cúspides de playa

La teoría de las ondas estacionarias de borde se basa en la interacción, cerca de la costa, entre las olas que se aproximan a la orilla y las olas que se han generado perpendicularmente a la costa, denominadas «ondas de borde». La llegada regular de olas entrantes a las aguas cercanas a la costa provoca el desarrollo de ondas perpendiculares a la dirección de las olas entrantes; estas se denominan «ondas de borde». Estas ondas de borde quedan atrapadas cerca de la costa y, cuando dos de ellas convergen desde direcciones opuestas, se forma una onda estacionaria de borde. Los patrones de movimiento de estas ondas son fijos y, por lo tanto, pueden definirse como dos regiones de interés: los puntos nodales y antinodales.

El punto antinodal es donde se produce todo el movimiento a medida que el agua sube y baja, creando una serie de crestas y valles. Entre estos puntos antinodales se encuentran los puntos nodales, donde no hay movimiento vertical. Una ola entrante tiene una altura casi uniforme, pero al chocar con una onda estacionaria de borde, esta altura cambia. Si choca con una cresta, la altura de la ola aumenta, y si choca con un valle, disminuye. En el diagrama adyacente, las dos olas se cancelan entre sí, creando una superficie plana. Sin embargo, esta es una versión muy simplificada de los eventos. La ola entrante tiene el mismo período que la onda de borde, por lo que cambia de cresta a valle en el mismo período que tarda la onda estacionaria en cambiar, manteniendo así el mismo patrón. Estas se conocen como olas síncronas y son muy poco comunes.

Las ondas estacionarias de borde más comunes son subarmónicas y pueden tener un período de onda que duplica el de la onda incidente. Esto produce un sistema de ondas mucho más complejo, ya que para cuando la onda incidente completa un ciclo de cresta a valle, las ondas estacionarias de borde ya han completado dos. Así, lo que comenzó como la cresta de una onda estacionaria de borde dentro del valle de la onda incidente se convierte en un valle antes de que la onda incidente haya cambiado, por lo que lo que inicialmente experimentaba un aumento de altura ahora sufre una caída. En esencia, esto significa que existe una serie de crestas y valles espaciados regularmente a lo largo de la longitud de la onda incidente, causados ​​por su interacción con las ondas estacionarias de borde, y son estos los que provocaron el desarrollo de las cúspides de playa.

En las zonas donde la altura de las olas ha aumentado, estas tienen más fuerza y, por lo tanto, erosionan más; en las zonas donde la altura de las olas ha disminuido, estas tienen menos fuerza y, por consiguiente, erosionan menos. Esto es lo que forma las cúspides, ya que las zonas con mayor erosión se convierten en las bahías de la cúspide y las zonas con menor erosión se convierten en los cuernos.

El problema con la teoría de la onda de borde estacionaria es que solo explicaría la formación inicial de la cúspide y no su crecimiento posterior, ya que a medida que la cúspide aumenta de tamaño, la amplitud de la onda de borde disminuye hasta el punto en que deja de ser un factor.

Esta teoría fue inicialmente descartada debido a sus complicaciones, pero mediante simulaciones informáticas más avanzadas , se ha desarrollado hasta el punto de ofrecer una alternativa razonable a la teoría de las ondas estacionarias en el borde de la playa. La teoría se basa en dos puntos principales que buscan explicar la formación de cúspides de playa espaciadas regularmente.

En primer lugar, la retroalimentación positiva entre la morfología de la playa y el flujo del agua crea patrones de relieve. En una playa plana, se desarrollan áreas superficiales con un relieve ligeramente menor que el de sus alrededores. Las áreas con menor relieve atraen y aceleran las partículas de agua, lo que significa que tienen más energía y el área se erosiona aún más. Mediante la retroalimentación positiva, el área se erosiona cada vez más, creando así la ensenada. El desarrollo de estas áreas de menor relieve provoca una disminución del nivel medio de la playa, por lo que las áreas que inicialmente estaban al nivel ahora se encuentran por debajo del promedio y, como tales, se convierten en áreas de mayor relieve. Las áreas de mayor relieve ralentizan el agua y se depositan sedimentos sobre ellas, lo que aumenta su impacto. Esto crea los cuernos.

El espaciado uniforme de las cúspides se debe a la comunicación de los gradientes superficiales a lo largo de la playa, a través del alisamiento de la superficie de la playa a medida que esta intenta reorganizarse para reducir las variaciones en el plano.

El segundo punto principal sobre el espaciamiento regular de las cúspides es que la retroalimentación negativa disminuirá la cantidad neta de erosión y sedimentación dentro de una cúspide bien formada. Cuando la ola golpea la playa, primero entra en contacto con los cuernos de la cúspide, lo que ralentiza el agua. Esto provoca que pierda energía y que parte del sedimento más pesado que transporta se deposite. Sin embargo, la pérdida de este sedimento le da al agua energía adicional, que utiliza para remover sedimentos de la bahía durante el reflujo.

El problema con esta teoría es que este método de formación de cúspides llevaría tiempo, y si se observara su formación, se vería cómo se forman varias cúspides aleatorias a lo largo de la playa, que luego se extienden lentamente por la costa a medida que su tamaño se iguala, uniéndose las cúspides pequeñas y separándose las más grandes. Pero en la práctica, las cúspides forman un patrón regular casi instantáneamente y aparecen todas al mismo tiempo.