Proyecto de Perfil de Playas

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1 Proyecto de Perfil de Playas Datos de enero a diciembre 2016 Preparado por: Ivangs M. Rivera-Aponte, M.S. En colaboración con: Jorge Bauzá-Ortega, PhD Programa del Estuario de la Bahía de San Juan 2016

2 Informe de divulgación de resultados pre eliminares de perfiles de playa llevado a cabo en la playa Aviones, en Piñones. Este informe es producto del plan de trabajo de enero a diciembre de 2016 del Programa del Estuario de la Bahía de San Juan, bajo el proyecto titulado Coastal sand dune restoration pilot project en colaboración con Sea Grant, Puerto Rico. Por: Ivangs M. Rivera-Aponte, M.S; Coordinador de Perfil de Playa. Introducción Durante las últimas décadas, algunas costas de Puerto Rico han experimentado la erosión costera severa debido a un ascenso en el nivel del mar y por la construcción de estructuras y edificaciones en la costa. Es bien sabido que las dunas costeras son barreras naturales contra las fuertes olas, olas de las tormentas invernales y el oleaje producto de las tormentas tropicales. Sin embargo, debido a las extracciones de arena y la minería para las construcciones de muchas actividades, entre otros factores, estas han desaparecido, sobre todo las dunas costeras de áreas como Isla Verde y Piñones. La falta de dunas de arenas tiene consecuencias graves en los ecosistemas de playas de arenas y en la protección de la costa. Las playas para cualquier observador que haya estado presente en las mismas sabe que éstas cambian su configuración y perfil en el transcurso del tiempo. Estos cambios surgen como resultado de la interacciones dinámicas de las olas, el viento y las mareas con los contornos existentes y la arena disponible. Las actividades humanas también inciden en este proceso cuando se extrae arena de la playa para la construcción de muelles y otras estructuras en la playa. Las mediciones de playas muestran entonces como ha cambiado el perfil de la playa durante el periodo de estudio, en otras palabras, si este aumenta o no de tamaño. Este proyecto tiene como propósito recolectar información útil para evaluar y comparar el crecimiento y/o erosión en un punto de restauración de dunas y demostrar los cambios en erosión y acrecentamiento en el perfil de la playa durante los meses de enero a diciembre de Conocer el medio ambiente del litoral por medio del conocimiento científico es necesario para la formulación de políticas, la toma de decisiones y la elaboración de planes y proyectos que conduzcan a la protección de las comunidades y al manejo sostenible de los recursos existentes. 2

3 Objetivos a. Evaluar la efectividad del método utilizado para la restauración de dunas de arena en la localidad seleccionada. b. fomentar la ciencia ciudadana en la observación científica, en la medición y en el análisis de playas. c. ayudar a los ciudadanos a usar la información y sus conocimientos, hacia el manejo sabio y para el mejoramiento de sus playas. 3

4 Metodología La primera parte de cada actividad consistió en capacitar a los voluntarios para el uso correcto de los instrumentos para llevar a cabo los procedimientos efectivamente. La Tabla 1 muestra las fechas y la cantidad de voluntarios que participaron por mes. Hubo una participación de 114 voluntarios que colaboraron durante el año 2016 en este proyecto. Establecimos cuatro puntos en una localidad de la playa Aviones, en Piñones (Fig.1). Estos puntos se monitorearon una vez al mes durante los meses de enero a diciembre de La experimentación consistió en medir y analizar en cada punto el perfil de la playa, el tamaño de las olas y la corriente litoral. Adicional, medimos el crecimiento de la duna en la zona de restauración. Tabla 1: Fechas y cantidad de voluntarios que participaron por mes FECHA Cantidad de voluntarios 30 de enero de de febrero de de marzo de de abril de de mayo de de junio de de julio de de agosto de de septiembre de de octubre de de noviembre de de diciembre de

5 Fig. 1: Localidades seleccionadas para el perfil de playa Fig. 2: Demostración a los voluntarios para el uso del nivel Abney 5

6 Fig. 3: Capacitación a voluntarios para realizar el perfil de playa La erosión es la degradación o el transporte de la arena de la playa a otros lugares por medio de un agente dinámico como puede ser el agua, el viento o las personas. Esto causa que ocurra una reducción en la dimensión del suelo de la playa. El acrecentamiento ocurre cuando la arena u otro material se acumula a la playa causando un crecimiento en tamaño. En cada punto de monitoreo se escogió un punto de referencia (palmas) que se encontraban detrás de la duna. Utilizando una cinta de medir se midió comenzando desde el punto de referencia hasta la línea de marea alta. Se anotó la distancia en metros, la fecha y hora. Fig. 4: Medición del ancho de la playa 6

7 Luego se procedió a medir el perfil de playa. El primero paso fue localizar y marcar los cuatro puntos de referencias. Se dividió y midió el perfil en segmentos colocando varas de alcance en cada cambio de declive hasta el punto donde rompe la ola. Utilizando la vara de medición se midió la distancia vertical desde el nivel del ojo del observador hasta el nivel de la tierra. En cada desnivel el observador hizo una lectura usando el nivel Abney dejándose llevar por su línea visual y la vara graduada. Se anotaron en la hoja de datos la pendiente del segmento en grados y minutos. Fig. 5: Voluntarios tomando datos para el perfil de playa Fig. 6: Medición de la distancia para cada segmento del perfil de playa 7

8 Para estudiar la característica de la ola se anotó la altura de la cresta y el valle por cinco veces. Luego se calculó el promedio. Para calcular el periodo de la ola se utilizó un cronómetro contando once olas. Se dividió el total de segundos en diez, del tiempo de la ola número 11. Fig. 7: Estudio de análisis de ola Para obtener los datos de la dirección y velocidad de la corriente los participantes se posicionaron detrás de donde rompe la ola para minimizar el efecto de la misma, soltando un objeto flotante. Simultáneamente, la persona del cronómetro contó los minutos. Las personas con la cinta métrica observaron el movimiento del objeto flotante y se anotó la distancia en metros. Se tomaron 5 medidas por cada minuto. Fig. 8: Estudio de análisis de corriente. 8

9 Para medir el crecimiento de la duna se midió desde la base de la arena hasta el primer Strap. Los datos se calcularon en centímetros. Fig. 9: Medición del crecimiento de dunas en centímetros 9

10 Resultados Ancho de la playa Los datos de erosión y acrecentamiento mostraron un aumento en el ancho de la playa durante los meses de enero a diciembre de 2016, excepto en la estación 1. La tabla 2 muestra los datos del ancho de la playa por localidad. El ancho de la playa en la localidad E1 en el mes de enero fue 66.6 m llegando a diciembre con 52.4 m. El ancho de la playa en la estación 2 en enero fue m mientras que en diciembre aumentó a m. La estación 3 C1 en enero su ancho fue m mientras que en diciembre fue 52.9 m. La estación 4 C2 el ancho en enero fue mientras que en diciembre fue m. El aumento en el ancho de la playa está influenciado por el cambio estacional del año. Una disminución en la altura de la ola resulta en un aumento en la altura y ancho de la berma (Weir, F. et al. 2006). La gráfica 10 muestra el ancho de la playa por localidad. Tabla 2: Ancho de la playa por mes y localidad. FECHA E1 E2 C1 C2 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

11 Erosión y Acrentamiento METROS Datos estación 1 (E1) Enero E1 E2 C1 C2 Fig. 10: Ancho de la playa por mes y localidad. 11

12 Perfil de Playa A continuación se muestra los datos y gráficas de los perfiles de playas por estaciones y por mes. Estación 1 (E1) Enero Fig. 11: Perfil de playa estación 1 para el mes de enero de 2016 Tabla 3: Datos del perfil de playa para la localidad E-1 para el mes de enero

13 Febrero Fig. 12: Perfil de playa estación 1 para el mes de febrero de 2016 Tabla 4: Datos del perfil de playa para la localidad E-1 para el mes de febrero

14 Marzo Fig. 13: Perfil de playa estación 1 para el mes de marzo de 2016 Tabla 5: Datos del perfil de playa para la localidad E-1 para el mes de marzo

15 Abril Fig. 14: Perfil de playa estación 1 para el mes de abril de 2016 Tabla 6: Datos del perfil de playa para la localidad E-1 para el mes de abril

16 Mayo Fig. 15: Perfil de playa estación 1 para el mes de mayo de 2016 Tabla 7: Datos del perfil de playa para la localidad E-1 para el mes de mayo

17 Junio Fig. 16: Perfil de playa estación 1 para el mes de junio de 2016 Tabla 8: Datos del perfil de playa para la localidad E-1 para el mes de junio

18 Julio Fig. 17: Perfil de playa estación 1 para el mes de julio de 2016 Tabla 9: Datos del perfil de playa para la localidad E-1 para el mes de julio

19 Agosto Fig. 18: Perfil de playa estación 1 para el mes de agosto de 2016 Tabla 10: Datos del perfil de playa para la localidad E-1 para el mes de agosto

20 Septiembre Fig. 19: Perfil de playa estación 1 para el mes de septiembre de 2016 Tabla 11: Datos del perfil de playa para la localidad E-1 para el mes de septiembre Octubre Fig. 20: Perfil de playa estación 1 para el mes de octubre de

21 Tabla 12: Datos del perfil de playa para la localidad E-1 para el mes de octubre Noviembre Fig. 21: Perfil de playa estación 1 para el mes de noviembre de 2016 Tabla 13: Datos del perfil de playa para la localidad E-1 para el mes de noviembre

22 Diciembre Fig. 22: Perfil de playa estación 1 para el mes de diciembre de 2016 Tabla 14: Datos del perfil de playa para la localidad E-1 para el mes de diciembre

23 Datos Perfil de Playa de la Estación 2 (E2) Enero Fig. 23: Perfil de playa estación 2 para el mes de enero de 2016 Tabla 15: Datos del perfil de playa para la localidad E-2 para el mes de enero

24 Febrero Fig. 24: Perfil de playa estación 2 para el mes de enero de 2016 Tabla 16: Datos del perfil de playa para la localidad E-2 para el mes de febrero

25 Marzo Fig. 25: Perfil de playa estación 2 para el mes de marzo de 2016 Tabla 17: Datos del perfil de playa para la localidad E-2 para el mes de marzo Abril Fig. 26: Perfil de playa estación 2 para el mes de abril de

26 Tabla 18: Datos del perfil de playa para la localidad E-2 para el mes de abril Mayo Fig. 27: Perfil de playa estación 2 para el mes de mayo de 2016 Tabla 19: Datos del perfil de playa para la localidad E-2 para el mes de mayo

27 Junio Fig. 28: Perfil de playa estación 2 para el mes de junio de 2016 Tabla 20: Datos del perfil de playa para la localidad E-2 para el mes de junio

28 Julio Fig. 29: Perfil de playa estación 2 para el mes de julio de 2016 Tabla 21: Datos del perfil de playa para la localidad E-2 para el mes de julio Agosto Fig. 30: Perfil de playa estación 2 para el mes de agosto de

29 Tabla 22: Datos del perfil de playa para la localidad E-2 para el mes de agosto Septiembre Fig. 31: Perfil de playa estación 2 para el mes de septiembre de

30 Tabla 23: Datos del perfil de playa para la localidad E-2 para el mes de septiembre Octubre Fig. 32: Perfil de playa estación 2 para el mes de octubre de

31 Tabla 24: Datos del perfil de playa para la localidad E-2 para el mes de octubre Noviembre Fig. 33: Perfil de playa estación 2 para el mes de noviembre de 2016 Tabla 25: Datos del perfil de playa para la localidad E-2 para el mes de noviembre

32 Diciembre Fig. 34: Perfil de playa estación 2 para el mes de diciembre de 2016 Tabla 26: Datos del perfil de playa para la localidad E-2 para el mes de diciembre

33 Datos Perfil de Playa de la Estación 3 (C1) Enero Fig. 35: Perfil de playa estación 3 para el mes de enero de 2016 Tabla 27: Datos del perfil de playa para la localidad C-1 para el mes de enero

34 Febrero Fig. 36: Perfil de playa estación 3 (C1) para el mes de febrero de 2016 Tabla 28: Datos del perfil de playa para la localidad C-1 para el mes de febrero

35 Marzo Fig. 37: Perfil de playa estación 3 para el mes de marzo de 2016 Tabla 29: Datos del perfil de playa para la localidad C-1 para el mes de marzo Abril Fig. 38: Perfil de playa estación 3 para el mes de abril de

36 Tabla 30: Datos del perfil de playa para la localidad C-1 para el mes de abril Mayo Fig. 39: Perfil de playa estación 3 para el mes de mayo de 2016 Tabla 31: Datos del perfil de playa para la localidad C-1 para el mes de mayo

37 Junio Fig. 40: Perfil de playa estación 3 para el mes de junio de 2016 Tabla 32: Datos del perfil de playa para la localidad C-1 para el mes de junio Julio Fig. 41: Perfil de playa estación 3 para el mes de julio de

38 Tabla 33: Datos del perfil de playa para la localidad C-1 para el mes de julio Agosto Fig. 42: Perfil de playa estación 3 para el mes de agosto de 2016 Tabla 34: Datos del perfil de playa para la localidad C-1 para el mes de agosto

39 Septiembre Fig. 43: Perfil de playa estación 3 para el mes de septiembre de 2016 Tabla 35: Datos del perfil de playa para la localidad C-1 para el mes de septiembre Octubre Fig. 44: Perfil de playa estación 3 para el mes de octubre de

40 Tabla 36: Datos del perfil de playa para la localidad C-1 para el mes de octubre Noviembre Fig. 45: Perfil de playa estación 3 para el mes de noviembre de 2016 Tabla 37: Datos del perfil de playa para la localidad C-1 para el mes de noviembre

41 Diciembre Fig. 46: Perfil de playa estación 3 para el mes de diciembre de 2016 Tabla 38: Datos del perfil de playa para la localidad C-1 para el mes de diciembre

42 Datos Estación 4 (C2) Enero Fig. 47: Perfil de playa estación 4 (C2) para el mes de enero de 2016 Tabla 39: Datos del perfil de playa para la localidad C-2 para el mes de enero Febrero Fig. 48: Perfil de playa estación 4 (C2) para el mes de febrero de

43 Tabla 40: Datos del perfil de playa para la localidad C-2 para el mes de febrero Marzo Fig. 49: Perfil de playa estación 4 (C2) para el mes de marzo de 2016 Tabla 41: Datos del perfil de playa para la localidad C-2 para el mes de marzo

44 Abril Fig. 50: Perfil de playa estación 4 (C2) para el mes de abril de 2016 Tabla 42: Datos del perfil de playa para la localidad C-2 para el mes de abril Mayo Fig. 51: Perfil de playa estación 4 (C2) para el mes de mayo de

45 Tabla 43: Datos del perfil de playa para la localidad C-2 para el mes de mayo Junio Fig. 52: Perfil de playa estación 4 (C2) para el mes de junio de 2016 Tabla 44: Datos del perfil de playa para la localidad C-2 para el mes de junio

46 Julio Fig. 53: Perfil de playa estación 4 (C2) para el mes de julio de 2016 Tabla 45: Datos del perfil de playa para la localidad C-2 para el mes de julio Agosto Fig. 54: Perfil de playa estación 4 (C2) para el mes de agosto de

47 Tabla 46: Datos del perfil de playa para la localidad C-2 para el mes de agosto Septiembre Fig. 55: Perfil de playa estación 4 (C2) para el mes de septiembre de 2016 Tabla 47: Datos del perfil de playa para la localidad C-2 para el mes de septiembre

48 Octubre Fig. 56: Perfil de playa estación 4 (C2) para el mes de octubre de 2016 Tabla 48: Datos del perfil de playa para la localidad C-2 para el mes de octubre Noviembre Fig. 57: Perfil de playa estación 4 (C2) para el mes de noviembre de

49 Tabla 49: Datos del perfil de playa para la localidad C-2 para el mes de noviembre Diciembre Fig. 58: Perfil de playa estación 4 (C2) para el mes de diciembre de 2016 Tabla 50: Datos del perfil de playa para la localidad C-2 para el mes de diciembre

50 Gráficas del perfil de playa desde enero a diciembre 2016 Estación 1 (E1) Fig. 59: Perfil de playa desde enero a diciembre de 2016 en la Estación 1 (E1) Fig. 60: Variación en área y ancho de la playa por mes en la Estación 1 (E1) 50

51 Estación 2 (E2) Fig. 61: Perfil de playa desde enero a diciembre de 2016 en la Estación 2 (E2) Fig. 62: Variación en área y ancho de la playa por mes en la estación 2 (E2) 51

52 Estación 3 (C1) Fig. 63 Perfil de playa desde enero a diciembre de 2016 en la Estación 3 (C1) Fig. 64: Variación en área y ancho de la playa por mes en la estación 3 (C1) 52

53 Estación 4 (C2) Fig. 65: Perfil de playa desde enero a diciembre de 2016 en la Estación 4 (C2) Fig. 66: Variación en área y ancho de la playa por mes en la estación 4 (C2) 53

54 Resultados del estudio de la velocidad de la corriente Tabla 51: Velocidad de la corriente en m/s Mes Velocidad (m/s) Enero 7.92 Febrero 73.4 Marzo Abril 29.2 Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Velocidad de la corriente M/S Fig. 67: Velocidad de la corriente en m/s 54

55 Resultados del estudio de olas Tabla 52: Promedio de la altura de las olas Mes Medida de la cresta Medida del valle Diferencia (cm) (cm) Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Promedio de la altura de la ola cm Fig. 68: Promedio de la altura de la ola en centímetros (cm) 55

56 Conclusión 1. El perfil de playa en las cuatro localidades estudiadas mostraron un aumento en el ancho de la playa. 2. Las cuatro localidades mostraron una disminución en erosión costera a través del tiempo. 3. Una disminución vertical en la cresta de la berma fue observado en todas las localidades. Un factor que puede determinar el crecimiento de la berma es la presencia o ausencia de resacas que llevan el sedimento en la parte frontal de la playa. 56

57 Recomendaciones y Esfuerzos Futuros Como parte de los hallazgos de este proyecto de perfil de playa que busca mejorar la zona costera del Estuario de la Bahía de San Juan recomiendo las siguientes acciones: se debe continuar la medición mensual del perfil de playa ya que los datos mostrados son de corto tiempo. Estos resultados deben ser comparados en el mismo periodo de tiempo para poder establecer una conclusión más precisa. Las personas a cargo del proyecto deben validar los datos que proveen los voluntarios y asegurarse de entrar correctamente la información en la base de datos. Recomiendo añadir el estudio de granulometría en el proyecto para estudiar y comparar los tamaños de los sedimentos que son transportados a esta costa. 57

58 Referencias Bernabeu, A., Medina, R., Vidal, C. y Muñoz, J. (2001). Estudio morfológico del perfil de playa: modelo de perfil de equilibrio en dos tramos. Rev. Soc.Geol. de España, 14 (3-4): Dragani, W. y Alonso, G. (2011). Erosión en playas de la provincia de Buenos Aires: modelación numérica de eventos severos. Informe técnico. Servicio de Hidrografía Naval CONICET. Recuperado en Kakinoki, T., Tsujjimoto, G., Yamada, F., Sakai, D. y Uno. K. (2011). Beach profile and sediment characteristics of a mixed sand beach under diurnal sea level variation. Journal of Coastal Research. Special Issue 64. pp UNESCO. (2012). Guardarenas: Adaptarse al cambio climático y educar para el desarrollo sostenible. París: UNESCO, 146 páginas. Weir, F., Hughes, M. y Baldock, T. (2006). Beach face and berm morphodynamics fronting a coastal lagoon. Geomorphology. Vol. 82. pp

59 Apéndice Grupo de voluntarios en el mes de enero Grupo de voluntario en el mes de febrero Grupo de voluntarios mes de marzo Grupo de voluntarios mes de agosto 59

60 Grupo de voluntarios mes de septiembre Grupo de voluntarios mes de noviembre Grupo de voluntarios mes de diciembre 60

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