Elvedelta -River delta

Ebro -elvedeltaet ved Middelhavet .
Sacramento – San Joaquin (California) Delta ved flomstadiet, tidlig i mars 2009.

Et elvedelta er en landform formet som en trekant, skapt av avsetning av sediment som bæres av en elv når strømmen forlater munnen og går inn i langsommere eller stillestående vann. Dette skjer der en elv kommer inn i et hav , hav , elvemunning , innsjø , reservoar eller (sjeldnere) en annen elv som ikke kan frakte bort det tilførte sedimentet. Den heter så fordi dens trekantform ligner den greske bokstaven Delta. Størrelsen og formen til et delta styres av balansen mellom vannskilleprosesser som tilfører sediment, og mottaksbassengprosesser som omdistribuerer, sekvestrerer og eksporterer det sedimentet. Størrelsen, geometrien og plasseringen av mottaksbassenget spiller også en viktig rolle i deltautviklingen.

Elvedeltaer er viktige i menneskelig sivilisasjon , ettersom de er store produksjonssentre for jordbruk og befolkningssentre. De kan gi kystlinjeforsvar og kan påvirke drikkevannsforsyningen. De er også økologisk viktige, med ulike arters sammensetninger avhengig av deres landskapsposisjon.

Etymologi

Et elvedelta heter det fordi formen på Nildeltaet tilnærmer seg den trekantede store greske bokstaven deltaet . Den trekantede formen til Nildeltaet var kjent for publikum av klassisk athensk drama ; tragedien Prometheus Bound by Aeschylus omtaler det som det "triangulære nilotiske landet", men ikke som et "delta". Herodots beskrivelse av Egypt i hans Historier nevner deltaet fjorten ganger, som "deltaet, som det kalles av jonerne ", inkludert beskrivelse av utstrømningen av silt i havet og den konvekst buede havsiden av trekanten. Til tross for sammenligninger med andre elvesystemers deltaer, beskrev ikke Herodot dem som "deltaer". Den greske historikeren Polybius sammenlignet landet mellom elvene Rhône og Isère med Nildeltaet, og refererte til begge som øyer, men brukte ikke ordet delta. I følge den romerske geografen Strabo rapporterte den kyniske filosofen Onesicritus fra Astypalaea , som fulgte Alexander den stores erobringer i India , at Patalene (deltaet til Indus-elven ) var "et delta". ( Koinē gresk : καλεῖ δὲ τὴν νῆσον δέλτα , romanisert:  kalei de tēn nēson délta , lit. 'han kaller øya et delta'). Den romerske forfatteren Arrians Indica uttaler at " deltaet til indianernes land er laget av Indus-elven ikke mindre enn tilfellet er med Egypt".

Som en generisk betegnelse for landformen ved munningen av elven, blir ordet delta først attestert i den engelsktalende verden på slutten av 1700-tallet, i arbeidet til Edward Gibbon .

Formasjon

Et delta dannes der en elv møter en innsjø

Elvedeltaer dannes når en elv som bærer sediment når en vannmasse, for eksempel en innsjø, et hav eller et reservoar . Når strømmen kommer inn i det stående vannet, er den ikke lenger begrenset til sin kanal og utvider seg i bredden. Denne strømningsutvidelsen resulterer i en reduksjon i strømningshastigheten , noe som reduserer strømmens evne til å transportere sediment . Som et resultat faller sedimentet ut av strømmen og avsettes som alluvium , som bygger seg opp for å danne elvedeltaet. Over tid bygger denne enkeltkanalen en deltaisk lapp (som fuglefoten til Mississippi- eller Ural-elvedeltaene ), og skyver munnen inn i det stående vannet. Etter hvert som deltaloben avanserer, blir gradienten til elvekanalen lavere fordi elvekanalen er lengre, men har samme høydeendring (se skråning ).

Ettersom gradienten til elveløpet avtar, avtar mengden av skjærspenning på bunnen, noe som resulterer i avsetning av sediment i kanalen og en stigning i kanalbunnen i forhold til flomsletten . Dette destabiliserer elvekanalen. Hvis elven bryter sine naturlige lemmer (som under en flom), renner den ut i et nytt løp med kortere vei til havet, og får dermed en brattere og mer stabil gradient. Vanligvis, når elven bytter kanal på denne måten, forblir noe av strømmen i den forlatte kanalen. Gjentatte kanalbyttehendelser bygger opp et modent delta med et distribusjonsnettverk .

En annen måte disse distribusjonsnettverkene dannes på er fra avsetning av munningsstenger (midtkanalsand og/eller grusstenger ved munningen av en elv). Når denne midtkanalstangen er avsatt ved munningen av en elv, blir strømmen dirigert rundt den. Dette resulterer i ytterligere avsetning på oppstrømsenden av munningsstangen, som deler elven i to distribusjonskanaler. Et godt eksempel på resultatet av denne prosessen er Wax Lake Delta .

I begge disse tilfellene fremtvinger avsetningsprosesser omfordeling av avsetning fra områder med høy avsetning til områder med lav avsetning. Dette resulterer i utjevning av planformen (eller kartvisningen) av deltaet når kanalene beveger seg over overflaten og avsettes sediment. Fordi sedimentet legges ned på denne måten, er formen på disse deltaene tilnærmet en vifte. Jo oftere strømmen endrer kurs, utvikler formen seg nærmere en ideell vifte, fordi raskere endringer i kanalposisjon resulterer i mer jevn avsetning av sediment på deltafronten. Mississippi- og Ural-deltaene, med sine fugleføtter, er eksempler på elver som ikke renner ofte nok til å danne en symmetrisk vifteform. Alluviale viftedeltaer , sett av navnet deres, avulerer ofte og nærmere en ideell vifteform.

De fleste store elvedeltaer utløper til intrakratoniske bassenger på bakkanten av passive marginer på grunn av flertallet av store elver som Mississippi , Nilen , Amazonas , Ganges , Indus , Yangtse og Yellow River som strømmer ut langs passive kontinentale marginer. Dette fenomenet skyldes hovedsakelig tre faktorer: topografi , bassengområde og bassenghøyde. Topografi langs passive marginer har en tendens til å være mer gradvis og utbredt over et større område, noe som gjør at sedimenter kan hope seg opp og akkumuleres over tid for å danne store elvedeltaer. Topografi langs aktive marginer har en tendens til å være brattere og mindre utbredt, noe som resulterer i at sedimenter ikke har evnen til å hope seg opp og samle seg på grunn av at sedimentet beveger seg inn i en bratt subduksjonsgrøft i stedet for en grunn kontinentalsokkel .

Det er mange andre mindre faktorer som kan forklare hvorfor flertallet av elvedeltaene dannes langs passive marginer i stedet for aktive marginer. Langs aktive marginer forårsaker orogene sekvenser at tektonisk aktivitet danner for bratte skråninger, brente bergarter og vulkansk aktivitet som resulterer i at deltadannelse eksisterer nærmere sedimentkilden. Når sedimenter ikke beveger seg langt fra kilden, blir sedimenter som bygger seg opp grovere kornet og mer løsere konsolidert, noe som gjør deltadannelse vanskeligere. Tektonisk aktivitet på aktive marginer fører til at dannelsen av elvedeltaer dannes nærmere sedimentkilden, noe som kan påvirke kanalavulsjon , deltalobbytte og automatisk syklisitet. Elvedeltaer med aktiv margin har en tendens til å være mye mindre og mindre rikelig, men kan transportere lignende mengder sediment. Imidlertid blir sedimentet aldri stablet opp i tykke sekvenser på grunn av at sedimentet beveger seg og avsettes i dype subduksjonsgrøfter.

Typer

Nedre Mississippi River landtap over tid
Delta-lobbytte i Mississippi-deltaet , 4600 år BP , 3500 år BP, 2800 år BP, 1000 år BP, 300 år BP, 500 år BP, gjeldende

Deltaer klassifiseres vanligvis i henhold til hovedkontrollen for avsetning, som er en kombinasjon av elv-, bølge- og tidevannsprosesser , avhengig av styrken til hver. De to andre faktorene som spiller en stor rolle er landskapsposisjon og kornstørrelsesfordelingen til kildesedimentet som kommer inn i deltaet fra elva.

Fluvial-dominerte deltaer

Fluvial-dominerte deltaer finnes i områder med lavt tidevann og lav bølgeenergi. Der elvevannet har nesten lik tetthet som bassengvannet, er deltaet preget av homopycnal strømning , der elvevannet raskt blander seg med bassengvann og brått dumper det meste av sedimentbelastningen. Der elvevannet har høyere tetthet enn bassengvann, typisk fra en tung belastning av sediment, er deltaet preget av hypercynal strømning der elvevannet omslutter bassengbunnen som en tetthetsstrøm som avsetter sedimentene som turbiditter . Når elvevannet er mindre tett enn bassengvannet, som er typisk for elvedeltaer på en havkystlinje, er deltaet preget av hypopycnal strømning der elvevannet blander seg sakte med det tettere bassengvannet og sprer seg ut som en overflate fan. Dette gjør at fine sedimenter kan fraktes over en betydelig avstand før de faller ut av suspensjonen. Senger i et hypocynalt delta faller i en veldig grunn vinkel, rundt 1 grad.

Fluvial-dominerte deltaer kjennetegnes ytterligere av den relative betydningen av tregheten til raskt rennende vann, viktigheten av turbulent sjiktfriksjon utenfor elvemunningen og oppdrift . Utstrømning dominert av treghet har en tendens til å danne deltaer av Gilbert-typen. Utstrømning dominert av turbulent friksjon er tilbøyelig til kanalbifurkasjon, mens oppdriftsdominert utstrømning produserer lange utstrømninger med trange undervanns naturlige lemmer og få kanalbifurkasjoner.

Det moderne Mississippi River-deltaet er et godt eksempel på et fluvial-dominert delta hvis utstrømning er oppdriftsdominert. Kanalavbrudd har vært hyppig, med syv forskjellige kanaler aktive i løpet av de siste 5000 årene. Andre fluvial-dominerte deltaer inkluderer Mackenzie-deltaet og Alta-deltaet.

Gilbert deltas

Et Gilbert-delta (oppkalt etter Grove Karl Gilbert ) er en type fluvial-dominert delta dannet av grove sedimenter, i motsetning til svakt skrånende gjørmete deltaer som i Mississippi. For eksempel vil en fjellelv som legger sediment i en ferskvannssjø danne denne typen delta. Det er vanligvis et resultat av homopyknal flyt. Slike deltaer er preget av en tredelt struktur av topp-, for- og bunn-senger. Elvevann som kommer inn i innsjøen avsetter raskt sine grovere sedimenter på den nedsenkede overflaten av deltaet, og danner dype, dype skogsenger. De finere sedimentene avsettes på innsjøbunnen utenfor denne bratte skråningen som mer forsiktige bunnlag. Bak deltafronten legger flettede kanaler de forsiktig dyppede sengene til toppsettet på deltasletten.

Mens noen forfattere beskriver både lakustrine og marine steder i Gilbert-deltaene, bemerker andre at dannelsen deres er mer karakteristisk for ferskvannssjøene, der det er lettere for elvevannet å blande seg med innsjøvannet raskere (i motsetning til tilfellet med en elv som faller). ut i havet eller en saltsjø, hvor mindre tett ferskvann brakt av elven forblir på toppen lenger). Gilbert selv beskrev først denne typen delta på Lake Bonneville i 1885. Andre steder forekommer lignende strukturer, for eksempel ved munningen av flere bekker som renner inn i Okanagan Lake i British Columbia og danner fremtredende halvøyer ved Naramata , Summerland og Peachland .

Bølgedominerte deltaer

I bølgedominerte deltaer kontrollerer bølgedrevet sedimenttransport formen på deltaet, og mye av sedimentet som kommer fra elvemunningen avbøyes langs kystlinjen. Forholdet mellom bølger og elvedeltaer er ganske varierende og i stor grad påvirket av dypvannsbølgeregimene i mottaksbassenget. Med en høy bølgeenergi nær land og en brattere skråning offshore, vil bølger gjøre elvedeltaer jevnere. Bølger kan også være ansvarlige for å frakte sedimenter bort fra elvedeltaet, noe som får deltaet til å trekke seg tilbake. For deltaer som dannes lenger oppover i en elvemunning, er det komplekse, men kvantifiserbare koblinger mellom vind, tidevann, elveutslipp og deltavannstand.

Gangesdeltaet i India og Bangladesh er det største deltaet i verden, og en av de mest fruktbare regionene i verden.

Tidevannsdominerte deltaer

Erosjon er også en viktig kontroll i tidevannsdominerte deltaer, som Ganges-deltaet , som hovedsakelig kan være ubåter, med fremtredende sandbanker og rygger. Dette har en tendens til å produsere en "dendritisk" struktur. Tidevannsdeltaer oppfører seg annerledes enn elve- og bølgedominerte deltaer, som har en tendens til å ha noen få hovedfordelinger. Når en bølge- eller elvdominert distribusjon har silt opp, blir den forlatt, og en ny kanal dannes andre steder. I et tidevannsdelta dannes det nye distribusjoner i tider når det er mye vann rundt – som flom eller stormflo . Disse distributørene siler sakte opp med en mer eller mindre konstant hastighet til de suser ut.

Tidevanns-ferskvannsdeltaer

Et tidevanns-ferskvannsdelta er en sedimentær forekomst dannet på grensen mellom en opplandsbekk og en elvemunning, i regionen kjent som "subestuary". Druknede kyst-elvedaler som ble oversvømmet av stigende havnivåer under slutten av Pleistocen og påfølgende Holocene har en tendens til å ha dendritiske elvemunninger med mange feeder-sideelver. Hver sideelv etterligner denne saltholdighetsgradienten fra deres brakkforbindelse med elvemunningen til hovedstammen opp til den friske strømmen som mater hodet av tidevannsutbredelse. Som et resultat anses sideelvene for å være "underestuarer". Opprinnelsen og utviklingen av et tidevanns-ferskvannsdelta involverer prosesser som er typiske for alle deltaer, så vel som prosesser som er unike for tidevanns-ferskvannsinnstillingen. Kombinasjonen av prosesser som skaper et tidevannsdelta i ferskvann resulterer i en distinkt morfologi og unike miljøegenskaper. Mange tidevanns-ferskvannsdeltaer som eksisterer i dag er direkte forårsaket av utbruddet av eller endringer i historisk arealbruk, spesielt avskoging , intensivt landbruk og urbanisering . Disse ideene er godt illustrert av de mange tidevanns-ferskvannsdeltaene som prograderer inn i Chesapeake Bay langs østkysten av USA. Forskning har vist at de akkumulerende sedimentene i denne elvemunningen stammer fra avskoging av avskoging etter europeisk bosetning, jordbruk og byutvikling.

Elvemunninger

Andre elver, spesielt de på kyster med betydelig tidevannsrekkevidde , danner ikke et delta, men går ut i havet i form av en elvemunning . Bemerkelsesverdige eksempler inkluderer Saint Lawrence-bukten og Tejo - elvemunningen.

Innlandsdeltaer

Okavango Delta

I sjeldne tilfeller ligger elvedeltaet inne i en stor dal og kalles et omvendt elvedelta . Noen ganger deler en elv seg i flere grener i et indre område, bare for å slutte seg til og fortsette til havet. Et slikt område kalles et innlandsdelta , og forekommer ofte på tidligere innsjøbunner. Begrepet ble først laget av Alexander von Humboldt for den midterste delen av Orinoco-elven , som han besøkte i 1800. Andre fremtredende eksempler inkluderer det indre Niger-deltaet , Peace-Athabasca-deltaet , Sacramento-San Joaquin-elvens delta og Sistan - deltaet av Iran. Donau har en i dalen på den slovakisk-ungarske grensen mellom Bratislava og Iža .

I noen tilfeller deler en elv som renner inn i et flatt, tørt område seg i kanaler som fordamper når den går inn i ørkenen. Okavango-deltaet i Botswana er ett eksempel.

Mega deltaer

Det generiske begrepet megadelta kan brukes til å beskrive veldig store asiatiske elvedeltaer, som Yangtze , Pearl , Red , Mekong , Irrawaddy , Ganges-Brahmaputra og Indus .

Sedimentær struktur

Delta på Kachemak Bay ved lavvann

Dannelsen av et delta er komplisert, flerfoldig og tverrskjærende over tid, men i et enkelt delta kan tre hovedtyper av sengetøy skilles: de nederste sengene, foreset/frontset-sengene og topset-sengene. Denne tredelte strukturen kan sees i liten skala ved krysslag .

  • Bunnsengene er laget av de letteste suspenderte partiklene som legger seg lengst unna den aktive deltafronten, ettersom elvestrømmen avtar inn i den stående vannmassen og mister energi. Denne suspenderte lasten avsettes av sedimentets gravitasjonsstrøm , og skaper en turbiditt . Disse bedene er lagt ned i horisontale lag og består av de fineste kornstørrelsene.
  • De foreskete sengene blir igjen avsatt i skrålag over de bunnsatte sengene når den aktive lappen beveger seg frem. Skogsenger utgjør størstedelen av hoveddelen av et delta, (og forekommer også på lesiden av sanddyner ). Sedimentpartiklene innenfor skoglei består av større og mer varierende størrelser, og utgjør grunnlasten som elva beveger seg nedstrøms ved å rulle og sprette langs kanalbunnen. Når sengelasten når kanten av deltafronten, ruller den over kanten, og avsettes i bratt fallende lag over toppen av de eksisterende bunnbedene. Under vann skapes skråningen til den ytterste kanten av deltaet i hvilevinkelen til disse sedimentene. Etter hvert som forskogene akkumuleres og avanserer, oppstår undervannsskred og justerer den generelle skråningsstabiliteten. Den forutsatte skråningen, som dermed er opprettet og vedlikeholdt, strekker deltaloben utover. I tverrsnitt ligger forsett typisk i vinklede, parallelle bånd, og indikerer stadier og sesongvariasjoner under etableringen av deltaet.
  • De øverste sengene i et fremadskridende delta avsettes etter tur over de tidligere lagte forskogene, avkorter eller dekker dem. Toppsett er nesten horisontale lag av mindre sediment som er avsatt på toppen av deltaet og danner en forlengelse av den landgående alluviale sletten . Når elvekanalene slynger seg sideveis over toppen av deltaet, blir elven forlenget og dens gradient reduseres, noe som får den suspenderte lasten til å legge seg i nesten horisontale senger over deltaets topp. Toppsatte senger er delt inn i to regioner: den øvre deltasletten og den nedre deltasletten. Den øvre deltasletten er upåvirket av tidevannet, mens grensen mot den nedre deltasletten er definert av den øvre grensen for tidevannspåvirkning.

Eksistensielle trusler mot deltaer

Menneskelige aktiviteter både i deltaene og i elvebassengene oppstrøms deltaene kan endre deltamiljøene radikalt. Oppstrømsendringer i arealbruk som anti-erosjon i landbrukspraksis og hydrologisk ingeniørarbeid som damkonstruksjon i bassengene som fôrer deltaer, har redusert levering av elvesediment til mange deltaer de siste tiårene. Denne endringen betyr at det er mindre sediment tilgjengelig for å opprettholde deltalandformer, og kompensere for erosjon og havnivåstigning , noe som fører til at noen deltaer begynner å miste land. Nedgangen i levering av elvesdiment anslås å fortsette i de kommende tiårene.

De omfattende menneskeskapte aktivitetene i deltaene forstyrrer også geomorfologiske og økologiske deltaprosesser. Folk som bor på deltaer konstruerer ofte flomforsvar som hindrer sedimentering fra flom på deltaer, og gjør derfor at sedimentavsetning ikke kan kompensere for innsynkning og erosjon . I tillegg til interferens med deltaforverring , akselererer pumping av grunnvann , olje og gass og bygging av infrastruktur innsynkningen , noe som øker den relative havnivåstigningen. Menneskeskapte aktiviteter kan også destabilisere elvekanaler gjennom sandgruvedrift og forårsake saltvannsinntrenging . Det er småskala innsats for å rette opp disse problemene, forbedre deltamiljøer og øke miljømessig bærekraft gjennom sedimentasjonsfremmende strategier .

Mens nesten alle deltaer til en viss grad har blitt påvirket av mennesker, er Nildeltaet og Colorado River Delta noen av de mest ekstreme eksemplene på ødeleggelsene forårsaket av deltaene ved oppdemming og avledning av vann.

Historiske datadokumenter viser at under Romerriket og Lille istid (tider hvor det var betydelig menneskeskapt trykk), var det betydelig sedimentakkumulering i deltaer. Den industrielle revolusjonen har bare forsterket innvirkningen av mennesker på deltavekst og retrett.

Deltaer i økonomien

Gamle deltaer er en fordel for økonomien på grunn av deres velsorterte sand og grus . Sand og grus blir ofte brutt fra disse gamle deltaene og brukt i betong til motorveier , bygninger, fortau og til og med landskapsarbeid. Mer enn 1 milliard tonn sand og grus produseres bare i USA. Ikke alle sand- og grusbrudd er tidligere deltaer, men for de som er det, er mye av sorteringen allerede gjort ved hjelp av vann.

Byområder og menneskelig bolig har en tendens til å lokaliseres i lavlandet nær vanntilgang for transport og sanitæranlegg . Dette gjør deltaer til et vanlig sted for sivilisasjoner å blomstre på grunn av tilgang til flatt land for jordbruk, ferskvann for sanitæranlegg og vanning , og havtilgang for handel. Deltaer er ofte vertskap for omfattende industrielle og kommersielle aktiviteter så vel som jordbruksland som ofte er i konflikt. Noen av verdens største regionale økonomier er lokalisert i deltaer som Pearl River Delta , Yangtze River Delta , European Low Countries og Greater Tokyo Area .

Eksempler

Ganges–Brahmaputra-deltaet , som spenner over det meste av Bangladesh og Vest -Bengal , India munner ut i Bengalbukta, er verdens største delta.

Selenga- elvedeltaet i den russiske republikken Buryatia er det største deltaet som tømmes ut i ferskvann, i dets tilfelle Baikalsjøen .

Deltaer på Mars

Forskere har funnet en rekke eksempler på deltaer som ble dannet i Mars-innsjøer. Å finne deltaer er et viktig tegn på at Mars en gang hadde store mengder vann. Deltaer er funnet over et bredt geografisk område. Nedenfor er bilder av noen få.

Se også

Referanser

Bibliografi

  • Renaud, F. og C. Kuenzer 2012: The Mekong Delta System – Interdisciplinary Analyzes of a River Delta, Springer, ISBN  978-94-007-3961-1 , doi : 10.1007/978-94-007-3962-8 , pp 7–48
  • KUENZER C. og RENAUD, F. 2012: Climate Change and Environmental Change in River Deltas Globally. I (red.): Renaud, F. og C. Kuenzer 2012: The Mekong Delta System – Interdisciplinary Analyzes of a River Delta, Springer, ISBN  978-94-007-3961-1 , doi : 10.1007/978-94-007 -3962-8 , s. 7–48
  • Ottinger, M.; Kuenzer, C.; LIU; Wang, S.; Dech, S. (2013). "Overvåking av landdekkedynamikk i Yellow River Delta fra 1995 til 2010 basert på Landsat 5 TM". Anvendt geografi . 44 : 53–68. doi : 10.1016/j.apgeog.2013.07.003 .

Eksterne linker