Schinias Beach – A lagoon-type estuary EarthCache

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An estuary is a partially enclosed coastal body of brackish water with one or more rivers or streams flowing into it, and with a free connection to the open sea.

Estuaries form a transition zone between river environments and maritime environments known as ecotone. Estuaries are subject both to marine influences such as tides, waves, and the influx of saline water and to riverine influences such as flows of freshwater and sediment. The mixing of seawater and freshwater provides high levels of nutrients both in the water column and in sediment, making estuaries among the most productive natural habitats in the world.

 

Lagoon-type or bar-built

 

Bar-built estuaries are found in a place where the deposition of sediment has kept pace with rising sea levels so that the estuaries are shallow and separated from the sea by sand spits or barrier islands. They are relatively common in tropical and subtropical locations.

These estuaries are semi-isolated from ocean waters by barrier beaches (barrier islands and barrier spits). Formation of barrier beaches partially encloses the estuary, with only narrow inlets allowing contact with the ocean waters. Bar-built estuaries typically develop on gently sloping plains located along tectonically stable edges of continents and marginal sea coasts. They are extensive along the Atlantic and Gulf coasts of the U.S. in areas with active coastal deposition of sediments and where tidal ranges are less than 4 m (13 ft). The barrier beaches that enclose bar-built estuaries have been developed in several ways:

• building up of offshore bars by wave action, in which sand from the seafloor is deposited in elongated bars parallel to the shoreline,
• reworking of sediment discharge from rivers by a wave, current, and wind action into beaches, overwash flats, and dunes,
• engulfment of mainland beach ridges (ridges developed from the erosion of coastal plain sediments around 5000 years ago) due to sea level rise and resulting in the breaching of the ridges and flooding of the coastal lowlands, forming shallow lagoons, and
• elongation of barrier spits from the erosion of headlands due to the action of longshore currents, with the spits growing in the direction of the littoral drift.

 

Classification based on water circulation

 

Salt wedge

In this type of estuary, river output greatly exceeds marine input and tidal effects have minor importance. Freshwater floats on top of the seawater in a layer that gradually thins as it moves seaward. The denser seawater moves landward along the bottom of the estuary, forming a wedge-shaped layer that is thinner as it approaches land. As a velocity difference develops between the two layers, shear forces generate internal waves at the interface, mixing the seawater upward with the freshwater. An example of a salt wedge estuary is the Mississippi River.

 

Partially mixed

As tidal forcing increases, river output becomes less than the marine input. Here, current induced turbulence causes mixing of the whole water column such that salinity varies more longitudinally rather than vertically, leading to a moderately stratified condition. Examples include the Chesapeake Bay and Narragansett Bay.

 

Well-mixed

Tidal mixing forces exceed river output, resulting in a well-mixed water column and the disappearance of the vertical salinity gradient. The freshwater-seawater boundary is eliminated due to the intense turbulent mixing and eddy effects. The lower reaches of Delaware Bay and the Raritan River in New Jersey are examples of vertically homogenous estuaries.

 

Inverse

Inverse estuaries occur in dry climates where evaporation greatly exceeds the inflow of freshwater. A salinity maximum zone is formed, and both riverine and oceanic water flow close to the surface towards this zone. This water is pushed downward and spreads along the bottom in both the seaward and landward direction. An example of an inverse estuary is Spencer Gulf, South Australia.

 

Intermittent

Estuary type varies dramatically depending on freshwater input, and is capable of changing from a wholly marine embayment to any of the other estuary types.

Source: Wikipedia Article “Estuary” (https://en.wikipedia.org/wiki/Estuary)

1. What is the classification type of the estuary? (See information in the listing)
2. What is the nature of the sediment in the transitional area where the river flows into the sea: Is the break-off edge rather hardened (you sink there a maximum of a few centimeters) or rather soft (you sink there deeply)? What could be the reason for this (considering the nature of the sediment there)? To answer this question, it is a good idea to take a bath in the estuary area.
3. Please estimate the difference between the water temperatures of the river and the sea in degrees Celsius
4. Optional: Upload a photo from a sheet of paper with your geocaching name or your GPS device (or similar) with your log.

Ein Ästuar ist ein teilweise umschlossener Küstenkörper aus Brackwasser, in den ein oder mehrere Flüsse oder Ströme münden und der eine freie Verbindung zum offenen Meer hat.

Ästuare bilden eine als Ökoton bezeichnete Übergangszone zwischen Fluss- und Meeresumwelt. Ästuare unterliegen sowohl maritimen Einflüssen wie Gezeiten, Wellen und dem Zufluss von Salzwasser als auch flussbedingten Einflüssen wie Süßwasser- und Sedimentflüssen. Die Vermischung von Meer- und Süßwasser liefert sowohl in der Wassersäule als auch in den Sedimenten hohe Nährstoffgehalte, so dass Ästuare zu den produktivsten natürlichen Lebensräumen der Welt gehören.

 

Lagunentyp oder stabförmige Ästuare

 

Stab- bzw. stangenförmige Ästuare befinden sich an einer Stelle, an der die Ablagerung von Sedimenten mit dem steigenden Meeresspiegel Schritt gehalten hat, so dass die Ästuare flach und durch Sandspieße oder Sperrinseln vom Meer getrennt sind. Sie sind an tropischen und subtropischen Standorten relativ häufig anzutreffen.

Diese Ästuare sind durch Barrierestrände vom Meereswasser halb isoliert. Die Bildung von Barrierestränden umschließt das Ästuar teilweise, wobei nur schmale Einschnitte den Kontakt mit dem Meereswasser ermöglichen. Stabförmige Ästuare entstehen typischerweise auf sanft abfallenden Ebenen entlang tektonisch stabiler Ränder von Kontinenten und an marginalen Meeresküsten. Sie erstrecken sich entlang der Atlantik- und Golfküste der USA in Gebieten mit aktiver Küstenablagerung von Sedimenten und einem Tidenhub von weniger als 4 m. Die Barrierestrände, die mit Riegeln gebaute Flussmündungen umschließen, sind auf verschiedene Weise entwickelt worden:

• Aufbau von Offshore-Balken durch Welleneinwirkung, wobei Sand vom Meeresboden in länglichen Balken parallel zur Küstenlinie abgelagert wird,
• Überarbeitung des Sedimenteintrags aus Flüssen durch Wellen-, Strömungs- und Windeinwirkung in Strände, überschwemmte Ebenen und Dünen,
• Die Verschlammung von Strandrücken auf dem Festland (Rücken, die durch die Erosion der Sedimente der Küstenebene vor etwa 5000 Jahren entstanden sind) infolge des Anstiegs des Meeresspiegels, was zum Durchbrechen der Rücken und zur Überflutung des Küstentieflands führte und flache Lagunen bildete, und
• Dehnung der Barrierespieße durch die Erosion der Landzungen infolge der Einwirkung von langgestreckten Strömungen, wobei die Spieße in Richtung der Litoraldrift wachsen.

 

Klassifikation aufgrund der Wasserzirkulation

 

„Salzkeil“

In dieser Art von Ästuaren übersteigt der Abfluss des Flusses den Meereseintrag bei weitem und die Gezeiteneffekte sind von geringer Bedeutung. Süßwasser schwimmt auf dem Meerwasser in einer Schicht, die sich allmählich verdünnt, während es seewärts fließt. Das dichtere Meerwasser bewegt sich landwärts entlang des Ästuarbodens und bildet eine keilförmige Schicht, die bei Annäherung an Land dünner wird. Wenn sich zwischen den beiden Schichten ein Geschwindigkeitsunterschied entwickelt, erzeugen Scherkräfte interne Wellen an der Grenzfläche und vermischen das Meerwasser nach oben mit dem Süßwasser. Ein Beispiel für ein Salzkeilmündungsgebiet ist der Mississippi.

 

„Teilweise vermischt“

Mit zunehmendem Gezeitenkraftaufwand wird der Flussabfluss geringer als der Meereseintrag. Hier bewirkt die strömungsinduzierte Turbulenz eine Durchmischung der gesamten Wassersäule, so dass der Salzgehalt eher in Längsrichtung als vertikal variiert, was zu einem mäßig geschichteten Zustand führt. Beispiele hierfür sind die Chesapeake-Bucht und die Narragansett Bay.

 

„Gut durchmischt“

Die Durchmischungskräfte der Gezeiten übersteigen den Flussausfluss, was zu einer gut durchmischten Wassersäule und zum Verschwinden des vertikalen Salzgehaltsgradienten führt. Die Süßwasser-Seewasser-Grenze wird aufgrund der intensiven turbulenten Vermischung und der Wirbelwirkung aufgehoben. Der Unterlauf der Delaware Bay und der Raritan River in New Jersey sind Beispiele für vertikal homogene Ästuare.

 

„Invers“

Inverse Ästuare treten in trockenen Klimazonen auf, wo die Verdunstung den Zufluss von Süßwasser bei weitem übersteigt. Es bildet sich eine Zone des Salzgehaltsmaximums, und sowohl Flusswasser als auch ozeanisches Wasser fließen nahe der Oberfläche in diese Zone. Dieses Wasser wird nach unten gedrückt und breitet sich entlang des Bodens sowohl in seewärtiger als auch in landwärtiger Richtung aus. Ein Beispiel für ein inverses Ästuar ist der Spencer-Golf in Südaustralien.

 

„Intermittierend“

Der Mündungstyp variiert je nach Süßwassereintrag dramatisch und kann von einer vollständig marinen Einbuchtung zu jedem der anderen Mündungstypen wechseln.

1. Um welchen Klassifikationstyp des Ästuars handelt es sich hier? (Siehe Informationen im Listing)
2. Wie ist das Sediment im Übergangsbereich der Mündung des Flusses ins Meer beschaffen: Ist die Abbruchkante eher verhärtet (man sinkt dort maximal wenige Zentimeter ein) oder eher weich (man sinkt dort tief ein)? Was könnte der Grund dafür sein (mit Blick auf die Beschaffenheit des Sediments dort)? Zur Beantwortung dieser Frage bietet es sich an, im Mündungsbereich zu baden.
3. Schätze den Unterschied der Wassertemperaturen des Flusses und des Meeres in Grad Celsius.
4. Optional: Lade ein Foto von einem Zettel mit deinem Geocaching-Namen oder deinem GPS-Gerät (oder ähnlichem) mit deinem Log hoch.