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Spit and Barrier Island Migration in the Southeastern Canadian Beaufort Sea

Arnaud Héquette and Marie-Hélène Ruz
Journal of Coastal Research
Vol. 7, No. 3 (Summer, 1991), pp. 677-698
Stable URL: http://www.jstor.org/stable/4297885
Page Count: 22
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Spit and Barrier Island Migration in the Southeastern Canadian Beaufort Sea
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Abstract

The coastline of the southeastern Canadian Beaufort Sea is essentially composed of eroding bluffs of unconsolidated Quaternary sediments, complex embayments formed by the breaching of thermokarst lakes, and spits and barrier islands which are experiencing rapid landward migration. Comparison of air photographs shows that between 1950 and 1985 spits were retreating landward at an average rate of $1.7 m a^-1$ while offshore barrier islands were migrating onshore at a rate of $3.1 m a^-1$. "Detached spits," which represent a type of barrier island almost attached to the mainland, migrated landward at a rate of $2.0 m a^-1$. These differences in migration rates are explained in terms of sediment supply, morphology and physical processes responsible for the landward migration of the coastal landforms. Regression analyses of retreat rates as a function of longshore sediment supply revealed that sediment availability is a significant parameter controlling spit and barrier island landward migration. Analyses of retreat rates as a function of incoming deep-water wave power showed that barrier islands are retreating more rapidly than spits even if they are exposed to the same level of wave energy. Direct sediment supply from adjacent bluffs and the presence of coastal dunes effectively limit spit erosion and retreat. In the case of barrier islands, the lack of significant longshore sediment supply is favourable to a net sediment deficit and results in higher retreat rates. Spits are retreating in response to beachface erosion and storm overwashing where low crestal elevation permits swash incursion across the crest. Barrier islands are more often and more extensively overwashed and overwashing represents the main physical process responsible for their migration. /// La $c\hat{o}te$ sud-est de la Mer de Beaufort canadienne est essentiellement $compose\acute{e}$ de falaises vives $entaill\acute{e}es$ dans des $s\acute{e}diments$ meubles quaternaires, d'anciens lacs de thermokarst envahis par la mer et $transform\acute{e}d$ en petites baies, et de $fl\grave{e}ches$ et iles $barri\grave{e}res$ migrant rapidement vers la terre. Les mesures $effectu\acute{e}es$ a partir de photographies $a\acute{e}riennes$ ont $r\acute{e}vel\acute{e}$ qu'entre 1950 et 1985, les $fl\grave{e}ches$ ont $migr\acute{e}$ vers la terre à un rythme de 1,7 m $a^-1$ alors que les $\hat{i}les$ $barri\grave{e}res$ ont $recul\acute{e}$ à un rythme de 3,1 m $a^-1$. Les "$fl\grave{e}ches$ $trongonn\acute{e}es$", qui sont un type particulier d'$\hat{i}les$ barrieres presque $rattach\acute{e}es$ à la terre, ont reculé à un rythme de 2,0 m $ a^-1$. Ces $in\acute{e}galit\acute{e}s$ entre les rythmes de migration sont $expliqu\acute{e}es$ par les variations dans les apports $s\acute{e}dimentaires$, les caractéristiques morphologiques des $fl\grave{e}ches$ et des $\grave{i}les$ $barri\grave{e}res$, et les processus responsables de la migration de ces formes d'ac-cumulation littorale. Des analyses statistiques ont $r\acute{e}v\acute{e}l\acute{e}$ que le rythme de recul de ces accumulations littorales est $\acute{e}troitement$ lié aux apports $s\acute{e}dimentaires$. L'analyses des rythmes de retrait en fonction de $l'\acute{e}nergie$ en eau profonde des vagues incidentes montre que les $\hat{i}les$ $barri\grave{e}res$ reculent plus rapidement que les $fl\grave{e}ches$ meme lorsqu'elles sont $expos\acute{e}es$ à des vagues de meme $\acute{e}nergic$ $L'\acute{e}rosion$ et le recul des $fl\grave{e}ches$ est $limit\acute{e}$ par un apport direct de $s\acute{e}diments$ provenant de $l'\acute{e}rosion$ des falaises meubles ainsi que par la présence de dunes $c\hat{o}ti\grave{e}res$. Dans le cas des $\hat{i}les$ $barri\grave{e}res$, l'absence d'apport $s\acute{e}dimentaire$ littoral important favorise un $d\acute{e}ficit$ $s\acute{e}dimentaire$ net ce qui induit un recul plus rapide. Les processus responsables de la migration des $fl\acute{e}ches$ sont $l'\acute{e}rosion$ frontale de la plage et les $d\acute{e}bordements$ de $temp\hat{e}te$ la où la $fl\grave{e}che$ est suffisament basse pour permettre au jet de rive d'entailler la $cr\hat{e}te$ de la $fl\grave{e}che$. Les iles $barri\grave{e}res$ sont plus souvent et plus complètement soumises aux $d\acute{e}bordements$ de $temp\hat{e}tes$ qui $repr\acute{e}sentent$ le processus le plus important induisant leur recul vers la terre. /// La costa del Sudeste del Mar Canadian Beaufort $est\acute{a}$ compuesta esencialmente por acantilados en $erosi\acute{o}n$ compuestos de sedi-mentos del Cuaternario no consolidados. Se formaron complejas entradas a $bah\acute{i}as$ por la rotura de lagos $temoc\acute{a}sticos$ y flechas y barras han experimentado una $r\acute{a}pida$ $migraci\acute{o}n$ hacia tierra. La $comparaci\acute{o}n$ de las fotografias a6reas entre 1950 y 1985 muestra que las flechas se retiraron en $direcci\acute{o}n$ a la costa del orden de 1.7 $mm/a\tilde{n}o$, mientras que las barras emigraron en $direcci\acute{o}n$ a la costa del orden de 3.1 $m/a\tilde{n}o$. La flechas desprendidas, las cuales representan un tipo de barras, casi alcanzaron la tierra, emigrando en $direcci\acute{o}n$ a tierra del orden de 20 $m/a\tilde{n}o$. Estas diferencias en los rangos de $emigraci\acute{o}n$ se explican en $t\acute{e}rminos$ de aporte de sedimentos, morfologia y procesos fisicos. Un análisis de $regresi\acute{o}n$ de los rangos de retroceso como función del aporte longitudinal de sedimentos revela que la disponibilidad de sedimentos es un $par\acute{e}metro$ significante que controla la $migraci\acute{o}n$ de las flechas y barras. Analizando los rangos de retroceso como función de la $emerg\acute{i}a$ en profundidades indefinidas, se observa que las barras se retiran más $r\acute{a}pidamente$ que las flechas, incluso si ellas están expuestas al mismo nivel de $energ\acute{i}a$. El aporte directo de sedimentos de los acantilados adyacentes y la presencia de dunas costeras limitan la $erosi\acute{o}n$ de las flechas y su retroceso. En el caso de barras, la carencia de un aporte significativo de sedimentos es favorable a un deficit neto de sedimento, dando lungar a mayores rangos de retroceso. Las flechas retroceden en respuesta a una $erosi\acute{o}n$ del frente de playa o el rebase en tormentas donde la baja $elevaci\acute{o}n$ de las crestas ocasiona el rebase sobre ellas. Las barras son con más frecuencia y extensión sobrepasad y el rebase representa el principal proceso fisico responsable de su $emigraci\acute{o}n$. /// Die $K\ddot{u}stenlinie$ der $s\ddot{u}dostlichen$ Kanadischen Beaufort See wird im wesentlichen von erodierten Kliffen aus unverfestigten $Quar-t\ddot{a}r-Sedimenten$ gebildet, $au\beta erdem$ von kompliziert gebasuten Buchtsystemen, die durch Bildung von Thermokarstseen geformt wurden, sowie durch Haken and Nehrungsinseln, die $\ddot{a}upe\beta rst$ rasch $landw\ddot{a}rts$ wandern. Ein Vergleich von Luftbildern zeigt, $da\beta$ die Haken zwischen 1950 und 1985 mit einer mittleren Geschwindigkeit von 1.7 m/J $landw\ddot{a}rts$ $zur\ddot{u}chweichen$, $w\ddot{a}hrend$ in einiger Entfernung von der Kiiste gelegene Nehrungsinseln mit 3.1 m/J auf die $K\ddot{u}ste$ zuwandern. "Abgetrennte Haken", die einen Typ von Nehrungsinseln mit fast noch erhaltener Landverbindung $repr\ddot{a}sentieren$, wandern mit 2.0 m/J auf das Festland zu. Diese Unterschiede in den Wanderraten werden bestimmt durch Sedimentversorgung, Morphologie und fur die Landwartswanderung verantwortliche Prozesse. Regressionsanalysen von $R\ddot{u}ckzugsraten$ als Funktion von Longshore-Sedimentversorgung zeigten, $da\beta$ $Sedimentverfr\ddot{u}gbarkeit$ ein signifikanter Parameter ist, um die Wanderung von Haken und Nehrungsinseln zu kontrollieren. Analysen von $R\ddot{u}ckzugsraten$ als Funktion angreifender Tiefwasser-Wellenenergie zeigten, $da\beta$ Nehrungsinseln viel schneller $zur\ddot{u}ckweichen$ als Haken, selbst wenn sie dem gleichen Wellenenergieniveau ausgesetzt sind. Direkte Sedimentversorgung von benachbarten Steilufern und das Vorhandensein von $K\ddot{u}stendunen$ begrenzen wirksam Erosion und $R\ddot{u}ckzug$ von Haken. Im Fall von Nehrungsinseln $f\ddot{u}hrt$ der Mangel von wichtigem Longshore-Sediment zu einem offensichtlichen Sedimentdeflzit und damit zu $h\ddot{o}heren$ $R\ddot{u}ckzugsraten$. Haken weichen $zuR\ddot{u}ck$ als Reaktion auf Stranderosion und die $\ddot{U}bersp\ddot{u}lung$ bei $St\ddot{u}rmen$, wo dieselbe durch eine geringe $H\ddot{o}he$ der Strandwalle erleichtert wird. Nehrungsinseln werden viel $h\ddot{a}ufiger$ und intensiver $\ddot{u}bersp\ddot{u}lt$ und diese $\ddot{U}bersp\ddot{u}lung$ ist $haupts\ddot{a}chlich$ verantwortlich $f\ddot{u}r$ ihre Wanderung.

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