Barrier Island Ecology of Cape Lookout National Seashore and nearby, North Carolina (Chapter 2)

CAPE LOOKOUT Barrier Island Ecology of Cape Lookout National Seashore and nearby,North Carolina NPS Scientific Monograph No., 9

De meeste nationale zeehavens zijn gevestigd op barrièreeilanden en buitenkappen, met uitzondering van Cape Cod, die het meest een eroderende Kaap is met spits. Barrièreeilanden zijn lage stroken zand evenwijdig aan de kust, meestal met brede zoute marsen en estuaria achter hen. Enige afstand terug van het strand zijn lijnen van Duinen, die onregelmatig of in specifieke patronen kunnen vormen.,Struiken en grasland zijn de typische vegetatie, hoewel bossen kunnen groeien waar het land hoog genoeg is of ver genoeg terug van het strand. Het is normaal dat hoge stormgolven door bepaalde eilanden breken, waardoor soms het grootste deel van hun gebied overstroomt.

oorsprong

geologen hebben heftig getwist over de oorsprong van de barrièrestranden. Modern stratigrafisch bewijs heeft onlangs de theorieën van Johnson (1919) verworpen, die stelde dat de eilandenwerden gevormd toen de oceaan zandruggen van de zeebodem omhoog duwde,met nieuwe eilanden die zich voortdurend voor de kust vormden., Twee andere fundamentele thema ‘ s worden momenteel besproken. Fisher (1962), en anderen, stelde voor dat de barrièreeilanden begonnen als spuwen downdrift van eroderende landtongen. Terwijl de stijgende zee glaciale afzettingen en sedimentaire landtongen aantastte, legden de littorale stromingen het geërodeerde zand uit in steeds langere spitsjes.Toen dreven stormen inhammen door de spits op smalle plaatsen en sneden ze op in barrièreeilanden (Fig. 4). Het beste bewijs voor deze theorie is dat men al deze processen vandaag de dag kan zien., Chapman (1960) andeldfield (1965) toonde aan dat marsh afzettingen vooruitgang in de leeftijd van het ene uiteinde van een barrière spuug naar het andere, met het jongste materiaal achter de downdrift einde. Als je over barrièreeilanden vliegt, zie je vaak oude dunlijnen, die opvallen door hun donkere boombedekking, in parallelkernen die volgen op de spitgroei (Fig. 77).

Fig. 4. Spit theorie van barrière eilandvorming. Erosie van de landtong zorgt voor langwerpige spit down stroom, die wordt gevolgd door moeras ontwikkeling. Speeksel breekt en vormt een eiland.,(Vanaf Hoyt 1967)

een tweede theorie, voorgesteld door Hoyt (1967) en anderen,stelt dat het huidige barrièresysteem ontstond tijdens ongeveer de laatste 5000 jaar toen de zeespiegelstijging van het Holoceen enigszins vertraagde.Gedurende deze periode hadden duinruggen een kans om zich op te bouwen langs een kustlijn die enige afstand zeewaarts van de huidige kust was, afhankelijk van de helling van de kustvlakte. De stijgende zee isoleerde vervolgens de duneridges van het vasteland en achter hen vormden zich lagunes (vijgen. 5 en 6).De voortdurende stijging van de zeespiegel leidde tot een algemene terugtocht van deze eilanden en de bijbehorende moerassen., Tijdens perioden van geen verandering of daling op zee-niveau, zouden de stranden zeewaarts bouwen en duinlijnen zouden zich achter de stranden vormen als ze programeerden. Een andere stijging van de zeespiegel zou resulteren in een terugtocht. Er is voldoende bewijs om deze theorie te ondersteunen.Sedimenten op het vasteland die voor de laatste ijstijd zijn afgezet, strekken zich uit onder de lagunes tot aan het barrièrestrand; ook in de lagunes zijn boomstronken aangetroffen. Aan de zeezijde zijn bij eb af en toe op het strand kwelderveen en de stronken van oude bossen te zien.,De schelpen van typisch estuariene weekdieren zijn diep begraven in dezedimenten achter het barrièresysteem; men zou verwachten zulke schelpen alleen in de buurt van het oppervlak te vinden als de lagunes zeebodem waren geweest zoals voorgesteld door Johnson (1919).

Fig. 5. Drowned beach ridge theorie van Barrier island formatie. De stijgende zeespiegel isoleert een duinrug en blijft achter, waardoor een lagune ontstaat. (Uit Hoyt1967)

Fig. 6., Reactie van barrièreeilanden onder verschillende omstandigheden: progradatie waar de aanvoer van sedimenten onuitputtelijk is; erosie waar de aanvoer van sediment laag is; stabilisatie waar de aanvoer en erosie in evenwicht zijn. (Vanaf Hoyt 1967)

Fig. 7. Geïdealiseerd diagram met deltaïsche rug op het continentaal plat gevormd uit overvloedige riviersedimenten bevoorraad als gevolg van een toename van de riviergradiënt. (FromHoyt and Henry 1971)

Fig. 8., Geïdealiseerd diagram met resultaten van aanhoudende langzame onderdompeling en terugtocht van barrier island, wat resulteerde in de huidige cape morfologie. (Uit Hoyt en Henry1971)

Het lijkt erop dat de spittheorie waarschijnlijk de majormeeen is waardoor barrièreeilanden ten noorden van de glaciale grens zijn gevormd,waar veel gemakkelijk geërodeerd grind en zand moet zijn achtergebleven in de glaciale morenen en landtongen. De overstroming van duinruggen was waarschijnlijk de belangrijkste manier waarop de Zuidelijke kusteilanden, vooral de zee-eilanden, werden gevormd., De buitenste banken vertegenwoordigen waarschijnlijk een combinatie van de twee, met onderdompeling is het primaire proces. De vorming van spits is ook gemakkelijk te zien op de buitenste oevers, en een hele eiland, Shackleford Banks, lijkt te zijn gebouwd voornamelijk door spitgrowth.

De oorsprong van belangrijke capes is verbonden met de vorming van barrièreeilanden. Dolan en Ferm (1968) merkten op dat de capes langs de oostkust mooi passen in de wervelende patronen van de oceaanstromingen; zand dat door de kustdrift wordt gedragen, wordt gedropt waar de draaikolken elkaar grenzen.,Hoyt en Henry (1971) geloofden echter dat de capes erodedfluviale afzettingen vertegenwoordigen en dat hun locaties overeenkomen met de mondingen van de grote riviersystemen die over de Pleistoceen kustvlakte stroomden.Deze afzettingen werden vervolgens teruggeduwd door de stijgende zee, en sloot zich aan bij duneridges die zich langs de kustlijn vormden (Fig. 7 en 8). Pierce en Colquhoun (1970) stelden voor dat de buitenste oevers van positie zijn veranderd sinds hun oorspronkelijke formatie, met bepaalde delen eenmaal verder naar zee en andere achter de huidige eilanden., Ze veronderstellen datcape Hatteras en Cape Lookout oorspronkelijk meer ten noorden van hun huidige posities waren en naar het zuiden migreerden. Schwartz (1971) nam de Middenweg en stelde voor dat de verschillende hypothesen een”meervoudige causaliteit” van barrière-eilandvorming weerspiegelen; hij presenteert een classificatieschema dat deze verschillende ideeën omvat: 1. PrimaryI. Overspoelde strandruggen; II. secundaire 1. Gebroken spits, 2. Opkomende kuststaven-a. stijging van de zeespiegel, B. daling van de zeespiegel; III.composiet.,

SHORELINE verandering

discussie over deze vormingspatronen zal zonder twijfel enige tijd doorgaan. Van primair belang voor het kustbeheer is echter het feit dat de kustlijnen de afgelopen duizenden jaren dramatisch zijn veranderd,dat ze vandaag veranderen en dat ze dat zullen blijven doen. De stijging van het zeeniveau heeft geresulteerd in een breed patroon van recessie aan de kust of erosie. Een dergelijke algemene recessie zal waarschijnlijk voortduren zolang de zee blijft stijgen.,Het is inderdaad absurd te verwachten dat de” natuurlijke ecologie ” van deze eilanden vandaag dezelfde is als ooit in het verleden. Barrièreeilanden zijn niet zoals de veel stabielere landen in het binnenland, zoals de Appalachianhighlands of Piemonte, waar ecosystemen weinig voor duizenden jaren hebben veranderd. Het hele barrière-eiland systeem is minder dan 5000 jaar oud, en een bepaald oppervlak kan slechts een paar jaar oud. Sommige veranderingen kunnen immers in decennia worden gemeten.Deze frequente herschikking zelf is een belangrijk onderdeel van de ” naturalecologie.,”Hoe dan ook, er zijn een soort kustecosystemen op één of andere plaats geweest gedurende talloze eonen gedurende de opkomst van hogere planten; anders had de vegetatie zich niet kunnen aanpassen aan deze problematische omgeving. Het vermogen van deze ecosystemen om de aanhoudende fysieke veranderingen in hun omgeving te overleven, getuigt van de dynamische stabiliteit op lange termijn van de barrièreeilanden.

STRANDCYCLI

veranderingen op korte termijn in strandbreedten en profielen zijn duidelijk aangetoond., Het feit dat stranden zeewaarts groeien tijdens het lage golfenergieregime van de zomer en zich terugtrekken wanneer de golfen in de winter en tijdens stormen worden versterkt, is bekend. Dolan (in de pers)heeft ook dramatische veranderingen op korte termijn in de breedte van het strand onder invloed van de grote cycli laten zien. Hij beschrijft de beweging van “sandwaven” langs het strand, en merkt op hoe het strand zeewaarts zal bouwen als de costkant van een golf voorbij gaat, en zich terugtrekt op hetzelfde punt wanneer de trog van de Golf passeert. Het strand is dus geen eenvoudig rechtlijnig systeem, maar een complexe reeks golvingen.,

het terugtrekken van de kustlijn—erosie

het terugtrekken van de kustlijn door middel van twee basismethoden. Waar het strand stijgt tot een erodeerbare klif of zeer hoge duinen, zal de zee anerosiescharp snijden en het land zal zich terugtrekken, met zand wordt weggevoerd doorlittorale stromingen. In deze gevallen waar er een barrière is voor het verplaatsen van hoogwater, zal er een zeer smalle berm zijn en het hoogwater zal vaak de voet van de scarp (Dolan in press) bereiken., Dit is het typische erosiepatroon op veel kustlijnen die zijn “gestabiliseerd” door technische structuren die nu te dicht bij de zee liggen, of die geologisch hoog zijn, zoals de zeekliffen op de CapeCod en bepaalde natuurlijke, zich terugtrekkende duingebieden.

Shoreline RETREAT-OVERWASH

langs de meeste lage barrièreeilanden van de oostershoreline, en in het bijzonder de buitenste oevers, is er een tweede retreatmethode waarbij deze niet wordt geblokkeerd door door de mens gemaakte dijken., In dit systeem, stormwinden en hoog water verplaatsen zand (overwash) terug over de berm, door de Dune lijnen, en naar de achterkant van de barrière eiland, en vaak in de lagune achter. Op sommige lage eilanden is dit een jaarlijks evenement. Wanneer het hoge water zich terugtrekt, blaast de wind meer zand terug van het strand, als het eiland min of meer loodrecht op de heersende wind ligt.Wanneer eilanden evenwijdig aan de wind liggen, net als Kernbanken, wordt zand omhoog en omlaag verplaatst, of van het strand af. Zand dat door overwash in het binnenland van het eiland wordt geduwd levert materiaal voor latere duingroei (Fig. 6)., In de meeste gevallen wordt overwash beschouwd als destructief omdat zand wordt verwijderd van het strand en vaak lijkt te beschadigen het oppervlak waarover het stroomt. In werkelijkheid is overwash echter een constructief proces dat de lage barrièreeilanden in staat stelt zich als een compleet systeem terug te trekken, zolang er graslandvegetatie aanwezig is om te interageren met de overwash.,