Analiza proceselor de eroziune și acumulare pentru relieful submers al țărmului, pe baza MNAT

Scopul articolului

Un MNAT se poate realiza pentru zona de coastă pornind de la vectorizarea hărților de navigație sau printr-o sondarea acustică. Cea mai simplă modalitate este dată de utilizarea hărților de navigație sau a celor topografice care conțin izobate și puncte de sondare individuale. Nu vom insista aici asupra tehnicilor de realizarea a MNAT, ne propunem în continuare doar analiza proceselor de eroziune vs acumulare pe baza acestor modele.

Tehnica de lucru

Se vor utiliza 2 MNAT care obligatoriu trebuie să prezinte aceiași rezoluție. Este foarte important ca acestea să fie obținute prin aceiași metodă de interpolare. Ideal ar fi ca densitatea punctelor de sondare să fie apropiată, ceea ce se întâmplă în general extrem de rar.

1. Digitizarea liniei țărmului sub forma unei teme de tip linie (wl_1979.shp).
2. Digitizarea izobatelor care apar pe hartă; în general izobatele clasice sunt: -2m, -5m, -10m, -20m etc. (bati_1979.shp).
3. Digitizarea punctelor izolate de sondare sub forma unei teme de tip point (pts_1979.shp).
4. Spargerea temelor de tip line în teme de tip points (wl_1979 și bati_1979 se sparg în puncte: wl_pts_1979..shp și bati_pts_1979.shp).
5. Unirea tuturor temelor de tip points într-una singură (wl_pts_1979.shp + bati_pts_1979.shp + pts_1979.shp = all_1979.shp).
6. Interpolarea temei finale și obținerea unui MNAT pentru zona de coastă (dem_1979).
7. Repetarea procedurii pentru cea de a doua hartă sau pentru ridicarea batimetrică proprie cu finalizarea celui de al doilea model (dem_2003).
8. Scăderea celor două modele (dem_2003 – dem_1979) rezultând astfel un grid al diferențelor de adâncime (2003_1979).
9. Reprezentarea gridului final al diferențelor sub forma unei hărți contur pentru care se vor alege intervalele optime de scară.
10. Suprapunerea hărții contur peste o imagine satelitară pentru ușurința interpretării.

Interpretarea rezultatelor

Harta diferențelor de adâncime reflectă schimbările survenite în morfologia reliefului submers pentru perioada analizată. În situația în care există o anumită incertitudine asupra datelor, se poate stabili un anumit interval (de exemplu de la -1m la 1m) care să fie reprezentat printr-o culoare diferită. Acest interval va indica tocmai sectorul de incertitudine sau de eroare apărut probabil dintr-o diferență de nivel marin sau din tehnicile diferite de sondare a adâncimilor.

Marele avantaj al acestuit tip de analiză îl reprezintă identificarea spoturilor de eroziune maximă sau a celor de acumulare, precum și a sectoarelor de transport. Datele pot fi corelate cu măsurătorile de teren ale oscilației liniei apei. Pentru exemplul de mai sus (evoluția țărmului Costinești 1979-2003) se remarcă existența unui sector de maximă eroziune în compartimentul nordic al G. Francezului și în dreptul capului ce delimitează spre sud G. Costinești.

Principalul dezavantaj al realizării unui MNAT prin sondare acustică îl reprezintă sectorul cu adâncimi 0-4m care poate fi măsurat doar cu o ambarcațiune cu pescaj mic. Din acest motiv MNAT de mai sus nu este „unit” cu linia apei.

Fig. 2 Evoluția gurii de vărsare a brațului Sf. Gheorghe în intervalul martie 2005-decembrie 2004 (culoarea roșie reprezintă eroziunea, cea albastră acumularea).

Fig. 3 Evoluția gurii de vărsare a brațului Sf. Gheorghe în intervalul decembrie 2004-iulie 2004 (culoarea roșie reprezintă eroziunea, cea albastră acumularea).

Această tehnică poate fi îmbunătățită printr-o reprezentare 3D a hărții contur cu diferențele de adâncime. Figurile 2 și 3 surprind comportamentul gurii de vărsare a brațului Sf. Gheorghe în două regimuri diferite: în fig. 2 se poate observa predominanța proceselor erozive specifice lunilor de iarnă, iar în fig. 3 se remarcă o situație inversă, specifică lunilor de vară-toamnă în care procesele acumulative sunt dominante.

Datele din fig. 2 și 3 fac parte din cadrul grantului CNCSIS: Gura de vărsare a brațului Sf. Gheorghe-elaborarea modelelor privind dinamica reliefului, distribuția sedimentelor și dispersia maselor de apă , director de proiect Alfred Vespremeanu-Stroe.

Aplicații

Sesizarea comportametului unui țărm submers în timp îndelungat se poate face prin aceiași tehnică de lucru, atunci când dispunem de un set de hărți adecvat. Pentru evoluția gurii de vărsare a brațului Sf. Gheorghe s-au utilizat hărțile din anii 1856, 1871, 1886, 1927, 1935, 1960, 1975, 1998 și ridicările batimetrice proprii din anii 2004 și 2005. Rezultatele au fost prezentate în cadrul Simpozionului Național de Geografie organizat la Universitatea din București în noiembrie 20005 sub titlul: „Evolutia gurii de varsare a bratului Sf. Gheorghe pe baza modelelor numerice altitudinale 1856-2005” , Șt. Constantinescu, A. Vespremeanu-Stroe, I. Ovejanu, L. Giosan. Materialul final se află în momentul de față în stadiul de redactare, imediat ce articolul va fi acceptat pentru publicare datele vor putea fi consultate și pe acest site.

Aplicarea metodologiei în cadrul țărmului sumbers dintre Capul Midia și Vama Veche a oferit rezultate bune. Pentru mai multe detalii se poate consulta teza de doctorat intitulată Analiza geomorfologică a țărmului cu faleză între Capul Midia și Vama Veche pe baza modelelor numerice altitudinale , autor Ștefan Constantinescu. Teza se află în manuscris la biblioteca Facultății de Geografie, Universitatea din București.

Rezultate importante s-au obținut asupra evoluției morfologiei submerse a Deltei Indusului utilizând hărțile englezești din 1895-1897 și cele pakistaneze din 1954-1955. Rezultatele se regăsesc în cadrul articolului Recent morphodynamics of the Indus delta shelf and coast, autori: Liviu Giosan, Ștefan Constantinescu, Peter Clift, Ali Tabrez. Pentru mai multe informații consultați IndusDeltaProject