Un área con dunas se llama sistema de dunas [1] [2] [3] [4] [5] . En geografía física , una duna es una colina de arena suelta construida por procesos eólicos (viento) o el flujo de agua. [6] . Las dunas se presentan en diferentes formas y tamaños, formadas por la interacción con el flujo de aire o agua. Las dunas pueden ser naturales, pero también artificiales (artificiales) [7] [8] [9] [10] . La mayoría de los tipos de dunas son más largas en el lado de las piedras (flujo ascendente), donde la arena es empujada hacia arriba por la duna, y tienen una "cara de deslizamiento" más corta en el lado de sotavento. El valle o valle entre las dunas se llamaholgura .
Un mar de erg o arena es un área grande y llana [11] , cubierta de arena y / o dunas barridas por el viento con poca o ninguna vegetación. Las áreas más pequeñas se llaman campos de dunas . [12]
Las dunas ocurren en algunos desiertos , tierra adentro y a lo largo de algunas costas . Algunas áreas costeras tienen uno o más conjuntos de dunas que corren paralelas a la costa directamente tierra adentro desde la playa . En la mayoría de los casos, las dunas son importantes para proteger la tierra contra los posibles estragos de las olas del mar . Aunque las dunas más ampliamente distribuidas son las asociadas con regiones costeras, los complejos de dunas más grandes se encuentran tierra adentro en regiones secas y se asocian con antiguos lagos o fondos marinos. Las dunas pueden formarse bajo la acción del flujo de agua ( procesos fluviales ) y en los lechos de arena o grava de los ríos., estuarios y el fondo marino.
La palabra moderna "duna" llegó al inglés del francés alrededor de 1790, [13] que a su vez vino del holandés medio dūne .
Formación [ editar ]
Las dunas están hechas de partículas del tamaño de arena y pueden consistir en cuarzo, carbonato de calcio, nieve, yeso u otros materiales. El lado ascendente / ascendente / ascendente de la duna se llama el lado resistente; el lado de flujo descendente se llama lado de sotavento. La arena es empujada (fluencia) o rebota ( saltación ) por el lado grueso y se desliza por el lado de sotavento. Un lado de una duna que la arena se ha deslizado hacia abajo se llama cara de deslizamiento (o cara de deslizamiento).
Dunas eólicas [ editar ]
Formas de dunas eólicas [ editar ]
Se reconocen cinco tipos básicos de dunas: creciente, lineal, estrella, domo y parabólico. Las áreas de dunas pueden presentarse en tres formas: simples (dunas aisladas de tipo básico), compuestas (dunas más grandes en las que se forman dunas más pequeñas del mismo tipo) y complejas (combinaciones de diferentes tipos). [14]
Barchan o media luna [ editar ]
Las dunas de Barchan son montículos en forma de media luna que generalmente son más anchos que largos. Las superficies deslizantes del lado de sotavento están en los lados cóncavos de las dunas. Estas dunas se forman bajo vientos que soplan constantemente desde una dirección (vientos unimodales). Forman medias lunas separadas cuando el suministro de arena es relativamente pequeño. Cuando el suministro de arena es mayor, pueden fusionarse en crestas barcanoides y luego en dunas transversales (ver más abajo).
Algunos tipos de dunas crecientes se mueven más rápidamente sobre las superficies desérticas que cualquier otro tipo de duna. Un grupo de dunas se movió más de 100 metros por año entre 1954 y 1959 en la provincia china de Ningxia , y se han registrado velocidades similares en el desierto occidental de Egipto . Las dunas crecientes más grandes de la Tierra, con un ancho medio de cresta a cresta de más de tres kilómetros, se encuentran en el desierto de Taklamakan en China . [15]
Ver lunetas y dunas parabólicas, a continuación, para las dunas similares a las de forma de media luna.
Dunas transversales [ editar ]
Las abundantes dunas de Barchan pueden fusionarse en crestas barcanoides, que luego se gradúan en dunas transversales lineales (o ligeramente sinuosas), llamadas así porque se encuentran transversales, o al otro lado, la dirección del viento, con el viento soplando perpendicular a la cresta de la cresta. [dieciséis]
Seif o dunas longitudinales [ editar ]
Las dunas Seif son dunas lineales (o ligeramente sinuosas) con dos caras deslizantes. [16] Las dos caras de deslizamiento los hacen de cresta afilada. Se llaman dunas seif después de la palabra árabe para "espada". Pueden tener más de 160 kilómetros (100 millas) de largo y, por lo tanto, ser fácilmente visibles en imágenes de satélite (ver ilustraciones).
Las dunas Seif están asociadas con vientos bidireccionales. Los largos ejes y crestas de estas dunas se extienden a lo largo de la dirección resultante del movimiento de la arena (de ahí el nombre "longitudinal"). [17] Algunas dunas lineales se fusionan para formar dunas compuestas en forma de Y. [15]
La formación se debate. Bagnold, en The Physics of Blown Sand and Desert Dunes , sugirió que algunas dunas seif se forman cuando una duna de barchan se mueve hacia un régimen de viento bidireccional, y un brazo o ala de la media luna se alarga. Otros sugieren que las dunas seif están formadas por vórtices en un viento unidireccional. [16] En los canales protegidos entre dunas seif altamente desarrolladas, se pueden formar barchans, porque el viento está obligado a ser unidireccional por las dunas.
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Las dunas Seif son comunes en el Sahara. Se extienden hasta 300 m (980 pies) de altura y 300 km (190 millas) de longitud. En el tercio sur de la Península Arábiga, un gran ergio , llamado Rub 'al Khali o Empty Quarter, contiene dunas seif que se extienden por casi 200 km y alcanzan alturas de más de 300 m.
Las colinas de loess lineales conocidas como pahas son superficialmente similares. Estas colinas parecen haberse formado durante la última edad de hielo en condiciones de permafrost dominadas por escasa vegetación de tundra .
Estrella [ editar ]
Radialmente simétricas, las dunas de estrellas son montículos de arena piramidales con superficies deslizantes en tres o más brazos que irradian desde el centro alto del montículo. Tienden a acumularse en áreas con regímenes de viento multidireccionales. Las dunas de estrellas crecen hacia arriba en lugar de lateralmente. Dominan el Gran Erg Oriental del Sahara. En otros desiertos, ocurren alrededor de los márgenes de los mares de arena , particularmente cerca de las barreras topográficas. En el sudeste del desierto de Badain Jaran, en China, las dunas estelares tienen hasta 500 metros de altura y pueden ser las dunas más altas de la Tierra.
Domo [ editar ]
Montículos ovales o circulares que generalmente carecen de una superficie deslizante. Las dunas de cúpula son raras y ocurren en los márgenes del viento de los mares de arena.
Lunettes [ editar ]
Las dunas crescentic fijas que se forman en los márgenes de sotavento de playas y valles fluviales en regiones áridas y semiáridas en respuesta a las direcciones de los vientos dominantes, se conocen como lunettes, dunas que bordean la fuente, bourrelets y dunas de arcilla. Pueden estar compuestos de arcilla, limo, arena o yeso, erosionados del suelo de la cuenca o de la orilla, transportados por el lado cóncavo de la duna y depositados en el lado convexo. Ejemplos en Australia son hasta 6.5 km de largo, 1 km de ancho y hasta 50 metros de altura. También ocurren en el sur y oeste de África, y en partes del oeste de los Estados Unidos, especialmente en Texas. [18]
Parabólico [ editar ]
Montículos de arena en forma de U con narices convexas arrastradas por brazos alargados son dunas parabólicas. Estas dunas se forman a partir de dunas de escape donde la erosión de la arena con vegetación conduce a una depresión en forma de U. Los brazos alargados se mantienen en su lugar por la vegetación; El brazo más grande conocido en la Tierra alcanza los 12 km. A veces, estas dunas se llaman dunas en forma de U, de escape o de horquilla, y son bien conocidas en los desiertos costeros. A diferencia de las dunas en forma de media luna, sus crestas apuntan contra el viento. La mayor parte de la arena en la duna migra hacia adelante.
En la vista en planta, se trata de montículos en forma de U o en forma de V de arena bien fina, muy fina a mediana, con brazos alargados que se extienden a favor del viento detrás de la parte central de la duna. Hay resbalones que a menudo ocurren en el lado externo de la nariz y en las pendientes externas de los brazos.
Estas dunas a menudo ocurren en áreas semiáridas donde la precipitación se retiene en las partes más bajas de la duna y en los suelos subyacentes. La estabilidad de las dunas se atribuyó una vez a la cubierta vegetal, pero investigaciones recientes han señalado que el agua es la principal fuente de estabilidad de las dunas parabólicas. La vegetación que los cubre (hierbas, arbustos y árboles) ayuda a anclar los brazos de arrastre. En los desiertos del interior, las dunas parabólicas comúnmente se originan y se extienden a sotavento de los reventones en las capas de arena ancladas solo parcialmente por la vegetación. También pueden originarse en arenas de playa y extenderse tierra adentro hacia áreas con vegetación en zonas costeras y en las orillas de grandes lagos.
La mayoría de las dunas parabólicas no alcanzan alturas superiores a unas pocas decenas de metros, excepto en su punta, donde la vegetación se detiene o frena el avance de la acumulación de arena.
Las dunas parabólicas simples tienen solo un conjunto de brazos que se arrastran en contra del viento, detrás de la nariz principal. Las dunas parabólicas compuestas son características fusionadas con varios conjuntos de brazos de arrastre. Las dunas parabólicas complejas incluyen formas subsidiarias superpuestas o fusionadas, generalmente de formas barcanoides o lineales.
Las dunas parabólicas, como las dunas crecientes, ocurren en áreas donde los vientos muy fuertes son mayormente unidireccionales. Aunque estas dunas se encuentran en áreas ahora caracterizadas por velocidades de viento variables, los vientos efectivos asociados con el crecimiento y la migración de las dunas parabólicas y de media luna son probablemente los más consistentes en la dirección del viento.
El tamaño de grano para estas arenas bien finas, muy finas a medianas es de aproximadamente 0.06 a 0.5 mm. Las dunas parabólicas tienen arena suelta y pendientes pronunciadas solo en sus flancos exteriores. Las laderas interiores están en su mayoría bien embaladas y ancladas por la vegetación, al igual que los corredores entre dunas individuales. Debido a que todos los brazos de las dunas están orientados en la misma dirección, y los corredores entre las dunas generalmente son barridos de arena suelta, los corredores generalmente pueden atravesarse entre los brazos de la duna. Sin embargo, cruzar directamente sobre la duna pasando por encima de los brazos de arrastre puede ser muy difícil. Además, atravesar la nariz también es muy difícil porque la nariz generalmente está compuesta de arena suelta sin mucha o ninguna vegetación.
Un tipo de duna parabólica extensa que carece de superficies de deslizamiento discernibles y que en su mayoría tiene arena de grano grueso se conoce como zibar . [19] El término zibar proviene de la palabra árabe para describir "crestas transversales rodantes ... con una superficie dura". [20] Las dunas son pequeñas, tienen bajo relieve y se pueden encontrar en muchos lugares del planeta desde Wyoming (Estados Unidos) hasta Arabia Saudita y Australia. El espacio entre los zibars varía de 50 a 400 metros y no alcanzan más de 10 metros de altura. [21] Las dunas se forman a unos noventa grados con respecto al viento predominante que sopla la arena pequeña y de grano fino dejando atrás la arena de grano más grueso para formar la cresta. [22]
Dunas reversibles [ editar ]
Ocurriendo donde los vientos invierten periódicamente la dirección, las dunas reversas son variedades de cualquiera de las formas anteriores. Estas dunas suelen tener superficies deslizantes mayores y menores orientadas en direcciones opuestas. Las superficies de deslizamiento menores suelen ser temporales, ya que aparecen después de un viento inverso y generalmente se destruyen cuando el viento sopla en la dirección dominante. [dieciséis]
Draas [ editar ]
Los draas son formas de cama de dunas a gran escala; pueden tener decenas o unos pocos cientos de metros de altura, kilómetros de ancho y cientos de kilómetros de longitud. [16] Después de que un draa ha alcanzado un cierto tamaño, generalmente desarrolla formas de dunas superpuestas. [23] Se cree que son más antiguas y de movimiento más lento que las dunas más pequeñas, [16] y se forman por el crecimiento vertical de las dunas existentes. Los draas están muy extendidos en los mares de arena y están bien representados en el registro geológico . [23]
Complejidad de dunas [ editar ]
Todas estas formas de dunas pueden presentarse en tres formas: simples (dunas aisladas de tipo básico), compuestas (dunas lager en las que se forman dunas más pequeñas del mismo tipo) y complejas (combinaciones de diferentes tipos). [14] Las dunas simples son formas básicas con el número mínimo de superficies deslizantes que definen el tipo geométrico. Las dunas compuestas son dunas grandes en las que se superponen dunas más pequeñas de tipo similar y orientación de superficie deslizante. Las dunas complejas son combinaciones de dos o más tipos de dunas. Una duna creciente con una duna de estrella superpuesta en su cresta es la duna compleja más común. Las dunas simples representan un régimen de viento que no ha cambiado en intensidad o dirección desde la formación de la duna, mientras que las dunas compuestas y complejas sugieren que la intensidad y la dirección del viento han cambiado.
Movimiento de dunas [ editar ]
La masa de arena de las dunas puede moverse hacia el viento o hacia el sotavento, dependiendo de si el viento está haciendo contacto con la duna desde abajo o por encima de su apogeo. Si el viento golpea desde arriba, las partículas de arena se mueven a sotavento. Si la arena golpea desde abajo, las partículas de arena se mueven hacia el viento. El flujo de arena de sotavento es mayor que el flujo de barlovento. Además, cuando el viento transporta partículas de arena cuando golpea la duna, las partículas de arena de la duna salinarán más que si el viento hubiera golpeado la duna sin transportar partículas de arena. [24]
Dunas costeras [ editar ]
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Las dunas costeras [25] se forman cuando se deposita arena húmeda a lo largo de la costa y se seca y se sopla a lo largo de la playa. [26] Las dunas se forman donde la playa es lo suficientemente ancha como para permitir la acumulación de arena arrastrada por el viento, y donde los vientos predominantes en tierra tienden a arrastrar arena hacia el interior. Los tres ingredientes clave para la formación de dunas costeras son un gran suministro de arena, vientos para mover dicho suministro de arena y un lugar para que se acumule el suministro de arena. [27] Los obstáculos, por ejemplo, vegetación, guijarros, etc., tienden a disminuir la velocidad del viento y conducen a la deposición de granos de arena. [28]Estas pequeñas "dunas incipientes o" dunas de sombra "tienden a crecer en dirección vertical si el obstáculo que frena el viento también puede crecer verticalmente (es decir, vegetación). Las dunas costeras se expanden lateralmente como resultado del crecimiento lateral de las plantas costeras a través de semillas o rizomas . [29] [30] Los modelos de dunas costeras sugieren que su altura de equilibrio final está relacionada con la distancia entre la línea de flotación y el lugar donde puede crecer la vegetación. [31] Las dunas costeras pueden clasificarse según el lugar donde se desarrollan o comienzan a tomar forma. Las dunas se agrupan comúnmente en el Grupo de dunas primario o en el Grupo de dunas secundario. [32]Las dunas primarias obtienen la mayor parte de su arena de la playa misma, mientras que las dunas secundarias obtienen su arena de la duna primaria. A lo largo del Panhandle de Florida, la mayoría de las dunas se consideran foredunes o montículos. [33] [34] Diferentes ubicaciones en todo el mundo tienen formaciones de dunas únicas para su perfil costero dado.
Las dunas de arena costeras pueden proporcionar privacidad y / o hábitats para mantener la flora y fauna local. Animales como serpientes de arena, lagartijas y roedores pueden vivir en dunas costeras, junto con insectos de todo tipo. [35] A menudo se discute la vegetación de las dunas de arena sin reconocer la importancia que las dunas costeras tienen para los animales. Además, algunos animales, como los zorros y los cerdos salvajes, pueden usar las dunas costeras como zonas de caza para encontrar comida. [36] También se sabe que las aves utilizan las dunas costeras como zonas de anidación. Todas estas especies encuentran que el entorno costero de la duna de arena es vital para la supervivencia de sus especies.
A lo largo del tiempo, las dunas costeras pueden verse afectadas por ciclones tropicales u otra actividad de tormenta intensa, dependiendo de su ubicación. Un trabajo reciente ha sugerido que las dunas costeras tienden a evolucionar hacia una morfología alta o baja dependiendo de la tasa de crecimiento de las dunas en relación con la frecuencia de las tormentas. [37] [38] Durante una tormenta, las dunas juegan un papel importante en minimizar la energía de las olas a medida que avanza hacia la costa. Como resultado, las dunas costeras, especialmente aquellas en el área de foredune afectadas por una marejada ciclónica , se retirarán o erosionarán. [39] Para contrarrestar el daño causado por la actividad tropical en las dunas costeras, las agencias individuales pueden hacer esfuerzos a corto plazo después de la tormenta, como cercas, para ayudar con la acumulación de arena.[40]
La cantidad de erosión de una duna durante cualquier evento de tormenta está relacionada con su ubicación en la costa costera y el perfil de la playa durante una temporada en particular. Durante el verano, una playa tiende a tener una apariencia más convexa debido a las olas más suaves, mientras que la misma playa en el invierno puede tener una apariencia más cóncava. Como resultado, las dunas costeras pueden erosionarse mucho más rápidamente en invierno que en verano. [41]
Sucesión ecológica en las dunas costeras [ editar ]
A medida que se forma una duna, se produce la sucesión de la planta . Las condiciones en una duna de embriones son duras, con la niebla salina del mar transportada por fuertes vientos. La duna está bien drenada y a menudo seca, y compuesta de carbonato de calcio de conchas marinas. Las algas podridas , traídas por las olas de tormenta, agregan nutrientes para permitir que las especies pioneras colonicen la duna. Estas especies pioneras son la hierba de marram , la hierba de mosto de mar y otras hierbas marinas en el Reino Unido . Estas plantas están bien adaptadas a las duras condiciones de la tierra de forraje, que normalmente tienen raíces profundas que alcanzan la capa freática y los nódulos de la raíz.que producen compuestos de nitrógeno y estoma protegido , reduciendo la transpiración . Además, las raíces profundas unen la arena y la duna se convierte en una fuente de arena a medida que se sopla más arena sobre los pastos. Los pastos agregan nitrógeno al suelo, lo que significa que otras plantas menos resistentes pueden colonizar las dunas. Por lo general, estos son brezos , brezos y caballos . Estos también están adaptados al bajo contenido de agua del suelo y tienen hojas pequeñas y espinosas que reducen la transpiración. El brezo agrega humus al suelo y generalmente es reemplazado por árboles coníferos , que pueden tolerar el pH bajo del suelo, causado por la acumulación y descomposición de materia orgánica con lixiviación de nitrato. [42] Los bosques de coníferas y brezales son comunidades clímax comunes para los sistemas de dunas de arena.
Las dunas jóvenes se llaman dunas amarillas y las dunas que tienen un alto contenido de humus se llaman dunas grises . La lixiviación ocurre en las dunas, lavando el humus en los pantalones, y los pantalones pueden estar mucho más desarrollados que las partes superiores expuestas de las dunas. Por lo general, es en los pantalones que se desarrollan especies más raras y hay una tendencia a que el suelo de los pantalones de dunas se anegue y donde solo las plantas de pantano puedan sobrevivir. En Europa, estas plantas incluyen: sauce rastrero, hierba de algodón, iris amarillo , juncos y juncos. En cuanto a los vertebrados en las dunas europeas, los sapos natterjack a veces se reproducen aquí.
Adaptaciones florales de dunas costeras [ editar ]
Los ecosistemas de dunas son lugares extremadamente difíciles para que las plantas sobrevivan. Esto se debe a una serie de presiones relacionadas con su proximidad al océano y al confinamiento al crecimiento en sustratos arenosos. Éstas incluyen:
- Poca humedad del suelo disponible
- Poca materia orgánica disponible / nutrientes del suelo
- Vientos fuertes
- Spray de sal
- Erosión / desplazamiento y, a veces, sustrato efímero
- Influencias de las mareas
Hay muchas adaptaciones que las plantas han evolucionado para hacer frente a estas presiones:
- Raíz profunda para llegar al nivel freático (Verbena de arena rosa)
- Sistemas de raíz poco profundos pero extensos
- Forma de crecimiento de la próstata para evitar la pulverización de viento / sal ( Abronia spp ., Beach Primrose)
- Forma de crecimiento de Krummholz (Ciprés de Monterrey: no es una planta de dunas, pero se enfrenta a presiones similares)
- Cutícula engrosada / Suculencia para reducir la pérdida de humedad y reducir la absorción de sal ( Ambrosia / Abronia spp., Calystegia soldanella )
- Hojas pálidas para reducir la insolación ( Artemisia / Ambrosia spp. )
- Semillas espinosas / puntiagudas para asegurar el establecimiento cerca de los padres, reduce las posibilidades de ser arrastrado o arrastrado al mar ( Ambrosia chamissonis )
Dunas de Nabkha [ editar ]
Una nabkha , o duna de monte bajo, es una pequeña duna anclada por la vegetación. Por lo general, indican desertificación o erosión del suelo, y sirven como sitios de anidación y madrigueras para los animales.
Dunas subacuáticas [ editar ]
Las dunas subacuáticas ( bajo el agua ) se forman en un lecho de arena o grava bajo las acciones del flujo de agua. Son ubicuos en canales naturales como ríos y estuarios, y también se forman en canales y tuberías de ingeniería . [43] [44] [45] Las dunas se mueven río abajo a medida que la pendiente aguas arriba se erosiona y el sedimento se deposita en la pendiente río abajo o sotavento en la construcción de forma de lecho típica . [46] En el caso de las dunas de Barchan subacuáticas, el sedimento se pierde por sus extremidades, conocidas como cuernos. [47] [48]
Estas dunas se forman con mayor frecuencia como un "tren" continuo de dunas, que muestran una notable similitud en longitud de onda y altura. La forma de una duna proporciona información sobre su entorno de formación. [49] Por ejemplo, los ríos producen ondas asimétricas, con la cara de deslizamiento más pronunciada hacia abajo. Las marcas de ondulación conservadas en estratos sedimentarios en el registro geológico se pueden usar para determinar la dirección del flujo de corriente y, por lo tanto, una indicación de la fuente de los sedimentos.
Las dunas en el lecho de un canal aumentan significativamente la resistencia al flujo, su presencia y crecimiento juegan un papel importante en las inundaciones de los ríos .
Dunas litificadas [ editar ]
Una duna de arena litificada (consolidada) es un tipo de arenisca que se forma cuando una duna de arena marina o eólica se compacta y endurece. Una vez en esta forma, el agua que pasa a través de la roca puede transportar y depositar minerales, lo que puede alterar el color de la roca. Las capas cruzadas de pilas de dunas litificadas pueden producir los patrones de sombreado, como los que se ven en el Parque Nacional Zion en el oeste de los Estados Unidos.
Un término de argot, usado en el suroeste de los EE . UU. , Para dunas de arena consolidadas y endurecidas es "slickrock", un nombre que fue introducido por los pioneros del Viejo Oeste porque sus ruedas de carreta con bordes de acero no podían ganar tracción en la roca.
Desertificación [ editar ]
Las dunas de arena pueden tener un impacto negativo en los humanos cuando invaden los hábitats humanos. Las dunas de arena se mueven por diferentes medios, todos ayudados por el viento. Una forma en que las dunas pueden moverse es mediante la saltación , donde las partículas de arena saltan por el suelo como una pelota que rebota . Cuando estas partículas saltan, pueden golpear otras partículas y hacer que se muevan también, en un proceso conocido como fluencia . Con vientos ligeramente más fuertes, las partículas chocan en el aire, causando flujos de láminas . En una tormenta de polvo importante , las dunas pueden moverse decenas de metros a través de tales flujos de lámina. También como en el caso de nieve, avalanchas de arena , cayendo por el resbalón de las dunas, que se alejan de los vientos, también mueven las dunas hacia adelante.
La arena amenaza edificios y cultivos en África, Oriente Medio y China. Empapar las dunas de arena con petróleo detiene su migración, pero este enfoque es bastante destructivo para los hábitats animales de las dunas y utiliza un recurso valioso. Las cercas de arena también pueden ralentizar su movimiento para arrastrarse, pero los geólogos aún están analizando resultados para los diseños óptimos de cercas. [ cita requerida ] Prevenir las dunas de arena de ciudades, pueblos y áreas agrícolas abrumadoras se ha convertido en una prioridad para el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente . Plantar dunas con vegetación también ayuda a estabilizarlas.
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