ฮาปัว

ฮาปัว คือ ทะเลสาบปากแม่น้ำบนชายหาดทรายและกรวดผสม (MSG) ซึ่งเกิดขึ้นที่บริเวณรอยต่อระหว่างแม่น้ำกับชายฝั่ง โดยแม่น้ำที่มีลักษณะเป็นสายน้ำหลายสาย ไหลสลับกันไปมา แม้บางครั้งจะคดเคี้ยวไปมา ก็ตาม จะมีปฏิสัมพันธ์ กับสภาพแวดล้อมชายฝั่งที่ได้รับผลกระทบอย่างมากจากกระแสน้ำเลียบชายฝั่ง[ 1 ]ทะเลสาบที่ก่อตัวขึ้นบนชายฝั่ง MSG พบได้ทั่วไปบนชายฝั่งตะวันออกของเกาะใต้ของนิวซีแลนด์ และ ชาวเมารีเรียกทะเลสาบเหล่านี้ว่าฮาปัว มานานแล้ว การจัดประเภทนี้ทำให้ฮาปัวแตกต่างจากทะเลสาบที่คล้ายกันซึ่งตั้งอยู่บนชายฝั่งของนิวซีแลนด์ที่เรียกว่าไวทูนา
Hapua มักตั้งอยู่บนพื้นที่ชายฝั่งพาราเกลเชียล[ 2 ]ซึ่งมีการพัฒนาชายฝั่งในระดับต่ำและมีความหนาแน่นของประชากรน้อย Hapua เกิดขึ้นเมื่อแม่น้ำกัดเซาะพื้นที่ยาวขนานกับชายฝั่ง โดยถูกกั้นจากทะเลด้วยแนวกั้น MSG ซึ่งเปลี่ยนแปลงรูปร่างและปริมาตรอย่างต่อเนื่องเนื่องจากการเคลื่อนตัวของตะกอนตามแนวชายฝั่ง[ 1 ] [ 3 ]การเคลื่อนตัวของตะกอนตามแนวชายฝั่งจะขยายแนวกั้นอย่างต่อเนื่องซึ่ง Hapua ก่อตัวขึ้นโดยการขนส่งตะกอนไปตามชายฝั่ง Hapua ถูกกำหนดให้เป็นส่วนขยายแคบๆ ขนานกับชายฝั่งของพื้นแม่น้ำชายฝั่ง[ 3 ]พวกมันระบายน้ำที่เก็บไว้ส่วนใหญ่ลงสู่มหาสมุทรผ่านทางช่องระบายน้ำหรือทางออกชั่วคราวและเคลื่อนที่ได้สูง[ 4 ]ส่วนที่เหลือจะซึมผ่านแนวกั้น MSG เนื่องจากมีความสามารถในการซึมผ่านสูง ระบบ Hapua ถูกขับเคลื่อนด้วยกระบวนการไดนามิกที่หลากหลายซึ่งโดยทั่วไปจัดอยู่ในประเภทแม่น้ำหรือทะเลการเปลี่ยนแปลงในความสมดุลระหว่างกระบวนการเหล่านี้ รวมถึงสภาวะของสิ่งกีดขวางก่อนหน้านี้ สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในรูปร่างของร่องน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งกีดขวาง ตัวอย่างในนิวซีแลนด์ ได้แก่ปากแม่น้ำราไค อา แอชเบอร์ตันและฮูรูนุย
สภาพแวดล้อมฮาปัว
Hapua ได้รับการระบุว่าก่อตัวขึ้นใน บริเวณชายฝั่ง Canterbury Bightบนชายฝั่งตะวันออกของเกาะใต้ มักพบในพื้นที่ที่มีตะกอน หยาบ ซึ่งแม่น้ำที่ไหลมาบรรจบกันมีความลาดชันของพื้นทะเลปานกลาง[ 1 ]ชายหาด MSG ใน ภูมิภาค Canterbury Bightประกอบด้วยตะกอนที่มีขนาดหลากหลายตั้งแต่ทรายไปจนถึงก้อนหิน[ 5 ]และสัมผัสกับคลื่นพลังงานสูงที่ประกอบขึ้นเป็นสภาพแวดล้อมคลื่นซัดชายฝั่งตะวันออก[ 6 ]ชายหาด MSG เป็นเขตพลังงานสะท้อนมากกว่าการกระจายพลังงานเนื่องจากลักษณะทางสัณฐานวิทยา มีชายฝั่งที่ลาดชันซึ่งเรียกว่า 'ห้องเครื่อง' ของลักษณะชายหาด ในบริเวณนี้การซัดและการไหลย้อนกลับเป็นกระบวนการที่เด่นชัดควบคู่ไปกับการขนส่งตามแนวชายฝั่ง[ 7 ]ชายหาด MSG ไม่มีเขตคลื่นซัด แต่จะเห็นแนวคลื่นแตกเพียงเส้นเดียวในทุกสภาพทะเล[ 1 ] Hapua เกี่ยวข้องกับชายหาด MSG เนื่องจากความแปรผันของขนาดตะกอนทำให้แนวกั้นสามารถซึมผ่านได้
ชายฝั่งตะวันออกของเกาะใต้ได้รับการระบุว่าอยู่ในช่วงเวลาของการกัดเซาะเรื้อรังประมาณ 0.5 เมตรต่อปี[ 8 ]แนวโน้มการกัดเซาะนี้เป็นผลมาจากหลายปัจจัย ตามแผนการจำแนกประเภทของ Zenkovich [ 2 ]แม่น้ำบนชายฝั่งตะวันออกสามารถอธิบายได้ว่าเป็น 'แม่น้ำขนาดเล็ก' การจำแนกประเภทนี้ไม่ได้เกี่ยวข้องกับอัตราการไหล แต่เกี่ยวข้องกับปริมาณตะกอนที่ไม่เพียงพอที่แม่น้ำขนส่งไปยังชายฝั่งเพื่อหล่อเลี้ยงชายฝั่ง ตะกอนที่ได้รับไม่เพียงพอที่จะหล่อเลี้ยงชายฝั่งให้ต้านทานคลื่นพลังงานสูงและการเคลื่อนตัวตามแนวชายฝั่งที่รุนแรง กระบวนการทั้งสองนี้จะกำจัดตะกอนออกไปอย่างต่อเนื่องและสะสมไว้นอกชายฝั่งหรือไกลออกไปตามแนวชายฝั่ง[ 9 ]เมื่อชายฝั่งถูกกัดเซาะ ชาวบ้านจึง 'ถอยกลับ' โดยการกัดเซาะชายฝั่งด้านหลังเพื่อเคลื่อนตัวเข้าสู่แผ่นดิน[ 3 ]
ฮาปัวหรือทะเลสาบปากแม่น้ำก่อตัวขึ้นในสภาพแวดล้อมน้ำขึ้นน้ำลงขนาดเล็ก สภาพแวดล้อมน้ำขึ้นน้ำลงขนาดเล็กคือบริเวณที่ช่วงน้ำขึ้นน้ำลง (ระยะห่างระหว่างน้ำลงและน้ำขึ้น) น้อยกว่าสองเมตร[ 1 ]กระแสน้ำขึ้นน้ำลงในเขตน้ำขึ้นน้ำลงขนาดเล็กนั้นน้อยกว่าที่พบในชายฝั่งน้ำขึ้นน้ำลงขนาดกลาง (สองถึงสี่เมตร) และน้ำขึ้นน้ำลงขนาดใหญ่ (มากกว่าสี่เมตร) [ 10 ]ฮาปัวก่อตัวขึ้นในสภาพแวดล้อมน้ำขึ้นน้ำลงประเภทนี้ เนื่องจากกระแสน้ำขึ้นน้ำลงไม่สามารถแข่งขันกับกระแสน้ำจืดที่ทรงพลังของแม่น้ำได้ ดังนั้นจึงไม่มีการแทรกซึมของน้ำขึ้นน้ำลงที่น้อยเกินไปในทะเลสาบ[ 1 ]องค์ประกอบที่สี่ของสภาพแวดล้อมที่ฮาปัวก่อตัวขึ้นคือส่วนประกอบของการเคลื่อนตัวตามแนวชายฝั่งที่แข็งแกร่ง[ 1 ]การเคลื่อนตัวตามแนวชายฝั่งหรือการเคลื่อนตัวตามแนวชายฝั่งคือการขนส่งตะกอนไปตามชายฝั่งในมุมที่ทำกับแนวชายฝั่ง ในพื้นที่ชายฝั่งอ่าวแคนเทอร์เบอรี ทิศทางคลื่นที่เด่นชัดคือไปทางเหนือจากมหาสมุทรใต้[ 1 ]ดังนั้น การเคลื่อนที่หลักของตะกอนผ่านกระแสน้ำเลียบชายฝั่งจึงมุ่งไปทางทิศเหนือสู่คาบสมุทรแบงค์ส ฮาปัวตั้งอยู่ในพื้นที่ที่มีกระแสน้ำเลียบชายฝั่งเป็นหลัก เนื่องจากกระแสน้ำเลียบชายฝั่งช่วยในการก่อตัวของแนวกั้นซึ่งเป็นที่ตั้งของฮาปัว
นอกจากนี้ ฮาปัวยังต้องการตะกอนเพื่อสร้างแนวกั้นทะเลสาบ ตะกอนที่หล่อเลี้ยงชายฝั่งตะวันออกของนิวซีแลนด์สามารถมาจากสามพื้นที่ที่แตกต่างกัน วัสดุจากเทือกเขาแอลป์ทางใต้ ที่มีการกัดเซาะสูง จะถูกกำจัดออกไปโดยการผุพัง จากนั้นถูกพัดพาข้ามที่ราบแคนเทอร์เบอรีโดยแม่น้ำหลายสายไปยังชายหาดชายฝั่งตะวันออก[ 3 ] [ 9 ]แหล่งตะกอนที่สองคือหน้าผาสูงซึ่งตั้งอยู่ในพื้นที่ตอนในของทะเลสาบ[ 9 ]สิ่งเหล่านี้สามารถถูกกัดเซาะได้ในระหว่างที่มีการไหลของแม่น้ำสูงหรือเหตุการณ์พายุในทะเล ชายหาดทางใต้ลงไปจะหล่อเลี้ยงชายฝั่งทางเหนือผ่านการขนส่งตามแนวชายฝั่ง
ลักษณะเฉพาะของฮาปัว
Hapua มีลักษณะหลายประการ ซึ่งรวมถึงการเปลี่ยนแปลงระหว่างสถานะทางสัณฐานวิทยาที่หลากหลาย อันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงในสมดุลระหว่างกระบวนการทางทะเลและทางน้ำ ตลอดจนสภาพของแนวกั้นก่อนหน้า[ 3 ]แนวกั้น MSG เปลี่ยนแปลงขนาดและรูปร่างอย่างต่อเนื่อง อันเป็นผลมาจากการเคลื่อนตัวตามแนวชายฝั่ง น้ำที่เก็บไว้ใน hapua จะไหลลงสู่ชายฝั่งเป็นส่วนใหญ่ผ่านทางช่องทางออก แม้ว่าจะสามารถซึมผ่านแนวกั้นได้เช่นกัน ขึ้นอยู่กับความสามารถในการซึมผ่านของวัสดุ[ 3 ] [ 11 ]
การเปลี่ยนแปลงระดับน้ำในทะเลสาบไม่ได้เกิดขึ้นจากน้ำเค็มหรือการรุกของน้ำขึ้นน้ำลง น้ำในฮาปัวส่วนใหญ่เป็นน้ำจืดที่มาจากแม่น้ำที่เกี่ยวข้อง ฮาปัวไม่ใช่ปากแม่น้ำ ไม่มีน้ำขึ้นน้ำลงไหลเข้า แต่น้ำขึ้นน้ำลงมีผลต่อระดับน้ำในทะเลสาบ เมื่อน้ำขึ้นถึงจุดสูงสุด น้ำในทะเลสาบจะมีสิ่งกีดขวางให้ซึมผ่านน้อยลง ดังนั้นระดับน้ำในทะเลสาบจึงสูงขึ้น[ 12 ]สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับทฤษฎีทางฟิสิกส์ที่เรียกว่าหัวไฮดรอลิก ระดับน้ำในทะเลสาบมีรูปร่างคลื่นไซน์คล้ายกับน้ำขึ้นน้ำลง แต่ถึงจุดสูงสุดช้ากว่าเล็กน้อย[ 11 ]โดยทั่วไป การรุกของน้ำเค็มเข้าไปในฮาปัวจะเกิดขึ้นเฉพาะในช่วงพายุผ่านการไหลล้นของคลื่นหรือละอองน้ำทะเล[ 3 ] [ 9 ]
Hapua สามารถทำหน้าที่เป็นทั้งแหล่งกำเนิดและแหล่งสะสมของตะกอนได้[ 8 ] [ 9 ]ตะกอนส่วนใหญ่ใน hapua มาจากแม่น้ำ[ 1 ]ในช่วงที่กระแสน้ำในแม่น้ำไหลปานกลางถึงต่ำ ตะกอนที่หยาบกว่ามักจะสะสมอยู่ใน hapua ในขณะที่ตะกอนที่ละเอียดกว่าบางส่วนสามารถถูกขนส่งผ่านทางออกไปยังชายฝั่งได้[ 9 ]ในช่วงที่เกิดน้ำท่วม hapua จะถูก 'ชะล้าง' ด้วยตะกอนจำนวนมากที่ถูกถ่ายโอนผ่านทางออก ตะกอนเหล่านี้สามารถสะสมอยู่นอกชายฝั่งหรือตามกระแสน้ำของ hapua เพื่อเติมเต็มชายหาดที่ขาดสารอาหาร[ 9 ]หากมีการปล่อยวัสดุจำนวนมากไปยังชายฝั่งในคราวเดียว จะสามารถระบุได้ว่าเป็น 'ก้อนตะกอน' ซึ่งมักจะมองเห็นได้จากภาพถ่ายทางอากาศ
เงื่อนไขของสิ่งกีดขวางก่อนหน้า ร่วมกับการเปลี่ยนแปลงในสมดุลระหว่างกระบวนการทางทะเลและทางน้ำ ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงระหว่างสถานะทางสัณฐานวิทยาที่หลากหลายในฮาปัวหรือทะเลสาบปากแม่น้ำบนชายหาด MSG กระบวนการทางทะเลรวมถึงทิศทางการเข้าถึงของคลื่น ความสูงของคลื่น และการเกิดขึ้นพร้อมกันของคลื่นพายุกับน้ำขึ้นสูง[ 13 ]กระบวนการทางทะเลมีแนวโน้มที่จะครอบงำเงื่อนไขทางสัณฐานวิทยาส่วนใหญ่ จนกว่าจะมีเหตุการณ์น้ำท่วมขนาดใหญ่พอในแม่น้ำที่เกี่ยวข้องจนทำให้สิ่งกีดขวางพังทลาย[ 1 ]ระดับและความถี่ของการไหลของฐานหรือน้ำท่วมเกิดจากกระบวนการทางน้ำ เงื่อนไขของสิ่งกีดขวางก่อนหน้า ได้แก่ การซึมผ่าน ปริมาตร และความสูงของสิ่งกีดขวาง รวมถึงความกว้างและการมีอยู่ของช่องทางออกก่อนหน้า[ 13 ]ในช่วงที่แม่น้ำไหลเบาถึงปานกลาง ทางออกจากทะเลสาบไปยังทะเลจะเบี่ยงเบนไปในทิศทางของการเคลื่อนตัวตามแนวชายฝั่ง[ 9 ]ประสิทธิภาพของทางออกมีแนวโน้มที่จะลดลงเมื่อทางออกอยู่ห่างจากปากแม่น้ำหลักมากขึ้น[ 3 ]ประสิทธิภาพที่ลดลงอาจทำให้ทางออกอุดตันด้วยตะกอนและทำให้ฮาปัวปิดตัวลงชั่วคราว ศักยภาพในการปิดตัวจะแตกต่างกันไปในแต่ละฮาปัว ขึ้นอยู่กับว่ากระบวนการทางทะเลหรือทางน้ำเป็นตัวขับเคลื่อนหลักในเหตุการณ์นั้น เหตุการณ์น้ำไหลแรง เช่น น้ำจืดหรือน้ำท่วม สามารถทำลายสิ่งกีดขวางที่อยู่ตรงข้ามกับช่องทางแม่น้ำสายหลักได้โดยตรง[ 3 ] [ 9 ]ซึ่งทำให้ระดับน้ำของฮาปัวลดลงทันที รวมทั้งขนส่งตะกอนที่สะสมไว้ก่อนหน้านี้ลงสู่มหาสมุทร เหตุการณ์น้ำท่วมมีความสำคัญต่อการกัดเซาะชายฝั่งด้านหลังของทะเลสาบ ซึ่งเป็นพฤติกรรมที่ทำให้ฮาปัวสามารถถอยร่นไปทางบกและยังคงเป็นลักษณะภูมิประเทศชายฝั่งได้แม้จะมีการรุกคืบของชายฝั่งและระดับน้ำทะเลสูงขึ้น[ 3 ]ในระหว่างเหตุการณ์น้ำไหลแรง ยังมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดการพังทลายของสิ่งกีดขวางหรือการตัดขาดของทะเลสาบขึ้นอีกด้วย
เหตุการณ์พายุยังสามารถปิดทางออกของฮาปัวได้ เนื่องจากคลื่นซัดท่วมแนวกั้น ทำให้เกิดการสะสมของตะกอนและอุดตันช่องทางที่ถูกกัดเซาะ[ 8 ]ระดับน้ำในทะเลสาบที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วส่งผลให้ทางออกใหม่ถูกเปิดออกอย่างรวดเร็วเนื่องจากแรงดันน้ำสูงที่เกิดขึ้นระหว่างระดับน้ำในทะเลสาบและน้ำทะเล การเปิดออกเนื่องจากพายุเชื่อว่าเป็นปัจจัยควบคุมที่สำคัญแต่คาดเดาไม่ได้เกี่ยวกับระยะเวลาการปิดที่ระดับการไหลของแม่น้ำต่ำถึงปานกลางในฮาปัวขนาดเล็ก[ 8 ]
ฮาปัวมีความสำคัญอย่างยิ่งด้วยเหตุผลหลายประการ พวกมันเป็นเส้นทางเชื่อมระหว่างแม่น้ำและทะเลสำหรับปลาอพยพ รวมถึงเป็นทางเดินสำหรับนกอพยพด้วย[ 1 ] [ 14 ]การสูญเสียเส้นทางนี้จากการปิดทางออกของฮาปัวอาจส่งผลให้สูญเสียประชากรของสายพันธุ์เฉพาะบางสายพันธุ์ไปทั้งหมด เนื่องจากพวกมันอาจจำเป็นต้องอพยพไปยังมหาสมุทรหรือแม่น้ำซึ่งเป็นส่วนสำคัญของวงจรชีวิต ทะเลสาบปากแม่น้ำเช่นฮาปัวยังถูกใช้เป็นแหล่งมาฮิงกาไค (การเก็บเกี่ยวอาหาร) โดยชาวเมารี[ 1 ] [ 14 ]อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันไม่ใช่เช่นนั้นอีกต่อไปเนื่องจากการเสื่อมโทรมของลุ่มน้ำซึ่งส่งผลให้ทะเลสาบเสื่อมโทรมลง ทะเลสาบปากแม่น้ำบนชายหาด MSG ยังไม่ได้รับการอธิบายอย่างละเอียดในวรรณกรรมนานาชาติ
กรณีศึกษาฮาปัว
ฮาปัวที่ตั้งอยู่บริเวณปากแม่น้ำราไคอาทอดยาวไปทางเหนือประมาณ 3 กิโลเมตรจากจุดที่ปากแม่น้ำบรรจบกับชายฝั่ง ความกว้างเฉลี่ยของฮาปัวระหว่างปี 1952 ถึง 2004 อยู่ที่ประมาณ 50 เมตร ในขณะที่พื้นที่ผิวคงที่อยู่ที่ประมาณ 600,000 ตารางเมตรตั้งแต่ปี 1966 [ 15 ]พื้นที่ชายฝั่งตอนในประกอบด้วยหน้าผาที่สึกกร่อนได้และพื้นที่ราบต่ำซึ่งรู้จักกันทั่วไปในชื่อกระท่อมราไคอา พื้นที่นี้มีการเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัดนับตั้งแต่การตั้งถิ่นฐานของชาวยุโรป โดยมีการระบายน้ำออกจากพื้นที่ชุ่มน้ำที่มีความสำคัญทางนิเวศวิทยาและการพัฒนาชุมชนบ้านพักตากอากาศขนาดเล็ก
แม่น้ำราไคอาเริ่มต้นจากเทือกเขาแอลป์ตอนใต้ โดยนำตะกอนประมาณ 4.2 ล้านตันต่อปีมาสู่ชายฝั่งตะวันออก เป็นแม่น้ำที่มีลักษณะเป็นสายน้ำหลายสาย มีพื้นที่ลุ่มน้ำ 3,105 ตารางกิโลเมตร และมีอัตราการไหลเฉลี่ย 221 ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที[ 16 ]ปากแม่น้ำราไคอาไหลลงสู่ชายฝั่งทางตะวันตกเฉียงใต้ของคาบสมุทรแบงค์ เมื่อแม่น้ำไหลลงสู่ชายฝั่งก็จะแยกออกเป็นสองสาย โดยสายหลักไหลไปทางใต้ของเกาะ[ 8 ]เนื่องจากฮาปัวตั้งอยู่ในอ่าวแคนเทอร์เบอรี จึงอยู่ในสภาวะที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างอย่างต่อเนื่องเนื่องจากคลื่นทะเลทางใต้ที่พัดอยู่เป็นประจำและการเคลื่อนตัวของตะกอนตามแนวชายฝั่งไปทางเหนือ