thumb|Esquema de meandros
Meandro é feição geomorfológica vinculada ao trajeto de um rio, quando esse apresenta curvas acentuadas que migram lateralmente em sua planície aluvial. Essa migração afeta sua forma e posição de acordo com as variações de nível e vazão no decorrer das estações do ano.
Meandros são típicos em planícies aluviais (topografia madura), mas podem ocorrer de forma mais restrita, também, em outras condições como sobre depósitos sedimentares horizontalizados.http://www.revistas.usp.br/guspsc/article/view/131257"
O trajeto de um rio muda constantemente de posição ao longo da planície aluvionar, através de um processo contínuo de erosão e deposição em suas margens. As margens externas do meandro, centrífugas da corrente fluvial, apresentam margens progressivamente erodidas, e na margem interna ocorre deposição, principalmente de areia, formando depósitos de barras de pontal. Este processo leva a acentuar a curvatura do meandro que acaba formando uma volta inteira e sendo truncado em um ponto por onde passa a escoar a corrente fluvial deixando o meandro antigo abandonado e fechado como um lago em forma de "U".
Tipologia dos canais fluviais Os diferentes tipos de canais fluviais podem ser descritos segundo a classificação de Christofoletti, que propõe uma separação em três classes:
Cursos com canais únicos abrangem os tipos: retos, sinuosos, meandrantes e tortuosos (ou irregular);
Transicionais;
Cursos com canais múltiplos abrangem os tipos: ramificados, anastomosados, reticulados, deltaicos e labirínticos em trechos rochosos; Entre os vários tipos de canais fluviais, os meandrantes constituem a categoria de maior atenção.
Cursos com canais únicos Considerando que o fluxo se efetue ao longo de um único canal, podemos distinguir quatro categorias; retos, sinuosos, meandrantes e tortuosos, conforme o grau crescente de sinuosidade.
Canais retos são aqueles em que o rio percorre um trajeto retilíneo sem se desviar significativamente de sua trajetória normal em direção a foz. Os canais retos e longos são raros, pois comumente ocorrem segmentos curvilíneos. Os canais de trajetória retilínea podem aparecer em superfícies homogêneas, fortemente inclinadas ou sob controle tectônico estrutural. Considera-se segmento retilíneo o canal reto cuja extensão equivale a 10 vezes a largura do leito normal.
A categoria de canais sinuosos surge como transicional entre a dos canais retos e a dos meandrantes e, a medida que as curvas vão se tornando regulares, frequentes e de amplitude similar o padrão distancia-se do reto e aproxima-se do meandrante.
Canais meandrantes são aqueles cujo traçado sinuoso leva o rio a se afastar de sua posição normal, para descrever curvas pronunciadas através do processo contínuo de erosão das margens côncavas e deposição das convexas.
Os canais tortuosos ou irregulares surgem como rios em que pode haver controle intenso das linhas tectônicas (fraturas, diaclases, juntas) ou de contatos litológicos, produzindo mudanças bruscas nas direções. Não se distingue predomínio de determinada frequência de amplitude nas sinuosidades, mas misturas caóticas de formas geométricas as mais diversas.
Transicionais Uma categoria transicional entre cursos com canais únicos e com canais múltiplos, na qual o curso d'água pode exibir tendência incipiente para se alterar do padrão de canal único para o de canais múltiplos. Um mesmo rio pode apresentar canais únicos em determinados trechos e canais múltiplos em outros e, a transição pode ser brusca ou gradual.
Cursos com canais múltiplos Existe grande variedade de cursos de água com canais múltiplos, que se escalonam desde um canal com ilha até os compostos por uma multivariedade de canais e ilhotas.
Os canais ramificados constituem o tipo mais simples. Surgem quando existe um braço do rio que volta ao leito principal, formando uma ilha. Esse desdobramento pode apresentar distâncias variadas e a junção pode se verificar até dezenas de quilômetros a jusante. O melhor exemplo no Brasil é o do rio Araguaia, cuja ramificação originou a ilha do Bananal, a maior ilha fluvial do mundo.
Os canais anastomosados caracterizam-se por apresentar multiplicidade de canais, pequenos e rasos, que se subdividem e se reúnem aleatoriamente, separados por bancos e ilhotas. As margens do rio anastomosado não são nitidamente marcadas e, devido a frágil resistência, as ilhotas e os bancos são compostos de material aluvial, não havendo afloramento de rochas subjacentes. O padrão anastomosado sempre ocupa parcela do curso fluvial, pois no ponto de início como no ponto terminal deverá ocorrer a presença de canal único. A mobilidade da posição do curso é outra característica atribuída aos trechos anastomosados.
A padronização em canais reticulados é composta pelo embricamento dos canais, que se subdividem e se reúnem de maneiras aleatórias, semelhante ao tipo anastomosado, mas que se caracteriza pelo escoamento efêmero e pela subdivisão em várias embocaduras que se perdem nas baixadas ou nos lagos temporários.
Os canais deltaicos caracterizam-se pela ramificação do curso fluvial inicial, subdividindo-se em vários tributários que alcançam o mar por causa do escoamento perene e maior estabilidade dos canais de escoamento. A deposição da carga detrítica na foz é responsável pela expansão do delta, mas o principal fenômeno na evolução deltaica é o deslocamento dos cursos fluviais em distributários sucessivos.
No conjunto dos cursos fluviais com canais múltiplos inclui-se os canais labirínticos em trechos rochosos. Nos rios em que ocorrem afloramentos rochosos, verifica-se a presença do padrão complexo de canais e ilhas rochosas, corredeiras e quedas d'água. Aparentemente o padrão é semelhante ao tipo anastomosado, mas a estabilidade dos canais e o controle das linhas estruturais são muito maiores que o observado nos trechos aluviais.
Física governante miniaturadaimagem|Canal reto convergindo em uma única curva Quando um fluido é introduzido em um canal inicialmente reto que então dobra, as paredes laterais induzem um gradiente de pressão que faz com que o fluido altere o curso e siga a curva. A partir daqui, dois processos opostos ocorrem: (1) fluxo irrotacional e (2) fluxo secundário. Para um canal meândrico o fluxo secundário deve dominar.
Fluxo irrotacional: Pelas equações de Bernoulli, alta pressão resulta em baixa velocidade. Portanto, na ausência de fluxo secundário, esperaríamos baixa velocidade do fluido na curva externa e alta velocidade do fluido na curva interna. Este resultado clássico da mecânica dos fluidos é um fluxo de vórtice irrotacional. No contexto de rios sinuosos, seus efeitos são dominados pelos de fluxo secundário.
Escoamento secundário: existe um equilíbrio de forças entre as forças de pressão que apontam para a curva interna do rio e as forças centrífugas que apontam para a curva externa do rio. No contexto de rios sinuosos, existe uma camada limite dentro da fina camada de fluido que interage com o leito do rio. Dentro dessa camada e seguindo a teoria da camada limite padrão, a velocidade do fluido é efetivamente zero. A força centrífuga, que depende da velocidade, também é efetivamente zero. A força de pressão, no entanto, não é afetada pela camada limite. Portanto, dentro da camada limite, a força de pressão domina e o fluido se move ao longo do fundo do rio da curva externa para a curva interna. Isso inicia o fluxo helicoidal: ao longo do leito do rio, o fluido segue aproximadamente a curva do canal, mas também é forçado em direção à curva interna; longe do leito do rio, o fluido também segue aproximadamente a curva do canal, mas é forçado, até certo ponto, da curva interna para a externa.
As velocidades mais altas na curva externa levam a tensões de cisalhamento mais altas e, portanto, resultam em erosão. Da mesma forma, velocidades mais baixas na curva interna causam tensões de inclinação menores e ocorre deposição. Assim, as curvas dos meandros erodem na curva externa, fazendo com que o rio se torne cada vez mais sinuoso (até que ocorram os eventos de corte). A deposição na curva interna ocorre de tal forma que para a maioria dos rios sinuosos naturais, a largura do rio permanece quase constante, mesmo enquanto o rio evolui.
Mesmo onde o rio não é forçado a dobrar por um obstáculo natural, a força de Coriolis da terra pode causar um pequeno desequilíbrio na distribuição da velocidade, de modo que a velocidade em uma margem é maior do que na outra. Isso pode desencadear erosão em uma margem e deposição de sedimentos na outra.
Canais meandrantes - definição e nomenclatura descritiva miniaturadaimagem|Meandro no rio Cauto em Guamo Embarcadero (Cuba)
miniaturadaimagem|upright|Evolução do meandro
O termo meandro tem sua origem no caso do rio Maiandros (atualmente Menderes na Turquia).Hesíodo, Teogonia, linha 339; Estrabçai, Geografia, Livro 12, Capítulo 8, Seção 15; Pausânias viii. 41. § 3; Ovídio Met. viii. 162, &c.; Livy xxxviii. 13; Sêneca Herc. Fur. 683, &c., Phoen. 605. É utilizado para designar o tipo de canal fluvial em que os rios descrevem curvas sinuosas, largas, harmoniosas e semelhantes entre si, através de um trabalho contínuo de erosão na margem côncava (local de maior velocidade da corrente) e de deposição na margem convexa (local de menor velocidade).
Mecanismos de Formação de Meandros O mecanismo de mudança do curso do canal de rio está contido na capacidade da água em erodir, transportar e depositar o material do meio fluvial. Especialmente em uma curva, o gradiente de velocidade contra a margem do canal, causa turbilhões locais que concentram o dispêndio de energia e localizam a erosão. Na curva, a força centrípeta é maior na água, que se move mais rapidamente próximo a superfície do que na água que se move lentamente próximo ao leito, então haverá um sistema circulatório que se estabelece na seção transversal, com a superfície líquida mergulhando em direção ao leito próximo á margem côncava e, o leito do rindo fugindo em direção à superfície próxima da margem convexa. Esta circulação junto com o movimento geral para jusante, gera um movimento helicoidal da água que transporta o material erodido da margem côncava para a direção da margem convexa onde é depositado, formando um banco (pointbar).
A erosão das margens côncavas e deposição nas margens convexas tende a fazer as curvas de meandro se moverem lateralmente, atravessando o vale. Ao observar o desenvolvimento do meandro, verifica-se que ele é em parte consequência da necessidade que tem o rio de aumentar seu comprimento, quando a declividade que requer para transportar o líquido e os sedimentos é menor que a declividade geral do leito, no sentido do escoamento. Características Geométricas dos Meandros Schumm (1963) definiu o índice de sinuosidade, considerando o mesmo valor do débito médio, pode-se afirmar que os cursos sinuosos possuem gradientes mais baixos que os canais retos, maior porcentagem da fração silte-argila no perímetro do canal e baixos valores da relação largura-profundidade. Analisando os cursos d'água das planícies centrais dos Estados Unidos, Schumm apud Christofoletti observou a existência de relação entre o índice de sinuosidade (Is) e a (f) forma do canal: relação largura-profundidade, descrita por:
Indicando que canais relativamente amplos e rasos tendem a ser retos, enquanto canais estreitos e profundos distanciam-se do lineamento de cursos retos. miniaturadaimagem|upright|Duas pistas de esqui com diferentes sinuosidades