Geomorfología y procesos erosivos en playas de islas rocosas macromareales

Abstract

Resumen : La playa Palmeras está ubicada al sur occidente del Parque Nacional Natural (PNN) Gorgona, una isla rocosa mesomareal de la plataforma continental del Pacifico colombiano. Palmeras es una importante zona de anidación de tres especies de tortugas marinas, la Negra, la Golfina y la Carey, ya que en esta zona no se tiene estrés antropogénico. En los últimos años la erosión costera ha disminuido el ancho de playa, restringiendo las zonas seguras para el desove y la conservación de estas especies. Actualmente no se conocen las tasas y rutas de transporte de sedimentos, así como las fuentes, sumideros y reservorios, y el comportamiento de los forzadores hidrodinámicos del sistema. Esta investigación estudió la variabilidad estacional de la playa, desde octubre de 2010 hasta agosto de 2012, a partir de mediciones periódicas de cinco perfiles de playa distribuidos cada 200 m a lo largo de los 1.2 km de su extensión. Se calcularon los balances de sedimentos depositados y erosionados, y se encontró que la playa perdió 672 m3/m en el tiempo de los registros, y que además, los procesos erosivos se intensifican durante la época húmeda. Adicionalmente, se definieron las rutas principales para el transporte de sedimentos, a partir de la modelación de las corrientes por rotura del oleaje simuladas en el SMC, para condiciones de marea baja, cuando estas corrientes se intensifican. Y se tuvieron en cuenta las corrientes oceánicas (marea, geostrofía y viento) simuladas para las condiciones del año 2011 en el modelo ELCOM. La variabilidad de largo plazo fue analizada a partir del modelo parabólico de Hsu de equilibrio estático de playas. Fue definido un punto de difracción, que domina la forma en planta general de la playa. En este punto se obtuvo una serie de oleaje de 19 años (1990-2008), a partir de la propagación de la serie GOW (Glove Ocean Waves, proyecto del Instituto de hidráulica de la Universidad de Cantabria) de aguas profundas con el modelo SWAN. Se encontró que las tendencias de largo plazo de la playa responden directamente a la variación en el ángulo de incidencia del oleaje, mostrando aumento en el ancho de la línea de costa para el sector norte, en hasta 14 m, para las condiciones del oleaje del año 2008. Como los sedimentos disponibles son finitos, se concluye que esta tendencia en el avance de la línea de costa implica la pérdida de los sedimentos en otros lugares del sistema, específicamente en el sector sur, como pudo ser demostrado a partir de los perfiles de playa y de las modelaciones de las corrientes por rotura del oleaje.

Abstract: Palmeras beach is located at south west of Gorgona Island National Natural Park (NNP), a mesotidal rocky island on the Colombian Pacific continental shelf. It is an important nesting area of three types of marine turtles, with no anthropogenic stress. In last years, coastal erosion has reduced the beach width, restricting the safe areas for nesting and conservation of these species. Until now, the sinks, sources, reservoirs, rates and paths of sediments transport are unknown, as well as, their hydrodynamic forcing. In this study the beach variability, from October 2010 to August 2012, was analyzed based on biweekly or monthly measurements of five beach profiles, distributed every 200 m along the 1.2 km of beach length. The principal paths for sediment transport were defined from modeling of wave currents with the SMC model (Sistema de Modelado Costero), as well as oceanic currents, simulated for dry and wet seasons of 2011 using ELCOM model (Estuary and Lake COmputer Model). The long term variability was analyzed with the beach static equilibrium parabolic model of Hsu. One wave diffraction point was defined, which dominates the general beach plan shape. In that point was obtained a wave time series of 19 years (1990-2008), from propagation of deep water series of the Globe Ocean Waves project (Instituto de Hidráulica de la Universidad de Cantabria) with the SWAN model. The beach had lost 672 m3/m in the measuring period, and erosional processes are intensified during the wet season. The long term beach trends responded directly to an incident wave angle change, resulting in an increase up to 14 m in the width northward. This long term accretion trend means the loss of sediments in the beach southward, as could be demonstrated from the beach profiles measurements and the wave breaking currents modeling.