Un estuario è un’area dove un fiume o un torrente d’acqua dolce incontra l’oceano. Negli estuari, l’oceano salato si mescola con un fiume d’acqua dolce, ottenendo acqua salmastra. L’acqua salmastra è in qualche modo salata, ma non quanto l’oceano.
Un estuario può anche essere chiamato baia, laguna, suono o melma.
L’acqua circola continuamente dentro e fuori un estuario. Le maree creano il più grande flusso di acqua salata, mentre le foci dei fiumi creano il più grande flusso di acqua dolce.
Quando l’acqua marina densa e salata scorre in un estuario, si ha una corrente estuarina. Le alte maree possono creare correnti estuarine. L’acqua salata è più pesante dell’acqua dolce, quindi le correnti estuarine affondano e si muovono vicino al fondo dell’estuario.
Quando l’acqua dolce meno densa di un fiume fluisce nell’estuario, si ha una corrente anti-estuarina. Le correnti anti-estuarine sono più forti vicino alla superficie dell’acqua. Riscaldate dal sole, le correnti anti-estuarine sono molto più calde delle correnti estuarine.
Negli estuari, il livello dell’acqua e la salinità aumentano e diminuiscono con le maree. Queste caratteristiche aumentano e diminuiscono anche con le stagioni. Durante la stagione delle piogge, i fiumi possono inondare l’estuario con acqua dolce. Durante la stagione secca, il deflusso dei fiumi può rallentare fino a un rivolo. L’estuario si restringe e diventa molto più salino.
Durante la stagione delle tempeste, le mareggiate e altre onde oceaniche possono inondare l’estuario di acqua salata. La maggior parte degli estuari, tuttavia, sono protetti dalla piena forza dell’oceano. Le caratteristiche geografiche come le scogliere, le isole, il fango e la sabbia agiscono come barriere dalle onde dell’oceano e dal vento.
Tipi di estuari
Ci sono quattro tipi diversi di estuari, ognuno creato in modo diverso: 1) estuari di pianura costiera; 2) estuari tettonici; 3) estuari costruiti su barre; e 4) estuari di fiordo.
Gli estuari di pianura costiera (1) sono creati quando il livello del mare aumenta e riempie una valle del fiume esistente. La Baia di Chesapeake, sulla costa orientale degli Stati Uniti, è un estuario di pianura costiera.
La Baia di Chesapeake si è formata alla fine dell’ultima era glaciale. Massicci ghiacciai si ritirarono, lasciando un paesaggio scavato dietro di sé. L’Oceano Atlantico si precipitò a riempire l’ampia pianura costiera intorno al fiume Susquehanna, creando un grande estuario conosciuto come ria: una foce di fiume annegata.
L’attività tettonica, lo spostamento insieme e la rottura della crosta terrestre, crea estuari tettonici (2). La baia di San Francisco in California è un estuario tettonico. a baia di San Francisco si trova alla giunzione della faglia di San Andreas e della faglia di Hayward. La complessa attività tettonica nella zona ha creato terremoti per migliaia di anni. La faglia di San Andreas si trova sul lato costiero della baia, dove incontra l’Oceano Pacifico in uno stretto conosciuto come Golden Gate. La faglia di Hayward si trova sulla baia orientale, vicino a dove i fiumi Sacramento e San Joaquin entrano nell’estuario. L’interazione delle faglie di San Andreas e Hayward contribuisce al downwarping, il processo di sprofondamento di un’area della Terra.
Come Chesapeake, la baia di San Francisco era piena d’acqua solo durante l’ultima era glaciale. Quando i ghiacciai si sono ritirati, la terra intorno alla baia ha sperimentato il rimbalzo post-glaciale – senza il peso massiccio del ghiacciaio sopra di esso, la terra ha guadagnato quota. L’Oceano Pacifico si precipitò attraverso il Golden Gate per inondare la valle in discesa.
Quando una laguna o una baia è protetta dall’oceano da un banco di sabbia o da un’isola barriera, si chiama estuario a barre (3). Gli Outer Banks, una serie di strette isole barriera nella Carolina del Nord e in Virginia, creano estuari sabbiosi, costruiti su barre.
Gli Outer Banks proteggono la costa della regione dalle onde e dal vento portati dagli uragani dell’Oceano Atlantico. Le isole e i banchi di sabbia proteggono anche i delicati ecosistemi salmastri creati dal deflusso di molti fiumi, come il Roanoke e il Pamlico. Per queste ragioni, gli ingegneri monitorano i banchi di sabbia mutevoli degli Outer Banks e lavorano costantemente per mantenerli.
Gli estuari dei fiordi (4) sono un tipo di estuario creato dai ghiacciai. Gli estuari dei fiordi si formano quando i ghiacciai scolpiscono una valle profonda e ripida. I ghiacciai si ritirano e l’oceano si precipita a riempire la stretta e profonda depressione. Puget Sound è una serie di estuari di fiordi nello stato americano di Washington.
Come i fiordi che si trovano in Alaska e in Scandinavia, gli estuari dei fiordi di Puget Sound sono molto profondi, molto freddi e molto stretti. A differenza di molti di quei fiordi, gli estuari dei fiordi di Puget Sound hanno anche afflussi da fiumi e torrenti locali. Molti di questi corsi d’acqua sono stagionali, e gli estuari dei fiordi rimangono per lo più salati.
Estuari d’acqua dolce
Alcuni estuari non si trovano vicino agli oceani. Questi estuari d’acqua dolce sono creati quando un fiume sfocia in un lago d’acqua dolce.
Anche se gli estuari d’acqua dolce non sono salmastri, la composizione chimica dell’acqua di lago e di fiume è diversa. L’acqua di fiume è più calda e meno densa di quella di lago. Il mescolamento dei due sistemi d’acqua dolce contribuisce al turnover del lago – il mescolamento delle acque di un lago.
Gli estuari d’acqua dolce non sono influenzati dalle maree, ma grandi corpi d’acqua sperimentano prevedibili onde stazionarie chiamate seiches. Le siches, a volte soprannominate sloshes, si muovono ritmicamente avanti e indietro attraverso un lago.
I Grandi Laghi, negli Stati Uniti e in Canada, sperimentano le siches e hanno molti estuari d’acqua dolce. L’Old Woman Creek National Estuarine Research Center, a Huron, Ohio, è stato istituito per studiare l’habitat creato da un estuario d’acqua dolce naturale. Al centro di ricerca, l’Old Woman Creek sfocia nel lago Erie.
Estuary Ecosystems
Molte specie animali e vegetali prosperano negli estuari. Le acque calme forniscono un’area sicura per piccoli pesci, crostacei, uccelli migratori e animali da spiaggia. Le acque sono ricche di nutrienti come il plancton e i batteri. La materia vegetale in decomposizione, chiamata detrito, fornisce cibo per molte specie.
Il coccodrillo di estuario, per esempio, è un predatore apicale degli estuari tropicali australiani e del sud-est asiatico. Il coccodrillo estuarino è il più grande rettile del mondo. Un esemplare catturato nelle Filippine nel 2011 misurava 6,4 metri (21 piedi).
Come la maggior parte dei predatori apicali, i coccodrilli estuarini mangiano quasi tutto. Questo significa che l’estuario deve sostenere una grande varietà di reti alimentari. I coccodrilli estuarini di solito non consumano i produttori – erbe marine, alghe, funghi e plancton nell’estuario. Tuttavia, predano i consumatori del secondo livello trofico, che dipendono da queste piante e altri organismi fotosintetici per il cibo: insetti, molluschi, uccelli e pipistrelli della frutta. I coccodrilli estuarini predano anche consumatori al terzo livello trofico, come cinghiali e serpenti (e, raramente, persone).
I coccodrilli estuarini sono idealmente adattati all’acqua salmastra degli estuari dei fiumi. Possono sopravvivere ugualmente bene in ecosistemi d’acqua dolce e salata. Durante la stagione delle piogge, i coccodrilli estuarini vivono in fiumi e torrenti d’acqua dolce. Si nutrono di pesci come il barramundi e di specie terrestri come canguri e scimmie. Durante la stagione secca, i coccodrilli estuarini nuotano verso le foci dei fiumi e persino verso il mare. Il pesce rimane la componente principale della loro dieta. Alcuni coccodrilli di estuario sono stati persino conosciuti per attaccare e consumare squali.
I coccodrilli di estuario si sono anche adattati agli estuari che scompaiono stagionalmente. I rettili possono stare mesi senza mangiare. I coccodrilli estuarini possono semplicemente non mangiare quando l’estuario si restringe e il cibo diventa scarso.
Estuari e persone
Gli estuari sono siti eccellenti per la vita comunitaria. Forniscono acqua dolce per bere e per l’igiene. L’accesso ai fiumi e agli oceani aiuta lo sviluppo del commercio e della comunicazione.
In effetti, le prime civiltà del mondo si sono sviluppate intorno agli estuari. Ur, nell’attuale Iraq, si sviluppò intorno al 3800 a.C. vicino all’estuario del fiume Eufrate dove incontrava il Golfo Persico.
Ur era un’area urbana sofisticata, con una popolazione di più di 60.000 persone al suo apice. Il suo estuario era il porto più importante del Golfo Persico. Tutte le navi che trasportavano merci commerciali da luoghi come l’India e la penisola arabica dovevano passare per Ur. Le zone umide e le pianure alluvionali dell’estuario fornivano una ricca fonte di selvaggina e permettevano lo sviluppo dell’irrigazione e dell’agricoltura.
Oggi, Ur è un sito archeologico ben all’interno della costa del Golfo Persico. Il paesaggio è cambiato, e l’estuario dell’Eufrate è a più di 300 chilometri di distanza.
Molte città moderne sono cresciute intorno agli estuari, tra cui Jakarta, Indonesia, New York City, New York; e Tokyo, Giappone. Queste aree urbane hanno subito un rapido cambiamento, e hanno messo i loro estuari a rischio ambientale attraverso la bonifica, l’inquinamento e la pesca eccessiva.
Recupero del terreno
Le comunità hanno riempito i bordi degli estuari per abitazioni e industrie fin dai tempi di Ur. Questo processo è chiamato bonifica.
I 10 milioni di abitanti di Jakarta hanno una delle densità di popolazione più alte del mondo. Per creare più spazio per le case e le imprese, i funzionari indonesiani hanno dragato il fiume Ciliwung e la baia di Java. La sabbia e il limo dragati dal fondo del fiume e dal fondo del mare fortificano le spiagge della città e creano nuova terra.
La bonifica ha però un prezzo. La pesca di Jakarta è interrotta dal dragaggio. Questo riduce i potenziali profitti per i ristoranti e i mercati, così come per i pescatori.
Distruggere l’estuario crea anche le condizioni per le inondazioni. Gli estuari forniscono una barriera naturale alle onde dell’oceano, che possono erodere il litorale e distruggere le case e le imprese sulla costa. Jakarta è particolarmente a rischio di danni da tsunami, dato che la zona è soggetta a frequenti terremoti.
Inquinamento
L’inquinamento si accumula negli estuari. L’estuario dell’Hudson-Raritan, dove i fiumi Hudson e Raritan incontrano l’Oceano Atlantico, è uno degli estuari più trafficati e più inquinati del mondo.
L’inquinamento delle navi si riversa abitualmente nell’estuario dell’Hudson-Raritan, a sud di New York City. I detriti nell’estuario, tra cui carburante, spazzatura, liquami e zavorra, sono rimasti non regolamentati per decenni.
Anche il deflusso dall’agricoltura e dall’industria di New York e del New Jersey ha contribuito ad un ambiente estuarino tossico. I rifiuti industriali e i pesticidi viaggiano a valle e si depositano nell’acqua e nei sedimenti dell’estuario.
Oggi, regolamenti rigorosi e attività comunitarie stanno lavorando per proteggere e ripristinare l’estuario Hudson-Raritan. Il ripristino dei letti di ostriche è una parte importante di molti progetti.
Le ostriche sono una specie chiave nell’estuario, filtratori che aiutano naturalmente a regolare le tossine nell’acqua. Milioni di ostriche hanno accolto Henry Hudson quando è entrato nel fiume nel 1609. A metà del 20° secolo, tuttavia, le poche ostriche rimaste erano troppo tossiche per il consumo umano. Oggi, diversi gruppi ambientalisti stanno creando banchi di ostriche per ripopolare le specie native della regione e ridurre l’inquinamento dell’estuario.
Sovrasfruttamento
Molti estuari sono stati sovrasfruttati. Il tonno rosso del Pacifico non è in pericolo, ma la sua gamma è stata drasticamente ridotta. Il Giappone fornisce uno dei più grandi mercati per il tonno rosso, e il pesce nuotava nell’estuario della baia di Tokyo.
Il tonno rosso è un pesce grande e predatore. Richiedono un habitat esteso e molti chilogrammi di cibo ogni giorno. Quando la popolazione di Tokyo è cresciuta e la tecnologia ha reso più facile catturare più pesce con meno tempo e denaro, la popolazione di tonno rosso della baia di Tokyo si è ridotta.
Oggi, non c’è una popolazione di tonno rosso nella baia di Tokyo. Tuttavia, gli scienziati giapponesi hanno stabilito una tecnica di allevamento del tonno di successo. Il tonno allevato in allevamento non ha un impatto ambientale diretto sull’estuario della baia di Tokyo.
I governi indonesiano, americano e giapponese e i gruppi ambientalisti lottano per promuovere lo sviluppo sostenibile negli estuari. Lo sviluppo sostenibile mira a preservare l’ambiente mentre soddisfa lo standard di vita economico delle persone.