озеро Оксбоу

U-образное озеро или бассейн

На этой фотографии реки Новитна на Аляске показаны два старичных озера — короткое внизу и длинное, более изогнутое в середине справа. На фотографии также показано, что третье старичное озеро, вероятно, находится в процессе формирования: перешеек или берег в центре самого заметного меандра очень узкий — намного уже ширины реки; в конечном итоге два участка реки по обе стороны от такого перешейка, как правило, прорываются и создают новое, более прямое русло; затем начинает формироваться новый речной берег, запечатывая меандр и оставляя еще одно старичное озеро.

Старица — это U-образное озеро или бассейн , который образуется , когда широкий изгиб реки отрезан , создавая отдельно стоящий водоем. Слово «старица» может также относиться к U-образному изгибу реки или ручья, независимо от того, отрезан ли он от основного потока. [ ^{1] [2]}

В Южном Техасе старицы, оставленные Рио-Гранде, называются ресакас . В Австралии старицы называются биллабонгами .

Геология

Меандр превращается в старицу

Старица образуется, когда извилистая река размывает горловину одного из своих меандров . Это происходит потому, что меандры имеют тенденцию расти и становиться более изогнутыми с течением времени. Затем река следует более короткому руслу, которое обходит меандр. ^[3] Входы в заброшенную меандру в конечном итоге заиливаются, образуя старицу. ^[4] Поскольку старицы являются озерами со стоячей водой, через которые не протекает течение, все озеро постепенно заиливается, превращаясь в болото или топь, а затем полностью испаряется. ^{[3] [5]}

Когда река достигает низменной равнины, часто в своем конечном течении к морю или озеру , она широко извивается. Вблизи изгиба реки отложение происходит на выпуклом берегу (берег с меньшим радиусом). Напротив, на изрезанном берегу или вогнутом берегу (берег с большим радиусом) происходит как боковая эрозия , так и подмыв . Непрерывное отложение на выпуклом берегу и эрозия вогнутого берега извилистой реки вызывают образование очень выраженного меандра с двумя вогнутыми берегами, сближающимися. Узкий перешеек земли между двумя соседними вогнутыми берегами в конечном итоге прорезается либо боковой эрозией двух вогнутых берегов, либо сильными течениями паводка . Когда это происходит, образуется новое, более прямое русло реки — и образуется заброшенная петля извилины, называемая срезом . Когда отложение окончательно запечатывает срез от русла реки, образуется старица. Этот процесс может происходить в течение времени от нескольких лет до нескольких десятилетий и иногда может стать по существу статичным. ^[4]

Сбор продуктов эрозии вблизи вогнутого берега и транспортировка их к выпуклому берегу является работой вторичного потока по дну реки вблизи изгиба реки. Процесс осаждения ила, песка и гравия на выпуклом берегу наглядно проиллюстрирован на точечных отмелях . ^[6]

Эффект вторичного потока можно продемонстрировать с помощью круглой чаши. Частично заполните чашу водой и насыпьте в нее плотные частицы, такие как песок или рис. Задайте воде круговое движение одной рукой или ложкой. Плотные частицы быстро сметаются в аккуратную кучу в центре чаши. Это механизм, который приводит к образованию точечных отмелей и способствует образованию стариц. Первичный поток воды в чаше является круговым, а линии тока концентричны со стороной чаши. Однако вторичный поток пограничного слоя через дно чаши направлен внутрь к центру. Можно было бы ожидать, что первичный поток отбросит плотные частицы к периметру чаши, но вместо этого вторичный поток сметает частицы к центру. ^[7]

Изогнутый путь реки вокруг изгиба делает поверхность воды немного выше снаружи изгиба, чем внутри. В результате, на любой высоте в реке давление воды немного больше около внешней стороны изгиба, чем внутри. Градиент давления по направлению к выпуклому берегу обеспечивает центростремительную силу, необходимую для того, чтобы каждая порция воды следовала своему изогнутому пути.

Пограничный слой , который течет вдоль дна реки, не движется достаточно быстро, чтобы уравновесить градиент давления в поперечном направлении поперек реки. Он реагирует на этот градиент давления, и его скорость частично направлена ​​вниз по течению, а частично поперек реки к выпуклому берегу. ^{[6] [8]} Когда он течет вдоль дна реки, он сметает рыхлый материал к выпуклому берегу. Этот поток пограничного слоя значительно отличается от скорости и направления первичного потока реки и является частью вторичного потока реки .

Подкова или старичное озеро около Хьюза , Арканзас , на границе между Арканзасом и Миссисипи . Выступы на границе отражают изменения в течении реки; когда река изменила свое русло и отрезала прежнее русло, граница осталась неизменной.

Поймы рек, которые содержат реки с сильно извилистым руслом, заполнены более длинными старицами, чем те, которые имеют слабую извилистость . Это связано с тем, что реки с сильной извилистостью имеют более крупные излучины и большую возможность для образования более длинных озер. Реки с меньшей извилистостью характеризуются меньшим количеством срезов и более короткими старицами из-за более короткого расстояния их излучин. ^[9]

Экология озера Оксбоу

Старые озера на реке Тайери в Новой Зеландии были превращены в заливные луга .

Старицы служат важными водно-болотными экосистемами. В Соединенных Штатах старицы служат основной средой обитания для водяного тупело и культового лысого кипариса . ^[10] Многочисленные старицы реки Амазонки являются благоприятной средой обитания для гигантской речной выдры . ^[3] Старицы также могут быть подходящими местами для аквакультуры . ^[11]

Старицы способствуют здоровью речной экосистемы, задерживая осадки и сельскохозяйственные стоки, тем самым удаляя их из основного речного потока. Однако это разрушительно для самой экосистемы старицы. ^[12] Старицы также уязвимы для загрязнения тяжелыми металлами из промышленных источников. ^[13]

Искусственные старицы

Старицы могут образовываться, когда русло реки искусственно выпрямляется для улучшения навигации или для смягчения наводнений. Это произошло, в частности, на верхнем Рейне в Германии в девятнадцатом веке. ^[14]

Примером полностью искусственного водного пути с рукавами является Оксфордский канал в Англии. Первоначально он имел очень извилистый курс, следуя контурам суши, но северная часть канала была выпрямлена между 1829 и 1834 годами, что сократило его длину примерно со 146 до 125 км (с 91 до 77+1 ⁄ 2  мили) и создание ряда участков в форме излучины, изолированных от нового курса. ^[15]

Известные примеры

• Боле и Бертон Раунд в Уэст-Бертоне, Ноттингемшир , Англия, являются хорошим примером озер, располагавшихся в непосредственной близости друг от друга.
• Байю-Бревель в приходе Натчиточес, США, был создан после того, как река Ред-Ривер на юге изменила свое русло из-за последствий Великого Плота .
• Озеро Картер в США образовалось после сильного наводнения 1877 года, в результате которого река Миссури сместилась примерно на два километра ( 1+1 ⁄ 4 мили) к юго-востоку.
• В Какмир-Хейвене в графстве Сассекс , Англия, протекает широко извилистая река со множеством стариц, часто упоминаемых в учебниках по физической географии .
• Озеро Полумесяц в центре города О-Клэр, США, образовалось из-за изменения русла реки Чиппева , которая теперь течет прямо на юг.
• Птичий заповедник озера Канвар в Индии содержит редкие и находящиеся под угрозой исчезновения перелетные птицы и является одним из крупнейших стариц Азии.
• Оксбоу , четырехкилометровый ( 2+Изгиб реки Коннектикут длиной 1 ⁄ 2 мили разъединен с одного конца.
• Вдоль реки Миссисипи и ее притоков расположено множество стариц. Самое большое старицовое озеро в Северной Америке, озеро Чико (расположенное недалеко от Лейк-Виллидж, США ), изначально было частью реки Миссисипи , как и озеро Хорсшу, в честь которого назван город Хорсшу-Лейк, США . Еще одно известное старицовое озеро — озеро Рилфут на западе Теннесси ; оно образовалось, когда река Миссисипи взяла новое русло после землетрясений в Нью-Мадриде в 1811–12 годах .
• Верховья новозеландской реки Тайери также прорезали множество стариц в своем верхнем течении около города Паэрау . Часть этой территории была превращена в заливные луга .
• Озеро Винтала, Чалакуди , Индия, образовалось в результате «отрезка» реки Чалакуди, протекающей неподалеку.

Также предполагалось наличие возможного озера-старицы в Сарасвати-Флумен около озера Онтарио на спутнике Сатурна Титане . ^[16]

• 
  Оксбоу , на реке Коннектикут, Томас Коул
• 
  Изгибы и изгибы прежнего русла реки Сунгари на северо-востоке Китая
• 
  Ранние стадии формирования прибрежной равнины старицы на полуострове Гауэр на юго-западе Уэльса
• 
  Предполагаемое старичное озеро на спутнике Сатурна Титане, полученное с помощью радара Кассини .

Смотрите также

• Портал озер
• Портал водно-болотных угодий

• Анабранч
• Байу
• Биллабонг
• Заблуждение относительно формирования точечных баров
• Ресака (канал)
• Вторичный поток вокруг изгибов реки

Ссылки

1. "Oxbow". Oxford English Dictionary . Архивировано из оригинала 30 сентября 2007 года . Получено 27 октября 2009 года .
2. "Oxbow". Merriam–Webster . Получено 27 октября 2009 г.
3. Ратледж, Ким; Рэмруп, Тара; Будро, Диана; Макдэниел, Мелисса; Тенг, Сантани; Спраут, Эрин; Коста, Хилари; Холл, Хилари; Хант, Джефф (10 июня 2011 г.). "Oxbow lake". National Geographic . Получено 26 сентября 2021 г. .
4. Constantine, José Antonio; Dunne, Thomas; Piégay, Hervé; Mathias Kondolf, G. (февраль 2010 г.). «Контроль наносов в старичных озерах с помощью донного материала вдоль реки Сакраменто, Калифорния». Sedimentology . 57 (2): 389–407. Bibcode : 2010Sedim..57..389C. doi : 10.1111/j.1365-3091.2009.01084.x. S2CID  129166672.
5. Киршнер, Александр КТ; Ригль, Бернхард; Велимиров, Бранко (2001). «Деградация надводных и погруженных макрофитов в старичном озере в системе запруды: последствия для процесса наземной террасизации». Международный обзор гидробиологии . 86 (4–5): 555–571. doi :10.1002/1522-2632(200107)86:4/5<555::AID-IROH555>3.0.CO;2-9.
6. Hickin, Edward J (2002). "Меандрирующие каналы". В Middleton, Gerard V. (ред.). Encyclopedia of Sediments and Sedimentary Rocks . New York: Springer. стр. 432. ISBN 1-4020-0872-4.
7. Боукер, Кент А. (1988). "Альберт Эйнштейн и извилистые реки". История наук о Земле . 1 (1): 45. Bibcode : 1988ESHis...7...45B. doi : 10.17704/eshi.7.1.yk72n55q84qxu5n6 . Получено 01.07.2016 .
8. Чант, Р. Дж. (2002). «Вторичная циркуляция в области кривизны потока: связь с приливным воздействием и речным стоком». Журнал геофизических исследований . 107 (C9): 14-1–14-11. Bibcode : 2002JGRC..107.3131C. doi : 10.1029/2001JC001082.
9. Constantine, JA; Dunne, T. (2008). «Отсечение меандра и контроль за образованием стариц». Geology . 36 (1): 23–26. Bibcode : 2008Geo....36...23C. doi : 10.1130/G24130A.1.
10. Шенкман, Д. и Кортрайт, Р. М. (1994). Гидрогеоморфологические условия, ограничивающие распространение кипариса болотного на юго-востоке США. Физическая география, 15(3), 282–295. https://doi.org/10.1080/02723646.1994.10642517
11. Гупта, С.; Деви, С.С. (2014). «Экология Baskandi anua, старичного озера Южного Ассама, Северо-Восточная Индия». Журнал экологической биологии . 35 (6): 1101–1105. PMID  25522512. Получено 26 сентября 2021 г.
12. Глинска-Левчук, Катажина (2005). «Озера-старицы как биогеохимические фильтры для оттока питательных веществ из сельскохозяйственных районов». Динамика и биогеохимия речных коридоров и водно-болотных угодий . 294 : 55–69 . Получено 26 сентября 2021 г.
13. Ciazela, Jakub; Siepak, Marcin; Wojtowicz, Piotr (март 2018 г.). «Отслеживание загрязнения тяжелыми металлами в сложной системе река-старица: долина Средней Одры, Германия/Польша». Science of the Total Environment . 616–617: 996–1006. Bibcode : 2018ScTEn.616..996C. doi : 10.1016/j.scitotenv.2017.10.219. PMID  29103644.
14. Зинке, Александр (17 декабря 2000 г.). «Новое управление реками и водно-болотными угодьями в Центральной Европе». Zinke Environmental Consulting . Получено 27 октября 2009 г.
15. Боуи, Джозеф (1994). Британские каналы Хэдфилда . Sutton Publishing . ISBN 0-7509-1840-3.
16. Dhingra, Rajani D.; Barnes, Jason W.; Yanites, Brian J.; Kirk, Randolph L. (2018-01-01). «Большая площадь водосбора пополняет озеро Онтарио на Титане». Icarus . 299 : 331–338. Bibcode :2018Icar..299..331D. doi :10.1016/j.icarus.2017.08.009. ISSN  0019-1035.

Внешние ссылки

• Учебное пособие NASA по дистанционному зондированию: речные/дельтовые/прибрежные формы рельефа (архивировано 12 марта 2007 г.)
• Формирование озера Окс-Боу, снимок сделанный Google Earth Time Machine