Un malecón (o malecón ) es una forma de defensa costera construida donde el mar y los procesos costeros asociados impactan directamente sobre las formas del relieve de la costa . El propósito de un malecón es proteger áreas de habitación humana, conservación y actividades de ocio 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]
Los diseños de malecones tienen en cuenta el clima local, la posición costera, el régimen de olas (determinado por las características y efectores de las olas ) y el valor (características morfológicas) de la forma del relieve. Los malecones son estructuras costeras de ingeniería dura que protegen la costa de la erosión. Pueden surgir varios problemas ambientales a partir de la construcción de un malecón, incluida la alteración del movimiento de sedimentos y los patrones de transporte. [3] Combinado con un alto costo de construcción, esto ha llevado a un uso cada vez mayor de otras opciones de gestión costera de ingeniería suave , como la reposición de playas .
Los diques se construyen con diversos materiales, más comúnmente hormigón armado , cantos rodados, acero o gaviones . Otros posibles materiales de construcción incluyen vinilo, madera, aluminio, compuestos de fibra de vidrio y sacos de arena biodegradables hechos de yute y fibra de coco . [4] En el Reino Unido , malecón también se refiere a un banco de tierra utilizado para crear un pólder o una construcción de dique . Se supone que el tipo de material utilizado para la construcción afecta el asentamiento de organismos costeros, aunque aún no se ha identificado el mecanismo preciso. [5]
Un malecón funciona reflejando la energía de las olas incidentes de regreso al mar, reduciendo así la energía disponible para causar erosión. [6] Los malecones tienen dos debilidades específicas. La reflexión de las olas desde la pared puede resultar en socavación hidrodinámica y posterior descenso del nivel de arena de la playa frontal. [7] Los malecones también pueden acelerar la erosión de áreas costeras adyacentes y desprotegidas al afectar el proceso de deriva litoral . [8]
Los diferentes diseños de barreras contra tsunamis artificiales incluyen la construcción de arrecifes y bosques en malecones sumergidos y sobre el suelo. [9] Apenas unas semanas después del desastre, en enero de 2005, la India comenzó a plantar casuarina y árboles jóvenes de cocoteros en su costa como barrera natural contra futuros desastres como el terremoto del Océano Índico de 2004 . [10] Los estudios han encontrado que un muro contra tsunamis en alta mar podría reducir la altura de las olas de tsunami hasta en un 83%. [11]
El diseño apropiado del malecón depende de aspectos específicos de la ubicación, incluidos los procesos de erosión circundantes. [12] Hay tres tipos principales de malecones: verticales, curvos, escalonados y montículos (ver tabla a continuación).
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 zonas donde había barreras naturales, como los manglares , los arrecifes de coral o la 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. [17] Las barreras naturales, como los arrecifes de coral y los bosques de manglares, previenen la propagación de los tsunamis y el flujo de las aguas costeras y mitigaron las inundaciones y las oleadas de agua. [18]
Un enfoque de costo-beneficio es una manera efectiva de determinar si un malecón es apropiado y si los beneficios valen el gasto. Además de controlar la erosión, se deben considerar los efectos del endurecimiento de una línea costera 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 efectividad con otras opciones de gestión costera, como la nutrición de las playas . [ cita necesaria ]
En general, 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. 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 , además de brindar oportunidades de recreación y protección contra eventos extremos, así como contra la erosión cotidiana. Los eventos naturales extremos exponen debilidades en el desempeño de los diques, y los análisis de estos pueden conducir a futuras mejoras y reevaluaciones. [ cita necesaria ]
El aumento del nivel del mar crea un problema para los diques en todo el mundo, ya que eleva tanto el nivel medio normal del agua como la altura de las olas durante fenómenos climáticos extremos, que las alturas actuales de los diques pueden no ser capaces de hacer frente. [21] Los análisis más recientes de registros largos y de buena calidad de mareógrafos (corregidos para GIA y, cuando sea posible, para otros movimientos verticales de la tierra 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 a lo largo del siglo XX. [22] El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) (1997) [23] sugirió que el aumento del nivel del mar en los próximos 50 a 100 años se acelerará con un aumento proyectado en el nivel medio global del mar de +18 cm para el año 2050 d.C. Estos datos son reforzados por Hannah (1990) [24] , quien calculó estadísticas similares que incluyen un aumento de entre +16 y 19,3 cm a lo largo de 1900-1988. La supertormenta Sandy de 2012 es un ejemplo de los efectos devastadores que puede causar el aumento del nivel del mar cuando se combina con una tormenta perfecta. La supertormenta Sandy provocó una marejada ciclónica de 4 a 5 m sobre las islas barrera y las costas urbanas de Nueva Jersey y Nueva York, con daños estimados en 70 mil millones de dólares. [25] Este problema podría superarse mediante una mayor modelización y determinación de la extensión de la altura y el refuerzo de los diques actuales que es necesario para garantizar la seguridad en ambas situaciones. El aumento del nivel del mar también provocará un mayor riesgo de inundaciones y tsunamis de mayor altura. [ cita necesaria ]
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 , de la lluvia que se filtra en el suelo detrás del muro y de las olas que sobrepasan el muro. El nivel freático también puede aumentar durante los períodos de marea alta ( marea alta ). La falta de un drenaje adecuado puede hacer que el malecón se pandee, se mueva, se doble, se agriete o colapse. También se pueden desarrollar sumideros a medida que la presión del agua que se escapa erosiona el suelo a través o alrededor del sistema de drenaje. [ cita necesaria ]
Los fenómenos 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 estructuras que resistirán la fuerza de las tormentas costeras es difícil y, a menudo, el resultado puede volverse inasequible. Por ejemplo, el malecón de Omaha Beach en Nueva Zelanda fue diseñado para evitar la erosión causada únicamente por las olas cotidianas, y cuando una tormenta en 1976 abrió diez metros detrás del malecón existente, toda la estructura quedó destruida. [12]
La adición de diques cerca de ecosistemas marinos puede provocar mayores efectos de sombra en las aguas que rodean el dique. La sombra reduce la luz y la visibilidad dentro del agua, lo que puede alterar la distribución y la capacidad de alimentación de ciertas especies. [26] Los sedimentos que rodean los malecones tienden a tener propiedades físicas menos favorables (mayores niveles de calcificación , menos organización estructural de la estructura cristalina , bajo contenido de silicio y menos rugosidad a macroescala) en comparación con las costas naturales, lo que puede presentar problemas para las especies que residen en el fondo marino. [27]
Algunos problemas adicionales incluyen la falta de datos sobre tendencias a largo plazo de los efectos de los malecones debido a la duración relativamente corta de los registros de datos; las limitaciones de los modelos y las comparaciones de diferentes proyectos y sus efectos no son válidos o desiguales debido a los diferentes tipos de playas; materiales; corrientes; y ambientes. [28] La falta de mantenimiento también es un problema importante en el caso de los diques. En 2013, se descubrió que más de 1.500 m (5.000 pies) de malecón se estaban desmoronando en Punta Gorda, Florida . Los residentes del área pagan cientos de dólares cada año por un programa de reparación de malecones. El problema es que la mayoría de los diques tienen más de medio siglo de antigüedad y sólo están siendo destruidos por fuertes aguaceros. Si no se controlan, los diques pierden eficacia y su reparación resulta costosa. [29]
La construcción de malecones existe desde la antigüedad. En el siglo I a. C., los romanos construyeron un malecón o rompeolas en Cesarea Marítima creando un puerto artificial (Puerto Sebastos). La construcción utilizó hormigón puzolánico que se endurece en contacto con el agua de mar. Se construyeron barcazas y se rellenaron con hormigón. Los colocaron flotando en su posición y los hundieron. El puerto, rompeolas y malecón resultante todavía existe hoy en día, más de 2000 años después. [30]
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. Se colocaron rocas en un intento de proteger el asentamiento costero de Tel Hreiz del aumento del nivel del mar tras el último máximo glacial . Tel Hreiz fue descubierto en 1960 por buzos que buscaban naufragios, pero la hilera de rocas no se encontró hasta que las tormentas despejaron una capa de arena en 2012. [31]
Más recientemente, se construyeron diques en 1623 en la isla Canvey , Reino Unido, cuando se produjeron grandes inundaciones del estuario del Támesis, lo que provocó la construcción de protección para futuros eventos en esta zona propensa a inundaciones. [32] Desde entonces, el diseño de malecones 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 describirá algunos estudios de casos 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. Analizar los éxitos y deficiencias de los diques durante eventos naturales severos permite exponer sus debilidades y hacer visibles áreas para mejoras futuras. [ cita necesaria ]
El Vancouver Seawall es un malecón de piedra construido alrededor del perímetro del Stanley Park en Vancouver, Columbia Británica . El malecón se construyó inicialmente como olas creadas por los barcos que pasaban por First Narrows erosionando el área entre Prospect Point y Brockton Point. La construcción del malecón comenzó en 1917 y, desde entonces, este camino se ha convertido en uno de los elementos más utilizados del parque tanto por los lugareños como por los turistas y ahora se extiende por 22 km en total. [33] La construcción del malecón también proporcionó empleo a los trabajadores de socorro durante la Gran Depresión y a los marineros del HMCS Discovery en Deadman's Island que enfrentaban castigos en la década de 1950 (Steele, 1985). [34]
En general, el malecón de Vancouver es un excelente ejemplo de cómo los malecones pueden proporcionar simultáneamente protección costera y una fuente de recreación que mejore el disfrute humano del ambiente costero. También ilustra que, aunque la erosión costera es un proceso natural, las actividades humanas, las interacciones con la costa y los proyectos de desarrollo costero mal planificados pueden acelerar las tasas de erosión natural. [ cita necesaria ]
El 26 de diciembre de 2004, las imponentes olas del terremoto y tsunami 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 salió 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 malecón de 300 años de antigüedad mantuvo seco el centro histórico de Pondicherry a pesar de que las olas del tsunami empujaron el agua 7,3 m (24 pies) por encima de la marca normal de la marea alta. [35]
La barrera se completó inicialmente en 1735 y, a lo largo de los años, los franceses continuaron fortificándola, apilando enormes rocas a lo largo de sus 2 km de costa para detener la erosión causada por 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 8,2 m (27 pies) sobre el nivel del mar. Los cantos rodados, algunos de los cuales pesan hasta una tonelada, están desgastados de color negro y marrón. El malecón se inspecciona cada año y cada vez que aparecen huecos o las piedras se hunden en la arena, el gobierno agrega más rocas para mantenerlo fuerte. [36]
El Territorio de la Unión de Pondicherry registró alrededor de 600 muertes a causa de 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 la zona artificial. barrera que refuerza la eficacia de los diques. [ cita necesaria ]
Al menos el 43 por ciento de los 29.751 km (18.486 millas) [37] de costa de Japón están bordeados por diques de hormigón u otras estructuras diseñadas para proteger al país contra olas altas, tifones o incluso tsunamis. [38] Durante el terremoto y tsunami de Tōhoku de 2011 , los diques en la mayoría de las áreas quedaron abrumados. En Kamaishi , olas de 4 metros (13 pies) superaron 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 costó 1.500 millones de dólares y finalmente sumergió el centro de la ciudad. [39]
Los riesgos de dependencia de los diques fueron más evidentes en la crisis de las centrales nucleares de Fukushima Dai-ichi y Fukushima Dai-ni , ambas situadas a lo largo de la costa cerca de la zona del terremoto, cuando el tsunami arrasó los muros que se suponía debían proteger la 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 la energía que habría provocado que la ola ascendiera más en la parte posterior de los valles costeros. Por el contrario, los diques también actuaron de forma negativa al atrapar el agua y retrasar su retirada. [ cita necesaria ]
El fracaso del malecón más grande del mundo, cuya construcción costó 1.500 millones de dólares, muestra que construir malecones más fuertes para proteger áreas más grandes habría sido aún menos rentable. En el caso de la crisis actual en las centrales nucleares, se deberían haber construido diques más altos y más fuertes si se hubieran de construir centrales eléctricas en ese lugar. Fundamentalmente, la devastación en las zonas costeras y un número final de muertos que se prevé supere los 10.000 podrían empujar a Japón a rediseñar sus diques o considerar métodos alternativos más eficaces de protección costera para eventos extremos. Estas costas endurecidas también pueden proporcionar una falsa sensación de seguridad a los propietarios y residentes locales, como se evidencia en esta situación. [39]
Los diques 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. [40]
Después del huracán Sandy de 2012 , el alcalde de la ciudad de Nueva York , Bill de Blasio , invirtió 3.000.000.000 de dólares en un fondo de restauración de huracanes, y parte del dinero se dedicó a la construcción de nuevos diques y a la protección contra futuros huracanes. [41] Se ha propuesto una barrera contra las marejadas ciclónicas en el puerto de Nueva York , pero no ha sido votada ni financiada por el Congreso ni por el Estado de Nueva York. [ cita necesaria ]
En Florida, las represas de tigres se utilizan para proteger las casas cercanas a la costa. [42] [43]
General:
Tipos de paredes relacionados:
Muros específicos:
... la energía de las olas reflejada interactuó con las olas entrantes para producir ondas estacionarias conocidas como clapotis, que promueven la erosión en la base de la pared.
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