Un malecón (o pared de mar ) es una forma de defensa costera construida donde el mar , y los procesos costeros asociados, impacto directamente sobre las formas de relieve de la costa . El propósito de un malecón es proteger áreas habitadas por humanos, conservación y actividades de esparcimiento de la acción de mareas , olas o tsunamis . [1] Como un malecón es una característica estática, entrará en conflicto con la naturaleza dinámica de la costa e impedirá el intercambio de sedimentos entre la tierra y el mar. [2] La línea costera es parte de la interfaz costera que está expuesta a una amplia gama de erosionesprocesos que surgen de fuentes de agua que fluyen, fuentes eólicas y terrestres, lo que significa que una combinación de procesos denudacionales funcionará contra un malecón. [3]
La costa es generalmente un entorno dinámico de alta energía con variaciones espaciales en una amplia gama de escalas de tiempo. [4] La costa está expuesta a la erosión de los ríos y los vientos, así como el mar, por lo que una combinación de procesos denudacionales funcionará contra un malecón. [5] Debido a estas fuerzas naturales persistentes, los diques deben ser mantenidos (y eventualmente reemplazados) para mantener su efectividad.
Los muchos tipos de diques que se utilizan hoy en día reflejan tanto las distintas fuerzas físicas que están diseñadas para resistir como aspectos específicos de la ubicación, como el clima local, la posición costera, el régimen de las olas (determinado por las características y efectores de las olas) y el valor (características morfológicas). ) de relieve. Los diques son estructuras costeras de ingeniería dura que protegen la costa de la erosión. Pero pueden surgir varios problemas ambientales y cuestiones de la construcción de un malecón, incluida la interrupción del movimiento de sedimentos y los patrones de transporte. [6] Combinado con un alto costo de construcción, esto ha llevado a un uso cada vez mayor de otras opciones de gestión costera de ingeniería blanda , como el reabastecimiento de playas .
Los diques pueden construirse con diversos materiales, por lo general hormigón armado , cantos rodados, acero o gaviones . Otros posibles materiales de construcción son: vinilo, madera, aluminio, compuesto de fibra de vidrio y grandes sacos de arena biodegradables hechos de yute y bonote . [7] En el Reino Unido , el malecón también se refiere a un banco de tierra utilizado para crear un pólder o una construcción de diques . Se hipotetiza que el tipo de material utilizado para la construcción afectará el asentamiento de organismos costeros, aunque aún no se ha identificado el mecanismo preciso. [8]
Tipos
Un malecón funciona reflejando la energía de las olas incidentes de regreso al mar, reduciendo así la energía disponible para causar erosión. [9] Los diques tienen dos puntos débiles específicos. Primero, la reflexión de las olas desde la pared puede resultar en socavación hidrodinámica y la consiguiente disminución del nivel de arena de la playa frontal. [10] En segundo lugar, los diques pueden acelerar la erosión de las zonas costeras adyacentes no protegidas porque afectan el proceso de deriva litoral . [11]
Los diferentes diseños de barreras contra tsunamis hechas por el hombre incluyen la construcción de arrecifes y bosques hasta diques sobre el suelo y sumergidos. [12] En 2005, India comenzó a plantar árboles de Casuarina y cocoteros en su costa como una barrera natural contra futuros tsunamis como el terremoto de 2004 en el Océano Índico . [13] Los estudios han encontrado que un muro de tsunami en alta mar podría reducir la altura de las olas de un tsunami hasta en un 83%. [14]
El diseño y tipo de rompeolas que sea apropiado depende de aspectos específicos de la ubicación, incluidos los procesos de erosión circundantes. [15] Hay tres tipos principales de diques: verticales, curvos o escalonados y montículos, como se indica en la tabla:
Tipo | Ilustración | Ventajas | Desventajas | Ejemplo |
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Vertical | Los malecones verticales se construyen en situaciones particularmente expuestas. Estos reflejan la energía de las olas. En condiciones de tormenta un no romper onda estacionaria patrón puede formar, lo que resulta en una estacionaria clapotic de onda que se mueve hacia arriba y hacia abajo pero no viaja horizontalmente. [16] [17] Estas olas promueven la erosión en el pie de la pared y pueden causar daños severos a la pared del mar. [18] En algunos casos, las pilas se colocan frente a la pared para disminuir ligeramente la energía de las olas. | |||
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Curvo | Los malecones curvos o escalonados están diseñados para permitir que las olas rompan para disipar la energía de las olas y repeler las olas de regreso al mar. La curva también puede evitar que la ola rebase la pared y proporciona protección adicional para la punta de la pared. | |||
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Montículo | Los diques de tipo montículo, que utilizan revestimientos o escolleras , se utilizan en entornos menos exigentes donde operan procesos de erosión de menor energía. Los sitios menos expuestos son los mamparos y revestimientos de sacos de arena o geotextiles de menor costo . Estos sirven para blindar la costa y minimizar la erosión y pueden ser herméticos o porosos, lo que permite que el agua se filtre después de que la energía de las olas se haya disipado. [19] | |||
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Barreras naturales
Un informe publicado por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) sugiere que el tsunami del 26 de diciembre de 2004 causó menos daños en las áreas donde había barreras naturales, como manglares , arrecifes de coral o vegetación costera. Un estudio japonés de este tsunami en Sri Lanka utilizó modelos de imágenes satelitales para establecer los parámetros de resistencia costera en función de diferentes tipos de árboles. [20] Las barreras naturales, como los arrecifes de coral y los bosques de manglares, evitan la propagación de tsunamis y el flujo de las aguas costeras y mitigan las inundaciones y las marejadas. [21]
Compensaciones
Un enfoque de costo-beneficio es una forma efectiva de determinar si un malecón es apropiado y si los beneficios valen la pena. Además de controlar la erosión, se deben tener en cuenta los efectos del endurecimiento de la costa sobre los ecosistemas costeros naturales y las propiedades o actividades humanas. Un malecón es una característica estática que puede entrar en conflicto con la naturaleza dinámica de la costa e impedir el intercambio de sedimentos entre la tierra y el mar. La siguiente tabla resume algunos efectos positivos y negativos de los diques que se pueden utilizar al comparar su eficacia con otras opciones de gestión costera, como la nutrición de las playas . [ cita requerida ]
Ventajas | Desventajas |
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Generalmente, los malecones pueden ser una forma exitosa de controlar la erosión costera, pero solo si están bien construidos y con materiales que puedan resistir la fuerza de la energía de las olas en curso. Se necesita cierta comprensión de los procesos costeros y la morfodinámica específicos de la ubicación del malecón. Los malecones pueden ser muy útiles; Pueden ofrecer una solución a más largo plazo que las opciones de ingeniería blanda , proporcionando además oportunidades de recreación y protección contra eventos extremos y la erosión diaria. Los eventos naturales extremos exponen debilidades en el desempeño de los malecones, y el análisis de estos puede conducir a futuras mejoras y reevaluaciones. [ cita requerida ]
Asuntos
Aumento del nivel del mar
El aumento del nivel del mar crea un problema para los rompeolas en todo el mundo, ya que eleva tanto el nivel medio normal del agua como la altura de las olas durante eventos climáticos extremos, que las alturas actuales de los rompeolas pueden no ser capaces de afrontar. [4] Los análisis más recientes de registros de mareógrafos largos y de buena calidad (corregidos para GIA y, cuando sea posible, para otros movimientos terrestres verticales por el Sistema de posicionamiento global, GPS) indican una tasa media de aumento del nivel del mar de 1,6 a 1,8 mm / año durante el siglo XX. [24] El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) (1997) [25] sugirió que el aumento del nivel del mar durante los próximos 50 a 100 años se acelerará con un aumento proyectado del nivel medio mundial del mar de +18 cm para el 2050 d. C. Hannah (1990) [26] refuerza estos datos, quien calculó estadísticas similares, incluido un aumento de entre + 16-19,3 cm durante 1900-1988. La súper tormenta Sandy de 2012 es un ejemplo de los efectos devastadores que el aumento del nivel del mar puede causar cuando se mezcla con una tormenta perfecta. La súper tormenta Sandy envió una marejada ciclónica de 4 a 5 m sobre la isla barrera y las costas urbanas de Nueva Jersey y Nueva York, con daños estimados en $ 70 mil millones. [27] Este problema podría superarse mediante el modelado adicional y la determinación de la extensión de la altura y el refuerzo de los diques actuales que deben ocurrir para garantizar la seguridad en ambas situaciones. El aumento del nivel del mar también provocará un mayor riesgo de inundaciones y tsunamis más altos. [ cita requerida ]
Presión de agua hidrostática
Los malecones, como todos los muros de contención , deben aliviar la acumulación de presión del agua . La acumulación de presión del agua se produce cuando el agua subterránea no se drena desde detrás del malecón. El agua subterránea contra un malecón puede provenir del nivel freático natural del área , la lluvia se filtra en el suelo detrás del muro y las olas rebasan el muro. El nivel freático también puede subir durante los períodos de pleamar ( marea alta ). La falta de drenaje adecuado puede hacer que el malecón se doble, se mueva, se arquee, se agriete o se derrumbe. Los sumideros también pueden desarrollarse a medida que la presión del agua que escapa erosiona el suelo a través o alrededor del sistema de drenaje. [ cita requerida ]
Eventos extremos
Los eventos extremos también plantean un problema, ya que no es fácil para las personas predecir o imaginar la fuerza de las olas inducidas por huracanes o tormentas en comparación con los patrones de olas normales esperados. Un evento extremo puede disipar cientos de veces más energía que las olas cotidianas, y calcular las estructuras que resistirán la fuerza de las tormentas costeras es difícil y, a menudo, el resultado puede volverse inasequible. Por ejemplo, el malecón de la playa de Omaha en Nueva Zelanda fue diseñado para prevenir la erosión de las olas diarias solamente, y cuando una tormenta en 1976 excavó diez metros detrás del malecón existente, toda la estructura fue destruida. [15]
Impactos en el ecosistema
La adición de malecones cerca de los ecosistemas marinos puede generar mayores efectos de sombra en las aguas que rodean el malecón. La sombra reduce la luz y la visibilidad dentro del agua, lo que puede interrumpir la distribución y la capacidad de búsqueda de alimento de ciertas especies. [28] El sedimento que rodea los diques tiende a tener propiedades físicas menos favorables ( niveles más altos de calcificación , menor organización estructural de la estructura cristalina , bajo contenido de silicona y menos rugosidad macroescala) en comparación con las costas naturales, lo que puede presentar problemas para las especies que residen en el fondo marino. [29]
Otros asuntos
Algunos problemas adicionales incluyen: falta de datos de tendencias a largo plazo de los efectos del malecón debido a una duración relativamente corta de los registros de datos; limitaciones de modelado y comparaciones de diferentes proyectos y sus efectos no son válidos o desiguales debido a los diferentes tipos de playas; materiales; corrientes y entornos. [30] La falta de mantenimiento también es un problema importante con los diques. En 2013, se encontró que más de 5,000 pies (1,500 m) de rompeolas se estaban desmoronando en Punta Gorda, Florida . Los residentes del área pagan cientos de dólares cada año en un programa de reparación de diques. El problema es que la mayoría de los malecones tienen más de medio siglo y solo están siendo destruidos por fuertes aguaceros. Si no se mantienen bajo control, los rompeolas pierden efectividad y su reparación resulta costosa. [31]
Historia y ejemplos
La construcción de diques ha existido desde la antigüedad. En el siglo I a. C., los romanos construyeron un malecón / rompeolas en Cesarea Marítima creando un puerto artificial (Puerto de Sebastos). La construcción utilizó hormigón de puzolana que se endurece en contacto con el agua de mar. Se construyeron barcazas y se rellenaron con hormigón. Fueron puestos en posición flotando y hundidos. El puerto / rompeolas / malecón resultante todavía existe hoy, más de 2000 años después. [32]
Se cree que la defensa costera más antigua conocida es una hilera de rocas de 100 metros en el mar Mediterráneo frente a la costa de Israel. Las rocas se colocaron en un intento de proteger el asentamiento costero de Tel Hreiz del aumento del mar después del último máximo glacial . Tel Hreiz fue descubierto en 1960 por buzos que buscaban restos de naufragios, pero la hilera de rocas no se encontró hasta que las tormentas despejaron la capa de arena en 2012. [33]
Más recientemente, los diques se construyeron en 1623 en Canvey Island , Reino Unido, cuando se produjeron grandes inundaciones en el estuario del Támesis, lo que provocó la construcción de protección para futuros eventos en esta zona propensa a inundaciones. [34] Desde entonces, el diseño de diques se ha vuelto más complejo e intrincado en respuesta a una mejora en los materiales, la tecnología y la comprensión de cómo operan los procesos costeros. Esta sección esbozará algunos estudios de caso clave de diques en orden cronológico y describirá cómo se han comportado en respuesta a tsunamis o procesos naturales en curso y qué tan efectivos fueron en estas situaciones. El análisis de los éxitos y las deficiencias de los malecones durante eventos naturales severos permite que se expongan sus debilidades y que las áreas se vuelvan visibles para futuras mejoras. [ cita requerida ]
Canadá
El rompeolas de Vancouver es un rompeolas de piedra construido alrededor del perímetro del parque Stanley en Vancouver, Columbia Británica . El malecón se construyó inicialmente cuando las olas creadas por los barcos que pasaban por First Narrows erosionaban el área entre Prospect Point y Brockton Point. La construcción del malecón comenzó en 1917, y desde entonces este camino se ha convertido en una de las características más utilizadas del parque tanto por los lugareños como por los turistas y ahora se extiende 22 km en total. [35] La construcción del malecón también proporcionó empleo a los trabajadores de socorro durante la Gran Depresión ya los marineros de HMCS Discovery en Deadman's Island que se enfrentaban a los detalles del castigo en la década de 1950 (Steele, 1985). [36]
En general, el rompeolas de Vancouver es un excelente ejemplo de cómo los rompeolas pueden proporcionar simultáneamente protección de la costa y una fuente de recreación que mejora el disfrute humano del entorno costero. También ilustra que aunque la erosión de la costa es un proceso natural, las actividades humanas, las interacciones con la costa y los proyectos de desarrollo de la costa mal planificados pueden acelerar las tasas de erosión natural. [ cita requerida ]
India
El 26 de diciembre de 2004, las imponentes olas del tsunami del terremoto del Océano Índico de 2004 se estrellaron contra la costa sureste de la India matando a miles de personas. Sin embargo, el antiguo enclave colonial francés de Pondicherry escapó ileso. Esto se debió principalmente a los ingenieros franceses que habían construido (y mantenido) un enorme malecón de piedra durante la época en que la ciudad era una colonia francesa. Este rompeolas de 300 años mantuvo efectivamente seco el centro histórico de Pondicherry a pesar de que las olas del tsunami empujaron el agua 24 pies (7,3 m) por encima de la marca normal de la marea alta. [ cita requerida ]
La barrera se completó inicialmente en 1735 y, a lo largo de los años, los franceses continuaron fortificando la pared, apilando enormes rocas a lo largo de su costa de 1,25 millas (2 km) para detener la erosión de las olas que golpeaban el puerto. En su punto más alto, la barrera que corre a lo largo de la orilla del agua alcanza unos 27 pies (8,2 m) sobre el nivel del mar. Las rocas, algunas que pesan hasta una tonelada, están desgastadas de color negro y marrón. El malecón se inspecciona todos los años y cada vez que aparecen huecos o las piedras se hunden en la arena, el gobierno agrega más cantos rodados para mantenerlo fuerte. [37]
El Territorio de la Unión de Pondicherry registró alrededor de 600 muertes por las enormes olas del tsunami que azotaron la costa de la India después del gigantesco terremoto submarino (que midió 9,0 en la escala de magnitud de momento ) frente a Indonesia, pero la mayoría de los muertos eran pescadores que vivían en aldeas más allá de los artificiales. barrera que refuerza la eficacia de los malecones. [ cita requerida ]
Japón
Al menos el 43 por ciento de los 29.751 km (18.486 millas) [38] de la costa de Japón está bordeada por malecones de hormigón u otras estructuras diseñadas para proteger al país contra olas altas, tifones o incluso tsunamis. [39] Durante el terremoto y tsunami de Tōhoku de 2011 , los malecones en la mayoría de las áreas se vieron desbordados. En Kamaishi , olas de 4 metros (13 pies) coronaron el malecón, el más grande del mundo, erigido hace unos años en el puerto de la ciudad a una profundidad de 63 m (207 pies), una longitud de 2 km (1,2 millas) y un costo de $ 1.5 mil millones - y finalmente sumergió el centro de la ciudad. [40]
Los riesgos de dependencia de los malecones fueron más evidentes en la crisis de las centrales nucleares de Fukushima Dai-ichi y Fukushima Dai-ni , ambas ubicadas a lo largo de la costa cerca de la zona del terremoto, ya que el tsunami arrasó los muros que se suponía debían proteger el plantas. Podría decirse que la defensa adicional proporcionada por los malecones presentó un margen de tiempo adicional para que los ciudadanos evacuaran y también detuvo parte de la fuerza total de energía que habría provocado que la ola trepara más alto en la parte posterior de los valles costeros. Por el contrario, los malecones también actuaron de forma negativa para atrapar el agua y retrasar su retirada. [ cita requerida ]
El fracaso del malecón más grande del mundo, cuya construcción costó 1.500 millones de dólares, muestra que construir diques más fuertes para proteger áreas más grandes habría sido incluso menos rentable. En el caso de la crisis actual en las plantas de energía nuclear, se deberían haber construido diques más altos y más fuertes si se hubieran construido plantas de energía en ese sitio. Fundamentalmente, la devastación en las áreas costeras y una cifra final de muertos que se prevé supere los 10.000 podrían empujar a Japón a rediseñar sus malecones o considerar métodos alternativos más efectivos de protección costera para eventos extremos. Tales costas endurecidas también pueden proporcionar una falsa sensación de seguridad a los propietarios y residentes locales, como es evidente en esta situación. [40]
Los malecones a lo largo de la costa japonesa también han sido criticados por aislar los asentamientos del mar, inutilizar las playas, presentar una monstruosidad, perturbar la vida silvestre y ser innecesarios. [41]
Estados Unidos
Después del huracán Sandy de 2012 , el alcalde de la ciudad de Nueva York, Bill de Blasio, invirtió $ 3 mil millones en un fondo de restauración de huracanes, con parte del dinero dedicado a la construcción de nuevos diques y protección contra futuros huracanes. [42] Se ha propuesto una barrera contra las marejadas ciclónicas del puerto de Nueva York , pero el Congreso o el estado de Nueva York no han votado ni financiado. [ cita requerida ]
Ver también
General:
- Gestión costera : prevención de inundaciones y erosión de las costas
- Ingeniería dura
Tipos relacionados de paredes:
- Accrópodo
- Rompeolas (estructura) : estructura construida en las costas como parte de la gestión costera o para proteger un fondeadero
- Dique (construcción)
- Dique - Cresta o pared para retener el agua.
- Muro de contención: muro artificial utilizado para soportar el suelo entre dos elevaciones diferentes.
Paredes específicas:
- Malecón de Alaska Way
- Malecón de Galveston
- Malecón de Georgetown
- Malecón de Gold Coast
- Malecón de Saemangeum
- Sea Bright – Monmouth Beach Seawall - Malecón en Nueva Jersey
- El Embarcadero (San Francisco)
- Murallas de Constantinopla # Murallas marítimas - Murallas de la ciudad de Constantinopla (moderna Estambul, Turquía) (Murallas marítimas de Constantinopla)
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enlaces externos
- Observatorio Costero del Canal - Malecones
- Malecones y defensas en la Isla de Wight
- MEDUS (División de Ingeniería Marítima de la Universidad de Salerno)
- "Japan may rethink seawalls after tsunami", New York Times, 14 de marzo de 2011
- Descripción general de la construcción de diques de acero residenciales y comerciales pequeños