VARIACIÓN EN LOS PERFILES DE PLAYA DE COCOS, COLIMA

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1 VARIACIÓN EN LOS PERFILES DE PLAYA DE COCOS, COLIMA García-Zuber, Alain 1 y Álvarez, María del Carmen 1 ABSTRACT The preliminary results of monitoring the variation of beach profiles on Cocos beach, Colima, were shown. Three sampling were made on three different points, first on 6th October, 2012, the second on 26th October, 2012 and the third 25th May, The beach profiles variation along the time of study was shown, describing the main geomorphologic characters. Also the areas and volumes of each beach profile were quantified in order to estimate whether there was deposition or a net loss of sediment. This data were related with maritime climate data, which were obtained from the WXTide 32 and the Secretaria de Marina weather station COO4. We link the main variations observed in the beach profiles with the tidal amplitude together with the magnitudes in the sustained winds. It was found that during the second sampling, the three stations showed a tilt wide slope in the intertidal zone and the berm and the storm berm was disappeared. By the end of the study the three stations shown a berm and storm berm very marked by the accumulation of sediments and a loss between them, with a steep slope in the intertidal zone. Station 1 showed an erosion throughout the study with a net loss of m3 of sediments, the Station 2 had a net accumulation of sediment from m3 after showing accumulation during the second sampling and a loss by the end of the study, Station 3 had a net loss of m3 of sediments because of that during in whole the study had showed a loss. INTRODUCCIÓN Las playas son ambientes sedimentarios donde se acumulan los sedimentos en la zona litoral, donde estos sedimentos están sujetos a la fuerza del oleaje, las corrientes, los vientos y las mareas (Cabrera- Ramírez y Carranza-Edwards, 2002). El principal aporte de estos sedimentos hacia la zona litoral proviene del continente y es trasportado por los ríos. Las playas pueden ser erosionadas ya sea por la acción del oleaje, las corrientes, los vientos y las mareas, procesos por los cuales se pierde material pudiendo ser removido hacia otras partes de las franjas litorales. Dependiendo de la magnitud de estos procesos la velocidad de erosión de una playa puede variar considerablemente con el tiempo (Carranza-Edwards, 2002). La interacción de factores ambientales en el ámbito costero determina en él una gran variedad de procesos. La consecuencia de este hecho se traduce en que la franja litoral sea hoy considerada como una de las zonas naturales más frágiles y vulnerables del planeta (Hernández Calvento, 2002). Por lo tanto es muy común que las playas presenten una gran variabilidad a lo largo del tiempo, debido a que en ellas actúan una gran cantidad de fuerzas. Para determinar las magnitudes de estas fuerzas se utilizan, entre otros, los perfiles de playa, los cuales presentan morfologías variadas a lo largo de la costa aunque la mayoría mantienen una tendencia general similar, con una mayor pendiente en la zona cercana a la línea de costa y una disminución progresiva de dicha pendiente hacia mar adentro (Bernabeu et al, 2001). Uno de los principales problemas que se tiene en la República Mexicana es que a pesar de que gran parte de su territorio corresponde a zonas litorales, no se cuenta con suficiente información acerca del estado sedimentario de sus playas. Por lo tanto el siguiente estudio se basa en determinar la variación del volumen de sedimentos en la Playa de Cocos, Colima.

2 OBJETIVO GENERAL Describir la variación de los perfiles de Playa los Cocos, Colima. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Describir los caracteres geomorfológicos principales de la zona de estudio. Cuantificar el área y volumen de sedimentos estándar de cada perfil de playa. Establecer una comparación con datos de clima marítimo. METODOLOGÍA Playa del Coco es una playa larga de 14 millas frente al océano Pacífico. Se encuentra en el lado sur de la localidad denominada Isla Navidad (INEGI, 2013), que no es realmente una isla, sino una península (Figura 1). Figura 1.- Localización geográfica de Playa los Cocos. El estudio se realizó en 3 estaciones, la Estación 1 ubicada en las coordenadas 19 10'8"N '23"O, la Estación 2 entre 19 9'58"N '49"O y la Estación 3 entre 19 9'38"N '51"O (Figura 2). Figura 2. Estaciones de muestreo.

3 El trabajo de campo se realizó mediante un equipo de estación total eléctrica SOKKIA SET 2010 con la cual se midieron distancias y ángulos en la vertical y en la horizontal. La ubicación de las estaciones y punto de toma de datos se realizaron mediante un GARMIN GPS 72, además se utilizaron las balizas con sus respectivos prismas. De la estación total eléctrica SOKKIA se obtuvieron los ángulos en la vertical, correspondientes al símbolo ZA en la pantalla de la estación, los ángulos horizontales, correspondientes a HAR y la distancia en metros, correspondiente al símbolo S. Se tomó la posición de cada punto donde se colocaron las balizas con el GPS. En total se realizaron 3 muestreos uno en cada estación, el primero el 6 de octubre de 2012, el segundo el 26 de octubre de 2012 y el tercero para el 25 de mayo de Los datos obtenidos de la estación total eléctrica SOKKIA SET 2010, fueron procesados mediante el programa Excel, para obtener la altura del perfil de playa se utilizó la siguiente formula, tomando como valor cero del nivel del mar la línea de orilla: Para obtener la distancia entre cada punto se utilizó la siguiente formula: Dónde: Es el ángulo en la vertical. Es la distancia diagonal que hay entre la estación total y el prisma. Es la altura del prisma Es la altura de la estación total. Una vez obtenidos los datos, los gráficos, el cálculo de áreas y de volúmenes correspondientes a los perfiles se realizó mediante el programa Surfer 10, graficando las alturas con la distancia entre cada punto para obtener la imagen del perfil y el área. Para obtener el volumen de cada perfil se consideró una medida estándar de un metro de ancho para cada estación, debido a que el intervalo entre estaciones es demasiado grande. Se realizaron búsquedas de datos meteorológicos e hidrográficos que hayan ocurrido durante el tiempo en que se realizó el estudio, como velocidades y magnitudes de viento, precipitaciones y mareas. Cabe resaltar que los datos de las mareas se obtuvieron mediante el programa WXTide 32 el cual estima y grafica las magnitudes de las mareas. RESULTADOS Al comienzo del estudio el perfil de la Estación 1 presento una pendiente muy inclinada en la zona intermareal, con la berma y berma de tormenta bastante marcadas, con una duna cubierta de vegetación.

4 Las Estaciones 2 y 3 presentaron una pendiente con poca inclinación, berma y berma de tormenta no muy marcadas y dunas cubiertas de vegetación. Áreas y volúmenes Partiendo del primer muestreo realizado el 6 de octubre del 2012 (Tabla I) se obtuvo que para las estaciones 1, 2 y 3, las áreas obtenidas fueron , y m 2 para cada estación respectivamente, los volúmenes obtenidos fueron , y m 3 (Figura 3). Tabla I.- Áreas y volúmenes de sedimentos obtenidos de las estaciones durante los muestreos. Estación 1 Estación 2 Estación 3 Fecha Área (m 2 ) Volumen (m 3 ) Área (m 2 ) Volumen (m 3 ) Área (m 2 ) Volumen (m 3 ) 06-oct oct may Para el segundo muestreo, realizado el 25 de octubre del 2012 (Tabla I), las áreas obtenidas para las estaciones fueron de m 2, m 2 y m 2, con volúmenes de m 3, m 3 y m 3 para cada estación respectivamente (Figura 3). Para el tercer muestreo realizado el 23 de mayo del 2013 (Tabla I) las áreas obtenidas fueron de m 2, m 2 y m 2, con volúmenes de m 3, m3 y m 3 (Figura 3). Figura 3. Variación de los perfiles de playa de las Estaciones 1, 2 y 3 durante el estudio.

5 Mareas Los resultados de las mareas obtenidos del programa WXTide 32, se tiene que para las latitudes de las estaciones la marea es de tipo semidiurna con dos pleamares y dos bajamares al día, manifestándose una marea cuadrática para el día en que se realizó el primer muestreo. Las pleamares predichas para el día del primer muestreo fueron de 0.1 y 0.6 m aproximadamente y las bajamares de 0.8 y 0.2 m, donde la predicción mensual para bajamar fue de -0.5 m, para pleamar 1.3 m y el rango de marea de 1.8 m (Tabla II). Tabla II. Magnitudes de las mareas predichas para inicios de octubre del Manzanillo San Diego, California + Correcciones: Alta (+0:37-2,90) Baja (+0: ) Las unidades son metros, la zona horaria inicial es HM octubre la baja (B) es de -0.5 m, alta (A) es de 1.3 m, el rango es de 1.8 m. Predicción histórica: mínimo de -1.3m, alta de 2.1m, el rango de 3.4 m. Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado 30/09/ /10/ /10/ /10/ /10/ /10/ /10/2012 A 00:27 0.8m A 01: A 01:38 0.6m A 02:14 0.4m A 02:56 0.3m A 03:51 0.2m A 05:21 0.1m B 06:28 0.1m B 06: B 07:16 0.3m B 07:38 0.4m B 08:00 0.5m B 08:22 0.6m B 08:46 0.8m A 12:31 1.0m A 12: A 13:21 1.0m A 13:47 0.9m A 14:16 0.8m A 14:50 0.7m A 15:38 0.6m B 19:05-0.1m B 19: B 20:14-0.0m B 20:53 0.0m B 21:39 0.1m B 22:38 0.2m B 23:59 0.2m Las magnitudes de mareas obtenidas para el 25 de octubre del 2012, para pleamar 0.9 y 0.6 m y para bajamar 0 y 0.1 m (Tabla III), donde la predicción mensual para bajamar fue de -0.5 m, para pleamar 1.3 m y el rango de marea de 1.8 m. Tabla III. Magnitudes de las mareas predichas para finales de octubre del Manzanillo. San Diego, California + Correcciones: Alta (+0: ) Baja (+0: ) Las unidades son metros, la zona horaria inicial es HM octubre la baja (B) es de -0.5 m, la alta (A) es de 1.3 m, el rango es de1.8 m. Predicción histórica: mínimo de -1.3 m, alta de 2.1 m, rango de 3.4 m. Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado 21/10/ /10/ /10/ /10/ /10/ /10/ /10/2012 A 06:39 0.4m B 01:01-0.1m B 02:08-0.1m B 03:03-0.1m B 03:47 0.0m B 04:24 0.0m B 04:57 0.1m B 11:24 0.7m A 07:56 0.5m A 08:50 0.6m A 09:32 0.8m A 10:07 0.9m A 10:37 1.0m A 11:05 1.0m A 17:21 0.8m B 13:17 0.7m B 14:42 0.5m B 15:42 0.3m B 16:30 0.1m B 17:10-0.0m B 17:47-0.1m A 18:55 0.7m A 20:18 0.6m A 21:24 0.6m A 22:17 0.6m A 23:02 0.6m A 23:43 0.6m Para finales del estudio las magnitudes calculadas para pleamar fueron de 0.5 y 1.2 m y para bajamar -0.4 y 0.2 m (Tabla IV) donde la predicción mensual para bajamar fue de -0.7 m, para pleamar 1.3 m y el rango de marea de 2.0 m. Tabla IV. Magnitudes de las mareas predichas para finales de mayo del Manzanillo. San Diego, California + Correcciones: Alta (+0: ) Baja (+0: ). Las unidades son metros, la zona horaria inicial es HM mayo 2013, la baja (B) es de -0.7 m, la alta (A) es de 1.3 m, el rango es de 2.0 m. Predicción histórica: mínimo de -1.3 m, alta de 2.1 m, rango de 3.4 m. Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado 19/05/ /05/ /05/ /05/ /05/ /05/ /05/2013 B 02:32 0.5m B 03:28 0.2m B 04:14 0.0m B 04:58-0.2m B 05:41-0.4m B 06:25-0.6m A 00:00 1.3m A 07:49 0.3m A 09:02 0.3m A 10:02 0.3m A 10:56 0.4m A 11:46 0.5m A 12:36 0.5m B 07:11-0.7m B 14:14 0.1m B 15:01 0.1m B 15:44 0.1m B 16:26 0.2m B 17:08 0.2m B 17:51 0.2m A 13:26 0.5m A 20:53 0.6m A 21:27 0.8m A 22:02 0.9m A 22:39 1.1m A 23:18 1.2m B 18:36 0.3m

6 Vientos Los datos obtenidos por parte de Servicio Meteorológico Nacional (Figura 4) de la estación COO4 de la Secretaria de Marina de los últimos 90 días indicaron que se presentaron vientos sostenidos con dirección Oeste-Suroeste, Suroeste-Sur y dirección Sur-Suroeste, con magnitudes de hasta 2.7 km/h para mediados y finales del mes de mayo del presente año 2013 (Figura 4). Figura 4.- Dirección y magnitud de los vientos sostenidos registrados por la estación COO4 de la Secretaria de Marina. Las ráfagas de vientos sostenidos en dirección Oeste-Suroeste, Suroeste-Sur y dirección Sur-Suroeste, las magnitudes fueron desde 6.5 a 7 km/h a finales del mes de mayo del presente año (Figura 5). Figura 5.- Dirección y magnitud de la ráfaga de los vientos sostenidos registrados por la estación COO4 de la Secretaria de Marina. DISCUSIÓN Para poder establecer una comparación temporal entre las tres estaciones y así poder estimar las variaciones entre la morfología y los volúmenes de los sedimentos obtenidos, tomaremos como situación

7 origen los perfiles correspondientes al primer muestreo, realizado el 6 de septiembre del 2012, estableciendo una comparación del segundo y tercer muestreo respecto al anterior. Las estaciones 1, 2 y 3 durante el segundo muestreo, realizado el 25 de octubre del 2012 (Tabla I), se encontró que para las Estaciones 1 y 2 hubo una pérdida de sedimentos, m 3 para la Estación 1 y m 3 para la Estación 3, caso contrario para la Estación 2 donde hubo una ganancia de m 3 (Figura 3). Para el tercer muestreo realizado el 23 de mayo del 2013 (Tabla I) las tres estaciones presentaron una perdida sedimentos, m 3 para la Estación 1, m 3 para la Estación 2 y m 3 para la Estación 3 (Figura 3). En la Estación 1 (Figura 3) al final del estudio, se puede observar una pérdida de sedimentos entre la zona de la berma y la berma de tormenta, con una acumulación en la zona de la duna, comparando este perfil con el perfil obtenido al comienzo del estudio. En la Estación 2 (Figura 3) se observa que al final del estudio hubo una acumulación de sedimentos en la zona de la berma y una perdida entre esta zona y la berma de tormenta, con una pendiente más abrupta en la zona intermareal, en comparación con el perfil obtenido al inicio del estudio, resultado muy parecido en el último perfil de la Estación 1. Caso similar para la Estación 3 donde hubo una acumulación de sedimentos en la zona de la berma y una perdida entre esta zona y la berma de tormenta, sin dejar a un lado el aumento de la pendiente entre la zona intermareal y otra acumulación cerca del inicio de la zona de la duna, en comparación con el perfil obtenido al inicio del estudio. La presencia de mareas mixtas a finales del mes de octubre del 2012 en cual se realizó el segundo muestreo, pudo haber influido en la perdida de sedimentos en la Estaciones 1 y 3, con respecto a la cantidad de sedimentos que se encontraban presentes durante el primer muestreo, tomando en cuenta que pudo haber influido en la forma de la pendiente entre la zona intermareal de las 3 estaciones. Lamentablemente no se encontraron datos que describiesen las direcciones de los vientos, vientos sostenidos así como de sus magnitudes. Para finales del estudio la presencia de mareas vivas pudo haber influido en la formación de la pendiente abrupta en las 3 estaciones y en la pérdida de sedimentos de las mismas. Sumado a esto, las magnitudes de las velocidades de los vientos y vientos sostenidos junto con sus direcciones Oeste-Suroeste, a mediados del mes de mayo del presente año, donde se hizo presente la tormenta tropical Alvin del 15 al 17 de mayo, pudo haber influenciado en la perdida de sedimentos en las tres estaciones, ya que la mayoría de las direcciones fueron Oeste-Suroeste. El día 15 de mayo por la mañana, se formó la depresión tropical No. 1e a una distancia de km al Sur-Suroeste de Acapulco, Gro., con vientos máximos sostenidos de 55 km/h, rachas de 75 km/h y desplazamiento hacia el Oeste a 19 km/h. Siguió fortaleciéndose y el 16 en la madrugada, cuando se encontraba a km al Sur-Suroeste de Manzanillo, Col., alcanzó su mayor fuerza con vientos máximos sostenidos de 85 km/h y rachas de 110 km/h. Empezó a perder fuerza a las 22:00 horas, cuando se encontraba a 1,240 km al Suroeste de Manzanillo, Col,. El

8 día 17 de mayo se degradó a depresión tropical, con vientos máximos sostenidos de 55 km/h y rachas de 75 km/h a una distancia de km al Suroeste de Manzanillo, Col (Bravo-Lujano, 2013). CONCLUSIÓN Para el segundo muestreo las tres estaciones presentaron una amplia inclinación de la zona intermareal desapareciendo la zona de berma y berma de tormenta. Para finales del estudio las tres estaciones presentaron una berma y berma de tormenta muy marcadas por la acumulación de sedimentos y una perdida entre ellas, con una inclinación abrupta en la zona intermareal. La Estación 1 presentó una erosión durante todo el estudio con una pérdida neta de sedimentos de m 3, la Estación 2 presentó una acumulación neta de sedimentos de m 3 después de haber presentado una acumulación durante el segundo muestreo y una pérdida para finales del estudio. La Estación 3 presentó una pérdida neta de sedimentos de m 3 ya que durante todo el estudio presentó perdida. AGRADECIMIENTOS A mis compañeros de salón de la Licenciatura en Oceanología de la Universidad de Colima sin los cuales no habría sido posible el desarrollo de este trabajo. LITERATURA CITADA Bernabeu, A.M., Medina, R., Vidal, C. y Muñoz-Pérez, J.J. (2001): Estudio morfológico del perfil de playa: modelo de perfil de equilibrio en dos tramos. Rev. Soc. Geol. de España, 14 (3-4): Bravo-Lujano, Cirilo Reseña de la tormenta tropical Alvin del Océano Pacífico. Coordinación General del Servicio Meteorológico Nacional: Temporada 2013 de Ciclones Tropicales. Gerencia de Meteorología y Climatología. / Subgerencia de Pronóstico Meteorológico. Cabrera-Ramírez, M. and A. Carranza-Edwards, The beach environment in Mexico as a potential source of placer minerals. Marine Georesources and Geotechnology, 20: CONAGUA: COMISIÓN NACIONAL DEL AGUA. Servicio Meteorológico Nacional. México. Hernández-Calvento, L. (2002): Análisis de la evolución del sistema de dunas de Maspalomas, Gran Canaria, Isla de Canarias ( ). Tesis doctoral. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, Gran Canaria. INEGI Catálogo de claves de entidades federativas, municipios y localidades, Junio NOAA: NATIONAL OCEANIC AND ATMOSPHERIC ADMINITRATION. National Geophysical Data Center. Bathymetry & Digital Elevation Models. PALABRAS CLAVE: PLAYA DE COCOS, VARIABILIDAD, PERFIL, SEDIMENTOS. 1 CEUNIVO, Facultad de Ciencias Marinas, Universidad de Colima. Carr. Manzanillo-Barra de Navidad Km 20, Campus El Naranjo. Manzanillo, Colima, México C.P ; alain_zuber@ucol.mx