Chaira de inundación

Unha chaira de inundación ou chaira inundable é unha área de terra a carón dun río, que se estende desde a beira do río á base do val que o encerra e que experimenta inundacións durante os períodos de enchente do río que se producen na época actual. O río deposita aluvións de sedimentos sobre esta chaira. A chaira aluvial chea de sedimentos é a maior área na cal se estendeu a chaira de inundación ao longo do tempo xeolóxico e pode incluír partes ás que a enchente do río xa non chega actualmente. Ás veces, as chairas de inundación son erosionadas creando terrazas fluviais. Os solos das chairas de inundación adoitan consistir en arxila, limos, areas e gravas depositadas durante as enchentes.
Debido ás enchentes e inundacións regulares, as chairas de inundación adoitan ter unha alta fertilidade, porque os nutrientes minerais que precisan as plantas se depositan xunto cos sediemntos que deixan as augas. Isto fai que sexan importantes zonas agrícolas; algunhas importantes rexións agrícolas, como os vales do Nilo na Antigüidade e do Mississippi, aproveitaron intensamente as chairas de inundación. Moitas rexións agrícolas e urbanas desenvolvéronse nas chairas de inundación para aproveitaren o seu rico solo e a auga doce. Porén, o risco de inundación é alto nestas zonas, o que pode causar desastres e cómpre planificar un control de inundacións. Formación
A maioría das chairas de inundación formáronse pola deposición no interior de meandros dos ríos e polo fluxo fóra das ribeiras.
No caso dos meandros dos ríos, o fluxo da auga erosiona a ribeira do río na parte externa do meandro. Ao mesmo tempo, os sedimentos deposítanse simultaneamente nunha barra de areas no interior do meandro. Isto denomínase acreción lateral, xa que o depósito crea a barra lateralmente na canle do río. A erosión no exterior do meandro xeralmente equilibra a deposición no interior, así que a canle do río cambia na dirección do meandro sen cambiar significativamente a anchura. A barra de areas acumúlase ata ter un nivel case igual ao da ribeira do río. Ocorre unha erosión neta significativa dos sedimentos soamente cando o meandro corta un terreo máis alto. O efecto global é que, a medida que o río forma meandros, crea un nivel de chaira de inundación composto maiormente de depósitos de barras de sedimentos. A velocidade á que a canle do río cambia varía moito, e informouse de velocidades que van desde demasiado lento para poder medilo ata os 730 m por ano no río Kosi da India.
O fluxo que reborda as ribeiras ten lugar cando o río vén cheo con moita máis auga que a que pode acomodar dentro da súa canle. O rebordamento das ribeiras deposita unha fina capa de sedimentos que son máis grosos e abundantes preto da canle do río. Isto descríbese como acreción vertical, xa que os depósitos acumúlanse de abaixo a arriba. En sistemas fluviais non distorsionados, este rebordamento das augas é frecuente, e ocorre normalmente cada un ou dous anos, independentemente do clima e a topografía. A medición da velocidade de sedimentación nunha inundación de tres días dos ríos Mosa e Rin en 1993 deu velocidades de sedimentación medias na chaira de inundación de entre 0, 57 e 1, 0 kg/m2. Velocidades maiores atopáronse nos diques (4 kg/m2 ou máis) e nas áreas baixas (1, 6 kg/m2).
A sedimentación debido ao fluxo que reborda as marxes está concentrada en diques naturais, deltas de roturas de diques (lobos de rotura) e en zonas húmidas e lagos pouco profundos das cuncas de inundación. Os diques naturais son cristas elevadas ao longo das marxes dos ríos que causan unha rápida deposición a partir das augas de inundación. A maioría das areas en suspensión deposítanse nos diques, deixando que os limos e arxilas se depositen como lama de chaira de inundación a máis distancia do río. Os diques naturais están normalmente construídos de maneira que poden ser relativamente ben drenados en comparación coas terras húmidas próximas, e os diques en climas non áridos xeralmente teñen moita vexetación.
Os deltas de rotura de diques (lobos de rotura) son un depósito sedimentario fluvial que se forma cando unha corrente fluvial rompe os seus diques naturais (ou artificiais) e deposita o sedimento na chaira de maneira parecida a un abano aluvial ou delta. As marxes do río ceden e as augas de inundación discorren pola canle formada. Os sedimentos desde a zona de rotura espállanse formando depósitos con forma de delta con numerosas canles tributarias. A formación destes lobos de rotura é máis común en tramos do río nos que o leito do río está acumulando sedimentos (agradación).
As inundacións repetidas finalmente acumulan unha crista aluvial, cuxos diques natuais e meandros abandonados poden elevarse claramente por riba da chaira de inundación. A crista aluvial culmina cun cinto de canles formados por sucesivas xeracións de migración da canle e estrangulación de meandros. A intervalos máis longos, o río pode abandonar o cinto de canles e construír un novo noutra posición na chaira de inundación. Este proceso chámase avulsión e ocorre a intervalos de 10–1000 anos. Avulsións históricas que orixinaron inundacións catastróficas son a inundaciónn do Río Amarelo de 1855 e a inundación do río Kosi de 2008.
As chairas de inundación poden formarse arredor de ríos de calquera tipo ou tamaño. Mesmo poden orixinarse en tramos relativamente rectos do río. As barras no medio das canles en ríos anastomosados migran augas abaixo por un proceso que lembra ao das barras de meandro dos ríos meandriformes e poden acumularse nunha chaira de inundación.
A cantidade de sedimentos nunha chaira de inundación excede en moito a carga de sedimentos do río. Así, as chairas de inundación son un sitio de almacenamento importante de sedimentos durante o seu tansporte desde onde foron xerados ata o seu ambiente deposicional final.
Cando a velocidade á cal o río se encaixa no terreo se fai o suficientemente grande como para que sexa infrecuente que as augas reborden as marxes do río, dise que o río abandonou a súa chaira de inundación. Porcións da chaira de inundación abandonada poden conservarse en forma de terrazas fluviais. Ecoloxía
As chairas de inundación manteñen ecosistemas diversos e produtivos. Caracterízanse por unha considerable variabilidade no espazo e no tempo, que á súa vez produce algúns dos ecosistemas máis ricos en especies. Desde un punto de vista ecolóxico, o aspecto máis distintivo das chairas de inundación é o pulso de inundacións asociado coas enchentes anuais, de maneira que o ecosistema da chaira de inundación defínese biotopicamente como a parte do val do río que sofre asolagamentos regulares e despois seca.
As inundacións traen moito material detrítico rico en nutrientes e liberan eses nutrientes do solo seco a medida que este se inunda. A descomposición de plantas terrestres mergulladas polas augas de inundación engade cantidades adicionais de nutrientes. A zona litoral inundada do río (a máis próxima á marxe do río) constitúe un ambiente ideal para moitas especies acuáticas, e a estación de desova dos peixes adoita coincidir co comezo das inundacións. Os peixes deben crecer rapidamente durante a inundación para sobreviviren á posterior baixada do nivel das augas. A medida que as augas da inundación recúan, a zona litoral experimenta floracións de microorganismos, mentres as ribeiras do río secan e as plantas terrestres xerminan para estabilizalas. A biota das chairas de inundación ten un elevado crecemento anual e altas taxas de mortalidade, o cal é vantaxoso para unha rápida colonización de amplas áreas das chairas. Isto permítelle aproveitarse da vantaxe do cambio da xeometría da chaira de inundación. Por exemplo, as árbores da chaira de inundación son de crecemento rápido e tolerantes ás alteracións nas raíces. Os oportunistas (como moitas aves) son atraídos pola abundante fonte de alimento proporcionado polo pulso de inundacións.
Os ecosistemas de chaira de inundación teñen distintas biozonas. En Europa, a medida que nos afastamos do río, as sucesivas comunidades de plantas son: vexetación de ribeira (xeralmente plantas anuais); xuncáceas; arbustos de salgueiros; bosques de salgueiros e chopos; bosques de carballos e freixos; e bosques de folla ancha. As alteracións humanas crean prados húmidos que substitúen a gan parte do ecosistema orixinal. As biozonas reflicten a humidade do solo e o gradiente de oxíxeno que, á súa vez, corresponde ao gradiente de frecuencia da inundación. Os bosque de chaira de inundación primixenios de Europa estaban dominados polos carballos (60 %), olmos (20 %) e carpes (13 %), mais as alteracións humanas cambiaron a súa composición a freixos (49 %) e máis cantidade de pradairos que chegan ao 14 % e menos carballos que baixan ao 25 %.
As chairas de inundación semiáridas teñen unha diversidade de especies moito menor. As especies están adaptadas a secas e inundacións alternantes. A seca extrema pode destruír a capacidade do ecosistema da chaira de inundación de pasar a unha saudable fase húmida cando está asolagada.
Os bosques de chaira de inundación constituían o 1 % da paisaxe europea na década de 1800. Gran parte desa área foi desboscada pola actividade humana, aínda que os bosques de chaira de inundación sufriron un menor impacto que outros tipos de bosques. Isto fai que sexan importantes refuxios para a biodiversidade. A destrución humana dos ecosistemas de chaira de inundación é en gran medida o resultado do control das inundacións, o desenvolvemento hidroeléctrico (como os encoros), e a conversión das chairas a un uso agrícola. O transporte e eliminación do lixo tamén tivo efectos prexudiciais. O resultado é a fragmentación destes ecosistemas, causando a perda de poboacións e de diversidade e poñendo en perigo os fragmentos que restan dos ecosistemas. O control de inundacións crea un límite máis brusco entre a auga e a terra que nas chairas de inundación non alteradas, reducindo a diversidade física. Os bosques de chaira de inundación protexen as correntes fluviais da erosión e a polución e reducen o efecto das inundacións.
A alteración humana dos ecosistemas de chaira de inundación temperada frustra os intentos de comprender o seu comportamento natural. Os ríos tropicais están menos influídos polos humanos e serven de modelo para os ecosistemas similares temperados, que se pensa que comparten moitos dos seus atributos ecolóxicos. Efectos e control das inundacións
Se excluímos as fames e as epidemias, algúns dos peores desastres naturais na historia (medidos por vítimas mortais) son as inundacións causadas polos ríos, como no caso do Río Amarelo da China, que en 1931 causou a morte de millóns de persoas, que fora prcedida alí pola inundación de 1887, que matara arredor dun millón de persoas, e son o primeiro e segundo maiores desastres naturais da historia.
A extensión da inundación dunha chaira de inundación depende parcialmente da magnitude da inundación, definida polo período de retorno.
Nalgunhas chairas de inundación, como o delta do Níxer interno de Mali, os eventos de asolagamento anual son unha parte natural da ecoloxía local e da economía rural, e permiten o cultivo de colleitas por agricultura recesional. Porén, en Bangladesh, que ocupa o delta do Ganxes, as vantaxes proporcionadas pola riqueza do solo aluvial das chairas de inundación son compensadas polas frecuentes inundacións debidas a ciclóns e as chuvias monzónicas anuais. Estes fenómenos climatolóxicos extremos causan graves trastornos económicos e perdas de vidas humanas nesa rexión densamente poboada. Solos das chairas de inundación
O oxíxeno nos solos das chairas de inundación
A composición dos solos das chairas de inundación é única e varía moito segundo a microtopografía. Os bosques de chaira de inundación teñen unha alta heteroxeneidade topográfica que crea variacións nas condicións hidrolóxicas localizadas. A humidade do solo nos 30 cm superiores do perfil do solo tamén varía grandemente baseándose na microtopografía, o cal afecta a dispoñibilidade de oxíxeno. Os solos das chairas de inundación permanecen aireados por longos períodos de tempo entre os episodios de inundación, pero durante o asolagamento, os solos saturados poden quedar desprovistos de oxíxeno se permanecen encorados o tempo suficiente. Disponse de máis oxíxeno no solo a altitudes maiores máis lonxe do río. Os bosques de chaira de inundación xeralmente experimentan períodos alternantes de actividade microbiana no solo aerobia e anaerobia, o cal afecta ao desenvolvemento das raíces finas e o desecamento.
Ciclo do fósforo nos solos de chairas de inundación
As chairas de inundación teñen unha alta capacidade de tamponamento para o fósforo para impedir a perda de nutrientes na corrente fluvial. A carga de nutrientes de fósforo é un probelma nos sistemas de auga doce. A maior parte do fósforo en sistemas de auga doce procede das estacións municipais de tratamento de augas residuais e da escorredura agrícola. A conectividade dos ríos controla se o ciclo do fósforo está determinado polos sedimentos aluviais ou por procesos externos. En condicións de conectividade dos ríos, o fósforo pode facer o seu ciclo mellor, e os sedimentos e nutientes son retidos máis doadamente. A auga nos sistemas de auga doce acaba sendo almacenada a curto prazo nas plantas ou algas ou a longo prazo nos sedimentos. O ciclo de humidade/seca na chaira de inundación ten un grande efecto sobre a dispoñibilidade de fósforo porque altera o nivel da auga, o estado redox, o pH e as propiedades físicas dos minerais. Os solos secos que foran previamente asolagados teñen unha dispoñibilidade reducida de fósforo e un aumento da afinidade para obteren fósforo. As alteracións nas chairas de inundación tamén afectan o ciclo do fósforo. O fósforo particulado e o fósforo reactivo soluble poden contribuír a xerar floracións de algas e toxicidade nas correntes de auga cando as proporcións nitróxeno-fósforo están alteradas máis lonxe corrente arriba. En áreas onde a carga de fósforo é principalmente de fósforo particulado, como no río Mississippi, os xeitos máis efectivos de eliminar o fósforo augas arriba son a sedimentación, acreción do solo e enterramento. En cuncas onde a carga de fósforo soluble é a forma principal de fósforo, a captación biolóxica nos bosques das chairas de inundación é a mellor maneira de eliminar nutrientes. O fósforo pode transformarse entre carga de fósforo soluble e fósofro particulado dependendo das condicións ambientais ou procesos como a descomposición, captación biolóxica, liberación redoximórfica e sedimentación e acreción. En ambas as formas de fósforo, os bosques de chaira de inundación son beneficiosos como sumidoiros de fósforo, e a desconexión causada polos humanos entre as chairas de inundación e os ríos exacerba a sobrecarga de fósforo.
Contaminantes ambientais en solos de chairas de inundación
Os solos de chairas de inundación adoitan ter unha alta cantidade de ecopolucionantes, especialmente a deposición de polucionantes orgánicos persistentes (POP). A comprensión da distribución dos contaminantes no solo é difícil debido á alta variación da microtopografía e da textura do solo nas chairas de inundación.