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Erosión costera

Erosión marina intensa: desprendimiento de acantilado en Hunstanton , al este de Inglaterra. La erosión del mar en Valiyathura Kerala, India Estructuras con forma de túnel forma...

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Erosión marina intensa: desprendimiento de acantilado en Hunstanton , al este de Inglaterra.
La erosión del mar en Valiyathura Kerala, India
Estructuras con forma de túnel formadas por la erosión en el Geoparque Nacional Costero de Jinshitan, Dalian , provincia de Liaoning , China.

La erosión costera es la pérdida o desplazamiento de tierra, o la remoción a largo plazo de sedimentos y rocas a lo largo de la costa debido a la acción de olas , corrientes , mareas , agua impulsada por el viento, hielo transportado por el agua u otros impactos de tormentas. [ 1 ] [ 2 ] El retroceso de la línea costera hacia tierra puede medirse y describirse en una escala temporal de mareas, estaciones y otros procesos cíclicos a corto plazo. [ 3 ] La erosión costera puede ser causada por acción hidráulica , abrasión , impacto y corrosión por viento y agua, y otras fuerzas, naturales o no naturales. [ 3 ]

En las costas no rocosas, la erosión costera produce formaciones rocosas en áreas donde la línea costera contiene capas de roca o zonas de fractura con resistencia variable a la erosión. Las áreas más blandas se erosionan mucho más rápido que las más duras, lo que generalmente da lugar a formas del relieve como túneles , puentes , columnas y pilares . Con el tiempo, la costa generalmente se nivela. Las áreas más blandas se llenan con sedimentos erosionados de las áreas duras, y las formaciones rocosas se erosionan. [ 4 ] La erosión también ocurre comúnmente en áreas donde hay vientos fuertes, arena suelta y rocas blandas. El viento arrastra millones de granos de arena afilados crea un efecto de chorro de arena . Este efecto ayuda a erosionar, alisar y pulir las rocas. La definición de erosión es el desgaste y la abrasión de las superficies rocosas por la acción mecánica de otras partículas de roca o arena.

Según el IPCC, el aumento del nivel del mar provocado por el cambio climático incrementará la erosión costera en todo el mundo, modificando significativamente las costas y las zonas costeras bajas. [ 5 ]

Mecanismos

Acción hidráulica

La acción hidráulica se produce debido a la erosión física y la respuesta mecánica cuando las olas golpean la pared de un acantilado , comprimiendo así el aire en las grietas de la misma. [ 6 ] Esto ejerce presión sobre la roca circundante y puede provocar que se astille y se desprendan fragmentos progresivamente. Con el tiempo, las grietas pueden crecer, llegando a formar cuevas . Los fragmentos caen al lecho marino, donde quedan expuestos a la acción de las olas.

Desgaste

La abrasión se produce cuando las olas hacen que fragmentos sueltos de roca ( pedregal ) choquen entre sí, desgastándose y astillándose progresivamente, volviéndose más pequeños, lisos y redondeados. El pedregal también choca contra la base del acantilado, desprendiendo pequeños trozos de roca o produciendo un efecto de abrasión , similar al de lijar.

Solución

La disolución es el proceso mediante el cual los ácidos contenidos en el agua de mar disuelven algunos tipos de roca, como la tiza o la piedra caliza. [ 7 ]

Abrasión

La abrasión , también conocida como corrosión , se produce cuando las olas rompen contra los acantilados y los erosionan lentamente. A medida que el mar golpea los acantilados, también utiliza los detritos de otras olas para desprender trozos de roca de la parte superior del acantilado, que pueden ser utilizados para este mismo proceso de erosión.

Corrosión

La corrosión o meteorización química se produce cuando el pH del mar (inferior a 7,0) corroe las rocas de un acantilado. Los acantilados de piedra caliza , que tienen un pH moderadamente alto, se ven particularmente afectados. La acción de las olas también acelera la reacción al eliminar el material ya afectado.

Factores que influyen en las tasas de erosión

Factores primarios

Erosión de las dunas marinas en la playa de Talace, Gales

La capacidad de las olas para provocar la erosión de la pared del acantilado depende de muchos factores.

La dureza (o, inversamente, la erosionabilidad ) de las rocas que dan al mar está controlada por la resistencia de la roca y la presencia de fisuras , fracturas y capas de materiales no cohesivos como limo y arena fina .

La velocidad a la que se eliminan los escombros de los desprendimientos de acantilados de la costa depende de la fuerza de las olas que bañan la playa . Esta energía debe alcanzar un nivel crítico para eliminar el material del lóbulo de escombros. Los lóbulos de escombros pueden ser muy persistentes y tardar muchos años en desaparecer por completo.

Las playas disipan la energía de las olas en la zona intermareal y proporcionan cierta protección a los terrenos colindantes.

La estabilidad de la zona intermareal, o su resistencia al descenso del nivel del mar. Una vez estable, la zona intermareal debería ensancharse y disipar mejor la energía de las olas, de modo que menos olas, y de menor potencia, la sobrepasen. El aporte de material arrastrado por la corriente hacia la zona intermareal bajo el acantilado contribuye a garantizar una playa estable.

La batimetría adyacente , o configuración del fondo marino, controla la energía de las olas que llega a la costa y puede tener una influencia importante en la tasa de erosión de los acantilados. Los bajíos y las barras ofrecen protección contra la erosión de las olas al hacer que las olas de tormenta rompan y disipen su energía antes de llegar a la orilla. Dada la naturaleza dinámica del fondo marino, los cambios en la ubicación de los bajíos y las barras pueden provocar que la zona de erosión de la playa o los acantilados cambie de posición a lo largo de la costa. [ 8 ]

La erosión costera se ha visto gravemente afectada por el aumento del nivel del mar a nivel mundial. Se ha registrado un incremento significativo de la erosión costera en la costa este de los Estados Unidos y en zonas costeras de Guyana. [ 9 ] Lugares como Florida también han experimentado un aumento de la erosión costera. En respuesta a estos incrementos, Florida y sus condados han aumentado sus presupuestos para reponer las arenas erosionadas que atraen visitantes y contribuyen al sostenimiento de su multimillonaria industria turística.

Factores secundarios

  • Procesos de meteorización y transporte en pendientes
  • hidrología de taludes
  • Vegetación
  • erosión al pie del acantilado
  • acumulación de sedimentos al pie del acantilado
  • Resistencia de los sedimentos al pie del acantilado a la abrasión y al transporte.
  • Actividades humanas

Factores terciarios

  • Extracción de recursos
  • Gestión costera

Métodos de control

Existen tres métodos comunes para el control de la erosión costera. Estos tres métodos incluyen: control de la erosión blanda, control de la erosión dura y reubicación.

Controles de erosión dura

Esta imagen representa un típico muro de contención marítimo que se utiliza para prevenir y controlar la erosión costera.

Los métodos de control de la erosión dura proporcionan una solución más permanente que los métodos de control de la erosión blanda. Los malecones y espigones sirven como infraestructura semipermanente. Estas estructuras no son inmunes al desgaste normal y tendrán que ser rehabilitadas o reconstruidas. Se estima que la vida útil promedio de un malecón es de 50 a 100 años y la de un espigón es de 30 a 40 años. [ 10 ] Debido a su relativa permanencia, se asume que estas estructuras pueden ser una solución definitiva a la erosión. Los malecones también pueden privar al público del acceso a la playa y alterar drásticamente el estado natural de la misma. Los espigones también alteran drásticamente el estado natural de la playa. Algunos afirman que los espigones podrían reducir el intervalo entre proyectos de regeneración de playas, aunque no se consideran una solución para la regeneración de playas. [ 11 ] Otras críticas a los malecones son que pueden ser costosos, difíciles de mantener y, en ocasiones, pueden causar más daños a la playa si se construyen incorrectamente. [ 12 ] A medida que aprendemos más sobre los controles de erosión duros, se puede afirmar con certeza que estas soluciones estructurales causan más problemas de los que resuelven. Interfieren con las corrientes naturales del agua e impiden el desplazamiento de la arena a lo largo de las costas, además de los altos costos de instalación y mantenimiento, su tendencia a causar erosión en playas y dunas adyacentes, y la desviación no deseada de aguas pluviales hacia otras propiedades. [ 13 ]

Entre las formas naturales de control de la erosión se incluyen la plantación o el mantenimiento de vegetación autóctona, como los manglares y los arrecifes de coral .

Controles de erosión suave

Playa protegida con sacos de arena en la zona afectada por el huracán Sandy .

Las estrategias de erosión suave se refieren a opciones temporales para ralentizar los efectos de la erosión. Estas opciones, incluyendo sacos de arena y regeneración de playas , no pretenden ser soluciones a largo plazo ni permanentes. [ 10 ] Otro método, el raspado o el aplanamiento de playas, permite la creación de una duna artificial frente a un edificio o como medio para preservar los cimientos de un edificio. Sin embargo, existe una moratoria federal en los EE. UU. sobre el aplanamiento de playas durante la temporada de anidación de tortugas, del 1 de mayo al 15 de noviembre. [ 14 ] Uno de los métodos más comunes de control de la erosión suave son los proyectos de regeneración de playas. Estos proyectos implican el dragado de arena y su traslado a las playas como medio para restablecer la arena perdida debido a la erosión. [ 10 ] En algunas situaciones, la regeneración de playas no es una medida adecuada para el control de la erosión, como en áreas con sumideros de arena o tormentas frecuentes y fuertes. [ 12 ] El revestimiento dinámico , que utiliza cantos rodados sueltos para imitar la función de una playa de tormenta natural , puede ser una alternativa de control de la erosión suave en entornos de alta energía como las costas abiertas. [ 15 ]

Con el paso de los años, la regeneración de playas se ha convertido en una medida de protección costera muy controvertida: tiene el potencial de impactar negativamente varios recursos naturales. Algunos de los principales problemas de estos proyectos de regeneración de playas son que deben cumplir con una amplia gama de leyes y regulaciones complejas, así como los altos costos que implican. El hecho de que se añada arena a una playa no significa que permanecerá allí. Algunas comunidades traen grandes volúmenes de arena repetidamente solo para que sea arrastrada por la siguiente gran tormenta. A pesar de estos factores, la regeneración de playas todavía se utiliza con frecuencia en muchas comunidades. Recientemente, el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos enfatizó la necesidad de considerar una gama completamente nueva de soluciones para la erosión costera, no solo soluciones estructurales. Las soluciones que tienen potencial incluyen vegetación nativa, protección y restauración de humedales, y reubicación o remoción de estructuras y escombros. [ 13 ]

costas vivas

Las soluciones a la erosión costera que incluyen vegetación se denominan "costas vivas". Las costas vivas utilizan plantas y otros elementos naturales. Se ha comprobado que las costas vivas son más resistentes a las tormentas, mejoran la calidad del agua, aumentan la biodiversidad y proporcionan hábitats para la pesca. Los pantanos y los arrecifes de ostras son ejemplos de vegetación que se puede utilizar para crear costas vivas; actúan como barreras naturales contra las olas. Quince pies de pantano pueden absorber el cincuenta por ciento de la energía de las olas entrantes. [ 13 ]

Reubicación

La reubicación de infraestructuras y viviendas más alejadas de la costa también es una opción. En la reconstrucción se consideran los procesos naturales de aumento del nivel del mar, tanto absoluto como relativo , y la erosión. Dependiendo de factores como la gravedad de la erosión y el paisaje natural de la propiedad, la reubicación podría significar simplemente trasladarse tierra adentro una corta distancia o bien, eliminar por completo las construcciones de una zona. [ 12 ] Se ha propuesto un enfoque de coproducción [ 16 ] combinado con una reubicación planificada como solución que tiene en cuenta la justicia ambiental . Por lo general, ha habido poco apoyo público para la "reubicación". [ 17 ] Sin embargo, si una comunidad decide reubicar sus edificios a lo largo de la costa, es común que luego conviertan el terreno en espacio público abierto o lo transfieran a fideicomisos de tierras para protegerlo. Estas prácticas de reubicación son muy rentables, pueden amortiguar las marejadas ciclónicas, proteger las viviendas y negocios costeros, reducir el carbono y otros contaminantes, crear hábitats de cría para especies de peces importantes, restaurar espacios abiertos y vida silvestre, y recuperar la cultura de estas comunidades costeras. [ 13 ]

Seguimiento

Las tormentas pueden causar erosión cientos de veces más rápido que el clima normal. Se pueden hacer comparaciones antes y después utilizando datos recopilados mediante levantamientos topográficos manuales, altímetros láser o una unidad GPS montada en un ATV. [ 18 ] Los datos de teledetección, como las escenas Landsat, se pueden utilizar para evaluaciones a gran escala y multianuales de la erosión costera. [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] Además, se pueden aplicar modelos geoestadísticos para cuantificar los efectos de la erosión y la evolución temporal y espacial natural de los perfiles costeros rastreados. Los resultados se pueden utilizar para determinar las distancias temporales y espaciales requeridas entre los perfiles medidos para el seguimiento económico. [ 22 ]

Impactos

La erosión costera tiene una amplia gama de impactos ambientales, económicos [ 23 ] y sociales, especialmente en áreas con mayor actividad de tormentas y aumento del nivel del mar. La erosión costera es un fenómeno global que afecta las costas de América del Norte, Europa, Asia y las naciones insulares, con impactos particularmente severos en regiones bajas y sistemas deltaicos. [ 24 ] [ 15 ] Estas consecuencias ambientales, económicas y sociales han llevado a una mayor investigación e implementación de estrategias de gestión costera para reducir la erosión y proteger las costas vulnerables.

Impactos ambientales

La erosión costera puede degradar y erosionar las formas del relieve costero, como dunas , humedales , playas e islas barrera , que sirven como amortiguadores protectores naturales contra las marejadas ciclónicas y la energía de las olas. [ 24 ] [ 25 ] La pérdida de hábitat debido a la erosión reduce la biodiversidad y altera los procesos ecológicos a lo largo de la costa. [ 25 ] La pérdida de estas características reduce la resiliencia costera y altera los sistemas de transporte de sedimentos y los hábitats ecológicos. [ 25 ]

Impactos económicos y de infraestructura

La erosión costera puede causar daños a la infraestructura, mayores costos de mantenimiento y protección, y pérdida de propiedades y terrenos. [ 26 ] La erosión costera también afecta las actividades económicas a lo largo de la costa, como el turismo y la pesca, al reducir el ancho de la playa y alterar el entorno costero. [ 27 ]

Impactos sociales

Las comunidades costeras directamente afectadas por la erosión corren el riesgo de ser desplazadas, tienen un acceso reducido a los recursos costeros y se enfrentan a una mayor exposición a los peligros naturales. [ 25 ] En algunas regiones, la erosión ha contribuido a la necesidad de reubicación o cambios en la planificación del uso del suelo para reducir el riesgo a largo plazo. [ 27 ]

El cambio climático ha contribuido a la erosión costera en áreas debido al aumento del nivel del mar, el incremento de la frecuencia de tormentas y los cambios en los patrones de oleaje. [ 27 ] Los eventos de tormenta, incluidos huracanes y tormentas costeras severas, pueden acelerar la erosión costera a través del aumento de la actividad de las olas, las marejadas ciclónicas y el desplazamiento de sedimentos. [ 25 ] Estos eventos pueden eliminar grandes cantidades de sedimentos en períodos cortos, debilitando las defensas costeras naturales como playas y dunas y aumentando la vulnerabilidad a la erosión futura. [ 25 ] Investigaciones realizadas por el Servicio Geológico de los Estados Unidos han demostrado que la erosión inducida por tormentas aumenta el riesgo de daños a la infraestructura y disminuye la capacidad protectora natural de playas y dunas. [ 26 ] Estudios recientes también indican que el aumento del nivel del mar ha intensificado las tasas de erosión en algunas regiones costeras, aumentando la exposición a largo plazo a los peligros costeros. [ 27 ] El aumento del nivel del mar permite que las olas lleguen más tierra adentro, acelerando el retroceso de la línea costera y aumentando la vulnerabilidad de la infraestructura y los ecosistemas costeros. [ 27 ] Estudios de la costa del Golfo de los Estados Unidos han documentado tasas de erosión históricamente sin precedentes vinculadas al aumento acelerado del nivel del mar y la pérdida de sedimentos. [ 27 ]

Ejemplos

La erosión a pequeña escala destruye las vías férreas abandonadas.

Un ejemplo de erosión costera es Wamberal, en la región de la Costa Central de Nueva Gales del Sur, donde las casas construidas sobre los acantilados comenzaron a derrumbarse en el mar. Esto se debe a que las olas erosionan el material principalmente sedimentario sobre el que se asientan los cimientos de los edificios. [ 28 ]

Dunwich , la capital del comercio medieval inglés de lana , desapareció en el transcurso de unos pocos siglos debido a la redistribución de sedimentos por las olas. La intervención humana también puede aumentar la erosión costera: Hallsands, en Devon , Inglaterra, era un pueblo costero que fue arrasado en el transcurso de un año, en 1917, directamente debido al dragado previo de guijarros en la bahía frente a él.

La costa de California, que tiene acantilados blandos de roca sedimentaria y está densamente poblada, sufre regularmente daños en las viviendas debido a la erosión de los acantilados. [ 29 ] Devil's Slide , Santa Bárbara , la costa justo al norte de Ensenada y Malibú se ven afectadas con frecuencia.

Un hombre contempla la playa desde un edificio destruido por la marea alta en Chorkor , un suburbio de Accra. Las inundaciones en días soleados , provocadas por el aumento del nivel del mar , incrementan la erosión costera, destruyendo viviendas, infraestructuras y ecosistemas naturales. Varias comunidades de la costa de Ghana ya están experimentando los efectos de las mareas cambiantes.

La costa de Holderness , en la costa este de Inglaterra, justo al norte del estuario del Humber , es una de las que más rápido se erosiona en Europa debido a sus acantilados de arcilla blanda y al fuerte oleaje. Los espigones y otras medidas artificiales para controlarla solo han acelerado el proceso hacia el sur, ya que la deriva litoral priva a las playas de arena, dejándolas más expuestas. Los acantilados blancos de Dover también se han visto afectados.

La costa de North Cove, Washington, se ha estado erosionando a un ritmo de más de 30 metros por año, lo que le ha valido a la zona el apodo de "Playa Desaparecida". Gran parte del pueblo original se ha derrumbado en el océano. Se dice que esta zona es la costa que se erosiona más rápidamente en la costa oeste de los Estados Unidos. Finalmente se tomaron medidas para frenar la erosión, observándose una desaceleración sustancial del proceso en 2018. [ 30 ]

El fuerte Ricasoli en Kalkara , Malta, ya muestra signos de daños debido a la erosión del terreno.

El Fuerte Ricasoli , una fortaleza histórica del siglo XVII en Malta , se ve amenazado por la erosión costera, ya que fue construido sobre una falla en el promontorio, propenso a la erosión. Una pequeña parte de uno de los muros del bastión ya se ha derrumbado debido a la erosión del terreno subyacente, y también se observan grietas en otros muros.

En El Campello , España, la erosión y el colapso de una piscifactoría romana excavada en la roca durante el siglo I a. C. se vieron agravados por la construcción de un puerto deportivo cercano. [ 31 ]

La costa mediterránea de España también ha experimentado un retroceso significativo de la línea costera impulsado tanto por la dinámica natural como por la presión humana. Un análisis exhaustivo de las playas de la Región de Murcia entre 1956 y 2013 documentó tendencias erosivas en la mayoría de los sistemas costeros, con un retroceso concentrado particularmente entre San Pedro del Pinatar y Cabo de Palos, y entre Cabo Tiñoso y la frontera andaluza, impulsado por factores antropogénicos que incluyen cambios en el uso del suelo en las cuencas costeras y la construcción de infraestructura marítima. [ 32 ] La reducción del suministro de sedimentos de los canales efímeros ("ramblas") debido a la intensificación agrícola se ha identificado como un factor clave de este déficit. [ 33 ] Las evaluaciones de vulnerabilidad costera en la misma región han resaltado además la exposición de playas urbanas bajas como La Manga del Mar Menor tanto a la erosión como al aumento proyectado del nivel del mar. [ 34 ]

Hampton-on-Sea también sufre este problema. Hampton-on-Sea se encuentra en Kent, Inglaterra. En su momento fue muy popular por la pesca de ostras y dependía en gran medida del mar. Hampton-on-Sea ha sufrido los efectos de la erosión costera desde antes de 1800. La erosión costera de Hampton-on-Sea empeoró con el aumento del calentamiento global y el cambio climático. El calentamiento global está provocando una subida del nivel del mar, tormentas más intensas y frecuentes, y un aumento de la temperatura del océano y los niveles de precipitación. Otra razón por la que Hampton-on-Sea sufrió un caso tan terrible de erosión costera se debe al aumento de la frecuencia e intensidad de las tormentas que experimentó. [ 13 ] Estos fenómenos naturales destruyeron el muelle de Hampton, los jardines de Hernecliffe, un conjunto de villas, varias carreteras y muchas otras estructuras que alguna vez se encontraban en Hampton-on-Sea. Después de esta destrucción, en 1899 comenzaron a construir un muro de contención para proteger el resto del terreno y los edificios restantes. Sin embargo, el malecón no sirvió de mucho: los edificios continuaron viéndose afectados por la erosión. Luego, una tormenta lo derribó e inundó la zona. Estos sucesos provocaron que muchos inversores inmobiliarios se retiraran. Finalmente, Hampton-on-Sea tuvo que ser abandonado debido a que la erosión había arrasado gran parte del terreno. En 1916, Hampton-on-Sea estaba completamente abandonado. En la década de 1920, solo quedaban en pie un par de estructuras. Fue entonces cuando se dijo que Hampton-on-Sea había quedado sumergido definitivamente. Hoy en día, solo tres lugares emblemáticos han sobrevivido a la tragedia que sufrió Hampton-on-Sea: el Hampton Inn, el muelle de Hampton y algunas carreteras. Aunque el muelle de Hampton no tiene el mismo tamaño que el original, todavía se puede pescar desde allí.

Un estudio publicado en Earth's Future , revista de la Unión Geofísica Americana, en 2025, muestra que las zonas costeras de regiones áridas, como el Mediterráneo , se ven gravemente afectadas por la erosión. En 2025, por ejemplo, más de 7000 edificios en la ciudad portuaria de Alejandría corrían el riesgo de derrumbarse debido a los procesos de erosión y a los cambios en las aguas subterráneas. [ 35 ]

En Sudamérica, la costa chilena ha experimentado erosión en ciertas playas debido a una mayor frecuencia de tormentas severas durante las fases cálidas del fenómeno de El Niño-Oscilación del Sur. [ 36 ]

Véase también

Referencias

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Obras citadas

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  • Gestión sostenible de la erosión costera en Europa
  • «Información sobre la erosión costera del Instituto Oceanográfico Costero» . Institución Oceanográfica Woods Hole . Archivado del original el 23 de junio de 2011. Consultado el 13 de diciembre de 2019 .
  • Guía de la Agencia de Medio Ambiente sobre la erosión costera
  • erosión de las olas
  • Vídeo a cámara rápida de la erosión de las playas en Australia en YouTube
  • Examine un ejemplo de erosión por olas. Archivado el 6 de mayo de 2020 en Wayback Machine.
  • Erosión e inundaciones en la parroquia de Easington. Archivado el 29 de abril de 2016 en Wayback Machine.
  • Algunos recursos didácticos interesantes
  • Ejemplos de accidentes geográficos costeros
  • Costos económicos de la erosión costera e inundaciones en Estados Unidos (NOAA Economics)
  • Estudios de caso sobre erosión costera y deslizamientos de tierra realizados por el Servicio Geológico Británico
  • "Erosión costera" . Kit de herramientas de resiliencia climática de EE. UU . Socios federales de Nueva Inglaterra. Archivado del original el 3 de diciembre de 2014. Consultado el 29 de noviembre de 2021 .
  • Se prevé un aumento de la erosión costera y la regeneración de playas en el sur de California.

Imágenes

  • Imágenes de elementos costeros