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CAPÍTULO 10

ESTUDIO DE VULNERABILIDAD COSTERA: INUNDACIÓN Y EROSIÓN

Dr. Adrian Pedrozo Acuña

Coordinación de Hidráulica - Instituto de Ingeniería

P l a n H í d r i c o I n t e g r a l d e T a b a s c o T e r c e r a E t a p a

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10.1 INFORME DONDE SE DESCRIBE EL RESULTADO DEL ANÁLISIS DE VULNERABILIDAD DE LA COSTA DEL ESTADO DE TABASCO ANTE LA ACCIÓN DE FENÓMENOS HIDROMETEOROLÓGICOS EXTREMOS. Adrián Pedrozo Acuña, Miguel Ángel Laverde Barajas, Amaia Ruiz de Alegría Arzaburu, Jorge Gustavo González Armenta, Coordinación de Hidráulica Los graves problemas de inundación y erosión costera que se han reportado a lo largo del estado de Tabasco, han hecho patente la necesidad de generar nuevas estrategias de mitigación ante la incidencia de fenómenos meteorológicos extremos. Para ello, se requiere en primer término de una cuidadosa evaluación de la incidencia de fenómenos extremos a lo largo de la línea de costa del estado. El estudio de vulnerabilidad costera que se propone para esta tercera etapa del PHIT, comprende la evaluación de dos parámetros fundamentales que determinan la resistencia de la costa. Estos son: el potencial de inundación costera (debido a oleaje y marea de tormenta) a lo largo del estado y el potencial de erosión. Es bien sabido que ambos parámetros se han hecho presentes a lo largo de la costa del Estado de Tabasco, como se documenta en las pérdidas de la línea de costa cerca de la barra de Sánchez Magallanes (erosión, Figura 10.1.1), y la inundación por marea de tormenta que se ha registrado en la isla de Andrés García (ver Figura 10.1.2). Cuando estos procesos se presentan en zonas urbanizadas o desarrolladas, el cambio en la morfología de la playa o el movimiento de la línea de costa, está usualmente acompañado de daños graves a la infraestructura existente (ej. carreteras, puertos, etc).

Figura 10.1.1. Habitantes de la costa de Tabasco muestran los daños causados por el oleaje (Tomadas de La Jornada, Martes 29 de Mayo de 2007, erosión y huracanes amenazan

comunidad costera de Tabasco http://www.jornada.unam.mx/2007/05/29/index.php?section=estados&article=028n1est)

E s t u d i o d e v u l n e r a b i l i d a d c o s t e r a : I n u n d a c i ó n y E r o s i ó n

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Figura 10.1.2. Desalojan a habitantes de isla Andrés García, Tabasco debido a la presencia de marea de tormenta (tomadas del periódico La Cronica de Hoy, http://www.cronica.com.mx/galeria/categories.php?cat_id=250)

En consecuencia, se requiere el diagnóstico estatal de las posibles amenazas consecuencias de la incidencia de eventos extremos sobre las costas del estado. La evaluación de estas amenazas parte de un reanálisis de las condiciones de oleaje de 60 años y de la integración de datos adquiridos por medio de dos campañas de campo (2009 y 2010). Además se contempla la utilización de imágenes de satélite recientes a fin de cuantificar los movimientos de la línea de costa a lo largo del estado. 10.1.1 OBJETIVOS DEL ESTUDIO El objetivo principal de este estudio consiste en la evaluación de los procesos costeros que determinan la inundación costera en el Estado de Tabasco. Se propone una metodología a fin de evaluar la vulnerabilidad costera del estado, a fin de elaborar propuestas que permitan abordar los problemas ambientales y sociales asociados a este problema en la región. Los objetivos específicos de este componente del proyecto son:

• Desarrollar una metodología para estimar un índice de vulnerabilidad de la costa del Estado de Tabasco

• Utilizar los modelos o ecuaciones hidrodinámicas operacionales para la determinación de las condiciones de operación del sistema durante condiciones extremas.

• Mejorar el estado del conocimiento de los procesos involucrados en la inundación costera del Estado.

10.1.2 ÁREA DE ESTUDIO

El Estado de Tabasco se encuentra localizado en el sureste del país, entre los 17° 15’ y 18° 39’ de latitud norte y entre los 90° 59’ y 94° 08’ de longitud oeste. Limita al norte con el Golfo de México, al sur con el estado de Chiapas, al oeste con el estado de Veracruz y al este con el estado de Campeche y la República de Guatemala. La zona costera del estado de tabasco tiene una extensión de 191 km. Su territorio comprende una gran extensión de planicies planas, bajas y muy bajas, con pendientes menores a 0.5°. A lo largo de la línea costera existe una gran diversidad de formaciones morfológicas, entre las cuales predominan las playas bajas y arenosas (Hernández-Santana et al. 2008).


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En general el clima tabasqueño es muy cálido y húmedo, con lluvias durante la mayor parte del año, con precipitaciones anuales comprendidas entre los 1500 y 200 mm. El periodo de lluvias más fuerte es durante el verano y en otoño e invierno, las tormentas van acompañadas de fuertes vientos provenientes de Golfo de México, los cuales son responsables de las inundaciones en la zona. El clima promedio anual es superior a los 26°C y con una máxima temperatura de 42°C. Conforme a la magnitud del área estudiada, los análisis regionales de los índices de vulnerabilidad por inundación y erosión son evaluados a partir una división geográfica de la costa tabasqueña. Esta división se efectuó en base a los datos históricos de oleaje del Atlas de Clima Marítimo de la Vertiente Atlántica Mexicana de Silva, 2008. Conforme a estos datos, la costa se dividió en las siguientes cuatro regiones: a) Sánchez Magallanes, b) Cocohital, c): Comalcalco y d): Villa Vicente Guerrero. A lo largo de la costa del estado se determinan 39 puntos de análisis de las variables que inciden forzamientos de inundación sobre la línea costera (ver Figura 10.1.3 y 10.1.4).

Figura 10.1.3. Zonificación de la zona costera del estado de Tabasco, México.


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Figura 10ª.4. Imágenes a color de satélite georeferenciadas de las regiones de la cosa de Tabasco. Panel superior derecho: Región Tonalá -QuickBird 1: 100000, resolución 15m

tomada 2000-01-01; panel Superior izquierdo: Región Sánchez Magallanes– QuickBird 1: 100000, resolución 15m tomada 2000-01-01; Panel inferior derecho: Región Comalcalco - QuickBird 1: 100000, resolución 15m tomada 2000-01-01; panel inferior izquierdo: Región

Villa Vicente Guerrero - QuickBird , 1: 100000, resolución 15m tomada 2000-01-01. El informe se encuentra estructurado de acuerdo diferentes procedimientos establecidos para alcanzar la evaluación de la vulnerabilidad costera en el estado de Tabasco. Para su mejor comprensión este documento ha sido dividido en 5 secciones tal que:

• 10.2 Describe la campaña de campo realizada para la recolección de datos hidrodinámicos batimétricos y las características del sedimento a lo largo de la zona costera y la desembocadura del río Tonalá.

• 10.3 Contiene el cálculo de las variables para estimar el índice potencial de inundación (IPI), la metodología para evaluar el índice potencial de inundación y el índice de vulnerabilidad costera por inundación (IVI) para la costa del Estado de Tabasco.

• 10.4 Presenta el procedimiento y los para el cálculo de los índices potenciales de erosión (IPE) y los índices de vulnerabilidad por erosión (IVE) para la línea costera tabasqueña. También se muestra el procedimiento y los resultados del cálculo del nivel de retroceso de la línea costera, fundamental en la obtención de los valores de IPE.


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• 10.5 Esta sección presenta el análisis de las fotografías de satélite realizado a fin de cuantificar los movimientos de la línea de costa del estado de Tabasco. En el estado de Tabasco, el problema de erosión costera y los procesos que la inducen no están bien identificados, ni cuantificados. En consecuencia, esta sección incrementa el conocimiento sobre la naturaleza de los movimientos de la línea de costa en escalas temporales asociadas a años y escalas espaciales del orden de kilómetros.

• 10.6 La última sección muestras los resultados de la evaluación de la vulnerabilidad costera por inundación y erosión ante el fenómeno de marea de tormenta. El análisis de la vulnerabilidad costera se encuentra establecido ante diferentes condiciones de marea de tormenta, como también ante la condiciones de norte y huracán

El informe está complementado por los siguientes anexos, los cuales se encuentran en la parte de Anexos de este informe. (ANEXOS 10 -Estudio de vulnerabilidad costera: Inundación y Erosión) Anexo A Se describe la metodología para el cálculo de los anchos de playa a partir de imágenes satelitales Quickbird. Anexo B Contiene el análisis regional del cálculo del índice de vulnerabilidad costera por inundación para el Estado de Tabasco. Anexo C Se describe el modelo numérico XBEACH para el cálculo de las distancias y volúmenes de retroceso de la línea costera. Anexo D Se presentan los resultados del cálculo de las distancias y volúmenes de retroceso de la línea costera para la costa del Estado de Tabasco. Anexo E Contiene el análisis regional del cálculo del índice de vulnerabilidad costera por inundación para el Estado de Tabasco.


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10.2 INFORME DE LAS ACTIVIDADES Y RESULTADOS DE LA CAMPAÑA DE CAMPO. Ismael Mariño Tapia, Gabriela Medellín Mayoral, Adrián Pedrozo Acuña, Emanuel Uc, Aleph Jiménez. Coordinación de Hidráulica Con el fin de implementar modelos matemáticos y otras herramientas de análisis que permitan la valoración de los efectos de las inundaciones, de las posibles medidas de mitigación, y de la erosión de playas en la desembocadura del río Tonalá y otras regiones de la costa de Tabasco, se realizó una campaña de campo de ~ 15 días de duración donde se realizaron mediciones batimétricas y topográficas, mediciones de nivel del mar, flujos y condiciones termohalinas en el río y su desembocadura. Algunas de las mediciones que se describen, como batimetría y caudales en puntos críticos, son necesarias para contar con las condiciones iniciales y las condiciones de frontera para el correcto forzamiento del modelo numérico hidrodinámico. Por otro lado, las mediciones de nivel del agua y flujos en sitios estratégicos, son indispensables tanto para calibrar como para validar los resultados numéricos y así permitir la simulación de escenarios hipotéticos. A continuación se describen brevemente las mediciones realizadas durante dicha campaña. Mediciones topográficas y batimétricas Es esencial contar con información topográfica y batimétrica precisa y detallada, ya que ésta condiciona en gran medida la hidrodinámica resultante de las modelaciones y permiten identificar aquellas zonas propensas a inundación. Batimetría Las mediciones de batimetría en el sistema estuarino del Río Tonalá es de suma importancia para lograr la adaptación del modelo numérico, cuyos resultados permitan estudiar los procesos involucrados que pudieran derivar en inundación en las laderas del río Tonalá. Sistema de medición Se utilizó una ecosonda de doble frecuencia sincronizado a un sistema de GPS diferencial (base y móvil) sobre una embarcación. La antena del GPS móvil se colocó en el extremo superior de una varilla de 2 m de longitud fijada a la embarcación (Figura 10.2.1). En el extremo inferior de la varilla se colocó el transductor de la ecosonda, el cual se ubicó algunos centímetros bajo el agua. Los datos que proporcionan la ecosonda y el GPS son complementarios. La ecosonda nos aporta datos de profundidad relativos a la posición del transductor (distancia entre el transductor y el lecho del río/laguna), y el GPS diferencial nos aporta datos de la posición geográfica del transductor respecto al elipsoide. Los datos resultantes de elevación pueden ser referidos posteriormente a distintos niveles de referencia (ej. nivel medio del mar, etc.).


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Figura 10.2.1. Sistema de medición de batimetría. Panel superior: Ecosonda controlada

desde una computadora portátil. Panel inferior: antena del GPS diferencial (rover) sujetada a la embarcación y al transductor de la ecosonda por medio de una barra metálica.

Elevación referida al elipsoide

Los datos batimétricos medidos por la ecosonda corresponden a la distancia entre el transductor y el lecho de la laguna/río. Esa distancia no puede ser considerada como la profundidad real de la laguna/río. El transductor va sujeto a la embarcación y no está ubicado exactamente en la superficie del agua, además de que el nivel del agua es variable por diversas causas: crecida de ríos, mareas, etc. Por lo tanto, es importante tener un nivel de referencia en el que los cambios de nivel del agua no influyan. Por medio del GPS diferencial es posible conocer la posición del transductor respecto a un nivel de referencia conocido, en este caso el elipsoide. Para esto, como se ha mencionado, el GPS diferencial se coloca unido al transductor de la ecosonda por medio de una varilla y mide continuamente la posición en el plano horizontal y la elevación respecto al elipsoide.


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Por lo tanto, conociendo la altura de la varilla que une al transductor con la antena del GPS diferencial, se puede calcular la posición del transductor en el plano horizontal y su elevación respecto al elipsoide. En base a esto, se obtiene la elevación del lecho del río/laguna referido al elipsoide, independientemente de los cambios en el nivel del agua. Ahora, si lo que se desea es saber la distancia entre el lecho del río/laguna y el nivel medio del mar, es necesario conocer la distancia entre el nivel medio del mar (local) y el elipsoide. Elevación referida al nivel medio del mar Para referir los datos de elevación al nivel medio del mar (nmm) se utilizó la información de nivel del agua registrada con el sensor de presión del CTD diver que se instaló en la boca del río Tonalá, corregida con presión atmosférica registrada con el baro-diver afuera del agua. El valor promedio de profundidad durante el periodo correspondiente a la campaña de campo en el sitio donde se ancló el CTD diver (Figura 10.2 .7) es de 8.12 m. El punto más cercano de batimetría tiene un valor de -20.53 m respecto al elipsoide. Por lo tanto el nivel medio del mar se encuentra 12.41 m por debajo del elipsoide (para el periodo correspondiente a la campaña de campo). De esta manera, los datos batimétricos referidos al elipsoide pueden ser referidos al nivel medio del mar. Línea de costa

Es esencial contar con datos de la línea de costa, ya que ésta es la que delimita los cuerpos de agua. La línea de costa se digitalizó a partir de una imagen satelital georeferenciada de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). En la Figura 10.2.2 se puede observar la imagen satelital y la línea de costa digitalizada, junto con las trayectorias de la embarcación durante el levantamiento batimétrico. Una vez digitalizada la línea de costa, se le asigna la elevación correspondiente al nivel medio del mar (z = 0).

Figura 10.2.2 Panel izquierdo: Imagen satelital del área de estudio. Panel derecho: línea de

costa digitalizada (en azul) indicando las trayectorias de la embaracación registradas con el GPS diferencial (en rojo).


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Mapa batimétrico

A partir de los datos de línea de costa y la información batimétrica descrita anteriormente, es posible determinar la configuración del Río Tonalá (Figura 10.2.3). Este proceso requiere la definición de una malla y la interpolación de los datos batimétricos de los transectos a los puntos de dicha malla. La resolución del mapa batimétrico dependerá tanto de la resolución de las mediciones, como de la resolución de la malla. Para fines de modelación, se pueden utilizar mallas con tamaño y forma de celda variable.

Figura 10.2.3 Mapa batimétrico del Río Tonalá, referido al nivel medio del mar.

A partir del mapa batimétrico se puede observar que las mayores profundidades se encuentran en el canal principal del río Tonalá, así como en el mar. En general, las lagunas no rebasan los 3 metros, excepto en las zonas donde se observan canales o pequeños tributarios.


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Perfiles de playa Las playas actúan como una defensa natural de la costa debido a que disipan eficazmente la energía del oleaje. Por lo tanto, es necesario el contar con mediciones topográficas en esa zona que permitan evaluar el estado morfológico de la costa y su vulnerabilidad a la erosión costera y a la potencial inundación debida a esta pérdida de playa. En este estudio se concentró el esfuerzo en 5 regiones: Tonalá, Sánchez Magallanes, Barra de Sánchez Magallanes, Mecoacán-Dos Bocas, y Rio González (Figura 10.2.4). En cada una de estas regiones se tomaron muestras de sedimento, y se realizaron perfiles de playa para caracterizar la morfología de las zonas vulnerables del estado.

Figura 10.2.4. Localización de las zonas donde se tomaron perfiles de playa y muestras de

sedimento (imagen tomada de Google Earth). Los perfiles de playa se midieron desde la zona de dunas (parte alta) hasta la zona de rompientes (parte baja). Para dicho procedimiento se utilizó un GPS diferencial, el cual fue adaptado a un sistema mecánico con ruedas (Figura 10.2.5) a fin de obtener una línea homogénea del perfil playero; además de funcionar como soporte para mantener la antena en posición vertical.


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Figura 10.2.5. Instrumento para medición de los perfiles de playa: GPS diferencial (rover) adaptado a una estructura metálica sobre ruedas.

Los perfiles de playa fueron extendidos hasta la cota -15 m con ayuda de batimetría desde la zona de rompientes hasta ~2 km mar adentro (Figura 10.2.6). Se puede observar que los perfiles de Tonalá, Sánchez Magallanes, y la Barra de Sánchez Magallanes presentan una duna y una barra bien diferenciada a ~500 m mar adentro. Mientras que los perfiles de Dos Bocas y Río González existen evidencias claras de erosión, tales como la desaparición de la duna y la ausencia de la barra de arena sumergida. Como se ha mencionado, a partir de los perfiles de playa y las muestras de sedimento recolectadas a lo largo de los mismos, se caracterizará el estado morfológico de la zona costera y se evaluará, con ayuda de un modelo numérico, la vulnerabilidad de la costa Estado de Tabasco a la erosión costera y la potencial inundación debida a la pérdida de playa.


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Figura 10.2.6. Perfiles de playa medidos en 5 regiones de la costa del Estado de Tabasco.

Mediciones hidrodinámicas y termohalinas

Las mediciones hidrodinámicas y termohalinas del sistema son necesarias tanto para caracterizar la situación actual de dicho sistema, como para forzar, calibrar, y validar el modelo numérico. Para la obtención de mediciones puntuales de flujo, nivel, y condiciones termohalinas, se anclaron instrumentos (Figura 10.2.7, panel izquierdo) en dos sitios: 1) en la desembocadura y 2) a 12 km de la desembocadura. Adicionalmente, se hicieron mediciones de flujo y condiciones termohalinas a través de 4 transectos dentro del sistema (Figura 10.2.7, panel derecho) para evaluar el caudal en la boca (ciclo de 12 hrs) y en distintas secciones transversales donde existen tributarios y así determinar la penetración de agua marina en el sistema.


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Figura 10.2.7 Panel izquierdo: Localización de los instrumentos anclados en el río Tonalá (��). Panel derecho: Ubicación de los transectos recorridos con el corrientímetro ADP (a) en la desembocadura durante un ciclo de 12 horas, (b) en tributario al este del Río Tonalá, (c) en el tributario Agua Dulcita, y (d) en ubicación del corrientímetro vector. [Imagen obtenida

de GoogleEarth]. FLUJO Y CONDICIONES TERMOHALINAS EN LA DESEMBOCADURA DEL RÍO TONALÁ (ARGONAUTA Y CTD DIVER) Sistema de medición

El argonauta es un corrientímetro monostátíco Doppler, el cual mide la velocidad de la

corriente en toda la columna de agua y posee además un sensor giro compás para registrar la dirección de la corriente. Para la instalación del argonauta se utilizó una pirámide metálica (Figura 10.2.8), en la cual se colocó además un CTD diver. Los instrumentos se anclaron en la desembocadura (Figura 10.2.7), a una profundidad de aproximadamente 8.12 m.


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Figura 10.2.8. Configuración de la estructura utilizada para anclar el corrientímetro (argonauta) y el CTD diver en la desembocadura del río Tonalá.

El CTD diver es un pequeño instrumento (aprox. 15 cm de largo) que mide conductividad, temperatura, y profundidad (Conductivity-Temperature-Depth). Los datos de profundidad CTD diver deben ser corregidos por la presión atmosférica, ya este instrumento mide la

presión total (presión atmosférica + presión de la columna de agua). Estos datos, especialmente los de variación en el nivel del agua, son de gran utilidad para calibrar y

validar el modelo.


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Series temporales Se obtuvieron series temporales de velocidad y dirección de flujo con el argonauta (Figura 10.2.9), así como de conductividad, temperatura, y presión con el CTD diver (Figura 10.2.10).

Figura 10.2.9. Series temporales de velocidad y dirección de flujo medidas con el argonauta

en la desembocadura del río Tonalá. Se observa que la velocidad del flujo (Figura 10.2.9, panel superior) depende en gran medida de la variación del nivel del mar (Figura 10.2.10, panel inferior), siendo éstas inversamente proporcionales. Es decir, al aumentar el nivel del mar, disminuye la velocidad de la corriente y viceversa. En algunas ocasiones el flujo disminuye notablemente, llegando incluso a detenerse al final del día 10/09. Durante el periodo correspondiente a la campaña de campo, se observó un valor medio de velocidad de la corriente de 0.65 m/s, un valor mínimo de 0.06 m/s, y un valor máximo de 1.05 m/s. En cuanto a la dirección de la corriente, ésta se mantiene más o menos constante alrededor de los 20° azimutal, lo que corresponde a una dirección persistente hacia el NNE (Figura 10.9, panel inferior).


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Figura 10.2.10 Series temporales de conductividad, temperatura, y profundidad en la desembocadura del Río Tonalá.

Respecto a los series temporales de las condiciones termohalinas, se observa una conductividad prácticamente nula, propia del agua ‘dulce’ a lo largo de todo el periodo, excepto durante la pleamar en los días donde se presentan mareas vivas, que corresponde a la segunda mitad del día 10/8 y 10/9 (Figura 10.2.10, panel superior). En esos momentos se observa una conductividad de entre 32 y 42 mS/cm. El aumento considerable en conductividad podría indicar que existe intrusión de agua marina en los tiempos señalados, sin embargo no corresponde a agua de mar pura, ya que el agua de mar presenta una conductividad de aproximadamente 56 mS/cm, valor ligeramente mayor al observado. Por otro lado, el aumento en conductividad coincide también con un aumento en temperatura, y el agua marina es generalmente más fría que el agua proveniente del río. Por tanto, si existiera intrusión de agua marina, ésta debería provocar un aumento en conductividad coincidente con una disminución en temperatura. En cuanto a las variaciones de temperatura, éstas son diurnas, por lo que lo más probable es que sean debidas a variación de la radiación solar. No parecen deberse a intercambio de agua con el mar, ya que no existe una relación clara con los cambios de nivel durante la campaña de campo.


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FLUJO Y CONDICIONES TERMOHALINAS A 12 KM DE LA DESEMBOCADURA DEL RÍO TONALÁ (VECTOR)

Sistema de medición

Para las mediciones de flujo a 12 km de la desembocadura se utilizó un corrientímetro tridimensional en forma de tripié conocido como vector (Figura 10.2.11). Este instrumento, además de aportar datos de la velocidad del flujo en las tres dimensiones, aporta datos del nivel del agua, ya que cuenta con un sensor de presión. Estos datos son de gran utilidad tanto para forzar el modelo (condiciones iniciales y de frontera) como para calibrarlo. El instrumento se configuró para realizar mediciones cada 10 minutos y durante 1 minuto (a 1 Hz). Las 60 mediciones realizadas cada 10 minutos, se promedian para obtener un solo valor de velocidad cada 10 minutos. El instrumento mide la dirección y magnitud del flujo en u (W-E), v (N-S), y w (↑-↓).

Figura 10.2.11. Corrientímetro vector utilizado para medir flujo y nivel a 12 km de la desembocadura del río Tonalá.


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El instrumento se colocó a una profundidad de aproximadamente 4.8 m y a ~12 km de la desembocadura. El instrumento proporciona información del flujo en tres dimensiones, además de datos de nivel del agua a partir de datos de presión. Los datos de presión están dados en decibares (db), y un db equivale aproximadamente a un metro de columna de agua (m.c.a.), por lo que la presión se presenta en unidades de metros. Por otro lado, a partir de las tres componentes de velocidad de flujo, se puede calcular la dirección y magnitud del flujo a cada paso de tiempo. Series temporales En la Figura 10.2.12 se muestran las series temporales de profundidad (variación del nivel), temperatura, velocidad y dirección de flujo. Se observa que la velocidad de la corriente depende claramente de la variación de nivel del mar aún a 12 km de la desembocadura, siendo estas inversamente proporcionales. La amplitud de la variación de ambas variables aumenta hacia el final del periodo correspondiente a la campaña de campo (mareas vivas). El valor medio observado de velocidad de la corriente fue de 0.53 m/s, el valor mínimo de 0.35 m/s, y el máximo de 0.69 m/s.

Figura 10.2.12. Series temporales de nivel, temperatura, velocidad, y dirección de la

corriente, medidas con el corrientímetro vector a ~12 km de la desembocadura del río Tonalá.


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Por otro lado, la temperatura parece ser independiente a los cambios de nivel, es decir, al principio de la serie se encuentran en oposición de fase y al final se encuentran en fase, por lo que no se puede decir que exista intrusión de agua que modifique las condiciones termohalinas, sino que su variación parece depender de variaciones en la temperatura atmosférica (radiación solar), la cual comúnmente presenta una variación diurna. Caudales Es de suma importancia el conocer la cantidad de agua que entra y sale por la desembocadura en cuestión y su interacción con las corrientes generadas por los cambios en el nivel del mar. En este caso se analiza el caudal en 4 transectos del sistema del río Tonalá (Figura 10.2.7): (a) en la desembocadura del Río Tonalá, (b) en tributario al este del canal principal (c) en Agua Dulcita, y (d) a ~12 km de la desembocadura del río Tonalá coincidente con la ubicación del corrientímetro vector. Sistema de medición Se utilizó un correntómetro acústico ADP (Acoustic Doppler Profiler) de la marca Sontek con el propósito de obtener perfiles de velocidad a lo largo de la columna de agua y a través de cada transecto. La ubicación de los transectos recorridos se señala en la Figura 10.2.7. El ADP se instaló en una embarcación (Figura 10.2.13) con la cual se recorrió el transecto a través del transecto en cuestión.

Figura 10.2.13. Perfilador de corrientes (ADP) instalado en la embarcación utilizada para recorrer los 4 transectos señalados.

A partir de los datos de velocidad medidos con el ADP, es posible conocer la magnitud y dirección del caudal en la sección transversal indicada en cada caso. Estos datos son de gran utilidad para validar el modelo numérico y garantizar la obtención de buenos resultados a partir de las simulaciones.


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Los transectos mencionados se recorrieron varias veces seguidas por hora (Figura 10.2.14), para así obtener varios valores de caudal por hora. A partir de estos datos es posible contar con un valor de caudal más confiable al poder calcular un caudal promedio y máximo por cada hora durante el ciclo de 12 hrs en el transecto de la desembocadura del canal principal, lo que se traduce en una serie temporal de caudal promedio (Figura 10.2.15) y otra de caudal máximo (Figura 10.2.16). En el resto de los transectos se cuenta con un solo valor de caudal promedio y caudal máximo.

Figura 10.2.14. Ejemplo de datos obtenidos con el corrientímetro ADP a lo largo del transecto ubicado en la desembocadura del río Tonalá para una hora (17 hrs) durante el

ciclo de 12 h. Se muestran series temporales de flujo, gasto, y profundidad de los 7 recorridos que corresponden a las 17 hrs.


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Caudal en la desembocadura del Río Tonalá El comportamiento del caudal medio, Qprom, y el caudal máximo, Qmax, en la desembocadura del Río Tonalá en relación con la variación del nivel del mar se ilustra en las Figuras 10.2.15 y 10.2.16. En la parte superior de cada figura se muestra la magnitud del caudal cada hora durante medio ciclo de marea (12 hrs aproximadamente), y en la parte inferior de la figura se muestra la variación del nivel del mar para el mismo periodo. Tanto para Qprom como para Qmax se observa que la magnitud y dirección del flujo que pasa por la desembocadura está condicionada en gran medida por la variación de nivel del mar, η, medida con el CTD diver en la desembocadura.

Figura 10.2.15 Serie temporal de caudal promedio, Qprom, en la desembocadura del Río

Tonalá (panel superior), y nivel del mar, ηηηη, (panel inferior). El valor del caudal en la desembocadura del río (Qprom y Qmax) es siempre positivo, es decir, el flujo dominante es siempre en dirección hacia el mar. En cuanto a la magnitud del caudal, ésta es máxima durante la bajamar, cuando el flujo del río es dominante y encuentra menor resistencia. Asimismo, durante la pleamar, el valor del caudal disminuye, cuando las corrientes del río y de la marea se oponen.


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Figura 10.2.16 Serie temporal de caudal máximo, Qmax, en la desembocadura del Río Tonalá

(panel superior), y nivel del mar, ηηηη, (panel inferior). El valor máximo de caudal promedio medido durante el ciclo de 12 horas fue de 1288 m3/s, el mínimo de 953.1 m3/s, y el valor medio de 1158.4 m3/s (Figura 10.2.15). Para la serie temporal de el caudal máximo registrado cada hora, se encontró un valor máximo de 1413 m3/s, mínimo de 953.1 m3/s y medio de 1212.3 m3/s (Figura 10.2.16). Caudal en pequeños tributarios Se realizaron mediciones de flujo a lo largo de dos transectos en tributarios del Río Tonalá, uno ubicado al este del canal principal del río y otro al suroeste denominado Agua Dulcita (Figura 10.2.7, panel derecho, (b) y (c)). En el tributario al este del canal principal el caudal promedio es de 112.24 m3/s, y el caudal máximo es de 199.2524 m3/s. Mientras que en el tribuario Agua Dulcita los caudales son mucho menores, siendo el caudal promedio de 22.46 m3/s, y el caudal máximo de 33.91 m3/s. Caudal a ~12 km de la desembocadura del Río Tonalá

Adicionalmente, se realizó un transecto de mediciones con el ADP coincidente a la ubicación del vector, señalado con una línea amarilla en la Figura 10.2.7. El valor promedio de caudal en este punto resultó de 894.65 m3/s y el valor máximo de 939.71 m3/s.


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El valor promedio (QADP de aquí en adelante) se utilizará posteriormente para obtener una serie temporal de Q en el transecto ubicado a ~12 km de la desembocadura. El ADP también registra datos de profundidad y distancia entre los perfiles de velocidad. A partir de esta información se puede calcular el área total de la sección transversal de la cuenca del río frente a la ubicación del vector, A. Conociendo ese dato, es posible hacer un cálculo aproximado del caudal a partir de la serie temporal de velocidad medida con el vector, Qv. Ya que el vector se encuentra cerca del lecho y de la margen del río, la velocidad medida es menor que la que existe cerca de la superficie. En consecuencia, el cálculo de Q estará subestimado. Este error podría disminuir al utilizar un factor de corrección, fc = QADP/Qv, en base al cálculo de caudal a partir de las mediciones con el ADP frente a la posición del vector, QADP. El valor de QADP corresponde a una sola medición del vector.

En la Figura 10.2.17 se muestra la serie temporal de Q calculada en base a la velocidad del vector (Qv = Uv*A), el cálculo de Q con las mediciones del ADP (QADP), el cual es mayor que Qv en ese paso de tiempo, indicando que Qv subestima el valor de caudal. Por último se muestra la serie temporal de Q una vez aplicado el factor de corrección (Q = Qv*fc). Adicionalmente, se muestra la serie temporal de caudal observada en la desembocadura del río durante el ciclo de 12 horas. Se observa que la magnitud de Q en la desembocadura es mayor al estimado con el factor de corrección, lo que tiene sentido ya que se suman otros caudales al caudal principal del río antes de llegar a la desembocadura.

Figura 10.2.17 Series de tiempo de caudal, Q, en el Río Tonalá, calculado sólo a partir de las velocidades medidas con el vector (Qv, línea azul), calculado a partir de las mediciones con el ADP en un paso de tiempo (QADP, punto negro), aplicando un factor de corrección al QV (línea roja con cruces), y en la desembocadura del río (ciclo de 12 horas, línea negra). La

variación del nivel del mar se muestra en el panel inferior. Esta información resulta muy valiosa, tanto para calibrar/validar el modelo en ese punto del río con la serie temporal de nivel, como para obtener un valor de caudal medio (≈957.77 m3/s) durante toda la campaña de campo que sirva como forzamiento para las modelaciones.


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10.3 INFORME CON LOS RESULTADOS Y CONCLUSIONES DEL ANÁLISIS DEL POTENCIAL DE INUNDACIÓN COSTERA Adrián Pedrozo Acuña, Miguel Ángel Laverde Barajas, Jorge Gustavo González Armenta, Amaia Ruiz de Alegría Arzaburu. Coordinación de Hidráulica Se describe al potencial de inundación a lo largo de la costa como la ocupación temporal de tierra por agua que se encuentra fuera de sus confines naturales y que puede producir una amenaza o un daño. Considerando esta definición, se puede caracterizar al potencial de inundación costera por medio de la elevación máxima del agua durante la tormenta. La cual puede ser estimada por medio de dos parámetros principales:

a) El ascenso máximo del oleaje y; b) La marea de tormenta.

En términos generales, se puede definir al ascenso máximo del oleaje como la extensión vertical máxima a la que llegan las olas sobre la playa, por encima del nivel medio del mar (NMM). El ascenso máximo es importante para los ingenieros de costas, dado que este movimiento es responsable de la energía disponible para activar la erosión de una playa o duna. Por lo tanto, esta metodología contempla la caracterización del ascenso máximo como un factor clave para la evaluación de la vulnerabilidad de una playa. Los valores de ascenso máximo dependen de la pendiente de una playa, rugosidad, porosidad y la existencia o no de una berma o duna, además de la geometría del oleaje incidente (Shore Protection Manual, 1984). Por otra parte, se define a la marea de tormenta, como el incremento en el nivel medio del mar cerca de la línea de costa que es resultado del gradiente de presiones generado por el viento (ej. huracanes o frentes fríos) sobre la costa. A pesar de que en el Golfo de México, el rango de marea es micro-mareal, es importante señalar que el fenómeno asociado a la marea de tormenta en Tabasco, puede producir inundación severa en zonas bajas cerca de la costa, tal y como se ha observado en la isla de Andres García en la boca lagunar de Mecoacán. Para alcanzar el objetivo planteado, como eje central del análisis se espera conservar y restituir el balance entre la caracterización de los riesgos de inundación costera por un lado, así como la conservación de los hábitats costeros existentes que de alguna forma funcionan como un amortiguador natural de dichos eventos. OBJETIVOS Los objetivos específicos de este componente del proyecto son:

• Desarrollar una metodología para estimar un índice de vulnerabilidad de la costa del Estado de Tabasco (inundación por ascenso del oleaje y marea de tormenta).



• Determinar las zonas de diferente vulnerabilidad por inundación en la costa de Tabasco.


26 | C a p í t u l o 1 0

La organización de este informe es la siguiente: la sección 2 presenta una descripción del área de estudio, su morfología, condiciones climáticas y división de la zona para su análisis eficiente. La tercera sección introduce la metodología utilizada para cumplir con los objetivos descritos, esta sección incluye el tipo de información recabada y las ecuaciones y herramientas estadísticas utilizadas para la modelación de escenarios de inundación; por último, la sección 4 muestra los resultados de vulnerabilidad por inundación costera para el estado de Tabasco y la cuarta sección presenta un resumen de las conclusiones y recomendaciones encontradas de la investigación. ZONA DE ESTUDIO Para el estudio de la vulnerabilidad por inundación costera, el estado de Tabasco, fueron seleccionados 39 a lo largo de la costa conforme a sus características físicas y geográficas. Estos puntos fueron agrupados en 4 regiones establecidas a través de los datos de las condiciones mareales existentes (a) Sánchez Magallanes, b) Cocohital, c): Comalcalco y d) (Figura 10.3.1).


METODOLOGÍA

La determinación de la vulnerabilidad costera por inundación en la costa de Tabasco, se evalúa por medio de una metodología modificada que tiene como base la que se desarrolló en la Universidad Politécnica de Cataluña en 2008. Así, la vulnerabilidad por inundación costera, se encuentra determinada por los efectos del ascenso máximo del oleaje (runup) y la sobre-elevación del nivel medio del mar por la acción de marea de tormenta (MT). Esta metodología permite evaluar la vulnerabilidad del medio natural mediante la relación dinámica de las variables costeras, en función a las presiones ambientales que se ejercen. Su enfoque se centra en un modelo PER (presión, estado y respuesta) y evalúa la vulnerabilidad costera a partir de relación de los índices potenciales de inundación y erosión, los cuales determinan cuál segmento de la playa es más susceptible ante una tormenta. Conforme a lo anterior este reporte se centra en la estimación del índice de vulnerabilidad de inundación costera, como parte de la evaluación de la vulnerabilidad costera en la región de Tabasco.


27 | C a p í t u l o 1 0

La Figura 10.3.2 presenta la metodología propuesta para la estimación de la vulnerabilidad de las zonas costeras por inundación. Así, los principales pasos para la obtención de este indicador fueron los siguientes: caracterización de la playa, caracterización de las condiciones de oleaje en casos extremos, evaluación de la respuesta de la playa en función a un índice potencial de inundación y finalmente el cálculo del índice de inundación costera. En esta figura, se indican con diferentes colores el tipo de información empleada en este análisis, por ejemplo, bases de datos existentes (verde), variables definidas (azul) y ecuaciones establecidas (amarillo).

Figura 10.3.2 Esquema metodológico para estimar la vulnerabilidad de las zonas costeras

por inundación


28 | C a p í t u l o 1 0

10.3.1 CARACTERIZACIÓN DE LA ZONA COSTERA

Antes de evaluar el potencial de inundación, es necesario evaluar el estado de la zona costera de Tabasco. Para este propósito, se utilizan parámetros geométricos que definen el grado de estabilidad de las playas en los puntos seleccionados a lo largo de la costa del estado. En esta fase del proyecto la caracterización de la playa se estableció en la determinación de los perfiles de la playa y el ancho de playa de cada punto estudiado. Para ello fue necesaria la utilización de herramientas geográficas, tales como las imágenes satelitales y fotografías aéreas. A continuación se describe la metodología para el cálculo de cada variable. Pendientes de playa

Las pendientes de playa de la costa de Tabasco fueron obtenidas a través de diferentes modelos digitales de elevación DEM, elaboradas a partir de la información de la nube de puntos LIDAR ajustada al terreno de la zona costera. El procedimiento de generación de los DEM’s, para la medición de las pendientes de playa, se realizó mediante una herramienta de análisis de imágenes satelitales la cual permitió interpolar los datos de la nube de puntos LIDAR en imágenes DEM de una resolución espacial de diferentes resoluciones (5, 10 y 20 metros). Una vez generados los DEM’s en toda la zona, fueron superpuestos en una imagen satelital LANDSAT del estado con el fin de medir las pendientes por diferencia de profundidades en la zona de playa. La Figura 10.3.3 muestra la imagen superpuestas de los DEM’s con la imagen satelital.

Figura 10.3.3 Superposición de imágenes DEM’s sobre imágenes satelitales para el cálculo

de pendientes de la zona costera Anchos de playa

Así mismo, en cada punto seleccionado a lo largo de la costa los anchos de playa fueron determinados por medio del archivo de imágenes de satélite georeferenciadas obtenidas para toda la costa del estado de Tabasco.


29 | C a p í t u l o 1 0

El ancho medido digitalmente se definió como la distancia horizontal entre la zona de dunas (inicio de la playa) y hasta la zona de lavado (frontera entre mar y playa). La Figura 10.3.4 presenta ejemplos de la estimación del ancho de playa para cuatro puntos distribuidos a lo largo de la costa tabasqueña. Descripción de paneles:

a) ilustra la medición para la barra de Tonalá, en la desembocadura del río con el mismo nombre;

b) presenta la estimación en un punto ubicado en la barra de Sánchez-Magallanes; c) muestra los resultados en la parte oeste de la desembocadura de la laguna de Mecoacán; d) exhibe los resultados al oeste de la desembocadura del río Grijalva.

Figura 10.3.4. Imágenes pancromáticas de satélite georeferenciadas para la estimación del ancho de playa. Panel a) – QuickBird 1:12000, resolución 0.5m tomada 2009-03-31; panel b)

– QuickBird 1:12000, resolución 0.5m tomada 2009-02-08; Panel c) QuickBird 1:12000, resolución 0.5m tomada 2008-08-17; panel d) QuickBird , 1:12000, resolución 0.5m

tomada2007-12-20. Sensibilidad de la playa

Con el objetivo de considerarla importancia de las zonas socioeconómicas localizadas a lo largo de la línea de costa del estado, se definió una variable de sensibilidad de playa de tal suerte que se pudiera relacionar la vulnerabilidad por inundación con las características socioeconómicas de cada punto. Su definición se realizó a partir de la clasificación de cada sector de la línea de costa con un número que refleja la característica física de la zona.

b) Región Tonalá a) Región Sánchez-Magallanes

c) Región Mecoacán d) Región Grijalva


30 | C a p í t u l o 1 0

Este coeficiente representa un valor de sensibilidad de playa con base en las repercusiones que se podrían tener, en caso de que se presente una inundación costera. En la ponderación se determinó como condiciones más sensibles a aquellas áreas donde existen zonas pobladas. Así entonces, si existe el riesgo de perder vidas humanas, se considera un incremento en el índice de vulnerabilidad respecto al que se calcula en áreas no urbanizadas. La Tabla 10.3.1 muestra la definición de la clasificación utilizada, junto con su respectivo factor de ponderación, para el cálculo de esta variable. Mientras que la Figura 10.3.5 presenta un ejemplo de cada clasificación, otorgada en función de las características físicas observadas en cada playa.

Tabla 10.3.1 Valores de la variable SP conforme a las características de playa

No. CARACTERISTICA SP

1 Playas adosadas a zonas pobladas en

barras, islas de barrera etc. 0.1

2 Playas adosadas a zonas pobladas y/o de

importancia económica 0.5

3 Playas adosadas a formaciones de islas-

barrera, flechas litorales, deltas 0.75

4 Playas adosadas a planicies sedimentarias,

paleo dunas, humedales 1

Figura 10.3.5. Ejemplo de la definición del coeficiente de sensibilidad de playa para cuatro puntos seleccionados sobre la costa del estado de Tabasco.


31 | C a p í t u l o 1 0

10.3.2 DEFINICIÓN DE LAS CONDICIONES DE OLEAJE EXTREMO

Para la definición de las condiciones de oleaje extremo a lo largo de la costa del estado de Tabasco, se utilizaron los valores de altura de ola máxima registrados durante los últimos 60 años, a partir de la información de los puntos más cercanos a la costa, de acuerdo con el atlas de clima marítimo de la vertiente Atlántica Mexicana desarrollado por Silva (2008). La Figura 10.3.6 presenta la ubicación geográfica de los puntos seleccionados dentro del atlas. Este atlas contiene la información histórica del comportamiento del oleaje extremo durante los últimos 60 años (1948 -2007). En este sentido, la definición de las condiciones de oleaje extraordinarias utilizadas en este estudio, fueron definidas a partir del valor de altura de ola máxima significante y su periodo asociado reportado en esos cuatro puntos. Para ello, se utilizó el valor promedio de un tercio de las 60 peores tormentas reportadas en toda la historia.

1950 1960 1970 1980 1990 2000 20101

2

3

4

5

6

Hs m

ed

ia (

m)

1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 20101

2

3

4

5

6

Hs m

ed

ia (

m)

1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 20101

2

3

4

5

6

Hs m

ed

ia (

m)

1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 20101

2

3

4

5

6

año

Hs m

ed

ia (

m)

P0126

P0149

P0172

P0195

Figura 10.3.6. Panel superior - Ubicación de los puntos de información de las condiciones de oleaje; panel inferior – Alturas de ola significante media registrada en cada punto a lo

largo de la costa tabasqueña.


32 | C a p í t u l o 1 0

10.3.3 EVALUACIÓN DEL POTENCIAL DE INUNDACIÓN

Para la evaluación de la respuesta de la playa ante una inundación fue realizada, se utilizó el ascenso máximo de la ola en condiciones de tormenta, y la marea de tormenta. Para el cálculo del índice de potencial de inundación, se consideraron los peores escenarios de ascenso máximo y se relacionaron con diferentes escenarios de marea de tormenta. Ascenso Máximo (Run-up) Los valores de ascenso máximo para el índice de inundación se obtuvieron por medio de 3 ecuaciones, que permitieron establecer diferentes escenarios de ascenso ante la posibilidad de incidencia; el escenario probable, fue obtenido a partir de la fórmula de Holman y Sallenger (1985); el escenario posible, a través de la ecuación de Stockdon et al. (2006), y el peor escenario, fue obtenido conforme a la fórmula de Nielsen y Hanslow (1991). Estas ecuaciones fueron seleccionadas con base en las conclusiones presentadas en un estudio reciente abocado al cálculo del ascenso máximo por oleaje (Hughes et al. 2010). A manera de ejemplo, la Figura 10.3.7 presenta el cálculo del ascenso máximo a lo largo de los 39 puntos sobre la costa del estado para una condición dada. En esta figura, se puede observar que el peor escenario está descrito por la ecuación de Nielsen y Hanslow dado que determina la mayor distancia de ascenso máximo sobre la playa.

Figura 10.3.7 Valores de ascenso máximo en condiciones extremas de oleaje para cada

punto de control A continuación se describen las ecuaciones utilizadas: • Holman Y Sallenger 1985: Utilizada en diversos estudios para determinar la vulnerabilidad,

en su mayoría, para cálculos en playas con pendientes suaves. Su cálculo relaciona el número de Iribarren y la altura de ola significante tal que:

(10.3.1)


33 | C a p í t u l o 1 0

El número de Iribarren en aguas profundas ξo es calculado por medio de la siguiente expresión,

(10.3.2) donde β tan es la pendiente de la playa y Lo la longitud de onda en aguas profundas, definida por

(10.3.3)

• Stockdon et al. (2006): Se definió a esta ecuación para ser utilizada en la elaboración de

escenarios posibles de ascenso máximo de las olas dado que es la que ha reportado mejores predicciones en playas naturales alrededor del mundo. Por lo que su nivel de confiabilidad es mayor respecto a las otras dos que se emplean. El cálculo del ascenso máximo a través de esta ecuación se realiza mediante la relación del setup y el swash, a través de la siguiente ecuación.

(10.3.4)

Sin embargo para playa con condiciones extremadamente disipativas (ξ >0.3), la estimación del ascenso máximo se calcula con la siguiente ecuación

(10.3.5)

• Nielsen y Hanslow (1991): Para la estimación del peor escenario, se utiliza esta expresión ya

que de todas las ecuaciones utilizadas es la que proporciona el mayor valor de ascenso sobre la playa. El cálculo se realiza con una excedencia de 2% a partir de la siguiente ecuación:

(10.3.6)

En donde Lzum es calculada mediante

Lzum=0.6 (HormsLo) 0.5tan f f > 0.1

(10.3.7) Lzum=0.05 (HormsLo)

0.5 f < 0.1

(10.3.8)

Marea de tormenta

Además del ascenso máximo, la metodología propuesta contempla la consideración de la sobre elevación del nivel medio del mar como resultado de la acción de frentes fríos, nortes y huracanes sobre las costas.


34 | C a p í t u l o 1 0

La acción de estos eventos extremos se toma en cuenta por medio del nivel de marea de tormenta asociado a estos fenómenos meteorológicos. A fin de establecer diferentes escenarios de posibles sobre elevaciones del nivel medio en las costas, se consideraron 3 niveles de marea de tormenta para el análisis. Esto permite la evaluación del impacto de este fenómeno sobre el cálculo de un potencial de inundación costera. Para este estudio los niveles de marea de tormenta considerados son de 0.5m, 1.0m y 1.5 m sobre el nivel del mar. La justificación en la selección de estos valores se hizo con base en el análisis estadístico presentado por Durán (2010) para el análisis del peligro por marea de tormenta en la vertiente atlántica mexicana, en el que estas sobre elevaciones en el nivel medio del mar tienen asociadas probabilidades de (100, 500 y 1000 años de periodo de retorno). 10.3.4 CALCULO DEL INDICE POTENCIAL POR INUNDACIÓN (IPI)

El potencial de inundación de una tormenta puede definirse como el potencial temporal de inundación de las zonas costeras, debido a la acción de las olas durante una tormenta (Figura 10.3.8). La evaluación de la vulnerabilidad a las inundaciones consiste básicamente en evaluar qué extensión de la zona costera es susceptible a ser inundada por la acción de una tormenta. Así el cálculo del IPI se define por medio de la ecuación 10.3.9.

(10.3.9)

Donde Ru= es el ascenso máximo estimado para el tipo de playa = es la desviación estándar del ascenso máximo,

= es un factor de seguridad deseado en la playa

BH= es la máxima altura de la cresta de la playa o duna.

Figura 10.3.8 Esquema de variables de interés en función de la vulnerabilidad por inundación


35 | C a p í t u l o 1 0

Para el desarrollo del presente trabajo, la ecuación presentada en (10.3.9) fue modificada de tal suerte que se pudiera incorporar un nuevo elemento en el análisis que influye en los niveles de vulnerabilidad obtenidos en cada punto. Este parámetro se define como el nivel de sensibilidad del área de influencia. En consecuencia la ecuación para determinar el índice potencial de inundación, utilizada se encuentra determinada por:

(10.3.10)

Donde SP, representa el parámetro de sensibilidad de playa que varía de 0 a 1 de acuerdo a la clasificación presentada en la sección 2.1.3 de este informe. 10.3.5 ÍNDICE DE VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN COSTERA PARA EL ESTADO DE TABASCO

Una vez calculados los índices potenciales de inundación en cada punto, estos valores fueron evaluados según la intensidad y los niveles de daño a fin de obtener un índice de vulnerabilidad por inundación asociado. Esta evaluación se realizó por medio de la gráfica que relaciona los índices potenciales de inundación con los niveles de daño que se pueden tener. La Figura 10.3.9, presenta de forma gráfica la asociación de esta información. Para una mejor representación gráfica de la información obtenida, se definió una escala de colores que permitiera identificar, de forma clara y concisa los rangos de vulnerabilidad por inundación a lo largo de la costa tabasqueña. La tabla 2 presenta la clasificación de colores seleccionada para cada nivel de daño, identificando las zonas de mayor vulnerabilidad (muy alta) con color rojo, alta con color naranja, media con amarillo, baja con verde claro y muy baja con verde oscuro. La organización de los resultados de esta forma, permitió que los diferentes índices de vulnerabilidad costera obtenidos para cada punto, fueran representados a lo largo de toda la línea de costa.

Figura 10.3.9 Función de relación entre los índices potenciales y los parámetros de

vulnerabilidad

V

IV

III

II

I

Niveles de


36 | C a p í t u l o 1 0

Tabla 10.3.2. Clasificación por colores de los índices de vulnerabilidad por inundación costera.

10.3.6 RESULTADOS ANÁLISIS GENERAL PARA TODA LA COSTA Resultados sin marea de tormenta

Los resultados del análisis de la vulnerabilidad por inundación costera en el estado de Tabasco se obtuvieron para los 3 niveles de marea de tormenta seleccionados y descritos en la sección anterior. Así se tienen cuatro posibles resultados que resultan de los escenarios de no considerar marea de tormenta y de tomar en cuenta tres niveles de sobre-elevación 0.5, 1.0 y 1.5m. La Figura 10.3.10 presenta los resultados de la estimación del IVI para un los escenarios que no consideran la influencia de la marea de tormenta sobre las costas. Los valores de IVI están establecidos conforme a tres escenarios de acuerdo con las ecuaciones utilizadas para el ascenso máximo del oleaje. Esta figura proporciona información sobre la vulnerabilidad por inundación costera del estado en condiciones normales de nivel medio del mar.

Figura 10.3.10 Índice de Vulnerabilidad por Inundación (IVI) en condiciones normales (ej.

sin marea de tormenta).

NIVEL DE DAÑO

ÍNDICE DE DE VULNERABILIDAD

COLOR

V Muy alta Rojo IV Alta Naranja III Media Amarillo II Baja Verde Claro I Muy Baja Verde


37 | C a p í t u l o 1 0

En ella se pueden identificar a las zonas de la desembocadura del río Tonalá, la barra de Sánchez-Magallanes, la boca de la laguna de Mecoacán y la desembocadura del río Grijalva como las zonas más susceptibles a fenómenos de inundación costera. A partir de los resultados presentados en esta gráfica, se realizó el cálculo porcentual en términos de la longitud total de la costa del estado. La Figura 10.3.11 presenta de forma gráfica los resultados obtenidos para este análisis en el que se presentan resultados en función del porcentaje de la costa expuesto a un determinado índice de vulnerabilidad por inundación bajo los tres escenarios de ascenso máximo estudiados. El panel izquierdo presenta la longitud en kilómetros de la costa tabasqueña caracterizada por un índice de vulnerabilidad por inundación dado. Mientras que el panel derecho presenta un resumen en términos del porcentaje de la costa expuesta a un determinado valor de vulnerabilidad. A partir del estudio de esta figura, se puede determinar que (sin considerar la marea de tormenta) en el mejor de los escenarios (posible), cerca del 75% de la costa tabasqueña está caracterizada por una vulnerabilidad muy baja ante fenómenos de inundación por oleaje. Mientras que en el peor de los escenarios esta cifra ronda el 28%. En el caso de un índice de vulnerabilidad por inundación con valores de bajo y medio, se encontraron porcentajes de entre el 7% y 18% de la costa para los escenarios posible y peor, respectivamente. Para el caso de las zonas de vulnerabilidad alta, cabe señalar que estas tienen asociadas regiones urbanizadas o áreas de mucha fragilidad como es el caso de barras arenosas y deltas. En el peor de los escenarios calculados, un 42.77% de la costa está expuesta a una vulnerabilidad alta por inundación costera, mientras que en el escenario probable un 19.81% de la costa quedaría expuesto. Evidentemente, estos resultados no consideran la sobre elevación del nivel medio del mar por la presencia de eventos extremos sobre las costas (nortes y huracanes). Dado que la costa tabasqueña está expuesta a la acción de huracanes y nortes durante los últimos meses del año, es probable que los porcentajes reportados en este caso, subestimen el valor real de vulnerabilidad por inundación. Para complementar el análisis, la siguiente sección presenta los resultados considerando la acción conjunta de marea de tormenta y oleaje extremo sobre las costas.


38 | C a p í t u l o 1 0

0.00 50.00 100.00 150.00

MUY ALTO

ALTO

MEDIO

BAJO

MUY BAJO

2.61

5.02

17.06

23.97

143.84

38.17

13.80

13.88

31.40

95.25

82.33

0.00

19.94

36.03

54.21

SIN MAREA DE TORMENTA

Peor Escenario

Esc. Probable

Esc. Posible

1.36%2.61%8.86%

12.45%

74.72%

Esc. Posible

MUY ALTO

ALTO

MEDIO

BAJO

MUY BAJO

19.83%

7.17%

7.21%

16.31%

49.48%

Esc. Probable

MUY ALTO

ALTO

MEDIO

BAJO

MUY BAJO

42.77%

0.00%10.36%

18.72%

28.16%

Peor Escenario

MUY ALTO

ALTO

MEDIO

BAJO

MUY BAJO

Figura 10.3.11 Distribución de niveles del IVI de acuerdo a la longitud de la costa

Resultados de vulnerabilidad por inundación incluyendo la acción de marea de tormenta de +0.5m, +1.0m y +1.5m Esta sección presenta los resultados del análisis de vulnerabilidad por inundación costera considerando la acción conjunta de oleaje extremo y marea de tormenta sobre las costas del estado. Los resultados se presentan para tres casos de sobre elevación definidos por 0.5, 1.0, y 1.5 m. La Figura 10.3.12 presenta los resultados obtenidos para el caso de marea de tormenta de +0.5m. Notablemente, la sobre elevación del nivel medio del mar por la presencia de una marea de tormenta sobre las costas, acentúa los valores de vulnerabilidad por inundación. Esto se observa de forma más clara, en la región central de la costa donde se ubica la barra de Sánchez-Magallanes, en donde los índices de vulnerabilidad se incrementan sustancialmente. Por otra parte, la Figura 110.3.13 presenta los resultados obtenidos en función del porcentaje de la costa expuesto a un determinado índice de vulnerabilidad por inundación. El panel izquierdo presenta la longitud en kilómetros de la costa tabasqueña caracterizada por un índice de vulnerabilidad por inundación dado. Mientras que el panel derecho presenta un resumen en términos del porcentaje de la costa expuesta a un determinado valor de vulnerabilidad. A partir del estudio de esta figura, se puede determinar que (considerando una marea de tormenta de +0.5m) en el mejor de los escenarios (posible), cerca del 59.75% de la costa tabasqueña está caracterizada por una vulnerabilidad muy baja ante fenómenos de inundación por oleaje. Mientras que en el peor de los escenarios esta alrededor del 19%.

km de costa


39 | C a p í t u l o 1 0

En el caso de un índice de vulnerabilidad por inundación con valores de bajo y medio, se encontraron porcentajes de entre el 2% y 27% de la costa para los escenarios posible y peor, respectivamente. En el peor de los escenarios calculados, las zonas de vulnerabilidad alta por inundación costera representan un 42.77% de la costa, mientras que en el escenario probable un 27% de la costa queda expuesto.

Figura 10.3.12 Índice de Vulnerabilidad por Inundación (IVI) en condiciones de marea de

tormenta de +0.5m.


40 | C a p í t u l o 1 0

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00

MUY ALTO

ALTO

MEDIO

BAJO

MUY BAJO

10.38

22.75

18.83

25.51

115.03

51.97

1.73

28.63

19.94

90.24

82.33

4.90

15.04

53.34

36.90

MAREA DE TORMENTA DE 0.5

Peor Escenario

Esc. Probable

Esc. Posible

42.77%

2.54%7.81%

27.71%

19.17%

Peor Escenario

MUY ALTO

ALTO

MEDIO

BAJO

MUY BAJO

27.00%

0.90%

14.87%

10.36%

46.88%

Esc. Probable

MUY ALTO

ALTO

MEDIO

BAJO

MUY BAJO

5.39%

11.82%

9.78%

13.25%

59.75%

Esc. Posible

MUY ALTO

ALTO

MEDIO

BAJO

MUY BAJO


La Figura 10.3.14 presenta los resultados obtenidos para el caso de marea de tormenta de +1.0m. En este caso, la sobre elevación del nivel medio del mar por la presencia de esta marea de tormenta sobre las costas, hace aun más evidente la vulnerabilidad por inundación de las costas del estado. Esto se observa de forma más clara, en la región central de la costa donde se ubica la barra de Sánchez-Magallanes, en donde los índices de vulnerabilidad se incrementan sustancialmente. Por otra parte, la Figura 10.3.15 presenta los resultados obtenidos en función del porcentaje de la costa expuesto a un determinado índice de vulnerabilidad por inundación. El panel izquierdo presenta la longitud en kilómetros de la costa tabasqueña caracterizada por un índice de vulnerabilidad por inundación dado. Mientras que el panel derecho presenta un resumen en términos del porcentaje de la costa expuesta a un determinado valor de vulnerabilidad. A partir del estudio de esta figura, se puede determinar que (considerando una marea de tormenta de +1.0m) en el mejor de los escenarios (posible), cerca del 54.63% de la costa tabasqueña está caracterizada por una vulnerabilidad muy baja ante fenómenos de inundación por oleaje. Mientras que en el peor de los escenarios esta cifra ronda el 18.98 %.

km de costa


41 | C a p í t u l o 1 0

En el caso de un índice de vulnerabilidad por inundación con valores de bajo y medio, se encontraron porcentajes de entre el 4% y 27% de la costa para los escenarios posible y peor, respectivamente. En el peor de los escenarios calculados, las zonas de vulnerabilidad alta por inundación costera representan un 42.77% de la costa, mientras que en el escenario probable un 27% de la costa queda expuesto.


tormenta de +1.0m.


42 | C a p í t u l o 1 0

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00

MUY ALTO

ALTO

MEDIO

BAJO

MUY BAJO

26.87

4.98

16.35

34.54

109.77

44.36

11.41

21.97

34.64

80.13

77.75

11.84

15.04

45.05

35.06


Peor Escenario

Esc. Probable

Esc. Posible

42.77%

5.15%5.21%

27.71%

19.17%

Peor Escenario

MUY ALTO

ALTO

MEDIO

BAJO

MUY BAJO

27.00%

4.79%

10.98%

15.55%

41.68%

Esc. Probable

MUY ALTO

ALTO

MEDIO

BAJO

MUY BAJO

19.83%

2.58%

5.49%

17.47%

54.63%

Esc. Posible

MUY ALTO

ALTO

MEDIO

BAJO

MUY BAJO


La Figura 10.3.16 presenta los resultados obtenidos para el caso de marea de tormenta de +1.5m. Este caso representa el forzamiento más desfavorable para el cálculo de la vulnerabilidad por inundación en la costa del estado. La sobre elevación del nivel medio del mar está asociada a la presencia de un huracán clase 3 sobre la costa. Los valores de vulnerabilidad son notablemente incrementados en la región central de la costa donde se ubica la barra de Sánchez-Magallanes, y en las zonas de las desembocaduras de los ríos al mar. Así mismo, la Figura 10.3.17 presenta los resultados obtenidos en función del porcentaje de la costa expuesto a un determinado índice de vulnerabilidad por inundación. El panel izquierdo presenta la longitud en kilómetros de la costa tabasqueña caracterizada por un índice de vulnerabilidad por inundación dado. Mientras que el panel derecho presenta un resumen en términos del porcentaje de la costa expuesta a un determinado valor de vulnerabilidad. A partir del estudio de esta figura, se puede determinar que (considerando una marea de tormenta de +1.5m) en el mejor de los escenarios (posible), cerca del 49.48% de la costa tabasqueña está caracterizada por una vulnerabilidad muy baja ante fenómenos de inundación por oleaje.

km de costa


43 | C a p í t u l o 1 0

Mientras que en el peor de los escenarios esta cifra ronda el 17.6%. En el caso de un índice de vulnerabilidad por inundación con valores de bajo y medio, se encontraron porcentajes de entre el 2% y 16% de la costa para los escenarios posible y peor, respectivamente. En el peor de los escenarios calculados, las zonas de vulnerabilidad alta por inundación costera representan un 42.77% de la costa, mientras que en el escenario probable un 27.90% de la costa queda expuesto.


tormenta de +1.5 m.


44 | C a p í t u l o 1 0

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00

MUY ALTO

ALTO

MEDIO

BAJO

MUY BAJO

43.13

8.84

17.94

27.35

95.25

53.70

24.72

3.91

29.94

80.23

82.33

9.91

15.04

51.35

33.88


Peor Escenario

Esc. Probable

Esc. Posible

42.77%

5.15%7.81%

26.67%

17.60%

Peor Escenario

MUY ALTO

ALTO

MEDIO

BAJO

MUY BAJO

27.90%

12.84%

2.03%

15.55%

41.68%

Esc. Probable

MUY ALTO

ALTO

MEDIO

BAJO

MUY BAJO

22.41%

4.59%

9.32%

14.21%

49.48%

Esc. Posible

MUY ALTO

ALTO

MEDIO

BAJO

MUY BAJO


km de costa


45 | C a p í t u l o 1 0

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El objetivo general de este capítulo, consistió en la generación y uso de información existente a fin de caracterizar la vulnerabilidad por inundación de la costa del estado de Tabasco. Para ello, se consideró el estudio de todos los procesos físicos involucrados en el incremento del riesgo de inundación de las zonas costeras (p.ej. oleaje extraordinario y sobre elevación en el nivel del mar por marea de tormenta). Así entonces, los trabajos realizados bajo este tema estratégico requirieron de la recopilación de información base proveniente de trabajos previos en la vertiente atlántica de México, en conjunto con el análisis de fotografías satelitales para la determinación de características físicas de la costa. Además, se adaptó y aplicó una metodología probada para el cálculo de la vulnerabilidad por inundación costera considerando la acción del oleaje extremo sobre las costas y su acción simultánea con 3 niveles de marea de tormenta seleccionados (0.5m, 1.0m y 1.5m). A la luz de los resultados obtenidos, se rescatan las conclusiones siguientes:

a) Los valores de vulnerabilidad por inundación a lo largo del litoral tabasqueño, calculados en función del oleaje extremo solamente, indican una susceptibilidad alta/muy alta en las regiones de la desembocadura del río Tonalá, la barra de Sánchez-Magallanes, la boca de la laguna de Mecoacán y la desembocadura del río Grijalva. Estas zonas representan en el peor de los escenarios un 42.77% de la costa, mientras que en el escenario probable se tiene un 27% de la costa con esta característica. Para las zonas caracterizadas con vulnerabilidad media y baja representan un 29.03% en el peor escenario y un 23.52% en el escenario probable. Por último, en el peor escenario un 28.16% de la costa tiene una muy baja vulnerabilidad por inundación costera, y un 49.48% lo tendría en el escenario probable. Así, considerando exclusivamente condiciones de oleaje extraordinario, los resultados indican que el 27% de la costa del estado está expuesta a fenómenos de inundación costera.

b) Por lo que respecta a los resultados que consideraron la acción simultánea de oleaje extremo y mareas de tormenta en la costa del Estado, se encontró que el porcentaje de la costa caracterizado por una vulnerabilidad alta ante inundación costera (42.77% peor escenario; 27% escenario probable), no se modificó por la presencia de marea de tormenta en las costas. Esto se debe a que estos porcentajes de la costa son altamente vulnerables con sólo la acción del oleaje.

c) El efecto más significativo de la presencia de marea de tormenta en la alteración de los

niveles de vulnerabilidad por inundación de las costas, es evidente en la disminución del porcentaje de la costa expuesta a una muy baja vulnerabilidad. La cifra pasa de 49.48% (sin marea de tormenta) a 41.6% (con marea de tormenta de 1.5m). Además se identificó un incremento en el porcentaje de la costa caracterizado por una muy alta/alta vulnerabilidad de cambiando la cifra de 27% (sin marea de tormenta) a un 40.74% (con marea de tormenta de 1.5m).

d) Los resultados indican una clara influencia de la marea de tormenta en la vulnerabilidad por

inundación de todo el litoral del estado de Tabasco.


46 | C a p í t u l o 1 0

10.4 INFORME CON LOS RESULTADOS Y CONCLUSIONES DEL ANÁLISIS DEL POTENCIAL DE EROSIÓN COSTERA Amaia Ruiz de Alegría Arzaburu, Adrián Pedrozo Acuña, Miguel Ángel Laverde Barajas, Jorge Gustavo González Armenta. Coordinación de Hidráulica El proceso de la erosión costera es el resultado de una combinación de factores naturales y antropogénicos que operan en diferentes escalas. Respecto a los factores naturales, se encuentran principalmente las tormentas, las corrientes de resaca y de litoral, y el aumento relativo del nivel medio del mar. El factor humano es la principal fuente de erosión antropogénica, que puede ser inducida por ejemplo por la destrucción de dunas construyendo sobre ellas, o construcción de espigones a lo largo de la costa que interrumpen el transporte litoral. El problema de erosión y los procesos que la inducen no están bien definidos en el Estado de Tabasco. Por lo tanto, este proyecto plantea incrementar el conocimiento sobre la naturaleza de la erosión. Se sabe que la mayor pérdida de arena de las playas de Tabasco se debe a la acción de tormentas intensas en el Golfo de México (huracanes y nortes), sin embargo, cambios en la disponibilidad de sedimento en el sistema (ej. menos aporte de sedimentos por las descargas fluviales de los ríos al mar) puede ser otra causa importante que exacerba el proceso de erosión. Así, este estudio plantea como objetivo central, la evaluación de los procesos costeros asociados que determinan la erosión costera en el Estado de Tabasco. A raíz de lo anterior, se propone una metodología que permita evaluar la vulnerabilidad costera del estado ante la erosión, con el fin de elaborar propuestas que permitan abordar los problemas ambientales y sociales asociados a este problema en la región. OBJETIVOS

Los objetivos específicos de este componente del proyecto son:

1. Desarrollar una metodología para estimar un índice de vulnerabilidad de la erosión de la costa del Estado de Tabasco (erosión por oleaje y marea de tormenta).

1. Utilizar modelos numéricos operacionales para la determinación de las condiciones morfológicas de la costa que inducen procesos severos de erosión durante condiciones extremas.

2. Mejorar el estado del conocimiento de los procesos involucrados en la erosión costera del Estado.

3. Determinar las zonas de diferente vulnerabilidad por erosión en la costa de Tabasco. ESTRUCTURA

La Segunda sección de este estudio muestra la división geográfica para el análisis de la vulnerabilidad por erosión. La Tercera sección describe el marco metodológico del estudio, la cual incluye el cálculo de las variables y el desarrollo de la ecuación para estimar el índice de vulnerabilidad costera por erosión (IVE).


47 | C a p í t u l o 1 0

La Cuarta parte presenta los resultados del cálculo de IVE para toda la línea costera. Por último en la Quinta sección se muestran las conclusiones y recomendaciones encontradas de la investigación. ZONA DE ESTUDIO La zona de estudio comprende la costa del estado de Tabasco. Con el propósito de generar una base de datos para llevar a cabo los objetivos del estudio, se determinaron 39 puntos de análisis a lo largo de toda la costa. Conforme con sus características físicas y geográficas, los 39 puntos elegidos fueron agrupados en 5 regiones de estudio que incluyen: Tonalá, Sánchez-Magallanes pueblo, Sánchez-Magallanes barra, Mecoacán y Rio González (Frontera). La Figura 10.4.1 muestra la división de la línea costera Tabasqueña por regiones y puntos de control, y la ubicación de los puntos de muestreo de campo (triángulos verdes).


METODOLOGÍA

El cálculo de la vulnerabilidad costera ante la erosión es estimada a partir de la metodología desarrollada por la Universidad de Politécnica de Cataluña en el año de 2008. Según este enfoque, la vulnerabilidad es determinada por el efecto del retroceso de la línea de costa en función al ancho de playa. Esta metodología permite evaluar la vulnerabilidad de erosión mediante la relación dinámica de variables costeras en función a las presiones ambientales que se ejercen. Su enfoque se centra en un modelo PER (presión, estado y respuesta) y evalúa la vulnerabilidad costera a partir de la relación de los índices potenciales de inundación y erosión, los cuales determinan las regiones costeras más susceptibles a erosionarse en condiciones extremas. A partir de lo anterior, en el presente informe se muestra la estimación del índice de vulnerabilidad ante la erosión, con fin de desarrollar una herramienta para calcular la vulnerabilidad costera de erosión para todo el estado de Tabasco.


48 | C a p í t u l o 1 0

La Figura 10.4.2 presenta un diagrama esquemático para el cálculo de la vulnerabilidad ante la erosión costera. Los principales pasos metodológicos fueron los siguientes: caracterización de la playa, cálculo del retroceso de la línea de costa y volúmenes erosionados, estimación del índice potencial de erosión y cálculo del índice de vulnerabilidad por erosión costera.

Figura 10.4.2 Esquema metodológico para estimar la vulnerabilidad de las zonas costeras

por inundación. Caracterización de la zona costera

La primera instancia en el cálculo de la vulnerabilidad costera por erosión está dada por el conocimiento de las características morfológicas actuales de la zona costera. El cálculo de la vulnerabilidad de erosión requiere de parámetros geométricos medidos en el campo que permitan definir el grado de estabilidad de las playas en los puntos seleccionados a lo largo de la costa de Tabasco. Por ello, el proyecto llevo a cabo mediciones de campo que incluyeron perfiles de playa, y mediciones de anchura de playa en todos los puntos de estudio. A continuación se describe la metodología llevada a cabo para la medición de perfiles de playa y ancho de playa.

PERFILES DE PLAYA Las playas actúan como una defensa natural de la costa debido a que disipan eficazmente la energía del oleaje. Por lo tanto, es necesario contar con mediciones topográficas en esa zona que permitan evaluar el estado morfológico de la costa, su vulnerabilidad a la erosión costera y el potencial de inundación debido a la pérdida de playa. Como previamente especificado en la Sección 2, este estudio concentra el esfuerzo en 5 regiones de la costa de Tabasco: Tonalá, Sánchez Magallanes pueblo, Barra de Sánchez Magallanes, Mecoacán-Dos Bocas, y Rio González (Figura 10.4.1).


49 | C a p í t u l o 1 0

En cada una de estas regiones se tomaron muestras de sedimento, y se realizaron perfiles de playa para caracterizar la morfología de las zonas vulnerables del estado. Los perfiles de playa se midieron desde la zona de dunas (parte alta) hasta la zona de rompientes (parte baja). Para dicho procedimiento se utilizó un GPS diferencial, el cual fue adaptado a un sistema mecánico con ruedas a fin de obtener una línea homogénea del perfil playero; además de funcionar como soporte para mantener la antena en posición vertical. Los perfiles de playa fueron extendidos hasta la cota -15 m con ayuda de batimetría desde la zona de rompientes hasta ~2 km mar adentro (Figura 10.4.3). Se puede observar que los perfiles de Tonalá, Sánchez Magallanes, y la Barra de Sánchez Magallanes presentan una duna y una barra bien diferenciada a ~500 m mar adentro. Mientras que los perfiles de Dos Bocas y Río González existen evidencias claras de erosión, tales como la desaparición de la duna y la ausencia de la barra de arena sumergida.

Figura 10.4.3. Perfiles de playa (desde la zona de duna hasta -15 m de profundidad) medidos

en 5 regiones de la costa del Estado de Tabasco. Como se ha mencionado, a partir de los perfiles de playa y las muestras de sedimento recolectadas a lo largo de los mismos, se caracterizará el estado morfológico de la zona costera y se evaluará, con ayuda del modelo numérico XBeach, la vulnerabilidad de la costa Estado de Tabasco a la erosión costera.


50 | C a p í t u l o 1 0

El ancho de playa El ancho de playa fue establecido por medio de un análisis geográfico llevado a cabo en cada punto costero del área de estudio, y a partir de las imágenes satelitales QuickBird obtenidas para toda la línea de costa del estado de Tabasco. El ancho de playa se define como la distancia horizontal entre la duna (parte más alta de la playa) y la zona de lavado (interfase entre agua y arena). En base a este criterio, se midieron los anchos de playa en cada punto de la costa. La Figura 10.4.4 presenta ejemplos de la estimación del ancho de playa para cuatro puntos distribuidos a lo largo de la costa tabasqueña.

Figura 10.4.4. Imágenes pancromáticas de satélite (QuickBird 1:12000 y resolución 0.5m) georeferenciadas para la estimación del ancho de playa: (a) 2009-02-08; (b) 2009-03-31; c)

2008-08-17; d) 2007-12-20. 10.4.1 EVALUACIÓN DE LA EROSIÓN COSTERA La vulnerabilidad de erosión costera de Tabasco se ha evaluado en función del retroceso de línea de costa y volumen subaéreo erosionado. Para ello, se ha implementado el modelo morfodinámico XBeach con el fin de cuantificar la erosión en condiciones extremas de oleaje y marea de tormenta (ver Anexo C). Éste modelo permite obtener información sobre la variabilidad morfológica de perfiles de playa a lo largo de la costa de Tabasco, y así determinar la vulnerabilidad de que la costa tabasqueña se erosione (ver Anexo D). Condiciones de oleaje y marea de tormenta

Con el fin de estudiar la vulnerabilidad de erosión en condiciones extremas, las simulaciones llevadas a cabo con el modelo numérico XBeach incluyen el impacto de un huracán y un norte de alta intensidad y de misma duración (55 horas). Los datos de oleaje se han obtenido del modelo híbrido WAM-HURAC (Atlas del Clima Marítimo Mexicano, Instituto de Ingeniería, UNAM).

a) Región Tonalá b) Región Sánchez-Magallanes

c) Región Mecoacán e) Región Rio González


51 | C a p í t u l o 1 0

El huracán simulado es Larry, que fue de intensidad 3-4 y ocurrió entre 1-6 de Octubre del 2003. Larry se genero en el Caribe y siguió su paso por el sureste de México entrando de forma perpendicular cerca de la costa de Tabasco (Figura 10.4.5).

Figura 10.4.5. Trayectoria del huracán Larry desde el Caribe hacia el Golfo de México.

A parte de los huracanes, la costa de Tabasco está expuesta a condiciones extremas de oleaje con dirección norte, también conocidos como “Nortes”. El oleaje de los “Nortes” se caracteriza por olas de menos intensidad que los huracanes (normalmente con altura de olas máxima de 3 o 4 metros), y de periodo más largo que los huracanes (entre 9 y 11 segundos). Por tanto, los “Nortes” representan oleaje de “mar de fondo”, mientras que los huracanes normalmente representan oleaje de periodo más corto, oleaje “de viento”. La Figura 10.4.6 representa un resumen de alturas de olas y periodos obtenidos por el modelo WAM-HURAC para llevar a cabo las simulaciones numéricas del huracán Larry, y un Norte de alta intensidad que tuvo lugar a finales de diciembre del 2007.


52 | C a p í t u l o 1 0

0

1

2

3

4

5H

s (m

)Huracan Larry (2003)

0 10 20 30 40 505

6

7

8

9

10

11

Tiempo (h)

Tp (s)

0

1

2

3

4

5

Norte (Dic 2007)

0 10 20 30 40 505

6

7

8

9

10

11

Figura 10.4.6. Condiciones de oleaje (altura de ola significante y periodo pico) para el

huracán Larry y un Norte de diciembre 2007. Datos obtenidos del modelo híbrido WAM-HURAC (Intituto de Ingenieria, UNAM).

Por lo general, no es de esperar que la costa de Tabasco se exponga a sobre elevaciones del nivel del mar o mareas de tormenta mayores de 0.5 m (0.5 m con periodo de retorno de 500 años), y raramente se ha alcanzado niveles de 1 m (1000 años de periodo de retorno) (Durán, 2010). Con el propósito de estudiar cambios morfológicos extremos, este análisis considera mareas de tormenta de hasta 1.5 m. Así, el estudio del impacto del huracán y Norte en condiciones extremas incluyen 4 condiciones de marea de tormenta (MT): sin MT (s=0 m), MT= 0.5 m, MT= 1 m y MT= 1.5 m (Figura 10.4.7).


53 | C a p í t u l o 1 0

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

η (

m)

No surge

-0.5

0

0.5

1

1.5

2Surge 0.5 m

0 10 20 30 40 50 60-0.5

0

0.5

1

1.5

2

Time (h)

η (

m)

Surge 1 m

0 10 20 30 40 50 60-0.5

0

0.5

1

1.5

2Surge 1.5 m

Figura 10.4.7. Condiciones de marea de tormenta (surge) consideradas para las

simulaciones del modelo XBeach. Cambio morfológico en condiciones extremas El retroceso de la línea de costa y el cambio volumétrico subaéreo son índices ampliamente utilizados para cuantificar la erosión costera. Con el fin de estudiar la vulnerabilidad de erosión a lo largo de toda la costa de Tabasco, este estudio determina la erosión en condiciones extremas en los 5 perfiles de playa medidos a lo largo de la costa de Tabasco (ver Figura 10.4.1). El modelo morfodinámico XBeach requiere de un perfil topo-batimétrico (Figura 10.4.3), información sobre las condiciones de oleaje (Figura 10.4.6) y marea de tormenta acoplada a la marea (Figura 10.4.7), y características del sedimento (D50, D90, densidad). En cada una de las localidades elegidas se midió el perfil topográfico y batimétrico (excepto en Sánchez-Magallanes por condiciones adversas de oleaje y se utilizó el de Tonalá) y se tomaron muestras de sedimento en la zona de intermareal (swash). En base a los resultados del análisis de sedimento, los perfiles de Tonalá y Rio González están caracterizados por D50= 0.399 mm, D90= 0.768 mm y densidad de 1,885 kgm3, mientras que los de Sánchez-Magallanes y Mecoacán tienen un D50= 0.626 mm, D90= 1.402 mm y una densidad de 1,897 kgm3. Resultados de las simulaciones del XBeach para cada perfil (Anexo D) ofrecen información sobre el retroceso de la línea de costa (RLC) y cambio volumétrico subaéreo (CVS). El índice del RLC es arbitrario, y dependiendo del nivel de elevación al que se refiera, puede dar valores muy dispares como consecuencia de diferencias en el patrón de erosión.


54 | C a p í t u l o 1 0

Con el fin de abarcar la mayoría de los cambios morfológicos del perfil, se calcula el RLC desde 0 m hasta la zona más alta del perfil en intervalos de 1 m de elevación. El CVS es un índice más representativo para evaluar la erosión del perfil subaéreo que el RLC, ya que abarca todos los RLC. Sin embargo, los dos índices son válidos y necesarios para calcular el índice de vulnerabilidad costera a diferentes niveles de playa (ej. nivel medio del mar, posición de berma o duna). De acuerdo con las condiciones de oleaje y marea de tormenta, este estudio plantea 4 escenarios de marea de tormenta para cada tipo de oleaje (huracán y norte). Por tanto, este análisis resultara en 8 valores de CVS, y un valor de RLC para cada escenario y nivel vertical del perfil elegido (ver resultados en Anexo D). 10.4.2 CALCULO DEL INDICE DE POTENCIAL DE EROSIÓN (IPE)

Los procesos erosivos en las zonas costera son el resultado de la interacción de factores antropogénicos y naturales que conllevan a un deterioro de la zonas de playa. Esta erosión es medida conforme a la perdida de material de playa (arena) a través del tiempo Figura 10.4.8. Es por esto que el cálculo del potencial de erosión se determina por medio de la relación de la distancia de retroceso de playa y el ancho de playa de la costa. Así, el Índice de Potencial de Erosión (IPE) se define en la Ecuación 10.4.1.

(10.4.1)

Donde:

= el retroceso de la línea

σ= Es la desviación estándar del retroceso estimado de la línea de costa α= Factor de seguridad deseado de la playa BW= el ancho de la playa


55 | C a p í t u l o 1 0

Figura 10.4.8. Esquema de variables de interés en función de la vulnerabilidad por erosión. Ante las diferentes variables que se toman en cuenta para evaluar la erosión costera, este trabajo considera que el volumen erosionado (CVS) puede ser una variable más representativa, ya que representa los cambios morfológicos en la zona intermareal, y también en la supramareal. En condiciones extremas ambas zonas son muy vulnerables a cambios morfológicos, por tanto, es necesario considerar las dos zonas. En base a una modificación de la Ecuación 10.4.1, se obtiene la Ecuación 10.4.2, que considera el cambio de volumen como variable principal para calcular el Índice de Potencial de Erosión (IPE).

(10.4.2)

Donde CVS es el volumen subaéreo erosionado, σ (∆V) es la desviación estándar del cambio volumétrico, BW es el ancho de la playa y h es la altura de la duna de arena. 10.4.3 INDICE DE VULNERABILIDAD POR EROSIÓN COSTERA PARA EL ESTADO DE TABASCO

El índice de vulnerabilidad por erosión costera (IVE, Figura 10.4.9), representa el valor de intensidad de los valores potenciales de erosión (IPE). Los valores de IVE representan la intensidad y nivel de daño de los IPE. La Figura 10.4.9 muestra los intervalos de IPE para cada valor de intensidad de IVE y su nivel de daño asociado.


56 | C a p í t u l o 1 0

Figura 10.4.9. Función de relación entre los índices potenciales de erosión (IPE) y los parámetros de vulnerabilidad (IVE).

Los resultados de IVE calculados para las cinco regiones de la costa de Tabasco, se utilizan para la elaboración de un mapa de vulnerabilidad costera por erosión. Con el fin de facilitar la visualización de los resultados, cada nivel de daño lleva asociado un color (Tabla 10.4.1).

Tabla 10.4.1. Clasificación por colores de los índices de vulnerabilidad por erosión costera (IVE).

NIVEL DE

DAÑO ÍNDICE DE

VULNERABILIDAD COLOR

V Muy alta Rojo IV Alta Naranja III Media Amarillo II Baja Verde Claro I Muy Baja Verde

V

IV

III

II

I

Niveles de

IPE

IVE


57 | C a p í t u l o 1 0

10.4.4 RESULTADOS CAMBIO MORFOLÓGICO Resultados numéricos del modelo XBeach (Anexo D) indican que debido a la incidencia perpendicular a la costa del huracán y norte, los cambios morfológicos de todos los perfiles de playa muestran erosión de la zona supramareal, y acreción de las zonas intermareal y submareal. Las condiciones de frontera del modelo se definieron a -15 m, y a esa profundidad se obtuvieron las condiciones de oleaje del modelo híbrido. Las mareas de tormenta se acoplaron a la marea medida, y se consideraron las características de sedimento medidas para cada perfil de playa. En función de los cambios morfológicos obtenidos, los dos eventos extremos (huracán y norte) causan una erosión subaérea de magnitud parecida para zonas caracterizadas por baja topografía. Esto significa que con olas de magnitud media-alta (3 m), el cambio morfológico será el mismo que para alturas de olas mayores, para un periodo del oleaje similar (entre 9 y 11 s). Sin embargo, la diferencia entre el impacto de un huracán o un norte es diferente en zonas más altas, en las que las olas inducidas por el huracán tienen acceso a la zona supramareal e inducen más cambios. Así, la cantidad de volumen de playa erosionado es proporcional a la altura de la playa, y a la marea de tormenta. En lugares altos como Tonalá o Sánchez-Magallanes pueblo (6 y 8 m, respectivamente), se observa una erosión de similar magnitud para todos los casos de marea de tormenta estudiados. Sin embargo, en zonas menos altas como Sánchez-Magallanes barra o Mecoacan (4 y 2.5 m, respectivamente), con una marea de tormenta de 0.5 m o mayor, se da el proceso de embrechamiento y la pérdida total de la barra. Lugares extremadamente llanos como Rio González, se ven muy vulnerables a erosión por condiciones extremas de oleaje, y se espera que se inunden incluso sin marea de tormenta (Anexo D). VULNERABILIDAD COSTERA POR EROSIÓN La vulnerabilidad costera por erosión se estudia a partir de los IVE calculados para cada punto de estudio (39 puntos) a lo largo de la costa. Con el fin de estudiar la vulnerabilidad costera para diferentes rangos de intensidad, se calcula el IVE para condiciones de olaje extremo (huracán y norte) sin marea de tormenta, y con mareas de tormenta de 0.5, 1 y 1.5 m. Sin marea de tormenta Resultados del Índice de Vulnerabilidad por Erosión (IVE) para el huracán y norte y para condiciones sin marea de tormenta indican que las regiones costeras más vulnerables (vulnerabilidad alta o muy alta) son la barra de Sánchez-Magallanes y las desembocaduras de Mecoacán y Río González. Sin embargo, se observa bastante variabilidad longitudinal de la vulnerabilidad, que se debe a la diferencia morfológica costera (diferente anchura y altura), y quizá también, a la disponibilidad de sedimento. Para estas condiciones hidrodinámicas, ~ ½ de la costa de Tabasco está expuesta a vulnerabilidad de erosión alta o muy alta (Figura 10.4.10).


58 | C a p í t u l o 1 0

Figura 10.4.10 El panel de arriba muestra los resultados de vulnerabilidad costera de erosión para condiciones de huracán y norte, y sin considerar la marea de tormenta para la costa de Tabasco. El panel de abajo indica el porcentaje de vulnerabilidad por erosión para

el huracán y norte.


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Con marea de tormentas Los resultados de IVE para condiciones con marea de tormenta muestran que con una marea de tormenta de 0.5 m, la magnitud de IVE aumenta significantemente, y las regiones de la barra de Sánchez-Magallanes y Mecoacán se muestran muy vulnerables a erosionarse para ambas condiciones extremas (Figura 10.4.11). Para este caso, casi el 50% de la costa queda muy vulnerable a erosionarse, y la mayoría de la costa caracterizada por la presencia de lagunas interiores o desembocaduras tiene un IVE muy alto (Figura 10.4.11). Para los casos de marea de tormenta mayor de 0.5 m, es decir, los casos de 1 y 1.5 m (Figuras 10.4.12 y 10.4.13), los resultados de IVE son muy similares a los de marea de tormenta de 0.5 m, con diferencia de la zona de Tonalá, que su vulnerabilidad aumenta para mayor marea de tormenta. Solamente un 2% de la costa queda afectada con un IVE muy alto al subir el nivel de marea de tormenta de 0.5 m a 1 o 1.5 m. La zona de Tonalá queda más vulnerable a erosionarse cuando la marea de tormenta es de 1 m o 1.5 m, sobre todo en condiciones de huracanes, en las cuales el oleaje tiene mayor incidencia en la zona supramareal o zona seca de playa. Esto es consecuencia de que la región de Tonalá tiene topografía más elevada (hasta 8 m) que el resto de la costa de Tabasco, mientras que el ascenso de nivel de marea de 0.5 a 1.5 m no afecta el resto de la costa de Tabasco, que queda significantemente erosionada con una marea de tormenta de 0.5m, y queda sin disponibilidad de sedimento para continuar el proceso de erosión. Por tanto, se estima que los parámetros más importantes que determinan la vulnerabilidad de erosión costera son la elevación topográfica del terreno, y la disponibilidad de sedimento o anchura de playa. Las zonas de mayor altitud (ej. Tonalá) será menos vulnerable a erosionarse, pero los huracanes tendrán más incidencia en los cambios morfológicos. Las zonas de menor altitud (ej. Mecoacán), se erosionan significantemente sin marea de tormenta, y tanto las condiciones de huracán, como las de norte causan los mismos cambios morfológicos.


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Figura 10.4.11. El panel de arriba muestra los resultados de vulnerabilidad costera de erosión para condiciones de huracán y norte, y con una marea de tormenta de 0.5 m para la costa de Tabasco. El panel de abajo indica el porcentaje de vulnerabilidad por erosión para



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Figura 10.4.12. El panel de arriba muestra los resultados de vulnerabilidad costera de erosión para condiciones de huracán y norte, y con una marea de tormenta de 1 m para la

costa de Tabasco. El panel de abajo indica el porcentaje de vulnerabilidad por erosión para el huracán y norte.


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Figura 10.4.13. El panel de arriba muestra los resultados de vulnerabilidad costera de erosión para condiciones de huracán y norte, y con una marea de tormenta de 1.5 m para la costa de Tabasco. El panel de abajo indica el porcentaje de vulnerabilidad por erosión para



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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES En base al análisis realizado a través de este estudio se puede concluir lo siguiente: a) Los resultados numéricos obtenidos a través del modelo numérico XBeach (utilizado en 1D)

indican que debido a la incidencia perpendicular a la costa del huracán y norte estudiados, los cambios morfológicos de todos los perfiles de playa muestran erosión de la zona supramareal, y acreción de las zonas intermareal y submareal.

b) En base a los resultados numéricos, los parámetros más importantes que determinan la vulnerabilidad de erosión costera son la topografía del terreno (elevación y anchura de playa), y la sobre-elevación del nivel medio del mar por la acción de eventos meteorológicos extremos.

Con base en las características topográficas:

• Las zonas de mayor altitud (ej. Tonalá) son generalmente menos vulnerables a erosionarse. Los huracanes tienen más incidencia en los cambios morfológicos que los nortes, debido a que en condiciones de huracán las olas son mayores y tienen acceso a la parte alta de la playa.

• Las zonas de menor altitud (ej. barra de Sánchez-Magallanes o Mecoacán), se erosionan significantemente sin marea de tormenta, y tanto en condiciones de huracán como de norte se obtienen los mismos cambios morfológicos.

Con base en los resultados asociados que consideran la sobre-elevación del nivel medio del mar (ej. marea de tormenta MT):

• Sin marea de tormenta, las regiones costeras más vulnerables a erosionarse son las

zonas topográficamente más deprimidas (barra de Sánchez-Magallanes y las desembocaduras de Mecoacán y Río González). Bajo estas condiciones, se estimó que cerca del 50% de la costa de Tabasco está expuesta a vulnerabilidad de erosión alta o muy alta.

• Con una marea de tormenta de 0.5 m, la magnitud de IVE aumenta significantemente: casi el 50% de la costa es muy vulnerable a erosionarse.

• Cuando MT es mayor de 0.5 m, es decir, los casos de 1 y 1.5 m los resultados de IVE

son muy similares a los de marea de tormenta de 0.5 m, y solamente un 2% más de la costa queda afectada con un IVE muy alto al subir el nivel de marea de tormenta. Tonalá es la única región en la que su IVE aumenta al subir MT a 1 y 1.5 m, y esto es debido a que es una región de topografía más elevada.

Estas conclusiones muestran que la metodología seguida para evaluar el IVE es la adecuada para estudiar la vulnerabilidad costera de Tabasco. Los resultados numéricos del XBeach sirven como indicativo para evaluar la respuesta morfológica de las zonas de estudio. Dadas las limitaciones en la resolución temporal de este estudio, y con el fin de obtener resultados más objetivos con la mejora del conocimiento del proceso de erosión, se requiere de un sistema de monitoreo costero continuo (mensual o trimestral) a lo largo de toda la costa de Tabasco.


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Esto conllevaría la toma de datos topográficos en más lugares de la costa (más perfiles de playa, aquí solo se modelaron 5 de 39 puntos de estudio). Además sería necesario tomar mediciones de oleaje en condiciones extremas con el fin de validar los resultados numéricos del XBeach, y así, poder evaluar de forma objetiva el modelo. Todo esto, en conjunto, ayudaría a definir de forma más concreta el umbral de erosión por características topográficas y diferentes mareas de tormenta a lo largo de toda la costa del Estado de Tabasco.


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10.5 INFORME CON LOS RESULTADOS Y CONCLUSIONES DEL CÁLCULO DE LA TASA DE EROSIÓN Adrián Pedrozo Acuña, Amaia Ruiz de Alegría Arzaburu, Jorge Gustavo González Armenta, Miguel Ángel Laverde Barajas. Coordinación de Hidráulica El estudio del movimiento de la línea de costa a lo largo de un intervalo temporal, es un método frecuente de cuantificar la erosión o acreción que se observa en la zona costera. En el caso del estado de Tabasco, diversas zonas han sido identificadas como puntos críticos de erosión, por otro lado, es bien sabido que cuando estos procesos se presentan en zonas urbanizadas o desarrolladas, el cambio en la morfología de la playa o el movimiento de la línea de costa, está usualmente acompañado de daños graves a la infraestructura existente (ej. carreteras. Ver Figura 10.5.1- Carretera en la barra de Sánchez-Magallanes).

Figura 10.5.1. Efectos de la erosión costera en la barra de Sánchez Magallanes, Tabasco; fotografías tomadas durante la campaña de campo 2010.


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Este estudio pretende examinar la erosión costera a lo largo de toda la costa de Tabasco a partir del procesamiento de líneas de costa obtenidas de imágenes de satélite tomadas entre el 2003 y 2010 con resolución de entre 0.5 - 1 m. El archivo de imágenes de satélite utilizado cubre zonas discontinuas de la costa del estado Tabasco desde la desembocadura del río Tonalá, hasta el límite del estado con Campeche. Sin embargo, están tomadas sin un orden aparento por lo que el periodo entre imágenes es irregular dependiendo de cada zona de la costa que se desea estudiar. El proceso de la erosión costera es el resultado de una combinación de factores naturales y antropogénicos que tienen lugar a diferentes escalas espaciales y temporales. Respecto a los factores naturales, se encuentran principalmente la incidencia de tormentas sobre las costas, las corrientes de resaca y de litoral, y el aumento relativo del nivel medio del mar. Mientras que respecto al factor humano, la principal influencia está determinada por la destrucción de dunas (construyendo sobre ellas) y la alteración de flujos naturales de sedimento a lo largo de las costas, por medio de la colocación de estructuras perpendiculares al transporte litoral (ej. rompeolas). En el estado de Tabasco, el problema de erosión y los procesos que la inducen no están bien identificados, ni cuantificados. En consecuencia, este proyecto plantea incrementar el conocimiento sobre la naturaleza de la erosión en el estado a través de la cuantificación de los movimientos de la línea de costa en escalas temporales asociadas a los años y escalas espaciales del orden de kilómetros. Así, este estudio tiene como objetivo principal, la cuantificación de los movimientos de la línea de costa que han sido observados en la última década para la zona costera del Estado de Tabasco. ZONIFICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO La zona de estudio comprende la costa del estado de Tabasco. Con el propósito de analizar diferentes segmentos de la línea de costa del estado, se analizaron nueve segmentos de costa con longitudes entre los 2 y 12 km. La longitud de cada segmento de costa analizado está determinada por las imágenes de satélite adquiridas y procesadas para los años que se consideran en este estudio. Las imágenes de satélite (georeferenciadas) que se utilizaron cubren zonas discontinuas de la costa de Tabasco, desde el pueblo de Sánchez-Magallanes hasta la desembocadura del río Grijalva, y fueron tomadas entre los años 2003 y 2010. La Figura 10.5.2, presenta en rojo y verde (de forma alternativa) los 12 segmentos analizados en este informe.


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Figura 10.5.2. Zona costera del estado de Tabasco (segmentos rojos/verdes indican las

zonas de la línea de costa que se incluyen en este estudio). METODOLOGÍA La metodología empleada en este trabajo contempla para cada segmento de la costa seleccionado (ver Figura 10.5.2), el procesamiento digital de las imágenes de satélite georeferenciadas tomadas con diferencias de tiempo de entre 4 y 6 años. La Figura 10.5.3 presenta de forma gráfica, un ejemplo del tipo de procesamiento que se siguió para cada segmento de la línea de costa. Por un lado los paneles superiores presentan las fotografías satelitales tomadas en dos años distintos (2003 y 2009), en estas imágenes es evidente el cambio morfológico que ha tenido lugar en este segmento de la costa del estado de Tabasco (retroceso en la línea de costa). Por otro lado, el panel c) presenta el resultado de la digitalización costera en ambas imágenes, donde se muestra de forma más clara el retroceso observado en las imágenes a lo largo del mismo segmento de la zona costera.

Barra de Sánchez-Magallanes

Río González

Río Grijalva


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4.875 4.88 4.885 4.89 4.895 4.9

x 105

2.0391

2.0391

2.0392

2.0393x 10

6

Coordenadas UTM

Coo

rden

adas

UT

M

Comparación Líneas de Costa

2009

2003

Figura 10.5.3. Extracción de líneas de costa a partir de imágenes de satélite geo-

referenciadas. Panel a) Costa de la barra de Sánchez-Magallanes en 2003; panel b) Misma zona en 2009; panel c) líneas de costa digitalizadas para cada fotografía.

Este informe reporta el cambio en la línea de costa observada entre los años de análisis, por lo que se presentan las diferencias de ancho de playa encontradas a lo largo de la zona costera. Por tanto, valores negativos harán referencia a zonas expuestas a erosión, y valores positivos a zonas de acreción. RESULTADOS La Figura 4 presenta los movimientos de la línea de costa en tramos entre el pueblo de Sánchez-Magallanes, y la sección Oeste de la barra (tres tramos de 2,960 m, 2,210 m y 7,680 m, respectivamente). Las imágenes analizadas para este segmento de costa se encuentran entre los años 2005 y 2009 (4 años), y las diferencias entre la posición de la línea de costa indicada en los paneles superiores indican fluctuaciones de hasta 20 m/año de erosión y más de 15 m/año de acreción en zona del pueblo de Sánchez-Magallanes. Para analizar más a detalle la información desplegada en estas imágenes, se calculó el cambio neto de la línea de costa para cada región estudiada. Así, se obtuvieron valores indicativos (promedio) de los movimientos de la línea de costa, obteniéndose 0 m/año del lado Este de la boca de la laguna de Carmen (panel izquierdo Fig.10.5.4) y 2 m/año del lado Oeste de la misma desembocadura (panel central Fig. 10.5.4). Estos números indican que a lo largo de los 4 años de estudio, ambas regiones de 2,960 m y 2,210 m se han mantenido relativamente estables.

a) Fotografía 2003 b) Fotografía 2009

c) LC digitalizadas


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Por lo que respecta a los resultados obtenidos para la sección central de la barra de Sánchez-Magallanes (7,680 m de longitud) (panel derecho Fig. 4), se observan movimientos máximos de ± 10 m/año, y un cambio neto de casi 0 m/año, en el periodo de 2003-2009 analizado. Estos resultados indican que tanto la costa del pueblo de Sánchez-Magallanes como la sección Oeste de la barra se han mantenido relativamente estables en los años estudiados, entre 2003 y 2009. Desde un punto de vista geomorfológico, la estabilidad observada en estas regiones, se puede asociar a la presencia de estructuras de protección (espigones) en la boca de la laguna del Carmen, que favorecen la acumulación del transporte litoral en la zona. Además, es evidente que en esta zona el grosor de la barra de Sánchez-Magallanes es mayor, lo que indica una disponibilidad de sedimento favorable para este sector de la costa.

Figura 10.5.4. Cambios de línea de costa (LC) en m/año para secciones de costa del pueblo de Sánchez-Magallanes, y la sección Oeste de la barra para los años 2005-2009 y 2003-2009,

respectivamente. La Figura 10.5.5 muestra resultados de cambios de línea de costa a lo largo de la sección Este de la barra de Sánchez-Magallanes. A lo largo de siete años de estudio (2003/2010), la mayoría de la barra ha retrocedido aproximadamente -3 m/año de media en todo el tramo (11,970 m), y con un desplazamiento máximo de hasta -12 m/año en ciertos puntos de la costa (ver panel izquierdo Figura 5). Entre 2007 y 2010, la sección más Este de la barra (2,260 m de longitud) se ha erosionado hasta -10 m/año y ha habido acreción de hasta 15 m/año en ciertos puntos de la costa. La media de la variabilidad de la línea de costa a lo largo de los 3 años es aproximadamente de -1 m/año. Por tanto, se puede decir que la sección Este de la barra de Sánchez-Magallanes ha sufrido un proceso general de erosión leve del 2003 al 2010.


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Figura 10.5.5. Cambios de línea de costa (LC) en m/año para la sección Este de la barra de Sánchez-Magallanes durante los años 2003-2010 (mayoría de la sección), y 2007-2010 para

la zona más hacia el Este de la barra.

Los resultados presentados en la Figura 10.5.5, indican de forma contundente la erosión a la que está expuesta la parte Este de la barra de Sánchez-Magallanes. A pesar de que se requeriría un análisis más detallado para determinar el origen de este proceso erosivo, es posible especular respecto a la disponibilidad de sedimento y el incremento en el número de tormentas que se presentan al año en esta zona. En primer término, esta región se encuentra alejada de fuentes de sedimento fluvial (ej. desembocaduras de ríos caudalosos), además en estas secciones, la barra está caracterizada por ser muy delgada, lo que sugiere poca o nula disponibilidad de sedimento en la zona de dunas. A partir de estos resultados, es posible concluir que esta zona de la costa del estado de Tabasco, tiene un déficit en el balance de entrada y salida de sedimento. Siguiendo al Este con nuestro análisis, se presentan los resultados para un segmento de playa de 12,500 m de longitud, ubicado a la izquierda de la localidad de Paraíso, Tabasco, en una zona de humedales costeros (ver Figura 10.5.6). Los resultados asociados a la variabilidad de la línea de costa en esta región, indican que durante el periodo de tiempo entre los años 2004-2008 la mayor parte de la costa sufrió una erosión media pero constante (- 1 m/año). En esta zona, las variaciones máximas reportadas oscilaron entre los ± 5 m/año. Es muy probable que la erosión reportada, sea resultado de la combinación de factores antropogénicos y naturales actuando sobre este segmento de costa.


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Por un lado, la presencia de las estructuras de abrigo construidas para el Puerto de Dos Bocas, interrumpen el transporte litoral que de otra forma estaría libremente en movimiento a lo largo de la costa. Por otro lado, el incremento en el número de tormentas observadas en las últimas décadas modifica los balances naturales de sedimento en este sistema, produciendo que los efectos erosivos de oleaje extremo sean más perceptibles en el mediano plazo. Además, al igual que en la región anterior, esta zona se encuentra aislada y alejada de fuentes de sedimento fluvial.

Figura 10.5.6. Cambios de línea de costa (LC) en m/año para la costa (de 12,500 m de longitud) entre la barra de Sánchez-Magallanes y la desembocadura del río González

durante los años 2004-2008. La Figura 10.5.7 presenta los resultados para ambos lados (Este y Oeste) de la desembocadura del río González en el periodo de tiempo de 2003-2009. El panel izquierdo muestra los resultados para la parte Oeste, en la que se reporta una erosión significativa en este periodo, con una media de movimiento de - 5 m/año en los 2,700m de longitud de la sección, con una erosión máxima de -10m/año. Mientras que para el segmento de costa ubicado al Este de la desembocadura (sección de 3,788 m de longitud) se observa una acreción moderada en su mayor parte (2.5 m/año). En consecuencia, se puede determinar que dentro del periodo de tiempo entre 2003 y 2009 la costa Oeste del río González ha retrocedido significantemente, mientras que la costa Este ha avanzado.


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Figura 10.5.7. Cambios de línea de costa (LC) en m/año para las secciones Este y Oeste de la desembocadura del río González entre 2003-2009.

El comportamiento de este segmento de costa es indicativo por un lado, de la dirección de transporte litoral (hacia el Oeste, de derecha a izquierda) y por otro de la presencia de un espigón en la parte Este de la desembocadura del río González. Es evidente que la presencia de esta estructura ha producido la acumulación del transporte litoral en esta zona, produciendo a su vez un proceso erosivo en la parte Oeste de la misma (ver fotografía satelital reportada en la Figura 10.5.8).


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Figura 10.5.8. Fotografía satelital desembocadura del río González, Tabasco. Por otra parte, la Figura 10.5.9 ilustra los resultados obtenidos para un segmento de costa localizado entre los ríos González y Grijalva, en un tramo intermedio de 7,760 m de longitud y en un periodo de tiempo definido por los años 2002 y 2009. Notablemente, este segmento de playa presenta un comportamiento uniforme de considerable acreción, identificada por los movimientos netos de 3.5m/año y desplazamientos máximos de cerca de 8m/año en algunas zonas. Una explicación probable a este comportamiento consiste en la cercanía de la descarga fluvial del río Grijalva. Es claro que la cantidad de sedimentos que son descargados al mar por este río, asociado a la dirección predominante del transporte litoral (Oeste), han producido una acreción general en este segmento de la costa. De hecho, geomorfológicamente, la desembocadura del río Grijalva es clasificada como un delta geológico con movimiento de acreción constante.

Río González

Zona de erosión Zona de

acreción Dirección del transporte litoral


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Figura 10.5.9. Cambios de línea de costa (LC) en m/año para una sección costera entre los ríos González y Grijalva, y para el periodo 2002-2009.

Por último la Figura 10.5.10 presenta los resultados para la zona este de la desembocadura del río Grijalva para el periodo 2003/2009. Los resultados obtenidos muestran que las secciones del centro y Este (9,100 m y 6,900 m de costa, respectivamente) tuvieron una acreción continua a lo largo de la costa; mientras que la sección más cercana a la desembocadura (zona Oeste, 7,040 m de costa), muestra un patrón de cambio de anchura de costa irregular, dominado por dos celdas de acreción de 35-50 m/año, y una celda de erosión de más de 20 m/año. Sin embargo, el cambio neto de anchura de línea de costa para el periodo de estudio 2003/2009 muestra una acreción media de 8 m/año, 5 m/año y 2 m/año de Oeste a Este de la costa de Frontera (7,040m, 9,100m y 6,900 m de costa, respectivamente). Estos resultados confirman el carácter deltaico de esta desembocadura, confirmando que esta zona de la costa del estado es la que se encuentra más saludable en términos de procesos erosivos que inciden sobre las costas.


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Figura 10.5.10. Cambios de línea de costa (LC) en m/año para la costa Este del río Grijalva, Frontera, entre 2003-2009.

Cabe resaltar, que la tasa de erosión determinada a través de este análisis representa el movimiento promedio de la costa en la región estudiada (a mediano plazo). Es decir, el número reportado representa una media de todos los movimientos presentes en el periodo de tiempo estudiado. Esto no indica que no existan movimientos (erosión o acreción) de la línea de costa mucho mayores a los que aquí se indican (ej. decenas de metros). De hecho, es muy probable que existan movimientos de la costa mucho mayores generados por la acción de eventos puntuales sobre las costas (ej. nortes u oleaje extremo). Sin embargo, en un promedio temporal a mediano plazo, como el que se presenta en este informe, la influencia de los eventos asociados a las tormentas es suavizada por los movimientos de más largo periodo de la línea de costa. A pesar del rango de mediano plazo que se estudia en este análisis, los resultados aquí presentados son un claro indicativo del comportamiento de cada sección de costa estudiada. Tasa media anual de movimiento por kilómetro de la línea de costa Con el fin de proporcionar información más precisa respecto al comportamiento de la línea de costa del Estado de Tabasco. Esta sección presenta el cálculo detallado del promedio de movimiento por kilómetro de costa estudiado, a través del cual es posible determinar las zonas de erosión/acreción en cada región. Así, se obtiene para cada kilómetro de costa (en las 6 regiones analizadas) una tasa media anual de movimiento de la línea de costa (m/año y km). Los resultados de este análisis se resumen en la Figura 10.5.11, en la que el panel inferior identifica con colores verde y rojo las diferentes secciones de la costa seleccionadas.


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Mientras que los paneles superiores y medios incluyen los resultados por cada región y por kilómetro de costa. En estas figuras se indica de forma general las zonas de estabilidad, erosión y acreción que existen en la línea de costa. Indicando que la zona crítica de la costa del estado corresponde a la barra de Sánchez-Magallanes y la vecindad de la desembocadura del río González. Mientras que la región asociada a la desembocadura del río Grijalva está caracterizada por una constante acreción de la línea de costa. Particular de las formaciones geológicas conocidas como deltas.

Figura 10.5.11. Tasa de cambios de línea de costa en m/año y por Km de costa para todas las secciones de costa analizadas entre el pueblo de Sánchez-Magallanes (Z1) y la costa

Este del río Grijalva (Z6).


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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES A la luz de los resultados obtenidos en este estudio, se rescatan las siguientes conclusiones:

a) La costa del pueblo de Sánchez-Magallanes presenta una tendencia estable durante el periodo de estudio, y la sección de costa frente al pueblo (hacia el Este) se ha visto en un proceso de leve acreción (Z1 en Fig. 10.5.11).

b) La mayoría de la costa entre la barra de Sánchez-Magallanes y la desembocadura del río González (Z2, Z3 y Oeste de Z4 en Fig. 10.5.11) se ha erosionado durante el periodo de estudio.

c) La sección costera entre los ríos González y Grijalva, y al Este del Grijalva se ha visto muy

favorecida durante el periodo de estudio, dominada por un proceso de acreción significante. El segmento de costa con mayor acreción se sitúa al Este de la desembocadura del río Grijalva, donde se ha observado un incremento de la anchura de costa mayor de 25 m/año y Km de costa.

Por tanto, en base a las líneas de costa estudiadas y desde el punto de vista del manejo costero, la zona de mayor vulnerabilidad de erosión costera es el segmento entre la barra de Sánchez-Magallanes y la desembocadura Oeste del río González. A pesar de esto, cabe mencionar que toda la costa de Tabasco está expuesta a eventos extremos de oleaje y mareas de tormenta inducidos por huracanes y nortes. Estos eventos causan cambios significantes en la línea de costa (de hasta decenas de metros), y la tendencia general de la costa dependerá de su capacidad de recuperación después de los eventos. Por ello, es necesario seguir monitoreando la costa (tomar mediciones mensuales/trimestrales de topografías y batimetrías a través de campañas de campo y fotos aéreas) con el fin de adquirir una base de datos de mayor resolución temporal (más años) y espacial (más segmentos de costa), y así, poder evaluar de forma más precisa los procesos principales causantes de la erosión.


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10.6 INFORME CON LOS RESULTADOS Y CONCLUSIONES DEL CÁLCULO DE DOS PARÁMETROS DE VULNERABILIDAD Adrián Pedrozo Acuña, Amaia Ruiz de Alegría Arzaburu, Miguel Ángel Laverde Barajas, Jorge Gustavo González Armenta. Coordinación de Hidráulica

La vulnerabilidad costera se define como el potencial que tiene un sistema costero (ej. playa) de sufrir daños por la incidencia de procesos asociados a la presencia de tormentas. La evaluación de la vulnerabilidad costera proporciona a las autoridades locales información necesaria para anticipar posibles daños a lo largo de la costa, permitiendo al administrador conocer las zonas en las que se deben concentrar esfuerzos de prevención. En este Capítulo se estudia el problema desde un punto de vista asociado a los procesos físicos incidentes, sin considerar efectos socio-económicos característicos de cada región de la costa. Con el fin de posibilitar la evaluación de la vulnerabilidad costera se utilizan indicadores del estado de amenaza que sufre cada segmento de la costa del estado. De acuerdo con el proyecto Europeo CoastView (2002), un indicador del estado costero (IEC) se define en base a un reducido número de parámetros, que de forma sencilla y cuantitativa, son capaces de describir el estado dinámico y las tendencias evolutivas de la costa. Los indicadores del estado costero (IECs) sirven, así, para llevar a cabo tres propósitos fundamentales: simplificación (proporcionar información simplificada), cuantificación (proporcionar información cuantitativa) y comunicación (comunicar a las autoridades costeras sobre el estado del sistema costero) de la información. En la mayoría de los casos, los IECs derivan de una metodología basada en un sistema de forzamiento-estado-respuesta (PSR, por sus siglas en inglés). Debido a la naturaleza de la costa, este estudio considera la evaluación de la vulnerabilidad costera en base a la respuesta (erosión/acreción) de la playa o modificación de su estado ante la incidencia del clima marítimo (forzamientos). Previos trabajos internacionales han llevado a cabo análisis de la vulnerabilidad de las costas a gran escala (ej. Kaly et al. 1999). Mientras que a escalas más locales, la mayor parte de los estudios han utilizado indicadores cualitativos que no incluyen información sobre la dinámica costera y su evolución para la determinación de la vulnerabilidad (ej. Morton et al., 1995; Morton, 2002 y Morton et al., 2004). Este Capítulo introduce la integración cuantitativa de dos amenazas (ej. inundación y erosión) que inducen daños sobre las costas del estado de Tabasco, a fin de establecer su vulnerabilidad ante la incidencia de eventos extremos.

En este estudio se plantea, como objetivo central, la evaluación de la vulnerabilidad de las costas del estado de Tabasco, en función de los procesos costeros que determinan la inundación y erosión costera. En secciones anteriores de este Capítulo se ha descrito a detalle, por un lado, la determinación del potencial de inundación costera, y por otro, la determinación del potencial de erosión de la línea de costa. Así, este Capítulo comprende la integración de ambos procesos en la generación de un índice de vulnerabilidad de la línea de costa. A raíz de lo anterior, se propone una metodología que permita evaluar la vulnerabilidad costera del estado ante erosión e inundación, con el fin de elaborar propuestas que permitan abordar los problemas ambientales y sociales asociados a la vulnerabilidad costera de la región de estudio.


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Los objetivos específicos de este componente del proyecto son:

• Desarrollar una metodología para estimar un índice de vulnerabilidad de la costa del Estado de Tabasco.



Estructura del informe La organización de este informe es la siguiente: la segunda La segunda Sección introduce la metodología utilizada para calcular el índice de vulnerabilidad costera en base a los índices de vulnerabilidad por erosión y por inundación previamente calculados. La tercera Sección presenta resultados de vulnerabilidad costera por los procesos conjuntos de inundación y erosión para el estado de Tabasco. Por último, la cuarta Sección presenta un resumen de las conclusiones y recomendaciones encontradas con base resultados presentados en subcapítulos previos. 10.6.1 ÍNDICE DE VULNERABILIDAD COSTERA (IVC) El cálculo de la vulnerabilidad costera se estima a partir de la metodología presentada por Mendoza (2008), que cuantifica los efectos de todos los procesos físicos que tiene lugar durante la acción de una tormenta sobre la costa. Esta metodología permite evaluar la vulnerabilidad del medio natural por medio de la relación dinámica entre las variables costeras, en función a las presiones ambientales que se inducen. Su enfoque se centra en un modelo PER (presión, estado y respuesta) que evalúa la vulnerabilidad costera a partir de relación de los índices potenciales de inundación y erosión. Así, los índices obtenidos determinan el segmento costero más susceptible a sufrir cambios morfológicos importantes ante una tormenta. La Figura 10.6.1 presenta el modelo conceptual de la metodología empleada para la estimación del índice de vulnerabilidad costera (IVC) para todo el estado de Tabasco.


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Figura 10.6.1. Modelo conceptual de Presión-Estado-Respuesta para las costas del estado

de Tabasco. El índice de vulnerabilidad costera (IVC) para el estado de Tabasco cuantifica la tasa de cambio morfológico a la que está expuesta la playa en su función de protección costera natural. Resultados de la evaluación de la vulnerabilidad de la playa frente a eventos de erosión e inundación ayudarán a evaluar la vulnerabilidad de daño que puedan llevar a cabo infraestructuras y zonas urbanas localizadas a lo largo de la costa de Tabasco, y en condiciones extremas de oleaje. Con el fin de facilitar los resultados de la evaluación de la vulnerabilidad costera, esta metodología propone utilizar unos parámetros simplificados que sean capaces de proporcionar información cuantitativa. La información simplificada y cuantitativa se comunica a las autoridades locales, con el fin de ayudar en sus decisiones del manejo costero de la costa de Tabasco, particularmente en condiciones extremas de oleaje, tales como huracanes y nortes. El modelo conceptual de Presión-Estado-Respuesta utilizado para determinar el IVC en Tabasco (Figura 10.6.1), analiza la respuesta morfológica de la costa (tasa de erosión e inundación) en base a cambios observables de la playa como respuesta al forzamiento de tormentas. Así, el IVC se calcula en base a la respuesta costera frente a los dos forzamientos claves descritos en las secciones previas (condiciones de huracán y norte), con la que se ha determinado la inundación costera por oleaje extremo (Sección 10.c) y la erosión costera por condiciones de huracán y norte sobre las playas (Sección 10.d). Con el propósito de cruzar la información obtenida para los índices de vulnerabilidad por inundación (IVI) y erosión (IVE), se utiliza un promedio pesado que involucra la combinación de la vulnerabilidad generada por ambos forzamientos. La Tabla 10.6.1 presenta resultados de los promedios pesados para los cruces entre IVI e IVE con lo que se obtiene el IVC.


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Tabla 10.6.1. Promedio pesado para el cruce de los índices de vulnerabilidad por erosión

(IVE) e inundación costera (IVI) para definir el IVC. IVE/IVI Muy bajo Bajo Medio Alto Muy alto Muy bajo Muy bajo Bajo Bajo Medio Alto Bajo Bajo Bajo Medio Medio Alto Medio Bajo Medio Medio Alto Muy alto Alto Medio Medio Alto Alto Muy alto

Muy alto Alto Alto Muy alto Muy alto Muy alto 10.6.2 VULNERABILIDAD COSTERA POR INUNDACIÓN Y EROSIÓN En esta sección se presentan los mapas de vulnerabilidad costera por inundación y erosión para la costa del Estado de Tabasco. Los valores de IVE obtenidos fueron establecidos para condiciones de oleaje de norte y huracán. En cada uno de ellos se evaluó la incidencia de la marea de tormenta de 0.5m, 1.0m y 1.5m a lo largo de la costa. Los valores de vulnerabilidad por inundación IVI se obtuvieron a partir de la descripción del potencial de inundación como la ocupación temporal de tierra por agua que puede producir una amenaza o daño. El potencial de inundación fue estimado por medio de dos parámetros principales: el ascenso máximo del oleaje y la marea de tormenta. Este análisis considero la generación de tres escenarios de IVI uno posible, uno probable y el peor. En esta sección y para el cálculo de la vulnerabilidad costera, se utiliza el escenario posible (intermedio) para el cruce con la información obtenida para el IVE. Las siguientes sub-secciones muestran mapas resultantes del cálculo de la vulnerabilidad para diferentes condiciones hidrodinámicas, oleaje inducido por huracán y norte, y diferentes niveles de marea de tormenta. Los mapas muestran tres barras de resultados: la inferior presenta el valor de IVI, la del medio los niveles de IVE, y la superior el índice de vulnerabilidad costera por la acción combinada de inundación y erosión, es decir, el índice de vulnerabilidad costera (IVC) para todo el estado. 10.6.2.1 IVC ANTE OLEAJE EXTREMO SIN MAREA DE TORMENTA Condición de norte: Conforme al estudio realizado para condiciones de oleaje de Norte, la Figura 10.6.2 muestra los niveles de vulnerabilidad costera ante la inundación y erosión en condiciones sin marea de tormenta. Esta figura muestra barras que indican IVE, IVI y IVC a lo largo de la costa del estado de Tabasco. Estos resultados indican que zonas tales como Sánchez Magallanes, Tupilco, Mecoacán y Chiltepec, además de la zona de Miramar y el sector oeste del municipio de Tonalá son las más vulnerables a la inundación y a la erosión costera con índices altos y muy altos. Estas secciones componen cerca del 44 % del total de la costa, es más, a lo largo de esta sección costera se encuentra la mayor parte de las zonas pobladas costeras del estado. Las vulnerabilidad bajas se ubican en general, en regiones despobladas y con un gran ancho de playa, esta secciones componen el 39.46% del total de la costa. Por último las regiones medias componen el 19.59% y son el resultado de la relación entre niveles bajos de vulnerabilidad por inundación y altos de erosión que suavizan el valor final de IVC (Figura 10.6.2).


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Figura 10.6.2. Panel superior - Resultados de índice de vulnerabilidad costera (IVC) para condiciones de norte sin marea de tormenta, además vulnerabilidad por inundación (IVI) y vulnerabilidad por erosión (IVE); panel inferior -porcentajes de la costa de acuerdo al nivel

de vulnerabilidad costera (IVC). Condición de huracán: La Figura 10.6.3 presenta el mapa de IVC resultante para condiciones de oleaje de huracán, en donde se puede observar de una mejor manera la distribución de los niveles de intensidad para toda la costa. La línea costera en condiciones de huracán es dominada por niveles de IVC bajos y medios, representando el 61,3% del total de la costa (Figura 10.6.3). Al igual que en las condiciones de Norte, los niveles de IVC muy intensos se presentan en las barras y en las zonas aledañas a los ríos. Ante este resultado, se puede confirmar la fragilidad de estas zonas frente a condiciones extremas de oleaje, tanto para Norte como para huracán.


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Figura 10.6.3. Panel superior - Resultados de índice de vulnerabilidad costera (IVC) para

condiciones de huracán sin marea de tormenta además vulnerabilidad por inundación (IVI) y vulnerabilidad por erosión (IVE); panel inferior -porcentajes de la costa de acuerdo al nivel

de vulnerabilidad costera (IVC). 10.6.2.2 IVC PARA OLEAJE EXTREMOS CON MAREA DE TORMENTA Ante la incidencia de las marea de tormenta, los resultados de IVC para las dos condiciones extremas de oleaje muestran un aumento considerable en los niveles extremos de vulnerabilidad. Pasando a un nivel de marea de tormenta de 0.5m, el nivel de máximo de vulnerabilidad sube de 21.8% a 34,83% en condiciones de Norte, y de 21, 82% a 34,83% para condiciones de huracán (Figuras 10.6.4 y 10.6.5). Las zonas más susceptibles son las áreas con sistemas lagunares como la barra Sánchez Magallanes y Mecoacán, y algunas áreas con sistemas estuarinos, en el caso de Miramar y una franja del municipio de Tonalá. Ante un mayor incremento en el nivel de marea de tormenta, para las dos condiciones de huracán y Norte, los resultados muestran un comportamiento muy similar en los valores de IVC en comparación con los valores de IVC de 0.5m de marea de tormenta (1.0m de MT: Figuras 10.6.6 y 10.6.7; 1.5m de MT: Figuras 10.6.8 y 10.6.9).


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Con el incremento de 1.5m en el nivel de marea de tormenta, se presento un aumento de un 1% en los niveles muy altos de intensidad, y un 5% en valores altos para las dos condiciones de oleaje extremo estudiado. Conforme a lo anterior, se puede establecer la alta vulnerabilidad de la línea costera ante fenómenos de tormenta, llegando a abarcar entre un 54% y un 60% de la costa dependiendo de las condiciones mareales a la que son sujetas, afectando de manera muy similar entre las condiciones de norte y huracán. Este grado de afectación está estrechamente ligado a las condiciones morfológicas de la línea costera, que condiciona el nivel de protección natural que ofrece la costa frente a la incidencia de condiciones extremas del mar.


condiciones de norte con marea de tormenta de +0.5m; además vulnerabilidad por inundación (IVI) y vulnerabilidad por erosión (IVE); panel inferior -porcentajes de la costa de

acuerdo al nivel de vulnerabilidad costera (IVC).


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condiciones de huracán con marea de tormenta de +0.5m; además vulnerabilidad por inundación (IVI) y vulnerabilidad por erosión (IVE); panel inferior -porcentajes de la costa de



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Figura 10.6.7. Panel superior - Resultados de índice de vulnerabilidad costera (IVC) para condiciones de huracán con marea de tormenta de +1.0m; además vulnerabilidad por inundación (IVI) y vulnerabilidad por erosión (IVE); panel inferior -porcentajes de la costa de acuerdo al nivel de vulnerabilidad costera (IVC).


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Figura 10.6.9. Panel superior - Resultados de índice de vulnerabilidad costera (IVC) para condiciones de huracán con marea de tormenta de +1.5m; además vulnerabilidad por

inundación (IVI) y vulnerabilidad por erosión (IVE); panel inferior -porcentajes de la costa de acuerdo al nivel de vulnerabilidad costera (IVC).


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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Este estudio muestra resultados de valores de índices de vulnerabilidad por erosión (IVE), índices de vulnerabilidad por inundación costera (IVI), y el promedio pesado de ambos para definir el índice de vulnerabilidad costera (IVC) a lo largo de costa de Tabasco y para condiciones de huracán y norte, y diferentes niveles de marea de tormenta (MT). En base al análisis realizado a través de este estudio se puede concluir lo siguiente:

a) Los resultados de IVE, IVI y IVC obtenidos para condiciones de huracán y norte, y sin marea de tormenta indican las zonas de vulnerabilidad bajas se ubican en general, en regiones despobladas y con un gran ancho de playa. Los niveles de IVC más intensos se presentan en las barras y en las zonas aledañas a los ríos, y representan el 38% y 44% de la costa para los casos de huracán y norte, respectivamente.

b) Los resultados de IVE, IVI y IVC obtenidos para condiciones de huracán y norte, y para una marea de tormenta de 0.5 m indican un aumento considerable del IVC. El IVC máximo sube de 21.8% a 34,8% para las condiciones de Norte y huracán. Al igual que en condiciones sin MT, las zonas más susceptibles son las áreas con sistemas lagunares y áreas con sistemas estuarinos.

c) Los resultados de IVE, IVI y IVC obtenidos para condiciones de huracán y norte, y para una

marea de tormenta mayor que 0.5 m (1 y 1.5 m) indican que los valores de IVC son muy similares a los de 0.5m de MT. Con el incremento de 1.5m en el nivel de marea de tormenta, se presento solamente un aumento de un 1% en los niveles muy altos de IVC.

La vulnerabilidad costera de nivel alto ante fenómenos de tormenta puede abarcar 50-60% de la costa de Tabasco dependiendo de las condiciones de marea de tormenta, sin embargo, de forma general la vulnerabilidad costera es muy similar en condiciones de Norte y huracán. Con este estudio se concluye que el grado de vulnerabilidad costera está estrechamente ligado a las condiciones morfológicas de la línea de costa. Así, zonas caracterizadas por una topografía elevada son menos susceptibles a procesos de erosión e inundación. Las zonas menos vulnerables son generalmente las menos pobladas, y por tanto, las que se mantienen más naturales y mantienen un ancho de playa adecuado y un sistema de dunas estable.

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