura\(\PageIndex{1}\)). Los estuarios de llanuras costeras suelen ser poco profundos, y dado que hay una gran cantidad de entrada de sedimentos de los ríos, a menudo hay una serie de características deposicionales asociadas a ellos, como escupir e islas barrera.

Figura\(\PageIndex{1}\) Un estuario de llanura costera. El nivel del mar ha subido e inundado lo que alguna vez fue un valle fluvial. La imagen satelital muestra la bahía de Chesapeake y la bahía de Delaware, dos estuarios de llanuras costeras (izquierda: JR, derecha: NASA, Dominio público vía Wikimedia Commons).

La presencia de barras de arena, escuderos e islas de barrera puede conducir a estuarios construidos en bares, donde se crea una barrera entre el continente y el océano. El agua que permanece dentro de la barra de arena está cortada de la mezcla completa con el océano, y recibe entrada de agua dulce del continente, creando condiciones estuarinas (Figura\(\PageIndex{2}\)).

Figura\(\PageIndex{2}\) Un estuario construido en bares. Los bares de arena y las islas barrera han aislado parcialmente una laguna del resto del océano. La entrada de agua dulce a la laguna desde el continente crea condiciones salobres en el estuario. A la derecha se encuentra una imagen satelital de Pamlico Sound, Carolina del Norte, un estuario construido en bares rodeado de asadores e islas barrera (izquierda: JR, derecha: NASA, Dominio Público vía Wikimedia Commons).

Los fiordos son estuarios formados en cuencas profundas en forma de U que fueron talladas por el avance de los glaciares. Cuando los glaciares se derritieron y retrocedieron, el nivel del mar subió y llenó estos canales, creando profundos fiordos de paredes empinadas (Figura\(\PageIndex{3}\)). Los fiordos son comunes en Noruega, Alaska, Canadá y Nueva Zelanda, donde hay costas montañosas que alguna vez estuvieron cubiertas por glaciares.

Figura\(\PageIndex{3}\) Un fiordo es un estuario profundo que fue tallado por movimientos glaciales. A la derecha se encuentra Geirangerfjord, Noruega (izquierda: JR, derecha: Fgmedia, [CC-BY-SA-3.0], vía Wikimedia Commons).

Los estuarios tectónicos son el resultado de movimientos tectónicos, donde las fallas provocan que algunas secciones de la corteza disminuyan, y esas secciones de menor elevación se inundan con agua de mar. La Bahía de San Francisco es un ejemplo de un estuario tectónico (Figura\(\PageIndex{4}\)).

Figura\(\PageIndex{4}\) Un estuario tectónico, formado a partir del hundimiento de la corteza a lo largo de las líneas de falla, y el posterior llenado por agua de mar. La Bahía de San Francisco es un estuario tectónico, que se muestra a la derecha (izquierda: JR, derecha: USGS, Dominio Público, vía Wikimedia Commons).

Los estuarios también se clasifican en función de su salinidad y patrones de mezcla. La cantidad de mezcla de agua dulce y salada en un estuario depende de la velocidad a la que el agua dulce ingresa a la cabecera del estuario desde la entrada del río, y de la cantidad de agua de mar que ingresa a la desembocadura del estuario como resultado de los movimientos de las mareas. La entrada de agua dulce se refleja en el tiempo de descarga del estuario. Esto se refiere al tiempo que tardaría en que el agua dulce que fluye entrante reemplace completamente toda el agua dulce que se encuentra actualmente en el estuario. La entrada de agua de mar se mide por el volumen mareario, o prisma mareal, que es el volumen promedio de agua de mar que ingresa y sale del estuario durante cada ciclo de marea. En otras palabras, es la diferencia de volumen entre las mareas altas y bajas. La interacción entre el tiempo de descarga, el volumen de marea y la forma del estuario determinará la extensión y el tipo de mezcla de agua dentro del estuario.

En un estuario mezclado verticalmente, o bien mezclado, hay una mezcla completa de agua dulce y salada desde la superficie hasta el fondo. En un lugar particular la salinidad es constante en todas las profundidades, pero a través del estuario la salinidad es más baja en la cabecera donde entra el agua dulce, y es más alta en la desembocadura, donde entra el agua de mar. Este tipo de perfil de salinidad suele ocurrir en estuarios menos profundos, donde las profundidades poco profundas permiten una mezcla completa desde la superficie hasta el fondo.

Figura\(\PageIndex{5}\) Un estuario bien mezclado. La cuenca poco profunda permite una mezcla casi completa o agua dulce y de mar de arriba a abajo. Las salinidades están en ppt (JR).

Los estuarios ligeramente estratificados o parcialmente mixtos tienen perfiles de salinidad similares a los estuarios mixtos verticalmente, donde la salinidad aumenta de la cabeza a la boca, pero también hay un ligero aumento de la salinidad con profundidad en cualquier punto. Esto suele ocurrir en estuarios más profundos que aquellos que están bien mezclados, donde las olas y las corrientes mezclan el agua superficial, pero la mezcla puede no extenderse hasta el fondo.

Figura\(\PageIndex{6}\) Un estuario poco estratificado. Generalmente más profundo que un estuario bien mezclado, la entrada de agua de mar (flecha azul oscuro) y agua dulce (flecha azul claro) crean un estuario donde la salinidad aumenta con la profundidad, y en la superficie cuando se mueve de la cabeza a la desembocadura del estuario. Las salinidades están en ppt (JR).

Un estuario de cuña salina ocurre donde la salida de agua dulce es lo suficientemente fuerte como para evitar que el agua del océano más densa ingrese a través de la superficie, y donde el estuario es lo suficientemente profundo como para que las olas superficiales y la turbulencia tengan poco efecto de mezcla en las aguas más profundas. El agua dulce fluye a lo largo de la superficie, el agua salada fluye en profundidad, creando una lente en forma de cuña de agua de mar moviéndose a lo largo del fondo. El agua superficial puede permanecer mayormente fresca en todo el estuario si no hay mezcla, o puede llegar a ser salobre dependiendo del nivel de mezcla que se produzca.

Figura\(\PageIndex{7}\) Un estuario de cuña de sal. La fuerte salida del río (flechas azul claro) crea una capa de agua principalmente dulce que se asienta sobre una cuña de agua de mar invadida a lo largo del fondo (flecha azul oscuro). Las salinidades están en ppt (JR).

Los perfiles altamente estratificados se encuentran en estuarios muy profundos, como en los fiordos. Debido a la profundidad, la mezcla de agua dulce y salada solo ocurre cerca de la superficie, por lo que en las capas superiores la salinidad aumenta de la cabeza a la boca, pero el agua más profunda es de salinidad oceánica estándar.

Figura\(\PageIndex{8}\) Un estuario altamente estratificado. La fuerte desembocadura del río y una cuenca profunda evitan la mezcla entre el agua superficial y el fondo, creando un estuario que se estratifica verticalmente. Las salinidades están representadas en ppt (JR).

Los estuarios son muy importantes comercialmente, ya que albergan la mayoría de las áreas metropolitanas del mundo, sirven como puertos para la actividad industrial, y un gran porcentaje de la población mundial vive cerca de los estuarios. Los estuarios también son muy importantes biológicamente, especialmente en su papel de criadero de muchas especies de peces, aves e invertebrados.