Las inundaciones costeras ocurren normalmente cuando las tierras bajas y secas están sumergidas por agua de mar . [1] El alcance de una inundación costera es el resultado de la elevación del agua de la inundación que penetra el interior, que está controlada por la topografía de la tierra costera expuesta a las inundaciones. [1] [2] El modelado de daños por inundaciones se limitó a escalas local, regional o nacional. Sin embargo, con la presencia del cambio climático y un aumento en las tasas de población, los eventos de inundaciones se han intensificado y requieren un interés global en conocer diferentes métodos con dinámicas tanto espaciales como temporales. [3] [4]
El agua de mar puede inundar la tierra a través de varios caminos diferentes: inundación directa, rebasamiento de una barrera, [5] traspaso de una barrera.
Las inundaciones costeras son en gran parte un evento natural, sin embargo, la influencia humana en el medio ambiente costero puede exacerbar las inundaciones costeras. [1] [6] [7] [8] La extracción de agua de los depósitos de agua subterránea en la zona costera puede provocar el hundimiento de la tierra, aumentando así el riesgo de inundaciones. [6] Las estructuras de protección diseñadas a lo largo de la costa, como los diques, alteran los procesos naturales de la playa, lo que a menudo conduce a la erosión en los tramos adyacentes de la costa, lo que también aumenta el riesgo de inundaciones. [1] [8] [9] Además, el aumento del nivel del mar y el clima extremocausada por el cambio climático aumentará la intensidad y la cantidad de inundaciones costeras que afectarán a cientos de millones de personas. [10]
El agua de mar puede inundar la tierra a través de varios caminos diferentes:
Las inundaciones costeras pueden ser el resultado de una variedad de causas diferentes, incluidas las marejadas ciclónicas creadas por tormentas como huracanes y ciclones tropicales , el aumento del nivel del mar debido al cambio climático y los tsunamis .
Las tormentas , incluidos los huracanes y ciclones tropicales , pueden causar inundaciones a través de marejadas ciclónicas que son olas significativamente más grandes de lo normal. [1] [12] Si un evento de tormenta coincide con la marea astronómica alta , pueden ocurrir grandes inundaciones. [13] Las marejadas ciclónicas involucran tres procesos:
El viento que sopla en dirección de la costa (desde el mar hacia la tierra) puede hacer que el agua se 'acumule' contra la costa; esto se conoce como configuración de viento. La baja presión atmosférica está asociada con los sistemas de tormentas y esto tiende a aumentar el nivel del mar en la superficie; esta es una configuración barométrica. Finalmente, el aumento de la altura de rompimiento de las olas da como resultado un nivel de agua más alto en la zona de surf , que es la configuración de las olas . Estos tres procesos interactúan para crear olas que pueden rebasar las estructuras de protección costeras naturales y diseñadas, penetrando así el agua de mar más tierra adentro de lo normal. [13] [14]
El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) estima que el aumento medio mundial del nivel del mar entre 1990 y 2100 fue de entre nueve y ochenta y ocho centímetros. [6] También se predice que con el cambio climático habrá un aumento en la intensidad y frecuencia de eventos de tormenta como huracanes . [8] [17] [18] Esto sugiere que las inundaciones costeras por marejadas ciclónicas serán más frecuentes con el aumento del nivel del mar. [8]
Un aumento en el nivel del mar por sí solo amenaza niveles crecientes de inundaciones e inundaciones permanentes de tierras bajas, ya que el nivel del mar simplemente puede exceder la elevación de la tierra. [6] [19] Esto, por lo tanto, indica que las inundaciones costeras asociadas con el aumento del nivel del mar se convertirán en un problema importante en los próximos 100 años, especialmente a medida que las poblaciones humanas continúen creciendo y ocupando la zona costera. [17]
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La inundación por marea , también conocida como inundación de día soleado [20] o inundación molesta, [21] es la inundación temporal de áreas bajas, especialmente calles, durante eventos de marea excepcionalmente alta , como en lunas llenas y nuevas . Las mareas más altas del año pueden conocerse como la marea rey , y el mes varía según la ubicación. Este tipo de inundaciones tienden a no representar un alto riesgo para la propiedad o la seguridad humana, pero ejercen una mayor presión sobre la infraestructura costera en áreas bajas. [22]
Este tipo de inundaciones se está volviendo más común en las ciudades y otras áreas costeras ocupadas por humanos, ya que el aumento del nivel del mar asociado con el cambio climático y otros impactos ambientales relacionados con los humanos, como la erosión costera y el hundimiento de la tierra, aumentan la vulnerabilidad de la infraestructura . [23] Las geografías que enfrentan estos problemas pueden utilizar prácticas de gestión costera para mitigar los efectos en algunas áreas, pero cada vez más este tipo de inundaciones pueden convertirse en inundaciones costeras que requieren un retiro controlado o se necesitan otras prácticas de adaptación al cambio climático más extensas para las áreas vulnerables.
Las áreas costeras pueden inundarse significativamente como resultado de las olas de tsunami [24] que se propagan a través del océano como resultado del desplazamiento de una masa de agua significativa a través de terremotos , deslizamientos de tierra , erupciones volcánicas y desprendimientos de glaciares . También hay evidencia que sugiere que un tsunami significativo ha sido causado en el pasado por el impacto de un meteorito en el océano. [25] Las olas de tsunami son tan destructivas debido a la velocidad de las olas que se acercan, la altura de las olas cuando llegan a tierra y los escombros.el agua que entra a medida que fluye sobre la tierra puede causar más daños. [24] [26]
Dependiendo de la magnitud de las olas del tsunami y las inundaciones, podría causar lesiones graves que requieren intervenciones preventivas que eviten secuelas abrumadoras. Se informó que más de 200.000 personas murieron en el terremoto y posterior tsunami que azotó el Océano Índico el 26 de diciembre de 2004. [27] Sin mencionar que varias enfermedades son el resultado de inundaciones que van desde la hipertensión hasta las enfermedades pulmonares obstructivas crónicas. . [27]
Se dice que la reducción del aumento global del nivel del mar es una forma de prevenir inundaciones importantes de las zonas costeras en el presente y en el futuro. Esto podría minimizarse reduciendo aún más las emisiones de gases de efecto invernadero . Sin embargo, incluso si se logran reducciones significativas de las emisiones, ya existe un compromiso sustancial con el aumento del nivel del mar en el futuro. [6] Las políticas internacionales de cambio climático, como el Protocolo de Kioto, buscan mitigar los efectos futuros del cambio climático , incluido el aumento del nivel del mar.
Además, se implementan medidas más inmediatas de defensas naturales y artificiales para prevenir las inundaciones costeras.
Hay una variedad de maneras en que los seres humanos están tratando de evitar la inundación de los ambientes costeros, normalmente a través de las denominadas estructuras de ingeniería duros como barreras contra las inundaciones , diques y diques . [9] [28] Ese blindaje de la costa es típico para proteger pueblos y ciudades que se han desarrollado hasta la playa. [9] Mejorar los procesos de sedimentación a lo largo de la costa también puede ayudar a prevenir las inundaciones costeras. Estructuras como espigones , rompeolasy los promontorios artificiales promueven la deposición de sedimentos en la playa, lo que ayuda a amortiguar las olas de tormenta y las marejadas, ya que la energía de las olas se gasta en mover los sedimentos en la playa que en el agua hacia el interior. [28]
La costa proporciona estructuras protectoras naturales para protegerse contra las inundaciones costeras. Estos incluyen características físicas como barras de grava y sistemas de dunas de arena , pero también ecosistemas como las marismas y los bosques de manglares tienen una función de amortiguación. A menudo se considera que los manglares y los humedales brindan una protección significativa contra las olas de tormentas, tsunamis y la erosión de la costa a través de su capacidad para atenuar la energía de las olas. [7] [26] Para proteger la zona costera de las inundaciones, las defensas naturales deben, por lo tanto, ser protegidas y mantenidas.
Dado que las inundaciones costeras son típicamente un proceso natural, es intrínsecamente difícil prevenir la ocurrencia de inundaciones. Si los sistemas humanos se ven afectados por las inundaciones, se requiere una adaptación de cómo opera ese sistema en la costa a través de cambios de comportamiento e institucionales, estos cambios son los llamados mecanismos no estructurales de respuesta a las inundaciones costeras. [29]
Las regulaciones de construcción , la zonificación de peligros costeros , la planificación del desarrollo urbano, la distribución del riesgo a través de seguros y la mejora de la conciencia pública son algunas formas de lograrlo. [6] [29] [30] Adaptarse al riesgo de inundaciones puede ser la mejor opción si el costo de construir estructuras de defensa supera cualquier beneficio o si los procesos naturales en ese tramo de costa se suman a su carácter natural y atractivo. [9]
Una respuesta más extrema y a menudo difícil de aceptar a las inundaciones costeras es el abandono del área (también conocida como retirada controlada ) propensa a las inundaciones. [11] Sin embargo, esto plantea problemas sobre a dónde irían las personas y la infraestructura afectadas y qué tipo de compensación debería / podría pagarse.
La zona costera (el área dentro de los 100 kilómetros de distancia de la costa y a 100 metros de altura del nivel del mar) alberga una gran y creciente proporción de la población mundial. [6] [8] Más del 50 por ciento de la población mundial y el 65 por ciento de las ciudades con poblaciones de más de cinco millones de personas se encuentran en la zona costera. [31] Además del número significativo de personas en riesgo de inundaciones costeras, estos centros urbanos costeros están produciendo una cantidad considerable del Producto Interno Bruto (PIB) mundial . [8]
Las vidas de las personas, los hogares, los negocios y la infraestructura de la ciudad, como carreteras, ferrocarriles y plantas industriales, corren el riesgo de sufrir inundaciones costeras con enormes costos sociales y económicos potenciales. [18] [32] [33] Los recientes terremotos y tsunamis en Indonesia en 2004 y en Japón en marzo de 2011 ilustran claramente la devastación que pueden producir las inundaciones costeras. Se pueden incurrir en costos económicos indirectos si las playas de arena de importancia económica se erosionan, lo que da como resultado una pérdida de turismo en áreas que dependen del atractivo de esas playas. [30]
Rango | Desastre | Mes | País | Numero de muertes |
---|---|---|---|---|
1 | Tsunami del 26 de diciembre | diciembre | 12 paises | 226,408 |
2 | Huracán Jeanne | septiembre | Haití | 2,754 |
3 | Inundación | Mayo Junio | Haití | 2,665 |
4 | Tifón winnie | noviembre | Filipinas | 1,619 |
5 | Inundación | Junio agosto | India | 900 |
6 | Inundación | Junio agosto | Bangladesh | 730 |
7 | Inundación | Mayo Junio | República Dominicana | 688 |
8 | Epidemia de dengue | Enero / abril | Indonesia | 658 |
9 | Terremoto | febrero | Marruecos | 628 |
10 | Epidemia de meningitis | Enero marzo | Burkina Faso | 527 |
11 | Ciclón Galifo | marcha | Madagascar | 363 |
Las inundaciones costeras pueden resultar en una amplia variedad de impactos ambientales en diferentes escalas espaciales y temporales. Las inundaciones pueden destruir hábitats costeros como humedales costeros y estuarios y pueden erosionar los sistemas de dunas. [11] [6] [30] [31] Estos lugares se caracterizan por su alta diversidad biológica, por lo que las inundaciones costeras pueden causar una pérdida significativa de biodiversidad y potencialmente la extinción de especies . [24]Además de esto, estas características costeras son el sistema de amortiguación natural de las costas contra las olas de tormenta; Las constantes inundaciones costeras y el aumento del nivel del mar pueden hacer que esta protección natural se reduzca, lo que permite que las olas penetren mayores distancias tierra adentro, lo que agrava la erosión y aumenta las inundaciones costeras. [6]
La inundación prolongada de agua de mar después de la inundación también puede provocar la salinización de suelos agrícolas productivos, lo que resulta en una pérdida de productividad durante largos períodos de tiempo. [1] [30] Los cultivos alimentarios y los bosques pueden morir por completo por la salinización de los suelos o por el movimiento de las inundaciones. [6] Los cuerpos de agua dulce costeros, incluidos lagos , lagunas y acuíferos de agua dulce costeros, también pueden verse afectados por la intrusión de agua salada . [11] [6] [31]Esto puede destruir estos cuerpos de agua como hábitats de organismos de agua dulce y fuentes de agua potable para pueblos y ciudades. [6] [31]
Ejemplos de problemas de inundaciones costeras existentes incluyen:
El huracán Katrina tocó tierra como un ciclón de categoría 3 en la escala de vientos del huracán Saffir-Simpson , lo que indica que se había convertido en una tormenta de nivel moderado. [14] Sin embargo, el daño catastrófico causado por las extensas inundaciones fue el resultado de las marejadas ciclónicas más altas registradas en América del Norte . [14] Durante varios días antes de la llegada a tierra de Katrina, la formación de olas fue generada por los vientos persistentes de la rotación ciclónica del sistema. Esta ola prolongada, junto con el nivel de presión central muy bajo, significó que se generaron marejadas ciclónicas masivas. [35] Las marejadas ciclónicas sobrepasaron y rompieron los diques.y muros contra inundaciones destinados a proteger la ciudad de las inundaciones. [7] [14] [35] Desafortunadamente, Nueva Orleans es inherentemente propensa a las inundaciones costeras por varios factores. En primer lugar, gran parte de Nueva Orleans está por debajo del nivel del mar y está bordeada por el río Mississippi, por lo que la protección contra las inundaciones tanto del mar como del río se ha vuelto dependiente de estructuras de ingeniería. El cambio de uso de la tierra y la modificación de los sistemas naturales en el río Mississippi han hecho que las defensas naturales de la ciudad sean menos efectivas. Se ha calculado que la pérdida de humedales es de alrededor de 1.900 millas cuadradas (4.920 kilómetros cuadrados) desde 1930. Esta es una cantidad significativa ya que se estima que cuatro millas de humedal reducen la altura de unmarejada ciclónica en un pie (30 centímetros). [7]
Terremoto y tsunami del Océano Índico de 2004 : Un terremoto de aproximadamente magnitud 9,0 sacudió la costa de Sumatra , Indonesia , provocando la propagación de un tsunami masivo por todo el Océano Índico . [26] Este tsunami causó una pérdida significativa de vidas humanas, se ha informado de una estimación de 280.000 - 300.000 personas [24] y causó grandes daños a aldeas, pueblos y ciudades y al medio ambiente físico. Las estructuras naturales y los hábitats destruidos o dañados incluyen arrecifes de coral , manglares, playas y praderas de pastos marinos. [26] El terremoto y tsunami más recientes en Japónen marzo de 2011 ( terremoto y tsunami de Tōhoku de 2011 ) también ilustra claramente el poder destructivo de los tsunamis y la agitación de las inundaciones costeras.
Es necesario realizar investigaciones futuras sobre: [ cita requerida ]