Blowout (geomorfologi) - Blowout (geomorphology)

Blowout ligger 6,5 km söder om jorden, Texas (1996)

Blowouts är sandiga fördjupningar i ett sanddynekosystem ( psammosere ) som orsakas av avlägsnande av sediment med vind .

Vanligt förekommande i kustnära miljöer och marginaler av torra områden, tenderar utblåsningar att bildas när vinden urholkar fläckar av naken sand på stabiliserade växtdyner. I allmänhet bildas inte utblåsningar på aktivt flödande sanddyner på grund av att sanddynerna måste bindas till viss del, till exempel av växtrötter. Dessa fördjupningar börjar vanligtvis på de högre delarna av stabiliserade sanddyner på grund av den mer avsevärda uttorkningen och störningarna som uppstår där, vilket möjliggör större ytdrag och sedimentering när sanden är bar. För det mesta blir exponerade områden snabbt omväxta innan de kan bli utblåsningar och expandera; emellertid, när förhållandena är gynnsamma, kan vinderosion gunga den exponerade ytan och skapa en tunneleffekt som ökar den lokala vindhastigheten. En depression kan sedan utvecklas tills den träffar ett icke-eroderbart substrat, eller morfologi begränsar det. De eroderade ämnena klättrar på de branta sluttningarna av fördjupningen och avsätts på vindens sida av utblåsningen som kan bilda en sanddyn som täcker vegetation och leder till en större fördjupning; en process som hjälper till att skapa paraboliska sanddyner .

Vegetation

Även om det finns en mängd olika vegetationer som lever i sanddyner runt om i världen, spelar de flesta växtarter en nyckelroll för att avgöra om utblåsningar kommer att bildas eller inte av resultatet av hur starka deras skyddande skinn kan undertrycka erosion och hur kapabla vissa pionjärarter kan undertrycka ytterligare erosion om en sanddyn blir utsatt.

Skyddande hud

I det första fallet är det primära målet för den skyddande huden att motstå störningar som kommer att bilda öppna exponeringar och skapa utblåsningar. För att förhindra erosion hjälper vegetation till att minska skjuvspänningen genom att täcka ytan och mekaniskt binda jorden. Den skyddande huden består av vegetation som är över och under markytan och sönderfallande växtskräp. Dessutom kan den skyddande huden också bestå av en mängd olika arter som kan utgöra miljöer som gräsmarker och skogar. Men om klimatet förändras kan det direkt påverka vegetationens hälsa, vilket kan göra huden skör; Ändå kan förändringstakten ta lite tid och kan vara olika för stabiliserade sanddyner i olika miljöer.

Pionjärart

När störningar förstör en del av den skyddande huden kan exponeringen expandera och erodera andra delar av huden; viss vegetation, t.ex. pionjärarter , kan dock slå sig ner i en öppning och förhindra ytterligare expansion och deflation. Även om några växtsorter kan klassificeras som kolonisatorer, tenderar dessa växter att motstå höga sedimentavlagringar och dåliga näringsförhållanden vid utblåsningen. Dessutom, om en utblåsning bildas kan det avsatta materialet som färdas ut ur fördjupningen antingen fortsätta att avsättas i högre takt än pionjärvegetationen kan växa, eller stabiliseras igen. Mestadels på grund av förändringar i klimatet , är kolonisatorarter starkt beroende av miljöförhållanden, som kan förändras dramatiskt till skillnad från vegetationen i den skyddande huden.

Kustsanddyner finns precis inåt landet från en strand och bildas när vinden blåser torr sand inåt landet bortom stranden. Av detta följer att detta bara kan hända när det finns ett område med någorlunda platt mark inåt landet från stranden. Med tiden kommer denna ganska ogästvänliga yta att koloniseras av pionjärarter. Dessa arter (t.ex. marramgräs ) stabiliserar sanddynerna och förhindrar att de rör sig längre. Processen med växtsekvens kommer så småningom att se dessa sanddyner omvandlas till skogsmark (beroende på klimatet) och en mogen jord kommer att ha bildats.

Blowouts ger en viktig livsmiljö för flora och fauna .

Störningar

Störningar är allmänna fraser som definierar en orsak som skapar en exponering i den vegetativa huden för att så småningom bilda en utblåsning. I stället för att beskrivas som händelser är störningar termer som beskriver hur snabbt överträdelser skapar en öppning och expanderar, men det finns många typer av störningar som kan tränga igenom den skyddande vegetativa huden. Trots att många faktorer kan påverka utblåsningsformationer har störningar vanligtvis tre egenskaper som avgör om en depression kommer att bildas och expandera. Den första egenskapen anger att störningar måste ha en penetrationsstorlek större än segheten hos den skyddande vegetativa huden. Enkelt uttryckt, om brottet inte kan ta bort den skyddande vegetationen, kan vinderosion inte skapa en fördjupning i stabiliserade sanddyner . Den andra egenskapen hävdar att sedimenttransport i en exponering skulle vara begränsad om exponeringens rumsliga täckning är för liten. Förutsatt att öppningen är mycket komprimerad skulle hämtningslängden också vara mycket trång vilket inte tillåter att mycket sedimentpartiklar flyttas ut från exponeringen. Slutligen utropar den tredje egenskapen att rumslig konfiguration av de störda öppningarna i hög grad påverkar hämtningslängden och sedimenttransporten i exponeringen. Om det fanns många störda fläckar som gränsar mot varandra i medvind kan vinderosion kunna ta bort och transportera stora mängder sedimentpartiklar, vilket kan skapa utblåsningar. Även om storleken på störningarna verkligen hjälper till vid utblåsningsbildning, hjälper dessa egenskaper i allmänhet till att diktera om eoliska processer kan skapa en depression eller inte.

Luftflödesdynamik och morfologi

När en exponering har skapats beror utblåsningens morfologi på växelverkan mellan vindhastighet och riktning med den stabiliserade sanddynens vegetation och topografi . Det finns ett brett utbud av utblåsningstyper som bildas beroende på dessa faktorer; dock använder det vetenskapliga samfundet mestadels två typer av utblåsningar: tråg och fat. Även om det inte finns någon uppenbar anledning till att en typ bildas snarare än en annan i ett visst område, har tallriksblåsningar i allmänhet halvcirkelformade och tefatformer medan utblåsningar har mer långsträckta former med djupa deflationsbassänger och brantare sluttningar. Ändå har båda typerna av utblåsningar strukturer som kan påverka vindflödet i bassängen.

I tråg kan strukturens topografi påskynda flöden och bilda strålar som resulterar i maximal erosion längs deflationsbassängens golv och i sidled expandera utblåsningarna. Dessutom, när vinden strömmar ovanpå utblåsningens sidoväggar, är sedimenttransporten som högst i mittaxeln för den nedfällbara loben, vilket leder till bildandet av en parabolisk sanddyn . Även om vissa studier som Hesp och Pringle (2001) noterade att vindflöde som var snett mot utblåsningens orientering drogs in i fördjupningen på grund av en zon med lågt tryck vid deflationsbassängen och styrdes parallellt med orienteringen av trågen. I Smyth, Jackson och Coopers studie (2014) stödde dock få bevis för att vindflödet styrdes längs utblåsningsaxeln, utan snarare förblev flödet konstant i den riktning som det flödade innan eller visade andra egenskaper som turbulent separerade flöden.

Tapputblåsningar indikerar en bromsning av vindflödet längs deflationsbassängen när strukturen vidgas med tiden genom att vända flöden som urholkar sidorna och expanderar uppåt vinden. På grund av snabb inbromsning tenderar fat att bilda korta, breda, radiella deponeringsbackar. När vindflödet kommer in i en utblåsningsform av tefat, minskar vindhastigheten när den kommer in i utblåsningen och accelererar vid vindens sida av formationen. En separationszon utvecklas längs le-lutningen när vinden kommer in i utblåsningen och minskar i hastighet, men den accelererar igen när den fäster igen vid bassängen och flödar upp till deponeringsloben, där sand evakueras.

Även om de är mer inflytande som utblåsningsstrukturer har på deras morfologi, tenderar båda typerna i grunden att deflationsbassänger eroderas tills de når sin icke-eroderbara basnivå. En studie utförd av Hesp (1982) indikerar att deponeringslängden inte är korrelerad med det eroderade djupet utan snarare utblåsningsbredden. Med andra ord, när deponeringsloben ökar, ökar utblåsningsbredden också med ett förhållande av 1: 2 till 1: 3 i tefatutblåsningar och 1: 4 i trågutblåsningar.

Se även

Referenser

externa länkar