Las inundaciones costeras ocurren cuando tierras bajas y secas quedan sumergidas ( inundadas ) por el agua del mar . [1] La amplitud de una inundación costera es el resultado de la elevación del agua de inundación que penetra en el interior, que está controlada por la topografía de las tierras costeras expuestas a las inundaciones. [1] [2] El agua del mar puede inundar la tierra a través de varios caminos diferentes: inundación directa, desbordamiento o ruptura de una barrera. [3] Las inundaciones costeras son en gran medida un evento natural. Debido a los efectos del cambio climático (por ejemplo, el aumento del nivel del mar y un aumento de los fenómenos meteorológicos extremos ) y un aumento de la población que vive en zonas costeras, el daño causado por los eventos de inundaciones costeras se ha intensificado y más personas se están viendo afectadas. [4]
Las zonas costeras a veces se inundan debido a mareas inusualmente altas, como las mareas vivas , especialmente cuando se combinan con fuertes vientos y marejadas ciclónicas . Esta fue la causa de la inundación del Mar del Norte de 1953 , que inundó grandes franjas de los Países Bajos y la costa este de Inglaterra .
Cuando los seres humanos modifican el entorno costero, esto puede empeorar las inundaciones costeras. [1] [5] [6] [7] La extracción de agua de los depósitos de agua subterránea en la zona costera puede provocar el hundimiento del terreno, aumentando así el riesgo de inundaciones. [5] Las estructuras de protección diseñadas a lo largo de la costa, como los diques marinos , alteran los procesos naturales de la playa. Esto puede provocar erosión en tramos adyacentes de la costa, lo que también aumenta el riesgo de inundaciones. [1] [7] [8]
La reducción y el control de las inundaciones costeras se lleva a cabo utilizando métodos estructurales para contener o redirigir las aguas de las inundaciones. Los métodos no estructurales incluyen la gestión costera, la respuesta conductual e institucional para adaptarse a los procesos. Las defensas naturales incluyen características físicas como barras de grava y sistemas de dunas de arena , pero también ecosistemas como marismas , praderas marinas y bosques de manglares que tienen una función de amortiguación. A menudo se considera que los manglares , los humedales y las praderas marinas brindan una protección significativa contra las olas de tormenta, los tsunamis y la erosión de la costa gracias a su capacidad para atenuar la energía de las olas. [6] [9] [10] Para proteger la zona costera de las inundaciones, las defensas naturales deben, por lo tanto, protegerse y mantenerse, por ejemplo, en áreas marinas protegidas (AMP). [11]
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El agua del mar puede inundar la tierra por varios caminos diferentes:
Las inundaciones costeras pueden ser resultado de diversas causas, 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 los ciclones tropicales , pueden causar inundaciones a través de mareas de tormenta que son olas significativamente más grandes de lo normal. [1] [14] Si un evento de tormenta coincide con la marea astronómica alta , pueden ocurrir inundaciones extensas. [15] Las mareas de tormenta involucran tres procesos:
El viento que sopla en dirección a tierra (desde el mar hacia la tierra) puede hacer que el agua se "acumule" contra la costa; esto se conoce como configuración del viento. La baja presión atmosférica está asociada con los sistemas de tormentas y esto tiende a aumentar el nivel superficial del mar; esto es una configuración barométrica. Finalmente, el aumento de la altura de rompiente de las olas da como resultado un nivel de agua más alto en la zona de rompiente , que es la configuración de las olas . Estos tres procesos interactúan para crear olas que pueden sobrepasar las estructuras de protección costera naturales y artificiales, penetrando así el agua del mar más tierra adentro de lo normal. [15] [16]
Entre 1901 y 2018, el nivel medio del mar aumentó entre 15 y 25 cm (6 y 10 pulgadas), con un aumento de 2,3 mm (0,091 pulgadas) por año desde la década de 1970. [17] : 1216 Esto fue más rápido que el aumento del nivel del mar en al menos los últimos 3000 años. [17] : 1216 La tasa se aceleró a 4,62 mm (0,182 pulgadas) / año para la década de 2013-2022. [18] El cambio climático debido a las actividades humanas es la causa principal. [19] : 5, 8 Entre 1993 y 2018, el derretimiento de las capas de hielo y los glaciares representó el 44% del aumento del nivel del mar , y otro 42% resultó de la expansión térmica del agua . [20] : 1576
El aumento del nivel del mar se produce con retraso respecto a los cambios en la temperatura de la Tierra en muchas décadas, y por lo tanto el aumento del nivel del mar seguirá acelerándose entre ahora y 2050 en respuesta al calentamiento que ya se ha producido. [21] Lo que ocurra después de eso depende de las emisiones de gases de efecto invernadero de los seres humanos . Si hay recortes muy profundos en las emisiones, el aumento del nivel del mar se desaceleraría entre 2050 y 2100. Entonces podría alcanzar en 2100 un poco más de 30 cm (1 pie) a partir de ahora y aproximadamente 60 cm (2 pies) a partir del siglo XIX. En cambio, con altas emisiones se aceleraría aún más y podría aumentar en 1,0 m ( 3 pies ).+1 ⁄ 3 pies) o incluso1,6 m ( 5+1 ⁄ 3 pies) para el año 2100. [19] [17] : 1302 A largo plazo, el aumento del nivel del mar ascendería a 2-3 m (7-10 pies) durante los próximos 2000 años si el calentamiento se mantiene en su nivel actual de 1,5 °C (2,7 °F) con respecto al pasado preindustrial. Sería de 19-22 metros (62-72 pies) si el calentamiento alcanza un pico de 5 °C (9,0 °F). [19] : 21
Las inundaciones por mareas , también conocidas como inundaciones en días soleados [22] o inundaciones molestas, [23] son inundaciones temporales de áreas bajas, especialmente calles, durante mareas excepcionalmente altas , como lunas llenas y nuevas . Las mareas más altas del año pueden conocerse como mareas reales , y el mes varía según la ubicación. Este tipo de inundaciones no suelen representar un riesgo alto para la propiedad o la seguridad humana, pero estresan aún más la infraestructura costera en áreas bajas. [24]
Este tipo de inundaciones se está volviendo más común en ciudades y otras áreas costeras ocupadas por humanos a medida que el aumento del nivel del mar asociado con el cambio climático y otros impactos ambientales relacionados con el hombre, como la erosión costera y el hundimiento de la tierra, aumentan la vulnerabilidad de la infraestructura . [25] 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 una retirada controlada u otras prácticas de adaptación al cambio climático más amplias para las áreas vulnerables.Las zonas costeras pueden verse inundadas de forma significativa como resultado de las olas de tsunami [26] 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 en el pasado se han producido tsunamis importantes por el impacto de meteoritos en el océano. [27] Las olas de tsunami son tan destructivas debido a la velocidad de las olas que se aproximan, la altura de las olas cuando alcanzan la tierra y los escombros que arrastra el agua a medida que fluye sobre la tierra pueden causar más daños. [26] [9]
Dependiendo de la magnitud de las olas del tsunami y de las inundaciones, pueden causar lesiones graves que requieren intervenciones preventivas para evitar consecuencias devastadoras. 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. [28] Sin mencionar que las inundaciones provocan diversas enfermedades, desde hipertensión hasta enfermedades pulmonares obstructivas crónicas. [28]
La zona costera (el área que se encuentra a 100 kilómetros de la costa y a 100 metros de altura sobre el nivel del mar) alberga una proporción grande y creciente de la población mundial. [5] [7] 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. [29] Además de la cantidad significativa de personas en riesgo de inundaciones costeras, estos centros urbanos costeros están produciendo una cantidad considerable del Producto Interno Bruto (PIB) mundial. [7]
Las vidas de las personas, sus hogares, sus negocios y la infraestructura urbana, como carreteras, ferrocarriles y plantas industriales, corren el riesgo de sufrir inundaciones costeras, con enormes costos sociales y económicos potenciales. [30] [31] [32] 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 se erosionan playas de arena económicamente importantes, lo que da como resultado una pérdida de turismo en áreas que dependen del atractivo de esas playas. [33]
Las inundaciones costeras pueden tener 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 sistemas de dunas. [13] [5] [33] [29] 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 . [26] Además de esto, estas características costeras son el sistema natural de amortiguación de las olas de tormenta; las inundaciones costeras constantes y el aumento del nivel del mar pueden hacer que esta protección natural se reduzca, permitiendo que las olas penetren mayores distancias tierra adentro, exacerbando la erosión y fomentando las inundaciones costeras. [5] "Para 2050, se espera que las inundaciones "moderadas" (normalmente dañinas) ocurran, en promedio, más de 10 veces más a menudo que en la actualidad, y pueden intensificarse por factores locales". [34]
La inundación prolongada de agua de mar después de una inundación también puede causar la salinización de suelos agrícolas productivos, lo que resulta en una pérdida de productividad durante largos períodos de tiempo. [1] [33] Los cultivos alimentarios y los bosques pueden morir completamente por la salinización de los suelos o ser arrasados por el movimiento de las aguas de inundación. [5] Los cuerpos de agua dulce costeros, incluidos lagos , lagunas y acuíferos costeros de agua dulce, también pueden verse afectados por la intrusión de agua salada . [13] [5] [29] Esto puede destruir estos cuerpos de agua como hábitats para organismos de agua dulce y fuentes de agua potable para pueblos y ciudades. [5] [29]
La gestión de inundaciones describe los métodos utilizados para reducir o prevenir los efectos perjudiciales de las aguas de inundación . Las inundaciones pueden ser causadas por una combinación de procesos naturales, como el clima extremo aguas arriba, y cambios humanos en los cuerpos de agua y la escorrentía. Los métodos de gestión de inundaciones pueden ser de tipo estructural (es decir, control de inundaciones) y de tipo no estructural . Los métodos estructurales retienen físicamente las aguas de inundación, mientras que los métodos no estructurales no lo hacen. La construcción de infraestructura dura para prevenir inundaciones, como muros de contención , es eficaz para controlar las inundaciones. Sin embargo, es una buena práctica dentro de la ingeniería paisajística confiar más en la infraestructura blanda y los sistemas naturales , como pantanos y llanuras de inundación , para manejar el aumento del agua.
La gestión de inundaciones puede incluir la gestión del riesgo de inundaciones, que se centra en medidas para reducir el riesgo, la vulnerabilidad y la exposición a los desastres por inundaciones y proporcionar análisis de riesgos mediante, por ejemplo, la evaluación del riesgo de inundaciones . [35] La mitigación de inundaciones es un concepto relacionado pero separado que describe un conjunto más amplio de estrategias adoptadas para reducir el riesgo de inundaciones y el impacto potencial, mejorando al mismo tiempo la resiliencia frente a los eventos de inundaciones.
Como el cambio climático ha provocado un aumento del riesgo y la intensidad de las inundaciones, la gestión de las inundaciones es una parte importante de la adaptación al cambio climático y la resiliencia climática . [36] [37] Por ejemplo, para prevenir o gestionar las inundaciones costeras, las prácticas de gestión costera tienen que abordar procesos naturales como las mareas , pero también el aumento del nivel del mar debido al cambio climático. La prevención y mitigación de las inundaciones se puede estudiar en tres niveles: en propiedades individuales, pequeñas comunidades y pueblos o ciudades enteras.Si los sistemas humanos se ven afectados por inundaciones, se requiere una adaptación de cómo opera ese sistema en la costa a través de cambios conductuales e institucionales; estos cambios son los llamados mecanismos no estructurales de respuesta a las inundaciones costeras. [38]
Las normas de construcción , la zonificación de riesgos costeros , la planificación del desarrollo urbano, la difusión del riesgo a través de seguros y la mejora de la conciencia pública son algunas formas de lograrlo. [5] [38] [33] Adaptarse al riesgo de que se produzcan inundaciones puede ser la mejor opción si el coste de construir estructuras de defensa supera los beneficios o si los procesos naturales en ese tramo de costa se suman a su carácter natural y atractivo. [8]
Una respuesta más extrema y a menudo difícil de aceptar a las inundaciones costeras es el abandono de la zona propensa a inundaciones (también conocida como retirada controlada ). [13] Sin embargo, esto plantea cuestiones sobre dónde irían las personas y la infraestructura afectadas y qué tipo de compensación debería/podría pagarse.
Existen diversas formas en las que los seres humanos intentan prevenir las inundaciones de los entornos costeros, generalmente a través de las llamadas estructuras de ingeniería dura, como barreras contra inundaciones , malecones y diques . [8] [39] Ese blindaje de la costa es típico para proteger pueblos y ciudades que se han desarrollado hasta la playa. [8] Mejorar los procesos de deposición a lo largo de la costa también puede ayudar a prevenir las inundaciones costeras. Estructuras como espigones , rompeolas y promontorios artificiales promueven la deposición de sedimentos en la playa, ayudando así 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 en lugar de mover el agua hacia el interior. [39]
Las zonas costeras proporcionan estructuras naturales de protección contra las inundaciones costeras. Estas incluyen características físicas como barras de grava y sistemas de dunas de arena , pero también ecosistemas como marismas , praderas marinas y bosques de manglares que tienen una función de amortiguación. A menudo se considera que los manglares , los humedales y las praderas marinas brindan una protección significativa contra las olas de tormenta, los tsunamis y la erosión de la costa gracias a su capacidad para atenuar la energía de las olas. [6] [9] [10] Para proteger la zona costera de las inundaciones, las defensas naturales deben, por lo tanto, protegerse y mantenerse, por ejemplo, en áreas marinas protegidas (AMP). [11]
Reducir el aumento global del nivel del mar es una forma de prevenir inundaciones significativas en las zonas costeras. 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 hay una cantidad sustancial de aumento del nivel del mar en el futuro. [5] Las políticas internacionales sobre cambio climático como el Acuerdo de París buscan mitigar los efectos futuros del cambio climático , incluido el aumento del nivel del mar. Además, se están poniendo en marcha medidas más inmediatas de defensas naturales y de ingeniería para prevenir inundaciones costeras.
Algunos ejemplos de países con problemas de inundaciones costeras incluyen:
El huracán Katrina tocó tierra como un ciclón de categoría 3 en la escala de vientos huracanados de Saffir-Simpson , lo que indica que se había convertido en una tormenta de nivel moderado. [16] Sin embargo, el daño catastrófico causado por las extensas inundaciones fue el resultado de las mareas de tormenta más altas registradas en América del Norte . [16] Durante varios días antes de la llegada de Katrina, la formación de olas fue generada por los vientos persistentes de la rotación ciclónica del sistema. Esta formación prolongada de olas junto con el nivel de presión central muy bajo significó que se generaron mareas de tormenta masivas. [41] Las mareas de tormenta sobrepasaron y rompieron los diques y muros de contención destinados a proteger la ciudad de las inundaciones. [6] [16] [41] Desafortunadamente, Nueva Orleans es inherentemente propensa a inundaciones costeras por una serie de factores. En primer lugar, gran parte de Nueva Orleans está por debajo del nivel del mar y está bordeada por el río Misisipi, por lo que la protección contra inundaciones tanto del mar como del río se ha vuelto dependiente de estructuras de ingeniería. El cambio de uso del suelo y la modificación de los sistemas naturales del río Misisipi han hecho que las defensas naturales de la ciudad sean menos eficaces. Se calcula que la pérdida de humedales ha sido de alrededor de 1.900 millas cuadradas (4.920 kilómetros cuadrados) desde 1930. Se trata de una cantidad significativa, ya que se calcula que cuatro millas de humedales reducen la altura de una marejada ciclónica en un pie (30 centímetros). [6]
Terremoto y tsunami del Océano Índico de 2004 : Un terremoto de magnitud aproximada de 9,0 golpeó la costa de Sumatra , Indonesia, causando la propagación de un tsunami masivo por todo el Océano Índico . [9] Este tsunami causó una pérdida significativa de vidas humanas, se ha informado de una estimación de 280.000 a 300.000 personas [26] y causó grandes daños a aldeas, pueblos y ciudades y al medio ambiente físico. Las estructuras y hábitats naturales destruidos o dañados incluyen arrecifes de coral , manglares, playas y praderas marinas. [9] El terremoto y tsunami más recientes en Japón en 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.
Fig. 2b
Número de comunicado de prensa: 21042023.
Esto corresponde a un aumento medio del nivel del mar de unos 7,5 cm durante todo el período altimétrico. Más importante aún, la curva GMSL muestra una aceleración neta, estimada en 0,08 mm/año
2
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Recuadro SYN-1: El calentamiento sostenido podría provocar graves impactos
