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En las fases I y II de este programa, ejecutadas entre 2020 y 2022, se han realizado actividades dentro de diversas áreas de las ciencias marino-costeras. De manera general, las actividades han estado enfocadas al conocimiento de procesos erosivos y de condiciones oceanográficas en la zona costera del departamento de Antioquia, y a la evaluación de medidas de mitigación de la erosión. Para ello se ha implementado un Laboratorio costero en el municipio de Arboletes, donde se realizan experimentos y mediciones in situ; además, se han realizado recorridos por los municipios del litoral, donde se han hecho mediciones y se han tomado muestras de sedimento y fotografías aéreas. En este programa multidisciplinario participan profesores, egresados y estudiantes de pregrado y maestría de la Universidad de Antioquia, quienes se desenvuelven en distintos campos dentro de la oceanografía, ingeniería, geología, ecología y sociología.

Con el objetivo de proteger el talud en el Laboratorio costero, durante la primera fase se realizó el perfilamiento en 100 m de frente de playa, conservando una pendiente de aproximadamente 15° en los primeros metros del talud, y de 35° en la parte restante. Esta zona se protegió con material vegetal para evitar la formación de surcos y mitigar la socavación. Adicionalmente, considerando otra solución a escala natural, se elaboraron sacos de suelo-cemento para disponerlos en la parte baja del talud y de este modo proteger la interfaz tierra – océano. 
Para la caracterización de todo el terreno del laboratorio se realizó un levantamiento topográfico, y para monitorear la dinámica litoral y la respuesta del talud a la medida de protección implementada, se establecieron perfiles topográficos con precisión milimétrica, y se realizó un levantamiento batimétrico en la zona de influencia del Laboratorio. 

Con el fin de tener series de tiempo de las condiciones oceanográficas, frente al terreno del laboratorio cerca de la zona de Puerto Rey, se instaló un sensor de presión, ubicado en una estructura fija en el fondo del mar. Este sensor realiza mediciones del oleaje y de la temperatura.
Otra de las actividades realizadas en la Fase I fue la implementación del modelo numérico costero, con el fin de determinar la hidrodinámica y el cambio morfológico en la línea de costa, en los sectores de volcán de lodo y de río Hobo, cuya desembocadura se encuentra cercana al terreno del Laboratorio costero. En esta modelación se consideraron parámetros de oleaje, mareas, vientos y el transporte de sedimentos. Por último, en esta fase se hizo la revisión de las especificaciones y propuestas de diseño planteadas para los proyectos de protección costera en Zapata.

Créditos foto: Sandra María Echeverri. Proyecto PIMECLA

En la Fase II se continuó con el monitoreo del talud del laboratorio costero; se instalaron los sacos de suelo-cemento en la parte inferior del talud, con el fin de disipar la energía del oleaje incidente; se hicieron análisis del suelo, y en el tramo no revegetalizado del talud se comenzaron experimentos de siembra de especies herbáceas nativas, evaluando su crecimiento y sobrevivencia. Se realizó un análisis geotécnico del talud del laboratorio costero para evaluar las soluciones recomendadas para controlar la erosión, y para analizar la estabilidad en condiciones actuales y futuras, considerando varios escenarios que pudieran presentarse. En la búsqueda de otras soluciones adaptativas para protección costera, en una zona de playa del laboratorio se realizó un experimento en donde se instaló un espolón temporal y una serie de trampas de sedimentos, y se realizaron implementaciones preliminares de barreras permeables. 

Con el objetivo de evaluar la evolución del terreno, se realizó levantamiento topográfico con énfasis en el talud y la zona sumergida, se realizó monitoreo aerofotogramétrico, se hicieron mediciones de los perfiles topográficos en la parte alta del talud, y se obtuvieron modelos de elevación digital.

Para ampliar la caracterización del terreno del laboratorio y brindar insumos para el adecuado manejo ambiental, se realizó el inventario forestal y se calcularon índices ecológicos con base en la flora encontrada. Como parte de esta actividad también se propuso la siembra de una especie para seto vivo, y la definición de una zona para siembra de mangle. 

Para identificar posibles sitios con erosión costera en el litoral antioqueño, se realizó la inspección e inventario de parte de la línea de costa de los municipios de Turbo y zona sur de Necoclí. En el desarrollo de esta actividad se contó con el acompañamiento de la socióloga, quien se acercó a las comunidades para dar a conocer el programa e informar sobre las visitas a las localidades para la toma de fotografías aéreas.
Otra actividad consistió en examinar el estado y la evolución de la línea de costa antioqueña por medio de información histórica. Para ello se obtuvieron imágenes satelitales que permitieran observar los cambios morfológicos que han ocurrido en el litoral, y calcular tasas de erosión y de acreción en el sector de estudio.

En varios sectores del golfo de Urabá se realizaron mediciones de condiciones oceanográficas. Se efectuaron experimentos con derivadores superficiales y se instalaron equipos para medir velocidad de las corrientes, parámetros del oleaje y temperatura. Continuando con los experimentos numéricos e incluyendo nuevos sectores, se utilizaron los programas XBeach, Delft3D y Wave Watch III, para modelar la energía del oleaje, el transporte de sedimentos y otros procesos costeros.

Como iniciativa de ciencia ciudadana, en esta fase se implementó el proyecto Coast Snap en las playas municipales de Necoclí y Turbo, y en la playa del Laboratorio costero; el objetivo es promover la participación de los ciudadanos en el monitoreo de las playas, a través de la toma de fotografías de estas. Otra actividad dirigida a la comunidad, fue el taller en gestión del riesgo costero para los consejos municipales de gestión del riesgo del Urabá antioqueño; se realizaron sesiones virtuales y dos salidas de campo en la zona.

Finalmente, se efectuó la revisión de los diseños propuestos para la mitigación de la erosión costera en el sector de Zapata y de río Hobo, desde el punto de vista geotécnico; también se actualizó el presupuesto de dichas obras. 

En esta fase se realizaron actividades de caracterización y monitoreo en el área del volcán de lodo. Se realizó la actualización de la topo-batimetría, y se efectuó un análisis aerofotogramétrico para detectar la presencia y/o desaparición de grietas, cárcavas e infraestructura; se examinaron también los desplazamientos de los puntos de control en el área. Adicionalmente, se colectaron muestras de lodo en distintos puntos y profundidades, para analizar algunas propiedades físicas, alimentar modelos del comportamiento del flujo y explicar las variaciones temporales del caudal del lodo.

Volcán de lodo. Créditos foto: Cecilia Bustamante. Proyecto PIMECLA

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De interés

#VuelveALeer: Laboratorio costero, un nuevo esfuerzo para mitigar la erosión, artículo del Periódico Alma Mater. 

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