La evolución de las playas se produce en la costa, donde el agua del mar, lago o río está erosionando la tierra. Existen playas donde la arena se acumuló a partir de procesos centenarios y recurrentes que erosionan el material rocoso y sedimentario hasta convertirlo en depósitos de arena. Los deltas de los ríos depositan sedimentos río arriba, que se acumulan en la desembocadura del río para extender las costas del lago o del océano. Eventos catastróficos como tsunamis , huracanes y marejadas ciclónicas aceleran la erosión de las playas.
Los tsunamis , olas potencialmente enormes causadas a menudo por terremotos , tienen un gran potencial de erosión y reelaboración de sedimentos . Pueden despojar a las playas de arena que puede haber tardado años en acumularse y destruir árboles y otra vegetación costera. Los tsunamis también son capaces de inundar cientos de metros tierra adentro más allá del nivel alto típico del agua y el rápido movimiento del agua, asociado con el tsunami de inundación, puede aplastar casas y otras estructuras costeras.
Una marejada ciclónica es un chorro de agua en tierra asociado con un sistema climático de baja presión : las tormentas. Las marejadas ciclónicas pueden provocar acumulación y erosión de las playas. [1] Ocurrieron marejadas ciclónicas históricamente notables durante la inundación del Mar del Norte de 1953 , el huracán Katrina y el ciclón Bhola de 1970 .
Varios eventos geológicos y el clima pueden cambiar (progresiva o repentinamente) la altura relativa de la superficie de la Tierra al nivel del mar . Estos eventos o procesos cambian continuamente las costas.
La actividad volcánica puede crear nuevas islas. La isla Surtsey , Islandia , de 800 metros (2600 pies) de diámetro , por ejemplo, fue creada entre noviembre de 1963 y junio de 1967. [2] Desde entonces, la isla se ha erosionado parcialmente, pero se espera que dure otros 100 años.
Algunos terremotos pueden crear variaciones repentinas del nivel relativo del suelo y cambiar drásticamente la costa. Las costas estructuralmente controladas incluyen la zona de la falla de San Andrés en California y el cinturón sísmico del Mediterráneo (desde Gibraltar hasta Grecia).
La Bahía de Pozzuoli, en Pozzuoli , Italia, experimentó cientos de temblores entre agosto de 1982 y diciembre de 1984. Los temblores, que alcanzaron su punto máximo el 4 de octubre de 1983, dañaron 8.000 edificios en el centro de la ciudad y elevaron el fondo del mar en casi 2 metros ( 6,6 pies). Esto hizo que la bahía de Pozzuoli fuera demasiado poco profunda para embarcaciones grandes y requirió la reconstrucción del puerto con nuevos muelles. La foto de arriba a la derecha muestra el puerto antes del levantamiento, mientras que la de abajo a la derecha muestra el nuevo muelle.
La evolución gradual de las playas a menudo proviene de la interacción de la deriva costera , un proceso impulsado por las olas mediante el cual los sedimentos se mueven a lo largo de la orilla de la playa, y otras fuentes de erosión o acreción, como los ríos cercanos.
Los deltas se nutren de sistemas aluviales y acumulan arena y limo , que crecen donde el flujo de sedimentos desde la tierra es lo suficientemente grande como para evitar su completa eliminación por las corrientes costeras, mareas u olas.
La mayoría de los deltas modernos se formaron durante los últimos cinco mil años, después de que se alcanzó el nivel actual del mar. Sin embargo, no todos los sedimentos permanecen permanentemente en su lugar: a corto plazo (décadas a siglos), inundaciones excepcionales de ríos, tormentas u otros fenómenos energéticos pueden eliminar porciones importantes de sedimento del delta o cambiar su distribución de lóbulos y, en escalas de tiempo geológico más largas, los sedimentos marinos. -Las fluctuaciones de nivel conducen a la destrucción de las formaciones deltaicas.
El hundimiento es el movimiento de la superficie de la Tierra hacia abajo en relación con el nivel del mar debido a causas geodinámicas internas . Lo opuesto al hundimiento es la elevación , que aumenta la elevación.
Venecia es probablemente el ejemplo más conocido de un lugar que se hunde. Experimenta inundaciones periódicas cuando llegan mareas o marejadas extremadamente altas. Este fenómeno es causado por la compactación de sedimentos jóvenes en la zona del delta del río Po , magnificada por la explotación de agua y gas del subsuelo. Los trabajos realizados por el hombre para solucionar este hundimiento progresivo no han tenido éxito.
Mälaren , el tercer lago más grande de Suecia, es un ejemplo de levantamiento deglacial . Antiguamente era una bahía por la que los barcos podían navegar hasta el interior del país, pero finalmente se convirtió en un lago. Su levantamiento fue causado por la desglaciación: la eliminación del peso de los glaciares de la edad de hielo provocó un rápido levantamiento de la tierra deprimida. Durante 2.000 años, mientras se descargaba el hielo, el levantamiento se produjo a aproximadamente 7,5 centímetros (3,0 pulgadas) por año. Una vez que se completó la desglaciación, el levantamiento se desaceleró a aproximadamente 2,5 centímetros (0,98 pulgadas) al año y luego disminuyó exponencialmente. Hoy en día, las tasas de elevación anual son de 1 centímetro (0,39 pulgadas) o menos, y los estudios sugieren que el rebote continuará durante unos 10.000 años más. La elevación total desde el final de la desglaciación puede ser de hasta 400 metros (1300 pies).
La gestión integrada de las zonas costeras minimiza los impactos humanos negativos en las costas , mejora la defensa costera , mitiga el riesgo asociado con el aumento del nivel del mar y otros peligros naturales .
La erosión de playas es un tipo de bioerosión que altera la geografía costera a través de la morfodinámica de las playas . Existen numerosas incidencias [ ortografía? ] de la recesión moderna de las playas , principalmente debido a la deriva costera y los peligros del desarrollo costero relacionados con las actividades humanas.
Las soluciones van desde el enfoque de "no hacer nada" hasta el de "mover la playa hacia el mar", que utiliza elementos de ingeniería dura y blanda. Los métodos intervencionistas, como "Mover la playa hacia el mar", combinan métodos de ingeniería dura, como la construcción de estructuras ( accropodes ), con métodos de ingeniería blanda, como la estabilización de dunas de arena. Estas intervenciones tienen como objetivo prevenir la erosión de las playas causada por la deriva costera y los peligros del desarrollo costero , así como facilitar la evolución y expansión de las playas .
Cinco enfoques genéricos de planificación involucrados en la defensa costera son: [3]
Dos técnicas de ingeniería costera son: métodos de ingeniería dura y blanda.
Los métodos de ingeniería dura también se denominan "métodos estructurales". La acumulación de playas "avanzando hacia el mar" puede verse facilitada por los cuatro tipos principales de estructuras de ingeniería dura, a saber, malecones , revestimientos , espigones o rompeolas . Las estructuras duras más utilizadas son los malecones y una serie de "espigones de promontorio" (rompeolas conectados a la orilla con un espigón).
Cuatro tipos principales de estructuras o acrópodos son diques, espigones, rompeolas y revestimientos. Los espigones de cabecera son una combinación de rompeolas y espigón.
Los malecones redirigen la mayor parte de la energía incidente en forma de revestimientos inclinados, lo que da como resultado ondas reflejadas bajas y turbulencias mucho más reducidas. Los diseños utilizan diseños porosos de roca u objetos de concreto como Tetrapods o Xblocs con tramos de escalones para acceder a la playa. El malecón de la playa de Cronulla, Nueva Gales del Sur , [4] por ejemplo, utiliza un muro de hormigón. Se construyen diques o estructuras sumergidas para crear arrecifes submarinos para frenar la energía de las olas y la erosión de las playas.
Los espigones son las paredes perpendiculares a la línea de costa. Los espigones generalmente se colocan en serie y las áreas entre grupos de espigones se denominan campos de espigones . Para dirigir la arena hacia la orilla destinada a la acumulación de arena, se despliega un espigón más corto girado ligeramente hacia el lado de la playa que está a la deriva en el extremo ascendente de la playa, se despliega un espigón más largo en el extremo de la playa a la deriva y se colocan una serie de espigones. desplegado entre los dos extremos. Los espigones suelen estar hechos de gaviones, greenharts, hormigón, roca o madera. El material se acumula en el lado descendente, donde la deriva litoral es predominantemente en una dirección, creando una playa más ancha y abundante. Los espigones son rentables, requieren poco mantenimiento y son una de las defensas más comunes. [5]
Los rompeolas , también llamados "rompeolas costa afuera", son una estructura costa afuera construida paralela a la costa para alterar la dirección de las olas y la energía de las mareas. Las olas rompen más lejos de la costa y, por tanto, pierden poder erosivo. Esto conduce a la formación de playas más amplias, que absorben aún más la energía de las olas. A menudo se coloca una serie de rompeolas a lo largo de la orilla de la playa.
Los revestimientos son bloqueos inclinados o verticales, construidos paralelos a la costa, generalmente hacia la parte trasera de la playa para proteger el área más allá. Los revestimientos más básicos consisten en inclinaciones de madera con un posible relleno de roca. Las olas rompen contra los revestimientos, que disipan y absorben la energía. La costa está protegida por el material de la playa que se encuentra detrás de las barreras, ya que los revestimientos atrapan parte del material. A menos que se utilicen otros métodos en combinación, el oleaje erosiona y destruye progresivamente el revestimiento, lo que requiere un mantenimiento continuo.
Otros tipos de estructuras utilizadas son:
La armadura de roca , también llamada escollera , es un basamento colocado en el borde del mar utilizando material local. Este podría ser el pie que sobresale de un malecón o un revestimiento para reducir el mantenimiento de los mismos. La deriva costera no se ve obstaculizada.
La estabilización de los acantilados se puede lograr mediante el drenaje del exceso de agua de lluvia mediante terrazas, plantaciones y cableado para mantener los acantilados en su lugar.
Las compuertas evitan daños por marejadas ciclónicas o cualquier otro tipo de desastre natural que pueda dañar el área que protegen. Habitualmente están abiertos y permiten el libre paso, pero se cierran ante la amenaza de una marejada ciclónica. La Barrera del Támesis es un ejemplo de tal estructura.
Estos elementos constructivos pueden incorporarse en cualquiera de las estructuras anteriores, ya sea como elemento central o como elemento complementario para mejorar y reducir el coste y el mantenimiento de los elementos estructurales principales.
Se trata de objetos complejos de hormigón armado, como A-jack , Akmon , Dolos , Honeycomb sea wall (Seabees), KOLOS , Tetrapod y Xbloc . Los bloques de concreto simples han sido reemplazados por estos objetos de concreto complejos porque son más resistentes a la acción de las olas y requieren menos concreto para producir un resultado superior. Estos podrían usarse para construir diques, espigones, rompeolas y otras estructuras, incluidos edificios residenciales. Los tetrápodos utilizados en Marine Drive, Mumbai, son un ejemplo de objetos concretos complejos.
Los gaviones se construyen conectando cantos rodados y rocas en jaulas de malla y se colocan frente a áreas vulnerables a la erosión, a veces en los bordes de los acantilados o en ángulo recto con la playa. Cuando el océano aterriza sobre el gavión, el agua se drena dejando sedimentos, mientras que la estructura absorbe una cantidad moderada de energía de las olas. Los gaviones deben estar bien atados para proteger la estructura. Se pueden utilizar para construir diques, espigones, rompeolas, revestimientos, edificios, arrecifes submarinos, etc., [ cita necesaria ]
La ingeniería blanda utiliza una estructura “blanda” (no permanente) creando un depósito de arena más grande, empujando la costa hacia el mar. Ganó popularidad porque preservaba los recursos de la playa y evitaba los efectos negativos de las estructuras duras.
La retirada gestionada significa que se deja que la costa se erosione, al tiempo que se reubican los edificios y la infraestructura tierra adentro.
La evolución de las playas, también llamada "reposición de playas" o "nutrición de playas", implica importar arena de otros lugares y agregarla a la playa existente. La arena importada debe ser de una calidad similar al material de playa existente para que pueda fusionarse con los procesos naturales locales y sin efectos adversos. Sin espigones ni esquemas se requieren aplicaciones repetidas en un ciclo anual o plurianual. La alimentación de la playa se puede utilizar en combinación con una estructura de "rompeolas de promontorio" curvada hacia el mar en forma de media luna, combinando así los beneficios de las estructuras de rompeolas y espigones.
La estabilización de las dunas de arena protege las playas al atrapar la arena arrastrada por el viento, aumentando la formación natural de playas. Las cercas pueden permitir que las trampas de arena creen explosiones y aumenten la captura de arena arrastrada por el viento. Plantas como Ammophila (hierba Marram) pueden fijar el sedimento.
La deshidratación de la cara de la playa reduce el nivel freático localmente debajo de la cara de la playa. Esto provoca la acumulación de arena sobre el sistema de drenaje. [6]
Los costos de instalación, operación y mantenimiento varían debido a:
Este ejemplo de gestión integrada de zonas costeras se basa en el enfoque de planificación general de "mover la playa hacia el mar" que implica métodos de ingeniería tanto duros como blandos . Este escenario minimiza el esfuerzo y el costo de mantenimiento al hacer un uso óptimo de la geografía costera mediante la incorporación de características geográficas costeras naturales en el diseño de ingeniería. El costo se mantiene bajo mediante el uso de material local, gratuito o rentable, de fácil acceso, cuyo uso ya es conocido o adquirido fácilmente por la fuerza laboral local. Esta solución implica nutrir las playas (crear áreas recreativas llenándolas con arena) y una mayor expansión de las playas y prevenir la erosión de las playas causada por la deriva costera y los peligros del desarrollo costero . El diseño hace uso de un espigón más corto ligeramente inclinado hacia la playa en la misma dirección que la corriente hacia abajo, con una serie de "espigones de promontorio" perpendiculares a la orilla, y un "espigón de promontorio" más largo al final del lado descendente de la playa con "Espigón de promontorio" más pequeño perpendicular a él frente al extremo ascendente de la playa.
En este ejemplo de entorno tropical, parte del mar podría recuperarse mediante la construcción de un malecón con revestimiento (pendiente) fortificado con armamento de seebee en forma de panal hecho de concreto con orificios hexagonales, partes del malecón podrían estar hechas de gaviones . El malecón se asentará [7] sobre grava o roca . El malecón podría ser una combinación de estructuras verticales en las áreas donde se necesita más espacio y revestimientos ahusados (pendientes) como característica estética del paisajismo. Los revestimientos podrían hacerse con material disponible localmente. Las diferentes partes del revestimiento pueden tener diferentes materiales y diseños, como gaviones ( malla de alambre soldada rellena de piedra, grava y madera) y seebee en forma de panal (hechos de hormigón con orificios hexagonales). Se podrían usar seebee en forma de panal o gaviones en las áreas descendentes, aunque el espigón de madera sería la opción más barata, como el usado en Mundesley . Otras áreas de malecón y revestimiento podrían ser una mezcla de muros bajos cementados, gaviones, escollera hecha de grava o sacos de arena. Partes del malecón y revestimiento podrían dejarse expuestas, especialmente aquellas hechas de gaviones decorativos , y otras partes podrían cubrirse con plantas nativas de nivel bajo o medio. El malecón se asentará [8] sobre una base de grava o roca que podría ser más ancha que el malecón para que también actúe como armamento de escollera.
El área recuperada podría llenarse con arena y estabilizarse mediante un paisajismo estético mediante el cultivo de árboles y plantas nativas. Se podría plantar una densa capa de árboles tropicales nativos en el lado continental del terreno ganado al mar, teniendo debidamente en cuenta la altura de los árboles para que no bloqueen la vista de ninguna construcción, como un centro turístico o una casa en la playa. El área recuperada mejoraría el valor económico al crear un área de recreación segura llena de arena que podría albergar áreas para tomar el sol y una piscina o laguna interior de agua dulce o de agua de mar rodeada de bares, restaurantes, deportes acuáticos, etc. Los restaurantes podrían tener áreas con dosel retráctil ubicadas más cerca de el malecón se volvió verde con capas ahusadas de plantas tropicales nativas de hoja perenne. Los bares pueden ser al aire libre, portátiles o con dosel ( cabaña de nipa con techo de paja y enrejado de material nativo, pérgola o sombrilla de playa ), bares con piscina y asientos en la playa. Los asientos pueden ser tipo futón reclinado y relajante , fosos de arena hundidos, pufs rellenos de arena en la playa, taburetes/sillas y mesas de diseño local hechas de materiales naturales nativos y ecológicos como el bambú, madera flotante rústica envejecida y abundantes muebles bajos. erosionando la madera nativa.
En el mar Mediterráneo , los deltas han ido creciendo continuamente durante los últimos miles de años. Hace seis o siete mil años, el nivel del mar se estabilizó y los sistemas fluviales continuos, los torrentes efímeros y otros factores iniciaron este aumento constante. Dado que el intenso uso humano de las zonas costeras es un fenómeno relativamente reciente (excepto en el delta del Nilo ), los contornos de las playas fueron moldeados principalmente por fuerzas naturales hasta los últimos siglos.
En Barcelona , por ejemplo, la acreción de la costa fue un proceso natural hasta finales de la Edad Media, cuando la construcción de puertos aumentó la tasa de acreción .
El puerto de Éfeso , una de las grandes ciudades de los griegos jónicos en Asia Menor , se llenó de sedimentos debido a la acumulación de un río cercano; ahora está a 5 kilómetros (3,1 millas) del mar. Del mismo modo, Ostia , el otrora importante puerto cerca de la antigua Roma , se encuentra ahora varios kilómetros tierra adentro y la costa se ha desplazado lentamente hacia el mar.
Brujas se convirtió en puerto durante la Alta Edad Media y fue accesible por mar hasta aproximadamente el año 1050. Sin embargo, en aquella época el vínculo natural entre Brujas y el mar se taponó. En 1134, una tormenta abrió un canal profundo, el Zwin , que unió la ciudad con el mar hasta el siglo XV a través de un canal que unía el Zwin con Brujas. Brujas tuvo que utilizar para ello varios puertos exteriores, como Damme y Sluis . En 1907 se inauguró un nuevo puerto marítimo en Zeebrugge .
En la actualidad, importantes segmentos de costas bajas se encuentran en recesión, perdiendo arena y reduciendo las dimensiones de las playas. Esta pérdida puede ocurrir muy rápidamente. Existen diversas razones para la recesión de las playas, algunas más naturales que otras (grado de antropización ). Ejemplos de esto están ocurriendo en Sète , en California, en Polonia, en Aveiro (Portugal), en los Países Bajos y en otros lugares a lo largo del Mar del Norte . En Europa, la erosión costera está muy extendida (al menos un 70%) y distribuida de forma muy irregular.
Las playas de California y otras características costeras cambian según la disponibilidad de arena de la playa, la energía de las olas y las corrientes que inciden en la costa y otros procesos físicos que afectan el movimiento de la arena. Es necesario un suministro constante de arena para que se formen y mantengan playas a lo largo de esta costa. Muchas actividades humanas, incluida la construcción de represas y la canalización de ríos, han reducido el suministro de arena que llega al océano. Esto, a su vez, ha impedido que las playas se repongan y, por lo tanto, ha creado una mayor vulnerabilidad para las costas que siempre han estado sujetas a distintos niveles de erosión. Hay pocas soluciones prácticas para mejorar el suministro de arena de fuentes continentales, por lo que la gestión de la erosión costera probablemente seguirá centrándose en la interfaz tierra/mar a lo largo de la costa de California.
La construcción de rompeolas , embarcaderos o espigones para proteger las entradas de los puertos, mantener las playas o proteger las estructuras costeras ha favorecido y perjudicado el movimiento de la arena a lo largo de la costa. Las formaciones de blindaje protector atrapan la arena y permiten que las playas se expandan hacia la costa desde el dispositivo, pero pueden interrumpir el flujo de arena hacia las playas ubicadas hacia la costa.
Algunos de los búnkeres de defensa costera del Muro del Atlántico , construidos por los soldados alemanes durante la Segunda Guerra Mundial en lo alto de las dunas, estuvieron bajo el agua 2/3 del tiempo 65 años después de la guerra. Muestra 200 metros de retroceso de la playa en 65 años.
La recesión de la costa cerca de Sète está relacionada con la interrupción del suministro de arena por deriva costera debido al crecimiento del delta del Ródano , que (como la mayoría de los deltas) se está independizando del resto de la costa. La actual costa del Lido está a 210 metros del Lido romano.
La costa holandesa está formada por playas de arena con múltiples barras y se puede caracterizar como una costa dominada por las olas. Aproximadamente 290 km de costa están formados por dunas y 60 km están protegidos por estructuras como diques y presas . Con el derretimiento del hielo al final de la última glaciación , la costa se desplazó hacia el este hasta que hace unos 5.000 años se alcanzó la posición actual de la costa holandesa. A medida que el nivel del mar se estancó, el suministro de arena disminuyó y se detuvo la formación de las crestas de las playas, después de lo cual, cuando el mar atravesó las líneas de dunas durante las tormentas, los hombres comenzaron a defender la tierra construyendo diques y muros primitivos. Las dunas, junto con la playa y el litoral, ofrecen una defensa arenosa natural al mar. Alrededor del 30% de los Países Bajos se encuentra bajo el nivel del mar.
En los últimos 30 años, aproximadamente 1 millón de m³ de arena al año se ha perdido desde la costa holandesa hacia aguas profundas. En la mayoría de las secciones costeras del norte, la erosión ocurre en aguas profundas y también en la zona costera. En la mayoría de las secciones del sur, la sedimentación ocurre en la zona cercana a la costa y la erosión en aguas profundas. La erosión estructural se debe al aumento del nivel del mar en relación con la tierra y, en algunos lugares, es causada por represas portuarias. La costa holandesa vista como una sola unidad muestra un comportamiento erosivo. Aproximadamente 12 millones de m³ de arena se transfieren anualmente desde el Mar del Norte al Mar de Wadden como resultado del aumento relativo del nivel del mar y la erosión costera.
Durante la última glaciación , la zona polaca del Báltico quedó cubierta de hielo y sedimentos morrénicos asociados. La desglaciación dejó una cantidad sustancial de sedimentos no consolidados. Actualmente, estos sedimentos no consolidados se encuentran fuertemente erosionados y reelaborados por el mar.
La costa norte portuguesa y sus playas estaban alimentadas por grandes ríos ibéricos . La construcción masiva de presas en la cuenca del río Duero ha cortado el suministro de sedimentos a la costa de Aveiro , provocando su recesión. Se han realizado duros trabajos de protección todo el tiempo.
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