Washdyke Lagoon
| Washdyke Lagoon | |
|---|---|
  Washdyke Lagoon | |
| Plats | Canterbury, Nya Zeeland |
| Koordinater | Koordinater : |
| Typ | lagun |
| Inhemskt namn | Waitarakao ( Māori ) |
| Ytarea | 48 hektar (0,48 km 2 ) |
Washdyke Lagoon är en bräckt grund kustlagun ungefär 1 kilometer (0,62 mi) norr om Timaru , södra Canterbury , Nya Zeeland . Lagunen har minskat drastiskt i storlek sedan 1881 då den var cirka 253 hektar (630 acres), nu är den mindre än 48 hektar (0,48 km 2 ) i yta. Den omges av en barriärstrand som är 3 kilometer (1,9 mi) lång och 3 meter (9,8 fot) över högvatten vid dess största punkt (se figur 1). Den minskade lagunens storlek beror på byggandet av vågbrytaren i Timaru Port som hindrar grova sediment från att nå och fylla på Washdyke Barrier. Detta är viktigt eftersom lagunen och de omgivande 250 hektaren (620 tunnland) klassificeras som en tillflyktsort för vilda djur och det visar vilken roll mänskliga strukturer har för kustlinjens utveckling.
Klassificering
Washdyke Lagoon är en kustsjö, lagun av "kvävd" typ eftersom den är separerad från havet av en uppbyggd bar, och har endast minimal tidvatteninsats (<5 % av den totala tidvattenpåverkan till kusten i lagunen). Laguner av denna typ bildas vanligtvis längs högenergi, mikrotidal kustlinjer, har ett högt förhållande mellan sött och saltvatten och är sällan öppna mot havet. Denna typ av lagun skiljer sig från mer "öppna" laguner som är öppna mot havet genom en eller flera kanaler, har en lägre andel sötvatten och bildas direkt i slutet av stora flodmynningar. Laguner bildas när långstrandstransport bygger upp sediment över mynningen av en vattenkälla som skär av det eller avleder det från att direkt nå havet. För att en lagun ska bilda barriären behöver både en grov och fin sedimentkälla, de fina partiklarna vanligtvis från longshore transport offshore och de grova vanligtvis från transport av sediment från flodmynningar. Barriärerna som skapas är beroende av ansamlingen av sediment för att åtminstone vara lika med erosionshastigheten för att lagunen ska förbli separat från havet. Denna balans påverkas också av förändringar i havsnivån, stigande vilket gör att barriären övertoppas och faller vilket gör att en mindre barriär håller lagunen åtskild.
Det finns många exempel på dessa relativt slutna lagunsystem runt om i världen. De flesta har betydande ekologiska värden, så det är viktigt att bevara balansen mellan söt- och saltvatten. Exempel inkluderar Coorong , Australien, 260 kvadratkilometer (100 kvadratkilometer), Laguna de Araruama (Brasilien, 10 360 kvadratkilometer (4 000 kvadratkilometer)), Lake St. Lucia (Sydafrika, 312 kvadratkilometer (120 kvadratkilometer)) och Lake Songkhla (Thailand, 1 040 kvadratkilometer (400 sq mi)). Om sedimentkällorna för dessa barriärer skulle tas bort skulle deras barriärer eroderas bort och vikar skulle bildas i lagunerna med översvämning.
Bildning och inställning
Washdyke Lagoon skapades genom bildandet av en blandad sand- och grusbarriär (MSG) strandbarriär (Figur 2) som tillåter fluvvatten från Washdyke Creek att ackumuleras bakom den, med viss tidvatteninfiltration genom barriären. MSG-barriärtypen är relativt sällsynt och har sin egen unika uppsättning processer och morfologi. MSG-barriärer bildas mest på paraglaciala kuster där det finns en stor mängd grovkorniga sediment tillgängliga och stormvågsförhållanden under vilka mer sedimentlast transporteras i land. De bildar också branta sluttningar i miljöer med hög vågenergi och har mycket höga nivåer av läckage av sötvatten i havet, på grund av det stora kornstorleksintervallet som ökar permeabiliteten. En annan egenskap är zoneringen av sediment på barriären. Grova, platta sediment bildar krönet, medan stora, sfäriska och stavformade sediment utgör den yttre delen och barriärfyllningen består av finare sedimentstorlekar. Washdyke Lagoon är ett användbart exempel på en barriär som uppvisar alla dessa egenskaper.
Lagunen ligger i södra änden av Canterbury Bight . Denna kustlinje kännetecknas av sina blandade sand- och grusstränder och sydliga långstrandsströmmar. Dessa strömmar transporterar grova gråvacksediment som har nått kusten nedför flätade floder som har sitt ursprung i södra Alperna och fina sediment från längre havs. Södra strömmar driver dem norrut och de avsätts sedan på Washdyke Barrier vilket gör att den stannar över högvattenmärket och bildar lagunen.
Den sydliga strömmen som reser upp från söder om Nya Zeelands sydön bildar många laguner längs öst- och sydkusten. Dessa bildar en kedja av laguner inklusive Lake Ellesmere (Canterbury) och Waituna Lagoon (Southland). Liksom Washdyke står även dessa slutna laguner inför möjligheten att bli mycket öppnare system inom en snar framtid.
För närvarande genomgår Kaitorete Barrier (som omsluter Ellesmeresjön) erosion, särskilt i dess södra ände, på grund av kustrotation av strömmar. Det är också möjligt att den permanent kommer att bryta och bilda en öppen vik under de kommande decennierna.
Waituna Lagoon är också hotad av intrång men i det här fallet är det maskineri inte erosion som öppnar kustsjön mot havet. Detta för att den ska kunna användas för jakt och tillåta bete vid dess stränder. Men den öppnas nu oftare vilket ökar den naturliga salthalten i lagunen. Effekterna av detta på inhemska fiskar och fågelarter är fortfarande inte helt klarlagda.
Ledningsfrågor
För närvarande krymper lagunen i en alarmerande takt. Barriären har dragit sig tillbaka 400 meter (1 300 fot) mellan 1865 och 1987 (3,2 meter (10 fot) per år). År 1992 förutspåddes att lagunen skulle ha försvunnit helt år 2000. Även om detta ännu inte har hänt är det fortfarande en möjlighet inom en snar framtid. Detta skulle orsaka översvämningar av industriområdet Washdyke och förlust av livsmiljöer för vilda djur i fristaden.
Den drastiska minskningen av lagunens yta kan åtminstone delvis tillskrivas byggandet av Timaru-hamnen, som startade 1878. Vid byggandet av hamnens 700 meter (2 300 fot) långa vågbrytare (Figur 3) är sedimenttillförseln från söder blockerad från att nå Washdyke Lagoon-området. Sedan konstruktionen har Washdyke-Opihi-kusten förlorat 2 620 000 kubikmeter (93 000 000 cu ft) sediment per år, medan kusten söder om hamnen ackumulerar sediment och bildar 80 hektar ny mark. Detta är en stor förlust norr om hamnen som inte kan ersättas av nuvarande longshore transportmekanismer.
Hamnens vågbrytare svälter barriären av grova sediment från floderna söderut. Som visas i figur 4 transporterades fina och grova sediment innan vågbrytaren byggdes från söder och deponerades på Washdyke Barrier. Men efter att vågbrytaren byggts kan det grova sedimentet inte nå barriären eftersom det samlas på hamnens södra sida. En del sediment tillförs längre till havs genom att passera vågbrytaren men detta är en mycket minskad belastning.
Utan sedimenttillförsel är erosion av barriären snabb eftersom normala processer som spolning fortsätter. Detta händer när vågor träffar barriären och trycker sediment från havssidan till lagunsidan, det finns inget inkommande sediment på havssidan för att återuppbygga barriären. Detta innebär att barriären vandrar landåt när spärråsarna omarbetas. Förhållandet mellan fina och grova sediment som utgör barriären ökas också. De grova sedimenten pansar barriärstrukturen mot havssvall och vindvågor , utan detta sediment är de fina partiklarna mycket mer känsliga för att avlägsnas vilket gör barriärstrukturen mer sårbar. Den maximala våghöjden för denna del av kusten under en oktober visade sig vara 6,3 meter (21 fot), och andra studier har registrerat frekventa brytare runt 5 meter (16 fot) höga. Detta innebär att barriären ofta skulle behöva hantera överträffande händelser.
En annan faktor som hindrar tillförseln av grovt sediment till lagunbarriären är uppdämningen av Waitaki River . Dammen byggdes 1934 som en del av ett vattenkraftsystem och är den enda flätade floden i Nya Zeeland som är uppdämd. Det beräknas att dammen stoppar 50 % av bäddlasttransporten.
Mängden sediment som tillförs barriären är den viktigaste aspekten för att bestämma barriärens inriktning och nedbrytning. Detta visades genom att studera kustbarriärerna på Atlantkusten i Nova Scotia. Detta är särskilt viktigt eftersom dessa barriärer är en av de få andra MSG-stränderna internationellt.
En annan, mer lokal webbplats som är mycket relevant för frågorna vid Washdyke Lagoon är Waimataitai Lagoon. Denna lagun var belägen strax norr om hamnen i Timaru (söder om Washdyke Lagoon och Dashing Rocks) före 1933. Barriären som omsluter lagunen började eroderas snabbt efter byggandet av hamnen vilket resulterade i att lagunen förstördes fullständigt och lämnade bakom sig. en öppen vik i dess ställe.
Internationellt orsakar svält i sediment en erosion av många viktiga kustområden. Vågbrytare och andra konstgjorda strukturer i Thailand är ansvariga för accelererad stranderosion som kan börja påverka turismen under de kommande åren. I Hallsands, Devon, England, orsakade en kombination av en befintlig strandvall och ny grusmuddring för att bilda en hamn från 1986 till 1902 en erosion av hela byn 1917. Detta berodde på sedimentsvält som orsakade erosion av den blandade sanden och grusbarriärstränder som skyddade byn. De är inte ensamma, effekterna av konstgjorda strukturer på att begränsa eller avleda naturliga sedimenttransporter är nu välkända och i viss mån går det nu bort från dessa.
Det finns också ett problem kring föroreningen av lagunen. Närliggande frysverk har tidigare pumpat ut avloppsvatten i lagunen. Arbetare som ansvarade för att kontrollera detta utloppsrör noterade också uttunning av barriären så tidigt som 1897. På senare tid har det funnits oro över föroreningsavrinningen från Washdykes industriområde omedelbart väster om lagunen.
En annan källa till föroreningar var avloppsröret som slutade på havssidan i mitten av barriären och var i bruk fram till 1998. Detta rör löpte ständigt risk för exponering och skada eftersom barriären eroderades och skulle ha bidragit med föroreningar och orsakat nitrifikation i lagunen.
Sanering och framtida förvaltning
Var tionde månad muddras inloppet till Timaru hamn för att hålla kanalen tillräckligt djup för att användas som kommersiell hamn. Varje gång avlägsnas cirka 100 000 kubikmeter (3 500 000 cu ft) finkorniga sediment. Det har bevisats att 20 % av dessa avfall är tillräckligt grova för att gynna Washdyke Barrier, så avfall har dumpats utanför Washdyke-kusten sedan början av 1990-talet. Men 80 % av detta material är olämpligt på grund av sedimentens fina, väderbitna natur, vilket gör dem mindre motståndskraftiga mot vågaktivitet än sedimentkällan före hamnbygget.
Från 1979 till 1985 beställde Timaru kommunfullmäktige att en längd av Washdyke-barriären skulle repareras för att skydda ett avloppsrör och försäkra sig om huruvida systemet skulle kunna skydda barriärstrukturen eller inte. En sektion på 300 meter (980 fot) av barriären höjdes 2–2,5 meter (6 fot 7 in – 8 fot 2 in) med sediment som har rullat över barriären och nu ligger på lagunsidan, och sedan armerade dem med grova sediment hämtas från floden Opihi (12 kilometer (7,5 mi) bort). Trots att rapportens övergripande slutsatser var att projektet var "tekniskt och ekonomiskt genomförbart" har inget ytterligare renoveringsarbete av barriären utförts. Effekterna av återuppbyggnaden på denna del av barriären är dock fortfarande uppenbara (från och med 2006).
Ytterligare arbete krävs för att visa det bästa sättet att upprätthålla ribban ekonomiskt och miljömässigt. Detta arbete måste vara platsspecifikt på grund av den unika morfodynamiken och utmaningarna som lagunen står inför. Blandade sand- och grusbarriärer är ett område som kontinuerligt studeras och vissa långsiktiga beteenden är fortfarande inte förstått. En utmaning för framtida arbete är att Timaru-hamnen är en viktig ekonomisk drivkraft i regionen och delar av samhället kan känna att Washdyke Lagoon är ett nödvändigt offer.
Ekologiskt värde
Washdyke Lagoon är en utfodringsplats för en mängd olika fåglar, inklusive vattenfåglar, handfulla flyttsnäppor och sandsnäppor , hägrar och andra arter av vattenfåglar (Figur 5). Måsar och dottern häckar på singelbarriären på den östra sidan. Under de senaste åren har dock antalet svartpanna dotterel minskat. Saltmarsh ribbonwood, buskar och exotiska växter kan hittas på utkanten av lagunen. Ett rev gränsar till en del av kusten strax utanför barriären och lockar till sig strandsnappare och stenar . Området är också populärt för att fånga sik utanför barriären.
Lagunsystemens ekologi går förlorad om sedimentkällorna för dessa barriärer avlägsnas och deras barriärer eroderar bort, vikar bildas sedan i lagunerna med översvämning. Detta är vad som kommer att hända vid Washdyke Lagoon och andra laguner runt om i världen om mänskliga aktiviteter fortsätter att svälta naturliga sedimenttillgångar. Detta kommer att få ekologiska konsekvenser och kommer också att möjliggöra översvämningar av mark som tidigare skyddats av lagunen, såsom industriområdet Washdyke.
Se även
- Lagun
- Longshore Drift
- Sedimenttransport
- Kusterosion
- Kaitorete spott
- Lake Ellesmere / Te Waihora
- Canterbury Bight
- Waituna Wetlands Scientific Reserve