Una perspectiva científica sobre el problema de erosión en Rincón

Miguel Canals Silander, PhD en Ingeniería Costera

El ser humano, en su afán por aprovechar al máximo la breve duración de su existencia, busca maximizar su disfrute y satisfacer sus pasiones y anhelos. Para muchos, uno de los mayores anhelos es vivir a la orilla del mar. Y uno de los lugares más preciados para vivir este sueño es en el municipio de Rincón, ya sea por sus bellos atardeceres, sus olas o su ambiente playero. El principal problema con tal meta radica en que la orilla del mar es una línea borrosa, un borde fluido. A la escala de tiempo del ser humano, lamentablemente, solemos tratarla como una línea fija, como una frontera permanente.

La erosión afecta numerosos lugares en Puerto Rico. Sin embargo, el caso de Rincón ha captado recientemente la atención del público y del gobierno. Tal parece que cada temporada de huracanes la costa rincoeña sufre daños severos a causa de marejadas provocadas por fenómenos tropicales. Ante tal daño a la infraestructura, tanto residentes como científicos se preguntan: ¿qué está pasando en Rincón? ¿Cuáles son las causas de la erosión? Antes de tratar de contestar tales preguntas, es apropiado definir el problema de la erosión en Rincón.

Desde hace varias décadas, la costa localizada al sur de la marina de Rincón ha sufrido de una tendencia de erosión a largo plazo. El estudio de Thieler y Rodríguez (2007), Historical Shoreline Changes at Rincón, Puerto Rico 1936-2006, utilizó imágenes aéreas para estimar una tasa de erosión de alrededor de 0.5 - 1 metro / año. Al momento, la situación ha llegado a un punto que la costa no puede retroceder más pues se ha encontrado con estructuras fijas tales como casas, muros y edificios. Cuando la costa no puede retroceder o ajustarse al embate de las olas, la erosión episódica o a corto plazo comienza a dominar la morfodinámica costera. En otras palabras, la erosión episódica se convierte en un problema de mayor escala; las olas y las corrientes tienen un efecto mucho más marcado en el transporte de sedimentos y la pérdida de playa incrementa ya que la arena no siempre retorna a la orilla. Es en esta etapa que el daño real a la infraestructura comienza. Particularmente impactantes han sido

los estragos causados por las recientes tormentas Sandy (octubre 2012) e Isaac (agosto 2012).

Pero, ¿cuál es la causa de la erosión en Rincón? Al momento, no se sabe con certeza la razón principal; no obstante vale la pena analizar varios mitos que circulan constantemente en conversaciones acerca de la erosión en Rincón.

Mito #1: La marina es la causa principal de la erosión en Rincón.

Falso. El volumen de arena actualmente atrapado en la marina no es suficiente para justificar la pérdida de arena en las costas al sur de la marina. Además, la perturbación a la corriente litoral causada por la construcción de la marina es mínima y no afecta significativamente el transporte de sedimentos a lo largo de la costa. El único rol significativo que la marina pudo haber tenido en la erosión es aquél que se dio como consecuencia de la remoción ilegal de arena durante el dragado de mantenimiento de la entrada de la marina. En Rincón, al igual que en otras áreas de Puerto Rico, se extrajo arena ilegalmente para utilizarla como material de construcción; lo que también afectó la cantidad de arena disponible en la playa. Sin embargo, esta práctica aparentemente cesó al final de la década de los 90. El problema de la erosión, no obstante, ha empeorado desde ese entonces.

Mito #2: Las paredes verticales o “seawalls” son la causa principal de la erosión.

Aunque ciertamente la construcción de estas paredes verticales tiene un efecto negativo y puede causar o empeorar la erosión, estas estructuras se erigieron como una respuesta para tratar de proteger residencias y otras propiedades de la erosión. La ruta fácil es culpar a las paredes costeras como el principal causante del problema pero, al menos para el caso de Rincón, aunque pueden haber aportado al problema, la dinámica aparenta ser mucho más complicada. Para entender a cabalidad la situación de erosión en las playas de Rincón, es necesario también que se realicen estudios dirigidos a encontrar la causa de la erosión a largo plazo.

Si éstos son solamente mitos, entonces, ¿qué sabemos con certeza acerca del problema? Lamentablemente, muy poco. Sin embargo, recientes estudios preliminares llevados a cabo por investigadores de la Universidad de Puerto Rico (UPR) en el Recinto Universitario de Mayagüez (RUM) han arrojado luz acerca del comportamiento de los sedimentos durante eventos de erosión.

¿Qué estudios se están llevando a cabo para entender la erosión en Rincón?

Personal del Centro de Ingeniería Oceánica del RUM y del Sistema de Observación Costera del Caribe (CariCOOS, por sus siglas en inglés) ha realizado estudios preliminares acerca de la hidrodinámica y el movimiento de sedimentos en Rincón. Dichos estudios han sido subvencionados por el Programa Sea Grant de la Universidad de Puerto Rico. Una de las tormentas estudiadas fue la Tormenta Tropical Isaac, la cual causó erosión severa en Rincón en agosto de 2012, como se muestra en la fotos que aparecen al final de esta página.

Vista de la costa frente al Hotel Villla Cofresí antes y después del paso de la Tormenta Tropical Isaac a una distancia de 160 millas al sur de Ponce, PR..

Transecto perpendicular a la costa frente al Hotel Villa Cofresí.

La estudiante graduada Patricia Chardón y Carlos Ortiz, ambos miembros del Laboratorio de Ingeniería Oceánica del RUM, llevaron a cabo estudios de batimetría antes y después de la Tormenta Isaac en agosto de 2012 para determinar el efecto de las marejadas en la estructura del fondo marino.

Los miembros del Laboratorio de Ingeniería Oceánica del RUM llevaron a cabo medidas de batimetría, a bordo de un jetski modificado para estos fines, tres días después del embate de la Tormenta Tropical Isaac. Además de estas observaciones, se tomaron datos en varias ocasiones para entender mejor el estado de equilibrio y la recuperación de la playa. La gráfica que aparece en la parte superior (arriba) de esta página muestra datos tomados en un transecto perpendicular al Hotel Villa Cofresí. Estos datos presentan las condiciones del fondo marino antes y después del paso de la Tormenta Isaac, en el año 2012, 160 millas al sur de Ponce, Puerto Rico. Se aprecian, en la gráfica, los cambios en la profundidad del área seleccionada. Las tres líneas que aparecen en la gráfica marcan estos cambios. Estas líneas comienzan a partir de los 10 metros de distancia de la orilla, aproximadamente, ya que el jetski con el cual se tomaron los datos no es capaz de obtener datos en una área tan cerca a la orilla. El espacio en blanco por el cual no pasan ninguna de las tres líneas representa el lugar más cercano a la orilla, al cual el jetski no podía llegar. La orilla, a su vez, está representada por el 0 en la gráfica.

La primera línea a observarse es la línea entrecortada de color rojo. Esta línea representa la muestra tomada pocos días antes del paso de la Tormenta Isaac. Luego, se debe observar la línea azul entrecortada. Esta línea representa la muestra tomada solo tres días después de la tormenta. La tercera línea, de color azul claro, presenta el cambio en profundidad un mes después del paso de Isaac.

Al comparar las tres líneas, se puede observar que las marejadas de la Tormenta Isaac causaron erosión en la orilla y depositaron los sedimentos entre 20 a 60 metros de distancia de la línea costera. También, se observa que, un mes después del fenómeno atmosférico, la cantidad de sedimentos depositados en el fondo marino disminuye. De estos datos y de otros datos recopilados en la orilla, se deduce que estos sedimentos fueron recuperados y depositados en la playa nuevamente.

Tomemos como ejemplo lo que ocurrió a 40 metros de distancia de la costa. A esa distancia, se puede ver que la profundidad antes de la tormenta era de, aproximadamente, 2 metros. Después de la tormenta, esta profundidad disminuyó a 1.25 metros, aproximadamente. Si restamos 2 metros

menos 1.25 metros, el resultado que tendremos será de 0.75 metros. Esto significa que se depositaron 0.75 metros de sedimento a 40 metros de distancia de la costa. Este sedimento es arena que se perdió de la playa durante el paso de la Tormenta Isaac y fue depositada en el fondo marino. Ahora bien, un mes después, a 40 metros de la costa, se alcanzó una profundidad de 1.75 metros, aproximadamente. Esto significa que la profundidad aumentó y se perdió arena en ese punto del fondo marino. Esta arena fue recuperada por la costa.

La arena regresó gradualmente a la playa. No obstante, las residencias y estructuras costeras afectadas por la pérdida de arena durante el paso de la Tormenta Isaac no pudieron recuperarse. El daño a éstas es irreparable.

Los efectos de la Tormenta Tropical Isaac se muestran también en la figura que aparece en la parte inferior (abajo) de esta página. La misma presenta una comparación en dos dimensiones entre datos tomados antes y después de Isaac. El color azul oscuro representa la pérdida o erosión de arena y el color rojo representa la acumulación de arena.

Para obtener esta figura, se restan dos cantidades: los metros de profundidad del fondo del mar antes de la tormenta y los metros de profundidad del fondo del mar después de la tormenta. Tomemos como ejemplo los siguientes datos. Supongamos que, en un punto dado, la profundidad antes de la tormenta era de 2.5 metros y que, luego de la tormenta, la profundidad fue de 3 metros. Debemos proceder, entonces, a restar la profundidad del fondo del mar después de la tormenta menos la profundidad del fondo antes de la tormenta: 3 metros – 2.5 metros. El resultado de esta resta es 0.5 metros. Esto significa que se perdieron 0.5 metros de arena en el lugar estudiado.

Tormenta Tropical Isaac

Acumulación (+) Erosión (-)

Visualización de los efectos de la Tormenta Tropical Isaac en la morfología del fondo marino en Rincón. El color azul representa erosión de sedimento, mientras que el color rojo representa acumulación de sedimento como consecuencia de las marejadas de Isaac.

Diferencial de profundidad (m)

Los datos mencionados en este artículo y mostrados a través de las figuras, al igual que numerosos estudios de modelaje numérico, permiten llegar a las siguientes conclusiones: .La erosión más severa es causada por marejadas inusuales del suroeste, comúnmente causadas por tormentas o huracanes propagándose por el Mar Caribe.

.Las fuertes marejadas invernales, con dirección del norte / noroeste, no parecen causar serios problemas de erosión.

.Durante eventos de marejadas del suroeste, la arena es depositada mar adentro y luego de un periodo de varias semanas, la mayoría de la arena regresa a la playa.

Sin embargo, estos estudios preliminares provocan una serie de preguntas adicionales y complejas para las cuales, al momento, no existen respuestas satisfactorias: .¿Hay pérdidas netas de arena durante eventos de erosión episódica? ¿Será esta pérdida neta un componente significativo de la tendencia de erosión a largo plazo? ¿Cuál es la interacción entre la erosión a largo plazo y los eventos intensos de erosión como el caso de la Tormenta Tropical Isaac?

.¿Cuál es el efecto de otras estructuras y modificaciones al sistema, por ejemplo, la canalización de la Quebrada Ramos?

.¿Cuál es el rol de fuentes de sedimento lejanas como ríos y corrientes a gran escala?

.¿Cuál es la morfodinámica del Bajo Blanco?

.¿Cuál es su rol en el balance de sedimentos del área?

Éstas son solo algunas de muchas preguntas fundamentales que necesitan contestarse antes de que alguien pueda sugerir alguna solución permanente y final al problema de erosión en Rincón. Cualquier posible solución debe tener un balance delicado entre la protección de la costa, el ambiente y la protección de la propiedad privada. A base de los estudios preliminares, se asoma la posibilidad de que la única solución realista al problema es un complejo proyecto de protección costera a lo largo de toda la costa rincoeña, desde el balneario de Rincón hasta el área al sur de Córcega. Se han discutido posibilidades tales como arrecifes artificiales, realimentación de playas, tubos geotextiles, rompeolas emergentes que promuevan la formación de salientes, en otras palabras, que permitan la acumulación de arena en la parte posterior al rompeolas—y muchas más. Pero, sin llevar a cabo estudios adicionales de una forma seria y detallada, la propuesta de alternativas se basa meramente en la especulación. La costa de Rincón ha sido víctima de muchos errores de la ingeniería—como por ejemplo, la construcción de paredes verticales a lo largo de la playa Córcega y de gaviones frente al Balneario—y, francamente, no aguanta uno más.

Referencias

Thieler, R. E., and Rodríguez, R. W., 2007; Historical Shoreline Changes at Rincón, Puerto Rico 19362006. USGS Open-File Report 2007-1017.

Conceptos importantes

batimetría - Estudio de las profundidades marinas mediante el empleo de mapas que muestran el relieve marino.

erosión - Desgaste o pérdida de terreno producida por la acción del agua o del viento.

modelaje numérico - Técnica que pretende reproducir el comportamiento de un sistema mediante números, ecuaciones matemáticas y el uso de programas de computadoras. En este caso particular, el sistema es el océano y el oleaje. Las corrientes y el transporte de sedimento son las condiciones que se intentan simular empleando esta técnica.

morfodinámica costera - Se refiere al estudio de los cambios del fondo marino como función del efecto de las olas y de las corrientes en el transporte de sedimento.

perfil de equilibrio del fondo marino - La forma del fondo marino que se obtiene cuando se llega a un equilibrio entre el sedimento acumulado y el sedimento erosionado tal que el transporte de sedimento sea igual a cero.

tubos geotextiles - Cilindros de una tela fuerte que se rellenan de arena para funcionar como rompeolas temporeros o permanentes.