delta řeky -River delta

Delta Sacramento-San Joaquin (Kalifornie) v povodňové fázi, začátkem března 2009.

Říční delta je tvar terénu ve tvaru trojúhelníku, vytvořený ukládáním sedimentu , který je unášen řekou , když tok opouští její ústí a vstupuje do pomaleji se pohybujících nebo stojatých vod. K tomu dochází, když řeka vstoupí do oceánu , moře , ústí , jezera , nádrže nebo (vzácněji) jiné řeky, která nemůže odnést dodaný sediment. Je tak pojmenován, protože jeho trojúhelníkový tvar připomíná řecké písmeno Delta. Velikost a tvar delty je řízen rovnováhou mezi procesy povodí, které dodávají sedimenta procesy přijímací pánve, které redistribuují, sekvestrují a exportují tento sediment. Velikost, geometrie a umístění přijímací pánve také hraje důležitou roli v evoluci delty.

Říční delty jsou důležité v lidské civilizaci , protože jsou hlavními centry zemědělské výroby a populačními centry. Mohou poskytovat ochranu pobřeží a mohou ovlivnit dodávky pitné vody. Jsou také ekologicky významné, v závislosti na jejich krajinné poloze mají různá společenstva druhů.

Etymologie

Delta řeky je tak pojmenována, protože tvar delty Nilu se blíží trojúhelníkovému velkému řeckému písmenu delta . Trojúhelníkový tvar delty Nilu byl znám divákům klasického athénského dramatu ; tragédie Prométheus svázaný Aischylem o něm hovoří jako o „trojúhelníkové nilotské zemi“, i když ne jako o „deltě“. Hérodotův popis Egypta v jeho Historie zmiňuje Deltu čtrnáctkrát, jako „Deltu, jak ji nazývají Iónci “, včetně popisu odtoku bahna do moře a konvexně zakřivené strany trojúhelníku směrem k moři. Navzdory srovnání s deltami jiných říčních systémů je Herodotos nepopsal jako „delty“. Řecký historik Polybius přirovnal zemi mezi řekami Rhône a Isère k deltě Nilu, přičemž obě označoval jako ostrovy, ale slovo delta nepoužil. Podle římského geografa Straba , cynický filozof Onesicritus z Astypalaea , který doprovázel Alexandra Velikého výboje v Indii , hlásil, že Patalene (delta řeky Indus ) byla „delta“. ( Koinē Řek : καλεῖ δὲ τὴν νῆσον δέλτα , romanizováno:  kalei de tēn nēson délta , dosl. 'nazývá ostrov delta'). Římský autor Arrian 's Indica uvádí, že „deltu indické země tvoří řeka Indus ne méně, než je tomu v případě Egypta“.

Jako obecný termín pro tvar terénu u ústí řeky je slovo delta poprvé doloženo v anglicky mluvícím světě koncem 18. století v díle Edwarda Gibbona .

Formace

Delta se tvoří tam, kde se řeka setkává s jezerem

Říční delty se tvoří, když řeka nesoucí sediment dosáhne vodní skupiny, jako je jezero, oceán nebo nádrž . Když tok vstoupí do stojaté vody, již není omezen na svůj kanál a rozšiřuje se do šířky. Tato expanze proudění má za následek snížení rychlosti proudění , což snižuje schopnost proudění transportovat sediment . V důsledku toho sediment vypadává z toku a ukládá se jako naplaveniny , které se hromadí a vytvářejí říční deltu. Postupem času tento jediný kanál vytvoří deltaický lalok (jako je ptačí zob v deltách řeky Mississippi nebo Ural ), který tlačí své ústí do stojaté vody. Jak deltaický lalok postupuje, gradient říčního kanálu se snižuje, protože říční kanál je delší, ale má stejnou změnu ve výšce (viz svah ).

S klesajícím gradientem koryta klesá velikost smykového napětí na korytě, což má za následek ukládání sedimentu v korytě a stoupání koryta vzhledem k nivě . To destabilizuje říční kanál. Pokud řeka prolomí své přirozené hráze (například během povodně), rozlije se do nového toku s kratší trasou do oceánu, čímž získá strmější a stabilnější sklon. Typicky, když řeka přepíná kanály tímto způsobem, část jejího toku zůstává v opuštěném kanálu. Opakované události přepínání kanálů vytvářejí vyspělou deltu s distribuční sítí.

Dalším způsobem, jak se tyto distribuční sítě tvoří, je ukládání tyčí ústí (písek a/nebo štěrk ve středním kanálu u ústí řeky). Když je tato tyč uprostřed kanálu uložena u ústí řeky, proud je směrován kolem ní. To má za následek další usazování na horním konci ústí, což rozděluje řeku na dva distribuční kanály. Dobrým příkladem výsledku tohoto procesu je delta Wax Lake .

V obou těchto případech si depoziční procesy vynucují redistribuci depozice z oblastí s vysokou depozicí do oblastí s nízkou depozicí. To má za následek vyhlazení půdorysného (nebo mapového) tvaru delty, když se kanály pohybují po jejím povrchu a ukládají sediment. Protože je sediment uložen tímto způsobem, tvar těchto delt se blíží vějíři. Čím častěji proudění mění směr, tvar se vyvíjí jako bližší ideálnímu vějíři, protože rychlejší změny polohy kanálu mají za následek rovnoměrnější ukládání sedimentu na frontě delty. Delty řek Mississippi a Ural se svými ptačími nohami jsou příklady řek, které se nevlévají dostatečně často, aby vytvořily symetrický vějířovitý tvar. Aluviální vějířové delty, jak je patrné z jejich názvu, se často a více blíží ideálnímu tvaru vějíře.

Většina velkých říčních delt vytéká do intrakratonických povodí na zadních okrajích pasivních okrajů kvůli většině velkých řek, jako je Mississippi , Nil , Amazonka , Ganga , Indus , Jang -c'-ťiang , a Žlutá řeka vytékající podél pasivních kontinentálních okrajů. Tento jev je způsoben hlavně třemi faktory: topografií , oblastí povodí a nadmořskou výškou povodí. Topografie podél pasivních okrajů má tendenci být pozvolnější a rozšířená na větší ploše, což umožňuje hromadění a akumulaci sedimentů v průběhu času za účelem vytvoření velkých říčních delt. Topografie podél aktivních okrajů bývá strmější a méně rozšířená, což vede k tomu, že sedimenty nemají schopnost se hromadit a hromadit kvůli tomu, že sediment cestuje spíše do strmého subdukčního příkopu než do mělkého kontinentálního šelfu .

Existuje mnoho dalších menších faktorů, které by mohly vysvětlit, proč se většina říčních delt tvoří podél pasivních okrajů spíše než aktivních okrajů. Podél aktivních okrajů způsobují orogenní sekvence tektonickou aktivitu, která vytváří příliš strmé svahy, brekciované horniny a vulkanickou činnost, která vede k vytvoření delty, která existuje blíže ke zdroji sedimentu. Když sediment neputuje daleko od zdroje, sedimenty, které se hromadí, jsou hrubší zrnité a volněji zpevněné, což ztěžuje vytváření delty. Tektonická aktivita na aktivních okrajích způsobuje tvorbu říčních delt, které se tvoří blíže ke zdroji sedimentu, což může ovlivnit avulzi kanálu , přepínání delta laloku a autocykličnost. Aktivní delty řek na okraji bývají mnohem menší a méně hojné, ale mohou transportovat podobné množství sedimentu. Sediment se však nikdy nehromadí v tlustých sekvencích kvůli pohybu sedimentu a ukládání v hlubokých subdukčních příkopech.

Typy

Ztráta půdy na řece Dolní Mississippi v průběhu času
Přepínání delta laloků v deltě Mississippi , 4600 let BP , 3500 let BP, 2800 let BP, 1000 let BP, 300 let BP, 500 let BP, aktuální

Delty jsou obvykle klasifikovány podle hlavní kontroly depozice, což je kombinace říčních, vlnových a přílivových procesů, v závislosti na síle každého z nich. Další dva faktory, které hrají hlavní roli, jsou poloha krajiny a distribuce zrnitosti zdrojového sedimentu vstupujícího do delty z řeky.

Delty s převahou fluviálů

Delty s převahou fluviálů se nacházejí v oblastech s nízkým přílivovým rozsahem a nízkou energií vln. Tam, kde je hustota říční vody téměř stejná jako hustota vody v povodí, je delta charakterizována homopyknálním prouděním , ve kterém se říční voda rychle mísí s vodou v povodí a náhle shazuje většinu své sedimentové zátěže. Tam, kde má říční voda vyšší hustotu než voda v povodí, typicky z velkého množství sedimentů, je delta charakterizována hypercynálním prouděním , ve kterém říční voda objímá dno povodí jako hustotní proud , který ukládá své sedimenty jako turbidity . Když je říční voda méně hustá než voda v povodí, jak je typické pro říční delty na pobřeží oceánu, je delta charakterizována hypopyknálním tokem , při kterém se říční voda pomalu mísí s hustší vodou v povodí a rozprostírá se jako povrch fanoušek. To umožňuje, aby jemné sedimenty byly přenášeny na značnou vzdálenost před usazením ze suspenze. Lůžka v hypocynální deltě klesají pod velmi mělkým úhlem, kolem 1 stupně.

Delty s převahou fluviálů se dále vyznačují relativní důležitostí setrvačnosti rychle tekoucí vody, významem turbulentního tření dna za ústím řeky a vztlakem . Odtok ovládaný setrvačností má tendenci vytvářet delty Gilbertova typu. Odtok, kterému dominuje turbulentní tření, je náchylný k bifurkaci kanálů, zatímco odtok s převahou vztlaku vytváří dlouhé rozvody s úzkými podvodnými přírodními hrázemi a malým počtem bifurkací kanálů.

Moderní delta řeky Mississippi je dobrým příkladem delty s převahou řek, jejíž odtok je ovládán vztlakem. Opouštění kanálu bylo časté, za posledních 5000 let bylo aktivních sedm různých kanálů. Mezi další delty s převahou fluviálů patří delta Mackenzie a delta Alta.

delty Gilberta

Gilbertova delta (pojmenovaná podle Grovea Karla Gilberta ) je typ delty s převahou fluviálu vytvořené z hrubých sedimentů, na rozdíl od mírně se svažujících bahnitých delt, jako je ta Mississippi. Například horská řeka ukládající sediment do sladkovodního jezera by vytvořila tento druh delty. Obvykle je to výsledek homopyknálního toku. Takové delty jsou charakterizovány tripartitní strukturou horních, předběžných a spodních lůžek. Říční voda vstupující do jezera rychle ukládá své hrubší usazeniny na ponořené stěně delty a vytváří strmá ponorná lesní koryta. Jemnější sedimenty se ukládají na dně jezera za tímto strmým svahem jako jemněji se ponořující dna dna. Za přední částí delty ukládají splétané kanály jemně ponořené lůžka topsetu na pláni delta.

Zatímco někteří autoři popisují jak jezerní, tak mořské polohy Gilbertových delt, jiní poznamenávají, že jejich vznik je charakteristický spíše pro sladkovodní jezera, kde je pro říční vodu snazší rychleji se mísit s vodou z jezera (na rozdíl od případu pádu řeky do moře nebo slaného jezera, kde méně hustá sladká voda přiváděná řekou zůstává na vrcholu déle). Sám Gilbert poprvé popsal tento typ delty na jezeře Bonneville v roce 1885. Jinde se podobné struktury vyskytují například u ústí několika potoků, které se vlévají do jezera Okanagan v Britské Kolumbii a tvoří prominentní poloostrovy Naramata , Summerland a Peachland .

Delty s převahou vln

V deltách ovládaných vlnami řídí tvar delty transport sedimentů řízený vlnami a velká část sedimentu vycházejícího z ústí řeky je odkloněna podél pobřeží. Vztah mezi vlnami a říčními deltami je značně proměnlivý a do značné míry ovlivněn režimem hlubinných vln v přijímající pánvi. Díky vysoké energii vln poblíž pobřeží a strmějšímu svahu na moři budou vlny říční delty hladší. Vlny mohou být také zodpovědné za odvádění sedimentů z říční delty, což způsobuje ústup delty. Pro delty, které se tvoří dále proti proudu v ústí řeky, existují složité, ale kvantifikovatelné vazby mezi větry, přílivy a odlivy, průtoky řek a hladinami vody v deltě.

Delta Gangy v Indii a Bangladéši je největší deltou na světě a jednou z nejúrodnějších oblastí na světě.

Delty ovládané přílivem

Eroze je také důležitou kontrolou v deltách ovládaných přílivem, jako je delta Gangy , která může být převážně podmořská, s výraznými písčiny a hřebeny. To má tendenci vytvářet "dendritickou" strukturu. Přílivové delty se chovají odlišně od delt ovládaných řekami a vlnami, které mívají několik hlavních distribučních soustav. Jakmile se rozvodnice ovládaná vlnami nebo řekou zanese, je opuštěna a jinde se vytvoří nový kanál. V přílivové deltě se nové rozvody tvoří v době, kdy je kolem hodně vody – jako jsou povodně nebo bouřkové vlny . Tyto rozvody se pomalu zanášejí víceméně konstantní rychlostí, dokud nevyprchají.

Přílivové sladkovodní delty

Přílivová sladkovodní delta je sedimentární ložisko vytvořené na hranici mezi náhorním tokem a ústím, v oblasti známé jako „subestuary“. Utopená údolí pobřežních řek, která byla zaplavena stoupající hladinou moří během pozdního pleistocénu a následného holocénu , mívají dendritická ústí s mnoha přítoky. Každý přítok napodobuje tento gradient slanosti od jejich brakického spojení s ústím hlavního kmene po čerstvý proud napájející hlavu šíření přílivu a odlivu. V důsledku toho jsou přítoky považovány za „subestuária“. Vznik a vývoj přílivové sladkovodní delty zahrnuje procesy, které jsou typické pro všechny delty, stejně jako procesy, které jsou jedinečné pro přílivové sladkovodní nastavení. Výsledkem kombinace procesů, které vytvářejí přílivovou sladkovodní deltu, je odlišná morfologie a jedinečné environmentální charakteristiky. Mnoho přílivových sladkovodních delt, které dnes existují, je přímo způsobeno počátkem nebo změnami v historickém využití půdy, zejména odlesňováním , intenzivním zemědělstvím a urbanizací . Tyto myšlenky dobře ilustruje mnoho přílivových sladkovodních delt postupujících do Chesapeake Bay podél východního pobřeží Spojených států. Výzkum ukázal, že hromadící se sedimenty v tomto ústí pocházejí z post-evropského osídlení odlesňováním, zemědělstvím a rozvojem měst.

Ústí řek

Jiné řeky, zvláště ty na pobřežích s významným přílivovým rozsahem , netvoří deltu, ale vstupují do moře ve formě ústí . Mezi pozoruhodné příklady patří záliv svatého Vavřince a ústí řeky Tagus .

Vnitrozemské delty

Delta Okavango

Ve vzácných případech se delta řeky nachází uvnitř velkého údolí a nazývá se obrácená říční delta . Někdy se řeka ve vnitrozemí rozdělí na několik ramen, aby se pak znovu spojila a pokračovala do moře. Taková oblast se nazývá vnitrozemská delta a často se vyskytuje na bývalých jezerech. Tento termín poprvé vytvořil Alexander von Humboldt pro střední tok řeky Orinoco , kterou navštívil v roce 1800. Mezi další významné příklady patří vnitřní delta Nigeru , delta míru a Athabasca , delta řeky Sacramento-San Joaquin a delta Sistan . Íránu. Dunaj má jeden v údolí na slovensko-maďarské hranici mezi Bratislavou a Ižou .

V některých případech se řeka tekoucí do ploché vyprahlé oblasti rozdělí na kanály, které se vypařují, jak postupuje do pouště. Jedním z příkladů je delta Okavango v Botswaně .

Mega delty

Obecný termín mega delta lze použít k popisu velmi velkých asijských říčních delt, jako je Yangtze , Pearl , Red , Mekong , Irrawaddy , Ganga-Brahmaputra a Indus .

Sedimentární struktura

Delta na Kachemak Bay při odlivu

Vytváření delty je komplikované, mnohočetné a v průběhu času se prolíná, ale v jednoduché deltě lze rozlišit tři hlavní typy podestýlky: lůžka se spodním uspořádáním, lůžka s předsazenou/přední částí a lůžka s vrchní částí. Tato třídílná struktura může být viděna v malém měřítku křížením .

  • Lůžka dna jsou vytvořena z nejlehčích suspendovaných částic, které se usazují nejdále od aktivního čela delty, protože tok řeky klesá do stojaté vody a ztrácí energii. Toto zavěšené zatížení se ukládá gravitačním prouděním sedimentu a vytváří zákal . Tato lůžka jsou uložena v horizontálních vrstvách a sestávají z nejjemnějších zrnitostí.
  • Předlehlá lůžka jsou zase ukládána v nakloněných vrstvách přes lůžka dna, jak se aktivní lalok posouvá. Lesní porosty tvoří větší část velikosti delty (a také se vyskytují na závětrné straně písečných dun ). Částice sedimentu v předlesních korytech se skládají z větších a proměnlivějších velikostí a tvoří zátěž koryta , kterou řeka posouvá po proudu tím, že se valí a odskakuje po dně kanálu. Když zatížení lože dosáhne okraje čela delta, převaluje se přes okraj a ukládá se ve strmě ponořených vrstvách přes horní část stávajících lůžek. Pod vodou je svah nejvzdálenějšího okraje delty vytvořen pod úhlem uložení těchto sedimentů. Jak se hromadí a postupují předpolí, dochází k podvodním sesuvům půdy, které upravují celkovou stabilitu svahu. Takto vytvořený a udržovaný lesní svah rozšiřuje delta lalok směrem ven. V příčném řezu leží předlohy typicky v šikmých, paralelních pásmech a naznačují fáze a sezónní variace během vytváření delty.
  • Horní lůžka postupující delty se postupně ukládají přes dříve položené předlesy, ořezávají je nebo zakrývají. Topsety jsou téměř vodorovné vrstvy menšího sedimentu uloženého na vrcholu delty a tvoří rozšíření nivy směrem k pevnině . Jak se říční kanály vinou příčně přes vrchol delty, řeka se prodlužuje a její sklon se snižuje, což způsobuje, že se zavěšené břemeno usazuje v téměř vodorovných korytech nad vrcholem delty. Topsetová lůžka jsou rozdělena do dvou oblastí: horní delta rovina a dolní delta rovina. Horní delta není ovlivněna přílivem, zatímco hranice s dolní deltou je definována horní hranicí vlivu přílivu a odlivu.

Existenční hrozby pro delty

Lidské aktivity jak v deltách, tak v povodích nad deltami mohou radikálně změnit prostředí delty. Změny ve využívání půdy proti proudu, jako jsou zemědělské postupy proti erozi a hydrologické inženýrství, jako je výstavba přehrad v povodích napájejících delty, snížily v posledních desetiletích dodávku říčních sedimentů do mnoha delt. Tato změna znamená, že je k dispozici méně usazenin pro udržení tvarů delty a kompenzaci eroze a vzestupu hladiny moře , což způsobuje, že některé delty začnou ztrácet pevninu. Předpokládá se, že pokles dodávky říčních sedimentů bude v nadcházejících desetiletích pokračovat.

Rozsáhlá antropogenní činnost v deltách zasahuje i do geomorfologických a ekologických deltových procesů. Lidé žijící v deltách často staví protipovodňové zábrany , které brání sedimentaci z povodní v deltách, a proto to znamená, že usazování sedimentů nemůže kompenzovat pokles a erozi . Kromě zásahu do agradace delty , čerpání podzemní vody , ropy a plynu a budování infrastruktury urychlují poklesy a zvyšují relativní vzestup hladiny moře. Antropogenní aktivity mohou také destabilizovat říční kanály těžbou písku a způsobit pronikání slané vody . Existuje malé úsilí o nápravu těchto problémů, zlepšení prostředí delty a zvýšení udržitelnosti životního prostředí prostřednictvím strategií na podporu sedimentace .

Zatímco téměř všechny delty byly do určité míry ovlivněny lidmi, delta Nilu a delta řeky Colorado jsou jedny z nejextrémnějších příkladů devastace způsobené deltám přehrazením a odkloněním vody.

Dokumenty historických dat ukazují, že během římské říše a Malé doby ledové (doby, kdy byl značný antropogenní tlak), docházelo v deltách k výraznému nahromadění sedimentů. Průmyslová revoluce jen zesílila dopad lidí na růst a ústup delty.

Delty v ekonomice

Starověké delty jsou přínosem pro ekonomiku díky dobře tříděnému písku a štěrku . Písek a štěrk se často těží z těchto starých delt a používají se v betonu pro dálnice , budovy, chodníky a dokonce i terénní úpravy. Jen ve Spojených státech se vyrábí více než 1 miliarda tun písku a štěrku. Ne všechny pískové a štěrkové lomy jsou bývalými deltami, ale u těch, které ano, se již velká část třídění provádí pomocí vody.

Městské oblasti a lidská obydlí se obvykle nacházejí v nížinách poblíž vodního přístupu pro dopravu a hygienu . Díky tomu jsou delty běžným místem pro rozkvět civilizací díky přístupu k rovné zemi pro zemědělství, sladké vodě pro hygienu a zavlažování a přístupu k moři pro obchod. Delty často hostí rozsáhlé průmyslové a obchodní aktivity a také zemědělskou půdu, která je často v konfliktu. Některé z největších světových regionálních ekonomik se nacházejí v deltách, jako je delta Perlové řeky , delta řeky Yangtze , evropské nížiny a oblast Velkého Tokia .

Příklady

Delta Ganga-Brahmaputra , která se klene nad většinou Bangladéše a Západního Bengálska v Indii ústí do Bengálského zálivu, je největší světovou deltou.

Delta řeky Selenga v Ruské republice Burjatsko je největší deltou ústící do útvaru sladké vody, v jejím případě do jezera Bajkal .

Delty na Marsu

Vědci našli řadu příkladů delt, které se vytvořily v marťanských jezerech. Nalezení delt je hlavní známkou toho, že Mars měl kdysi velké množství vody. Delty byly nalezeny v širokém geografickém rozsahu. Níže jsou obrázky několika.

Viz také

  • Aluviální vějíř  – Vějířovitý nános sedimentu
  • Avulze (řeka)  – Rychlé opuštění koryta řeky a vytvoření nového koryta
  • Ústí  – Částečně uzavřený pobřežní útvar brakické vody
  • Hrádka  – Hřeben nebo stěna k zadržování vody
  • Delta Nilu  – Delta produkovaná řekou Nil při jejím ústí do Středozemního moře
  • Regresivní delta

Reference

Bibliografie

  • Renaud, F. a C. Kuenzer 2012: The Mekong Delta System – Interdisciplinary Analyses of a River Delta, Springer, ISBN  978-94-007-3961-1 , doi : 10.1007/978-94-007-3962-8 , pp 7–48
  • KUENZER C. a RENAUD, F. 2012: Climate Change and Environmental Change in River Deltas Globally. In (eds.): Renaud, F. a C. Kuenzer 2012: The Mekong Delta System – Interdisciplinary Analyses 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). „Monitoring Land Cover Dynamics v deltě žluté řeky od roku 1995 do roku 2010 na základě Landsat 5 TM“. Aplikovaná geografie . 44 : 53–68. doi : 10.1016/j.apgeog.2013.07.003 .

externí odkazy