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Libro-Energia-Undimotriz

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Colección Energías Renovables del Océano

Energía Undimotriz

en la costa Veracruzana, México

Una Evaluación

Geólogo-Geomorfológica de Sitios

Idóneos para el Emplazamiento

de Prototipos Ingenieriles

José Ramón Hernández Santana,

Ana Patricia Méndez Linares y Alexis Ordaz Hernández

Coordinadores

Centro Mexicano de Innovación

en Energía - Océano



Centro Mexicano de Innovación

en Energía - Océano

Colección Energías Renovables del Océano

Rodolfo Silva Casarín, Gregorio Posada Vanegas

Jorge Gutiérrez Lara, Angélica Felix Delgado,

Mireille del Carmen Escudero Castillo

y Edgar Mendoza Baldwin

Editores de la Colección



Energía Undimotriz

en la Costa Veracruzana, México

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica

de Sitios Idóneos para el Emplazamiento

de Prototipos Ingenieriles

José Ramón Hernández Santana, Ana Patricia Méndez Linares

y Alexis Ordaz Hernández

Coordinadores

Instituto de Geografía, unam

Facultad de Geografía, uaem


Hernández Santana, J.R. , A. P. Méndez Linares y A. Ordaz Hernández, 2022. Energía Undimotriz

en la Costa Veracruzana, México. Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica

de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles. Cemie-Océano,

Universidad Autónoma de Campeche. 375 p. doi 0.26359/EPOMEX.CEMIExx2021

© CEMIE-Océano

© Universidad Autónoma de Campeche 2022

Instituto de Ecología, Pesquerías y Oceanografía

del Golfo de México (epomex)

ISBN 978-607-8444-28-1 de la Colección

ISBN 978-607-8444-91-5 del Volumen

DOI: 10.26359/EPOMEX.CEMIE022022


Contenido

Colección Energías Renovables del Océano

Resumen 11

Introducción 13

La Energía Undimotriz en el Contexto

de las Energías Sustentables 17

José Ramón Hernández Santana, Ana Patricia Méndez Linares

y Alexis Ordaz Hernández

DOI: 10.26359/EPOMEX.CEMIE0220221

Condiciones Geólogo-Geotécnicas y Análisis

de Decisión Multicriterio para la Ubicación

de Plantas de Energía Marina en la Zona

Costera Veracruzana 63

Alexis Ordaz Hernández, Héctor Víctor Cabadas Báez,

José Alberto Gómez Navarro y Francisco Noé Popoca Vázquez

DOI: 10.26359/EPOMEX.CEMIE0220222

Morfogénesis del Relieve y Modelado Exógeno Actual 91

José Ramón Hernández Santana, Ana Patricia Méndez Linares,

Daniel Morales Méndez, Andrea Mancera Flores

y Emilio Saavedra Gallardo

DOI: 10.26359/EPOMEX.CEMIE0220223


Morfodinámica Costera: Tendencias en las Últimas

Cuatro Décadas (1976-2017) 157

Daniel Morales Méndez, Emilio Saavedra Gallardo, Andrea Mancera

Flores, José Ramón Hernández Santana y Ana Patricia Méndez Linares

DOI: 10.26359/EPOMEX.CEMIE0220224

Adaptación y Aplicación de un Índice de Vulnerabilidad

Costera en el Litoral Norte del Municipio Actopan,

Veracruz, México 281

Andrea Mancera Flores

DOI: 10.26359/EPOMEX.CEMIE0220225

Aproximaciones Espaciales del Análisis Multitemporal

de la Cobertura Terrestre y del Uso de Suelo

(2000-2017) 323

Ayesa Martínez Serrano

DOI: 10.26359/EPOMEX.CEMIE0220226

Potencialidades Geomorfológicas Locales

para el Aprovechamiento de la Energía Undimotriz

en Costas Mexicanas: un Reconocimiento

con Google Earth 355

José Ramón Hernández Santana, Ana Patricia Méndez Linares,

Andrea Mancera Flores, Daniel Morales Méndez y Emilio Saavedra Gallardo

DOI: 10.26359/EPOMEX.CEMIE0220227


Colección

Energías Renovables del Océano

Uno de los objetivos centrales del Centro Mexicano de Innovación en Energía

del Océano (cemie-Océano), es dar a conocer, de manera ágil y abierta, los

resultados técnicos derivados de las actividades realizadas por los investigadores,

estudiantes y empresarios que en él participan. La meta es alcanzar a la

sociedad civil y a otros actores técnicos, estudiantiles, empresariales e institucionales

públicos y privados tanto para mantenerles informados como para, a

través de un ejercicio de conciencia energética, iniciar nuevas interacciones y

vínculos de colaboración alrededor de las energías del océano.

La colección de libros Energías Renovables del Océano está compuesta por

las diferentes temáticas que aborda el cemie-Océano, y se compone de la

revisión de los Estados del Arte asociados al desarrollo del aprovechamiento

de las energías por gradiente térmico, gradiente salino, oleaje y corrientes, así

como de los avances en almacenamiento de energía e interconexión a la red

eléctrica, materiales, aspectos ambientales y modelación numérica y física. La

colección, además de encontrarse en las bibliotecas de las 45 instituciones

que conforman el cemie-Océano, podrán ser descargados electrónicamente

sin costo en la página de internet www.cemieoceano.mx

Esperamos que esta colección sea de utilidad para quienes, como todos los

miembros del cemie-Océano, estamos convencidos de que el cambio en el

paradigma energético de nuestro país, es una meta alcanzable que pasa por

el camino de la formación de recursos humanos de alto nivel y que requiere el

máximo de las capacidades de las personas e instituciones educativas, comerciales

y de base tecnológica con las que contamos.

Los editores

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CEMIE-Océano

Agradecimientos

Los autores reconocen y agradecen al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología,

y a la Secretaría de Energía, el soporte presupuestario al proyecto 249795

“Centro Mexicano de Innovación en Energía del Océano (cemie-Océano)”, así

como al Instituto de Geografía de la unam, por el apoyo en las investigaciones

en condiciones de campo. A los editores nuestro agradecimiento por la ardua

tarea de preparar los materiales textuales, gráficos, cartográficos y fotográficos

con vistas a “darle vida” a la obra.

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Centro Mexicano de Innovación

en Energía - Océano

Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos

para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Resumen

El futuro de las energías alternativas y renovables, en especial de las energías

oceánicas y entre ellas la undimotriz, comienza a delinearse de una

manera diáfana por las políticas energéticas de una gran parte de las

naciones más desarrolladas y de otras consideradas como emergentes, de la

mano con los avances científicos y tecnológicos de los últimos cincuenta años,

y con el interés de las empresas ingenieriles y de los inversionistas industriales

de hoy.

La presente obra pretende recoger, de manera sucinta, una revisión de los

avances y retos gubernamentales, científicos, tecnológicos y empresariales en

materia del aprovechamiento de la energía undimotriz, transitando por más de

dos decenas de países, lo que muestra la voluntad y decisión por desarrollar

esta nueva fuente de energía sustentable, limpia y eficiente.

Dada la extensión costera de México, se seleccionaron las costas del estado

de Veracruz para emprender la búsqueda y evaluación de sitios potencialmente

idóneos, desde el punto de vista geólogo-geotécnico y geomorfológico.

Para ello, se identificaron aquellas localidades de concentración energética

del oleaje por evidencias de formas abrasivas en el relieve costero. En esta

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CEMIE-Océano

dirección, se realizaron levantamientos geólogo-geotécnicos en siete sitios,

como Barra de Cazones, Miradores, tómbolo de Villa Rica, Punta Roca Partida,

Playa Hermosa, Montepío y Balzapote, así como las evaluaciones de vulnerabilidad

a diferentes procesos geólogo-geomorfológicos adversos, como un

llamado preventivo a las obras de construcción civil para soportar los dispositivos

y alargar su vida útil.

Acompañan a los estudios geológicos, las caracterizaciones morfológico-morfométricas

del relieve, los levantamientos morfogenéticos de los sitios

y su entorno, la evaluación orientativa de la génesis e intensidad de los procesos

exógenos modeladores del relieve, la morfodinámica de la línea costera

durante 44 años (1973-2017) y la propuesta, a manera de ejemplo, de un índice

de vulnerabilidad costera en el municipio Actopan.

Los cambios de cobertura y del uso de suelo son analizados, no solo como

expresión de una dinámica de actividades humanas o de conservación a nivel

local, si no como un indicador del grado de antropización y de su intensidad en

los últimos años. Todos estos resultados constituyen una línea base previa al

emplazamiento de los dispositivos undimotrices, así como la oferta académica

de un diagnóstico para una planeación acertada, no tanto en la macro, como

en la micro-localización de los enclaves ingenieriles.

Finalmente, las posibilidades de la percepción remota soportadas en Google

Earth, facilitaron el reconocimiento y la evaluación preliminar de 147 localidades

con potencialidades para los emplazamientos de conversores energéticos

del oleaje en México: Veracruz (7), Quintana Roo (2), Oaxaca (22), Guerrero (15),

Michoacán (12), Colima (4), Jalisco (15), Nayarit (6), Sinaloa (3), Sonora (5), Baja

California Sur (20) y Baja California (36). La gran mayoría de estas localidades

albergan poblados costeros pequeños como herederos de la conversión de la

energía undimotriz a la eléctrica, una meta social inmediata durante la primera

fase experimental de los emplazamientos de los dispositivos.

Palabras clave: energía undimotriz, geología, geotecnia, geomorfología, sitios

idóneos, cambios de uso de suelo, índice de vulnerabilidad costera, Veracruz,

México.

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Centro Mexicano de Innovación

en Energía - Océano

Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos

para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Introducción

José Ramón Hernández Santana

Responsable técnico

Subproyecto lt-eia-03-01 cemie-Océano

El consumo de energía proveniente de los combustibles fósiles, como el

carbón y el petróleo, aumentó significativamente en el pasado siglo xx

y hasta el presente, debido al crecimiento poblacional acelerado, al exponencial

desarrollo industrial, a la densificación de las redes de transporte

y de comunicaciones nacionales y globales, entre las principales causas que

demandan una ampliación de las redes energéticas de producción a nivel

mundial, para satisfacer el crecimiento económico y el desarrollo social de la

civilización moderna.

Este panorama ha contribuido sustancialmente al incremento de los niveles

de emisión de gases de invernadero en la atmósfera, propiciando además el

calentamiento global y acentuando la variabilidad climática o el cambio a estados

atmosféricos insanos para la humanidad, disminuyendo el espesor de la

capa de ozono e incrementando la acidez de las precipitaciones, perjudiciales

para la agricultura y las labores al aire libre.

Semejantes cambios en el estado y dinámica de la naturaleza planetaria repercuten

en el comportamiento de innumerables procesos y fenómenos en los

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14

CEMIE-Océano

ámbitos meteorológico, hídrico, edáfico y biogeográfico, además de incidir, de

manera nefasta, en las sociedades y en sus actividades socioeconómicas por

alcanzar un desarrollo sostenible, económicamente equilibrado y armónico,

socialmente justo y ambientalmente saludable.

Las principales inquietudes y preocupaciones de la comunidad científica

mundial, de las organizaciones gubernamentales nacionales e internacionales

y de la sociedad civil, en general, dirigidas a la observancia del estado del medio

ambiente, comenzaron en la segunda mitad del siglo xx, intensificándose

en el presente siglo xxi. En gran medida, los consensos científico, político y

social iniciales sobre la problemática, se forjaron a la luz de los conclaves internacionales

denominados Cumbres de la Tierra (Estocolmo, 1972; Río de Janeiro,

1992; Johannesburgo, 2002; Río de Janeiro, 2012), donde se analizaron

y debatieron temas ambientales, la diversidad biológica, el cambio climático,

las energías alternativas o verdes y el desarrollo sostenible, entre los más acuciantes.

Recientemente, en la Cumbre Mundial de Energía del Futuro, celebrada en

Abu Dabi, Emiratos Árabes Unidos, celebrada en el año 2017, se debatieron

enfoques y puntos de vista sobre el desarrollo de políticas para el aprovechamiento

de energías limpias, de una manera eficiente y con el empleo de tecnologías

de bajo coste. En este sentido, el Secretario General de las Naciones

Unidas, António Guterres, expresó en la Cumbre Mundial Austríaca de 2018,

que “es necesario ampliar la inversión en infraestructuras verdes y limpias a

nivel global”, bajo la óptica de la innovación y el desarrollo tecnológicos.

Paralelamente a estas cumbres gubernamentales, se desarrollaron las normativas

para las evaluaciones de impacto ambiental, el trazado de líneas base

ambientales, auditorías ambientales y otros instrumentos, encaminados a una

gestión ambiental adecuada y sostenible de los proyectos energéticos y socioeconómicos

en la mayoría de los países. Los pioneros en el desarrollo de

estas normativas técnicas y jurídicas fueron Estados Unidos de América y Francia,

en los años 70; México, en 1988; y Canadá, en 1992, por citar algunos.

Si la humanidad “aspira a un modelo ambiental saludable y sostenible es importante

buscar fuentes energéticas renovables y armónicas con el ambiente”

expresado por Fausto R. Posso Rivera, profesor de la Universidad de Los

Andes, en la revista Geoenseñanza, en el año 2002. En este sentido, muchos

países han alcanzado algunos avances en materia geotérmica, eólica, solar,

oceánica y biológica, destacando países como Estados Unidos de América,

Marruecos, China, Alemania, España, Francia, Brasil, India, entre los principales.

En México, las políticas y estrategias energéticas más recientes han apostado

nuevamente a las energías fósiles, dejando un estrecho margen para el

desarrollo de las energías alternativas. No obstante, la Secretaría de Energía

(sener) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (conacyt) han impulsado,

en los últimos años, la creación de los Centros Mexicanos de Innovación


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

en Energía (cemie). Estos centros “son agrupaciones de centros de investigación

públicos o privados, instituciones de educación superior, empresas y

entidades gubernamentales que tienen el objetivo de trabajar en conjunto sobre

proyectos dedicados a desarrollar tecnologías, productos y servicios, que

permitan a nuestro país aprovechar su enorme potencial en las principales

energías renovables” (sener,2015).

Ante la política nacional de asimilación de energías alternativas y frente a

la creación del Centro Mexicano para la Innovación de Energía del Océano

(cemie-o), presidido por el Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional

Autónoma de México, el Instituto de Geografía (ig-unam), en coordinación con

la Facultad de Geografía de la Universidad Autónoma del Estado de México

(fg-uaem), encaminó sus esfuerzos hacia la evaluación de las condiciones y

características geólogo-geotécnicas y geomorfológicas en la zona costera veracruzana,

con la finalidad de seleccionar aquellos sitios potencialmente idóneos

para la ubicación de prototipos ingenieriles, dirigidos al aprovechamiento

de la energía undimotriz, siempre velando por garantizar la vida útil de los

mismos y la preservación y protección de los ecosistemas naturales, tanto marinos

como terrestres.

El presente libro, titulado “Energía undimotriz en la costa veracruzana, México:

una evaluación geólogo-geomorfológica de sitios idóneos para el emplazamiento

de prototipos ingenieriles”, presenta los resultados científicos alcanzados

por el equipo interinstitucional y multidisciplinario desde el año 2017. Su

contenido está organizado en siete capítulos, a saber:

La energía undimotriz en el contexto de las energías sustentables; Constitución

geológica, condiciones geotécnicas y susceptibilidad a fenómenos geólogo-geomorfológicos;

Morfogénesis del relieve y modelado exógeno actual;

Morfodinámica costera: tendencias en las últimas cuatro décadas (1976-2017);

Adaptación y aplicación de un índice de vulnerabilidad costera en el litoral

norte del municipio Actopan, Veracruz, México; Análisis multitemporal de la

cobertura terrestre y el uso de suelo (2000-2017); y Potencialidades geomorfológicas

locales en costas mexicanas: un reconocimiento con Google Earth.

En síntesis, representa una contribución a la planeación territorial y a la

optimización de la microlocalización de accidentes geográficos, que reúnen

condiciones geológicas y geomorfológicas adecuadas para la instalación de

prototipos ingenieriles, que aprovechen la energía del oleaje con fines de microgeneración

eléctrica, primero a poblados costeros aledaños en la fase experimental

y, segundo, para la conversión e integración a la Red Eléctrica Nacional

a futuro. La obra muestra un inventario preciso de esos sitios veracruzanos,

pero no agota el intento de perfeccionar las investigaciones geólogo-geográficas

multidisciplinarias en la búsqueda de otras localidades con condiciones

terrestres y oceánicas más prometedoras, como es el Pacífico mexicano,

para la asimilación de este valioso recurso energético –la energía undimotriz–.

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CEMIE-Océano


Centro Mexicano de Innovación

en Energía - Océano

Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos

para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

DOI: 10.26359/EPOMEX.CEMIE0220221

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La Energía Undimotriz

en el Contexto

de las Energías Sustentables

José Ramón Hernández Santana 1 ,

Ana Patricia Méndez Linares 1 y Alexis Ordaz Hernández 2

1

Instituto de Geografía, UNAM; 2 Facultad de Geografía, UAEMex

Resumen

El futuro de las energías alternativas y renovables, en especial de las energías

oceánicas y entre ellas la undimotriz, comienza a delinearse de una manera

diáfana por las políticas energéticas de una gran parte de las naciones más

desarrolladas y de otras consideradas como emergentes, de la mano con los

avances científicos y tecnológicos de los últimos cincuenta años, y con el interés

de las empresas ingenieriles y de los inversionistas industriales del presente.

A nivel mundial, regional y nacional, existen numerosas evaluaciones e incluso

representaciones cartográficas del régimen climático del oleaje y de sus potencialidades

para el desarrollo de la energía undimotriz, así como de la distribución

geográfica de las localidades más idóneas, en aras de su funcionamiento

eficiente. A su vez, existen decenas de dispositivos conversores de energía undimotriz

a eléctrica, algunos en fase de diseño, otros en fase de prueba en labo-

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CEMIE-Océano

ratorios o en producción en condiciones marinas reales, pero pocos en etapa

de comercialización.

Se presenta una revisión sobre los avances experimentados por los países que

van a la vanguardia de los esfuerzos por alcanzar el aprovechamiento de la

energía undimotriz en el mundo, sus condiciones geográficas y potencialidades

energéticas undimotrices, así como algunos de sus resultados en las investigaciones

del clima de olas y su potencia energética, el diseño de dispositivos

conversores, los criterios para la selección de sitios de emplazamiento, y otras

consideraciones técnicas y reportes de interés que ofrecen una idea de las fases

de desarrollo y sobre el progreso en esta quimera necesaria. Entre ellos y

en orden alfabético sobresalen Alemania, Australia, Brasil, Chile, China, Corea

del Sur, Dinamarca, España, Estados Unidos de América, Federación Rusa, Francia,

India, Irán, Italia, Japón, México, Noruega, Nueva Zelanda, Portugal, Reino

Unido y Suecia.

En México son muchos los conflictos actuales por la tenencia de la tierra y el

uso de suelo costero, los cambios dinámicos de la zona federal marítimo terrestre,

entre varios, lo que impide en ocasiones la decisión del emplazamiento del

conversor energético, incluso en lugares indicados y deseables. Paralelamente

al desarrollo de esta futura industria energética undimotriz, debe crearse un

marco legal favorable para el establecimiento de los conversores y de sus redes

de conexión a la red eléctrica local o nacional; esto se agudiza en sectores litorales

de propiedad privada, en áreas residenciales preexistentes, en zonas de

pesca, en áreas naturales protegidas y en otros tipos de ocupaciones, ya sean

productivas o militares, en general. Como se aprecia, esta es una tarea de coordinación

y de negociación intersecretarial consensuada, que debe contemplar

la prioridad geográfica para los enclaves de esta nueva dimensión energética

en un contexto de sustentabilidad nacional. Este escenario es vital para el despliegue

de los dispositivos en las costas más favorables y vigorosas del oleaje.

Palabras clave: energía undimotriz, estado actual, avances nacionales e internacionales.

Palabras clave: energía undimotriz, estado actual, avances nacionales e

internacionales.

Abstract

The future of alternative and renewable energies, especially ocean energies

and among them wave energy, begins to be outlined in a diaphanous way by

the energy policies of a large part of the most developed nations and others

considered as emerging, of the hand in hand with the scientific and technological

advances of the last fifty years, and with the interest of today’s engineering

companies and industrial investors.

At a global, regional and national levels, there are numerous evaluations and

even cartographic representations of the climatic regime of the waves and their

potentialities for the development of wave energy, as well as the geographical

distribution of the most suitable locations, for the sake of its efficient operation.

In turn, there are dozens of converter devices wave to electric energy, some in

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

the design phase, others in the testing phase in laboratories or in production

under real marine conditions, but few in the commercialization phase.

A review is presented on the advances experienced by the countries that are at

the forefront of efforts to achieve the use of wave energy in the world, their geographical

conditions and wave energy potential, as well as some of their results

in the researches about the waves climate and their energetic power, the design

of converter devices, the criteria for the selection of emplacement sites, and other

technical considerations and reports of interest that offer an idea of the development

phases and about the progress in this necessary chimera. Among them

and in alphabetical order are Germany, Australia, Brazil, Chile, China, South Korea,

Denmark, Spain, United States of America, Russian Federation, France, India,

Iran, Italy, Japan, Mexico, Norway, New Zealand, Portugal, UK and Sweden.

In Mexico there are many current conflicts over land ownership and the use of

coastal land, the dynamic changes of the federal maritime land zone, among

others, which sometimes prevent the decision of the location of the energy converter,

even in indicated places and desirable. Parallel to the development of

this future wave energy industry, a favorable legal framework must be created

for the establishment of converters and their connection networks to the local or

national electricity grid; This is exacerbated in privately owned coastal sectors,

in pre-existing residential areas, in fishing areas, in protected natural areas, and

in other types of occupations, whether productive or military, in general. As can

be seen, this is a task of inter-ministerial coordination and agreed negotiation,

which must consider the geographical priority for the enclaves of this new energy

dimension in a context of national sustainability. This scenario is vital for

the deployment of the devices on the most favorable coasts and the strongest

waves.

Keywords: wave energy, current status, national and international advances.

La energía undimotriz y su desarrollo actual

A lo largo de la historia, la explotación de los recursos marinos por las diferentes

civilizaciones ha sido una necesidad vital para la alimentación y para la

esfera farmacéutica, pero con el desarrollo del comercio y del turismo costero

durante los últimos decenios, una considerable fuente de ingresos fluyó en

muchos países, donde el rubro principal del crecimiento de su producto interno

bruto radica en dichas actividades.

Por otra parte, la necesidad del intercambio comercial, y del transporte de

productos y materiales delineó gradualmente una red de rutas de navegación

y ciudades puertos, que con el paso de los siglos derivó en la concentración

de la población en las costas de la mayoría de los países que se abren al océano

y a los mares, tanto en ciudades como en lo que De Andrés y Barragán

(2016) denominan aglomeraciones costeras, que según estos autores han su-

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20

CEMIE-Océano

perado en casi siete veces la población existente en dichos entornos costeros,

con respecto a mediados del siglo xx.

A principios del siglo xxi, de acuerdo con Burke et al. (2001) y Lindeboom

(2002), alrededor de la mitad de la humanidad estaba establecida en las zonas

costeras. Según la Organización de las Naciones Unidas (2017), el 37 % de la

población vive en ciudades y comunidades costeras, cerca de 2 400 millones

de personas están asentadas a menos de 100 km de la costa, y de ellas, 600

millones por debajo de los 10 m de altitud.

En el caso de los Estados Unidos de América, el censo del año 2000 reportó

el 37 % del total nacional (Crowell et al., 2007), pero las estimaciones actuales

de la National Oceanic and Atmospheric Administration (noaa, 2021) reportan

que 127 millones de personas, el 40 % de la población del país, vive en las zonas

costeras, incluso con una densidad de población cinco veces mayor.

México no escapa a una situación similar, pues según Azuz-Adeath y Rivera-Arriaga

(2009), un 18.1 % ocupaba estos espacios litorales en el año 2005;

ya en el año 2015, la población total de los municipios costeros de México

alcanzaba unos 18 937 581 habitantes, el 15.8 % de la población nacional

(Azuz-ADeath et al., s/f).

Otros países asiáticos presentan situaciones más extremas, con mayor proporción

de población en las zonas costeras bajas de todo el mundo: China

(11.30 %), India (10.23 %), Bangladesh (10.10 %), Vietnam (6.89 %) e Indonesia

(6.28 %) y juntos representaron el 56 % de la población mundial en zonas costeras

bajas en el año 2000, con 353 millones de personas, el 5.8 % de la

población mundial (Neumann et al., 2015). Más alarmante aún se expresa la

proyección de estos países, elaborada por estos autores, al estimar que en

el año 2060 contarán hasta con 745 millones de personas, el 6.6 % de la población

del orbe. Independientemente de la vulnerabilidad a inundaciones o

penetraciones marinas, debido al ascenso del nivel medio del mar, estos territorios

demandarán altos consumos de energía para los diferentes sectores de

la economía y, en algunos casos, con metas de sobrevivencia.

Esta distribución geográfica de las sociedades contemporáneas, especialmente

las que poseen menor desarrollo y están establecidas en la zona costera,

así como su desarrollo socioeconómico ascendente, demandan de un

creciente consumo energético, que indiscutiblemente, en el contexto de las

energías alternativas y renovables, garantizaría la energía del océano en todas

sus manifestaciones, ya sea mareomotriz, undimotriz, corrientes marinas, y la

generada por las diferencias del gradiente térmico y del salino entre diferentes

horizontes de la columna vertical del océano, aunque no se puede perder

de vista, que la conversión de energía eléctrica renovable, en general, y del

océano, en particular, debe ser económicamente competitiva, para que satisfaga

las dimensiones del verdadero crecimiento sostenible (Leijon et al., 2006).

Por citar un ejemplo, para el caso del aprovechamiento undimotriz, Pontes y

Falcão (2001), estiman que la contribución mundial de las olas a la producción


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

de energía oscila entre el 10 y 50 % del consumo mundial de electricidad, lo

que contribuiría sustancialmente al reemplazo de las energías fósiles (petróleo,

carbón y gas) y a resolver uno de los grandes desafíos de nuestro tiempo,

que determinan la calidad de vida y la propia sobrevivencia humana, como

la eliminación total y definitiva de las emisiones de los gases de invernadero,

meta propuesta en el Protocolo de Kyoto del año 1997. Indiscutiblemente, el

mayor reto que enfrentará la humanidad durante el presente siglo xxi será proporcionar

un acceso universal a la energía, de forma que se consiga que este

mundo sea seguro, limpio y sostenible (Gil-García, 2008).

Las crisis energéticas y una nueva mentalidad del mundo que nos rodea

son las principales causantes de este cambio (Domínguez-Gómez, 2008), pero

ante esta nueva encrucijada, muy notables son las potencialidades de muchos

países, como en Chile, que alcanzan 1 600 TWh, equivalente a más de 23 veces

su consumo eléctrico y representa el 9 % de la demanda global (Hassam,

2009), aunque Maehlum (2013) señala, que si se explota completamente el

recurso undimotriz, se estima que aproximadamente el 40 % de la demanda de

energía global, se solventaría por esta energía oceánica.

En consonancia con ello, la Agencia Internacional de Energía (iea-oes) estima

que se pueden generar hasta 80 000 TWh de energía undimotriz en todo

el mundo por año (Ocean Energy Centre, 2018), montos que coinciden con lo

calculado por Sannasiraj y Sundar (2016), quienes indican valores entre 8 000

y 80 000 TW/año.

Actualmente se contempla que la tercera revolución energética suceda en

dos o tres décadas, estimándose que para el periodo 2040-2050, el petróleo

será desplazado por completo por las energías alternativas (Álvarez-Macías,

2020).

El intercambio de materia y energía oceánicas está determinado por la desigual

distribución de la energía solar sobre su superficie, determinada por la

inclinación del eje de la Tierra (23° 27’ sobre la eclíptica), y los movimientos

de rotación sobre su eje y de traslación alrededor del sol, determinantes del

régimen diurno y estacional anual respectivamente. La superficie oceánica del

planeta es de 361.8 millones de kilómetros cuadrados (Charette y Smith, 2010),

correspondiente a su 70.9 %, siendo el tipo de superficie terrestre con mayor

extensión y recepción de la energía solar.

Esta recepción y distribución diferenciada de la energía, genera distintos

campos de temperatura y presión atmosféricas, régimen de vientos y generación

de sistemas de oleaje, determinando regiones con diferente densidad

energética de las olas (figura 1). Las costas atlánticas y pacíficas bajo la prevalencia

de los Vientos del Oeste, en latitudes medias, que generan fuertes

oleajes (Bernhoff et al., 2006), concentran altos potenciales de energía undimotriz

(Iglesias y Carballo, 2009), tales son los casos de regiones de Noruega,

Irlanda, Reino Unido, Francia, España y Portugal (Henfridsson et al., 2007), así

21


CEMIE-Océano

como el noroeste y noreste de los Estados Unidos de América, Sudáfrica, China,

Japón, Chile y Argentina.

Por estas condiciones geográficas, la mirada hacia la conversión de la energía

undimotriz ha estado dirigida fundamentalmente hacia el oleaje de los

océanos en las latitudes septentrionales (Bernhoff et al., 2006) (figura 2), aunque

estos autores también refieren otras regiones potenciales en aguas relativamente

más tranquilas, con regímenes de olas más suaves, pero constantes,

Figura 1. Distribución geográfica del recurso energético undimotriz y mareomotriz. Fuente: Scottish

Enterprise (Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, s/f).

Figura 2. Distribución mundial de la energía undimotriz, en KW/m. Fuente: Kofoed et al. (2006).

22


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

como el Mar Báltico, el Mediterráneo y las áreas oceánicas más cercanas a la

línea del Ecuador. En el hemisferio sur, en el caso de Australia, Hughes y Heap

(2010) plantean que las variaciones estacionales del recurso energético undimotriz

son consistentes con los patrones climáticos regionales, caracterizados

por los vientos Alisios del Sureste, en invierno; el monzón de verano, en el

norte; las tormentas templadas de invierno; y las brisas marinas de verano, en

el sur.

En el caso de China, país que encabeza la mayor población mundial, con

1.4 billones de habitantes, en 2021 (unhcr, 2021), las áreas de alta ocurrencia

de fuertes oleajes se encuentran en la mayoría de las aguas del Mar de China

oriental y del Mar de China meridional centro-norte, por encima del 80 %

(Zheng et al., 2013). Según la estimación de la Administración Estatal Oceánica

de la República Popular de China, la energía undimotriz tecnológicamente disponible,

se focaliza en las costas cercanas de China y representa casi la mitad

de la producción de electricidad del país y, a su vez, en las diez principales

provincias de China, la energía de las olas supera los 100 MW (Zhang et al.,

2009). En general, la densidad de energía eólica y undimotriz es máxima en

invierno, con valores medios en otoño, y en primavera y verano alcanza la mínima

(Zheng et al., 2013), lo que traza la posibilidad de su aprovechamiento en

las próximas décadas, una vez que los diseños tecnológicos vislumbren altas

tasas de eficiencia, y bajos costos de operación y mantenimiento.

Según Falnes (2007), como promedio a lo largo de los años, los niveles de

potencia de las olas en alta mar, en el rango de 30-100 kW/m, se encuentran

en las latitudes entre los 40° y 50°, con menos niveles de potencia al sur y al

norte, y en la mayoría de las aguas tropicales, el nivel medio de potencia de las

olas es inferior a 20 kW/m (figura 2).

Lamentablemente para el medio ambiente global, en materia energética las

naciones quizás optaron por los recursos más viables en el siglo xix y xx,

de acuerdo con la tecnología existente e intereses corporativos de entonces,

como son la extracción del carbón y de los hidrocarburos, con sus consecuentes

secuelas de contaminación atmosférica y de inducción de cambios en el

clima, como el aumento de los gases de invernadero, el calentamiento global,

el ascenso del nivel medio del mar, y el aumento de la vulnerabilidad a los

ecosistemas y a los asentamientos humanos costeros. Ante esta problemática,

ya a mediados del siglo xx, algunos actores gubernamentales, instituciones

académicas, científicos y organizaciones sociales comprendieron que la única

solución a los problemas del hábitat mundial era el desarrollo de tecnologías

sostenibles y económicas para el aprovechamiento de las energías alternativas

o verdes, como la bautizan los ecologistas, entre las que figuran la geotérmica,

la solar, la eólica, la bioenergía y la energía oceánica.

Estudios de una amplia revisión en Europa, asumidos por Clément et al.

(2002), indican que las primeras ideas reportadas sobre convertir la energía

del oleaje se manifestaron por Girar & Son, en Francia, en 1799. A su vez, Lei-

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24

CEMIE-Océano

shman y Scobie (1976) documentaron el desarrollo de un dispositivo patentado

en Gran Bretaña, en 1855.

Referencias de Falnes (2007) relacionan varios intentos a partir del año 1940,

como el desarrollo de dispositivos por Yoshio Masuda, con miras al aprovechamiento

de la energía undimotriz; los esfuerzos del escocés S. Salter, un pionero

y laureado de la energía del oleaje; el noruego K. Budal (Budal y Falnes, 1975),

y del estadounidense M. E. McCormick, en 1973. En los años 80 y de manera

muy incipiente, el innovador cubano A. Venereo Morales diseñó un sistema

de engranajes y boyas de grandes dimensiones, deslizables por un sistema

de railes inclinados para la asimilación de la energía del oleaje, posiblemente

registrado en el antiguo Comité Estatal de Normalización de Cuba, en aquellos

años, pero nunca materializado ni tan siquiera divulgado.

Para el diseño y la construcción de prototipos ingenieriles de conversión de

la energía del oleaje es esencial la producción de la mayor cantidad de energía

al menor costo posible y de manera amigable con el medio ambiente (Kofoed

et al., 2006).

Paralelamente a las investigaciones y diseños tecnológicos, una explotación

exitosa del recurso undimotriz requiere de su evaluación precisa, debido a las

significativas variaciones del clima de las olas (Iglesias y Carballo, 2009). A su

vez, los convertidores de energía deben presentar diseños adecuados con

umbrales de seguridad, que les permitan sobrevivir a los picos de potencia

undimotriz y requerir tecnologías de baja inversión y costos mínimos de mantenimiento

(Leijon et al., 2006).

Bernhoff et al. (2006) fundamentan que para obtener dichos requisitos es

necesario considerar la disponibilidad de la fuente de energía, la eficiencia de

su asimilación, las posibles pérdidas en su trasmisión, así como las condicionantes

sociales y ecológicas del territorio, sin perder de vista que las decisiones

de emplazamiento de los prototipos ingenieriles también deben considerar

los precios locales de otras energías.

Las grandes ventajas de la energía undimotriz como energía renovable, según

Urban et al. (2007) e Iglesias et al. (2009), son su abundancia, su alta densidad

de potencia, su predictibilidad, su posibilidad de uso relativamente alto,

su bajo impacto visual y medioambiental.

Algunos autores, como Nobre et al. (2009) emplean el análisis geoespacial

multicriterio, soportado en sistemas de información geográfica, para la identificación

de los sitios idóneos para la ubicación de las granjas de prototipos

de aprovechamiento del oleaje, debiendo considerar innumerables factores

como la profundidad del mar, la distancia a la costa y a la red eléctrica en tierra,

las condiciones geológicas y geotécnicas, los posibles impactos al medio ambiente,

las condiciones administrativas y logísticas, así como las limitaciones

tecnológicas.

También es importante conocer las condiciones geomorfológicas y la dinámica

de los procesos modeladores del relieve, como garante de la existencia


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

morfológica de efectos abrasivos del oleaje y como soporte para las construcciones

civiles para la instalación de los prototipos en la costa (onshore). En

estas consideraciones, deben valorarse los criterios de Tschopp-Mota y Pinto

(2014), de que algunas áreas cercanas a la costa pueden tener un potencial de

energía undimotriz equivalente al de las regiones costa afuera.

Iglesias et al. (2009) incorporan otros aspectos en la evaluación, como la

proximidad a puertos, a rutas de navegación o a áreas de acuicultura y pesca,

sitios arqueológicos marinos, áreas de interés militar, entre varios. Por supuesto,

la participación democrática de la sociedad, residente en las zonas costeras

destinadas a la instalación de dispositivos y parques energéticos, es vital para

el éxito de la aceptación a estos nuevos paisajes antrópicos, donde se conjuga

la belleza natural y la necesidad social al recurso.

Una herramienta solidaria con estos nobles propósitos será la ejecución de

manifestaciones de impacto ambiental, regional o local, con la garantía de la

transparencia y de la honestidad gubernamental y técnica en todo el proceso,

siempre contando con la participación y aprobación consensuada de la población

involucrada.

Otra arista de la problemática es la diferencia de energía entre las olas de

altamar con las cercanas a la costa, aunque existen autores que valoran altamente

la distribución direccional de las olas incidentes (Folley y Whittaker,

2009; Zhang et al., 2009), lo que permitiría el aprovechamiento del recurso en

costas relativamente someras. Para los países con grandes extensiones costeras

y regímenes vigorosos de olas, esta dirección del desarrollo energético

abre muchas posibilidades para la salud ambiental de sus sociedades y para

el crecimiento económico, como expresa Zhang et al. (2009) con relación a

China, donde el mercado de la energía es enorme y comienza a generar innovaciones

en la industria, en general.

En este sentido, para Iglesias et al. (2009) las instalaciones en alta mar parecen

las más adecuadas para proporcionar energía a las redes eléctricas nacionales,

mientras que las cercanas a la costa serían más eficientes para abastecer

a industrias específicas. Esta última afirmación está relacionada con el caso

de Veracruz, México, estudiado en este proyecto y presentado en los próximos

capítulos, con miras a la microgeneración eléctrica a poblados costeros, algunos

con incidencia turística.

Si bien la conversión de la energía de las olas aún no está probada del todo

a escala comercial, se siguen realizando avances significativos en la investigación,

el diseño y las pruebas (Lenee-Bluhm et al., 2011), actualmente más

de 20 proyectos se desarrollan a nivel mundial, aunque casi todos están en

las etapas de investigación y desarrollo, experimental o de prueba conceptual

(Hughes y Heap, 2010).

Estos autores clasifican las evaluaciones de los recursos en dos categorías:

las mediciones y predicciones climáticas, y la concentración energética, según

la batimetría, configuraciones costeras, la eficiencia y limitaciones de los

25


CEMIE-Océano

convertidores, entre muchos aspectos. Un detalle restrictivo en el aprovechamiento

de la energía de las olas es la inestabilidad de sus parámetros físicos

y energéticos, es por ello, que el desarrollo a gran escala de convertidores de

energía undimotriz requiere cuantificar el recurso potencial (Gunn y Stock-Williams,

2012), aunque para Clement et al. (2002), la energía de las olas es un

recurso energético renovable con la densidad energética más alta, entre todas

las energías renovables. En tal sentido, la Ocean Energy Europe, el organismo

principal de la industria en Europa tiene como objetivo 100 GW de capacidad

instalada para el año 2050, cubriendo el 10 % de la demanda de energía de los

estados miembros de la Unión Europea (Recharge, 2020).

Existen numerosos avances en materia de energía oceánica a nivel mundial,

en las últimas tres o cuatro décadas, sobre todo en países desarrollados, muchos

integrantes del G7 y del G20, pero unido a estos pasos iniciales existe

la voluntad política, el apoyo gubernamental, la acción en la investigación, el

desarrollo y la innovación de instituciones, y el interés y el potencial inversionista

empresarial, que conjugados abrirán el trecho de una nueva revolución

energética, en la que la energía oceánica, en general, y la undimotriz, en particular,

desempeñarán una posición vanguardista en la absorción de estas energías,

su conversión a energía eléctrica y la transmisión a las redes eléctricas

nacionales. De acuerdo con el Centro Europeo de Energía Marina (emec) existen

actualmente 226 desarrolladores de energía undimotriz en todo el mundo

(González-Ramírez et al., s/f).

Por este sendero deberán progresar el liderazgo ingenieril, la competitividad

en toda su gama, la seguridad jurídica en las inversiones, tanto gubernamentales

como privadas, y el incesante desarrollo de la ciencia y la tecnología por

alcanzar la excelencia energética, y que los tiempos de la amenaza del cambio

climático vayan desapareciendo, en la medida que el carbón y los hidrocarburos

sean sustituidos por las nuevas energías limpias, renovables y purificadoras

de la atmósfera actual. Con ello las generaciones actuales abrigarán la

satisfacción de salvaguardar la continuidad y los destinos de la humanidad.

La experiencia mundial en el aprovechamiento de la

energía undimotriz: una mirada hacia algunos países

El necesario interés de las naciones por las energías alternativas y sostenibles,

así como la extensión académica y tecnológica de los estudios sobre el espectro

energético de las olas, han cobrado fuerza en las últimas tres a cuatro

décadas. Una revisión sucinta de las principales revistas científicas que divulgan

sus resultados internacionales, como Journal of Renewable Energy, International

Journal of Marine Energy, Journal of Ocean Engineering and Marine

Energy, Journal of Power and Energy Engineering, Journal of Marine Science

and Technology, Journal of Energy Storage, Energy Reports, Renewable and

Sustainable Energy Reviews y Energy Technologies and Assessments, entre

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

las principales, así como las páginas Web empresariales y sus newsletters, registran

las fases incipientes de este desarrollo científico y tecnológico, a partir

de los años 80 y 90, consolidándose en el presente siglo. A continuación se

mencionan, en orden alfabético, a los países que más han avanzado en este

esfuerzo por alcanzar la energía sostenible en el mundo, sus condiciones geográficas

y potencialidades energéticas undimotrices, así como algunos de sus

resultados en las investigaciones del clima de olas y su potencia energética,

el diseño de dispositivos convertidores, los criterios para la selección de sitios

de emplazamiento, y otras consideraciones técnicas y reportes de interés que

ofrecen una idea de las fases de desarrollo y avances generales en esta ambición

necesaria.

Alemania

Alemania no se ha caracterizado por un amplio aprovechamiento de la energía

oceánica, en general, y la undimotriz, en particular. Basándose en datos del

Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar, Roca (2019) señala que la

producción de energía renovable ha alcanzado el 47 % de la generación eléctrica

total en los primeros siete meses del año 2019, sobresaliendo las energías

eólica y solar con más de un tercio de la generación total. Según dicho

Instituto, la generación eléctrica de la red pública en ese año alcanzó los 385.2

TWh, de las cuales el 23.2 % (89.61 TWh) correspondió a la energía eólica, el

10.8 % (41.73 TWh) a la solar, el 8.7 % (33.60 TWh) a la bioenergía (biomasa), el

9.1 % (15.67 TWh) a la hidroenergía, todas dentro de las energías alternativas.

La energía derivada del carbón y del gas alcanzaron juntas el 39.2 % (151.47

TWh) y la nuclear el 13.4 % (51.58 TWh).

Sin embargo, en este informe no se presentan datos energéticos derivados

del aprovechamiento de la energía oceánica, en ninguna de sus manifestaciones

dinámicas, lo que refleja poco desarrollo actual de estas energías alternativas,

limpias y sustentables, aunque desde el año 2015 algunas compañías

desarrollan convertidores undimotrices y eólicos asociados, como sinn Power,

que ofrece soluciones energéticas utilizando las olas, los vientos suaves y la

energía fotovoltaica, según las condiciones climáticas de cualquier lugar, y a

precios competitivos (Energías renovables, 2020). Esta misma fuente del ramo

energético menciona, que sinn Power ha diseñado y construido plataformas,

sometidas a olas de hasta seis metros de altura, lo que reduce el riesgo de pérdida

o quiebre de dispositivos, garantizando su vida útil, como no ha sucedido

en el caso noruego, con naufragios de estructuras convertidoras.

Con respecto a las potencialidades undimotrices del país, el análisis del potencial

teórico y la tecnología de punta indican que la Zona Económica Exclusiva

de Alemania, en el Mar del Norte, ofrece poco potencial con respecto a la

generación de energía undimotriz (Bömer et al., 2010). Por ejemplo, datos de

coastDat, en el Mar del Norte, señalan valores medios a largo plazo del flujo de

energía de las olas, que alcanzan entre 0 y 8 kW/m, los que indiscutiblemente

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CEMIE-Océano

fluctúan entre bajos y muy bajos. Estos autores indican que el potencial teórico

de la energía undimotriz es bajo y localizado lejos de la costa alemana, y sus

potenciales técnico y competitivo de uso son muy bajos. Sin embargo, Alemania

es de los pocos países que poseen información cartográfica en tiempo real

y pronósticos sobre la altura de la ola en mar abierto, su periodo y energía,

además de data proveniente de buques, boyas y estaciones meteorológicas,

con lo que ofrece un abanico de posibilidades para las investigaciones undimotrices,

disponible en la página https://es.surf-forecast.com/weather_maps/

Germany.

Ante estas condiciones del bajo potencial undimotriz alemán, las empresas

alemanas con gran experiencia apuntan a la asistencia específica de proyectos

individuales en el extranjero y, en este sentido, es notable su presencia

en el Reino Unido, Portugal, Suecia, Noruega, Corea del Sur, China, Francia y

España, y en menor medida, en Finlandia, Dinamarca, Taiwan y Rusia (Bömer

et al., 2010), quienes plantean que es poco probable que Alemania alcance

significativamente el liderazgo demostrado por estos países, aunque el marco

legal nacional facilita el desarrollo y las inversiones en este novedoso campo

energético oceánico.

Aprovechando estas posibilidades de exportación de experticia empresarial,

el desarrollador undimotriz sinn Power GmbH trabajó, a partir del año 2017, en

el puerto griego de Heraclión, en la isla de Creta, en un proyecto constructivo

de cuatro convertidores de energía undimotriz (dos de segunda generación)

denominado “prueba de un concepto modular para la generación de electricidad

conforme a la red, a partir de olas oceánicas irregulares en una matriz de

generador”, que culminó en el año 2019 (Bard y Thalemann, 2018).

Como en muchas otras direcciones creativas de la ingeniería y además de

su propio desarrollo undimotriz, Alemania posee grandes potencialidades de

innovación, de diseño, de construcción ingenieril y de valoración costo/beneficio

para extender sus experiencias científicas y empresariales en otros rincones

marítimos del orbe. Esta es otra modalidad de contribución al desarrollo

sostenible y de garantizar paulatinamente la calidad ambiental global.

Australia

En las últimas décadas, las investigaciones sobre las perspectivas de la energía

undimotriz señalan a la región meridional de Australia (Tasmania, Victoria,

Australia occidental y meridional), como la más enérgica, con casi cinco veces

las potencialidades de la porción septentrional, alcanzando un promedio en el

tiempo de 25 a 35 kW/m (Hughes y Heap, 2010). En contraparte, estos autores

destacan que las plataformas de Nueva Gales del Sur y el sur de Queensland

presentan niveles moderados de energía del oleaje entre 10 y 20 kW/m, y la

plataforma septentrional solo valores inferiores a los 10 kW/m. Hemer et al.

(2008) registraron valores de potencia promedio anual de 35 a 65 kW/m en

el margen meridional, mucho más elevados que los reportados por Hughes y

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Heap (2010), pero con extremos durante el invierno, alcanzando de 60 a 85

kW/m.

Estas diferencias, señalan Hughes y Heap (2010), también están determinadas

por la latitud y longitud australiana, que establecen cuatro zonas climáticas:

ecuatorial, tropical, subtropical y templado. Para ellos, el mayor reto para

el desarrollo tecnológico australiano, en materia de un diseño ingenieril sin

riesgos, será el carácter persistente y vigoroso del oleaje sureño del país.

Brasil

En el presente siglo, las investigaciones sobre el clima de las olas, el diseño

ingenieril de dispositivos convertidores undimotrices, así como la evaluación

de sus capacidades y producciones energéticas y su validación por la comunidad

ingeniero-tecnológica, se han incrementado en Brasil. Espíndola y Araújo

(2017) estiman que uno de los análisis más completos fue desarrollado por

Carvalho (2010), seguido por Silva (2013).

La instancia reguladora de electricidad en Brasil anunció la primera generación

de energía de las olas, a partir de una unidad prototipo instalada en el

puerto de Pecem, en San Goncalo do Amarante, estado de Ceará, con una

generación de 50 kW durante diez minutos (HydroReview, 2012).

Una de las condiciones, que según esta fuente argumenta, es que la costa

brasileña presenta buenas condiciones para la producción de energía undimotriz,

debido a su proximidad a poblaciones costeras de alta densidad, estimando

un potencial de producción de 87 GW.

Espíndola y Araújo (2017) presentan una caracterización del recurso undimotriz,

procesando una base de datos de 35 años, así como la evaluación productiva

de tres dispositivos convertidores de energía del oleaje (wec), como

AquaBuoy, Pelamis y Wave Dragon, todos en condiciones fuera de la costa

(offshore). Ellos estimaron un recurso de 89,97 GW, con la mayor potencia undimotriz

promedio de 20,63 kW/m en la parte más meridional, limítrofe con

Uruguay. El análisis de los tres wec se basó en la producción anual de energía

de las olas y en el factor de capacidad, este último de 21,85 % para el dispositivo

Pelamis en la región meridional.

También revelaron la regularidad nacional de que la altura significativa de las

olas aumenta de norte hacia el sur, es decir, de la zona tropical hacia la zona

templada, en las latitudes medias.

Por otra parte, las estimaciones de Souza (2011) arrojan valores energéticos

fuera de la costa por 160 GW, lo que resulta prometedor para el futuro energético

marino del país.

Chile

En América latina, uno de los países con mayor implementación y desarrollo

en el diseño de prototipos ingenieriles para el aprovechamiento de la emergía

undimotriz es Chile. Según Cuevas et al. (2015), existen cinco proyectos

prometedores como Pelamis, Weptos, Oyster, Wave Dragon y Wilefko, con

29


CEMIE-Océano

configuraciones diferentes, todas enfocadas a la conversión de la energía de

las olas, como módulos con capacidad de 2.25 MW, rotores asimétricos con

giros ininterrumpidos, estructuras de extracción de energía cinética de las olas

en rompiente y en condiciones onshore, equipamiento de columna oscilante y

otras modalidades.

Para mantener el crecimiento económico, el gobierno chileno estimaba una

ampliación de la capacidad instalada de 8 GW para el año 2020, existiendo un

potencial entre 500 y 800 MW, que puede explotarse en el canal de Chacao

(Cuevas et al., 2015). Las potencialidades existentes en este país costero del

Pacífico austral podrían satisfacer las demandas eléctricas chilenas y hasta exportar

energía proveniente del océano a naciones aledañas.

China

Destacada por sus avances científicos y tecnológicos a partir de la segunda

mitad del siglo xx y hasta el presente, China constituye una de las civilizaciones

milenarias de la historia humana, caracterizada por la posesión de innumerables

fuentes de datos seculares, en medicina, sismicidad, meteorología y

otras series históricas. Esta faceta no escapa al estudio de la energía undimotriz,

donde se vislumbra como uno de los países punteros en su desarrollo e

implementación, tanto en bases de datos como en investigaciones científicas

y diseños ingenieriles.

En esta dirección, Ya-ge et al. (2003) expresan que en China las investigaciones

sobre el aprovechamiento de la energía undimotriz iniciaron a fines

de los años 70, bajo el soporte gubernamental y en cooperación con otras

instituciones nacionales e internacionales, contando hasta el inicio del siglo

xxi con centrales undimotrices costeras y boyas flotantes de columna de agua

oscilante, y centrales undimotrices pendulares.

Zheng et al. (2013) muestran evaluaciones de los recursos del oleaje con

datos entre 1988 y 2009, apoyados por simulación de olas bajo modelación

numérica, utilizando datos de boyas de Japón y Corea, así como validadas con

registros de campos de vientos de la nasa.

Para el estudio de los recursos energéticos se consideraron diversas variables

como la densidad de energía y su estabilidad, la probabilidad de exceder

el nivel de densidad de energía, la altura de la ola explotable o significativa, la

velocidad del viento explotable y el almacenamiento de energía. Los resultados

alcanzados por Zheng et al. (2013) mostraron que la mayor parte del Mar

de China promedia una densidad de energía undimotriz superior a 2 kW/m y

un almacenamiento de energía undimotriz superior a 4 x 10 4 kW h/m; siendo la

región norte del mar meridional la más prometedora, alcanzando una densidad

de 10-16 kW/m, con un almacenamiento de 8 x 10 4 a 16 x 10 4 kW h/m.

Estos autores, revelaron que en los mares Amarillo y Bohai los recursos son

relativamente más escasos, con una densidad energética de 4 kW/m y un almacenamiento

de 6 x 10 4 kW h/m). Semejantes resultados señalan que la ener-

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

gía undimotriz será una energía futura del país continental, donde las instancias

gubernamentales y las instituciones científico-energéticas la evalúan por

sus amplias perspectivas de aprovechamiento para el desarrollo nacional y

regional, y para poder cumplir con los acuerdos internacionales de sustituir las

energías fósiles por las alternativas para el año 2060, saneando la atmosfera

de las principales ciudades, hoy altamente contaminadas, y restaurar la salud

ambiental del país.

De acuerdo con Zheng et al. (2009), en China los recursos petroleros se agotarán

en 2040, el gas natural en 2060 y el carbón en 2300, lo que implica que

solo las energías alternativas, sobre todo la extracción de energía de las olas

puede ser una solución viable a las enormes necesidades energéticas de un

país como China, con una vasta línea costera. No obstante, los avances de innovación

e implementación, las tecnologías de energía undimotriz están lejos

de su madurez y los dispositivos existentes todavía son deficientes por su alto

costo, su baja eficiencia, sus escasas confiabilidad y estabilidad, y su pequeña

escala (Zhang et al., 2009).

Corea del Sur

Los niveles de importación de energéticos por el país, en el año 2018, indican

la necesidad en la búsqueda de soluciones para la sustitución de las energías

fósiles por fuentes alternativas ecológicamente saludables. Según el World Integrated

Trade Solution (2018), la nación importó aceites crudos de petróleo

o de minerales bituminosos, por un valor de us$ 80 393 245.33; de gas natural

licuado por us$ 23 188 916.22; y de hullas, por us$ 14 668 105.26. Ante

esta sostenida situación, Gunwoo et al. (2011) evaluaron el recurso undimotriz

de alta mar y cercano a la costa con datos entre los años 1979 y 2003, con

simulaciones numéricas del modelo Simulating Waves Nearshore y datos de

boyas, apreciando la mayor potencia media mensual de 25 kW/m, en el sector

suroeste de la península, en invierno.

El estudio reportó una notable estacionalidad del recurso (25 kW/m en invierno

y menos de 10 kW/m en verano) y su carácter regional diferenciado, tales

como que la potencia media anual de las olas fue de 11 kW/m, en el sector

suroeste; de 4 kW/m, en la región meridional; y de 6 kW/m, hacia la parte peninsular

oriental. Para trenes de olas cercanos a la costa, Gunwoo et al. (2011)

registraron valores máximos de potencia undimotriz de 9 kW/m, también al

suroeste de la isla de Hongdo, y precisaron que la potencia de las olas cercanas

puede evaluarse correlacionando su altura significativa con su período.

En este caso de las olas cercanas a la costa, Folley y Whittaker (2009) indican

que la fricción del fondo y la rompiente de las olas arrojan normalmente una

pérdida inferior al 10% de la energía inicial, tanto en su propagación fuera de

la costa, como en sitios cercanos a la misma, lo que es muy buena noticia para

los emplazamientos onshore de los prototipos ingenieriles.

31


CEMIE-Océano

Dinamarca

El gobierno danés ha enfocado su lupa energética en la explotación de la

energía del oleaje del Mar Báltico y del Mar del Norte. Para ello, según Kofoed

et al. (2006), se diseñó un convertidor de energía undimotriz en alta mar -Wave

Dragon-, equipado con turbinas hidráulicas y un sistema de control automático

e instrumentado para monitorear la producción de energía, el clima de olas, las

fuerzas en líneas de amarre, las tensiones en la estructura y sus movimientos.

Para el año 2007, según estos autores, se tenía proyectado el despliegue de

una unidad con producción de energía de 4 a 10 MW en el Océano Atlántico,

emplazado y conectado a la red de un fiordo danés.

En el año 2006, el prototipo del Wave Dragon formaba parte de una planta

de producción de tamaño completo, sometido a pruebas reales en el mar,

localizada en la laguna litoral de Nissum Bredning (Kofoed et al., 2006). Para

el Mar del Norte, se estima un potencial bruto anual de energía undimotriz de

alrededor de 30 TWh (Ramböll, 1999) y para el Mar Báltico de 5 kW/m, y un

potencial total de 56 TWh para todo este amplio mar (Urban et al., 2007), lo

que resulta muy prometedor para el establecimiento de granjas de prototipos

convertidores.

En general, Clément et al. (2002) reconocen que en el noroeste de Dinamarca

el recurso de energía de las olas es relativamente favorable para posibles

desarrollos undimotrices. Estos autores evalúan el recurso anual de Dinamarca

alrededor de unos 30 TWh, con una potencia undimotriz anual de entre 7 y 24

kW/m, procedente del oeste.

España

La actualidad de las investigaciones y diseños de convertidores undimotrices

es muy prometedora en el noroeste de España, como se recoge en los estudios

emprendidos por Iglesias et al. (2009a) en varias regiones costeras de

este país peninsular, como la Costa de la Muerte, donde bajo el empleo de

datos de simar-44, como régimen de viento, del nivel del mar y de la altura de

las olas con un registro de 44 años, pudieron estimar la potencia del oleaje en

dicha región.

Para ello, consideraron los efectos de la propagación de las olas de aguas

profundas hasta las cercanías de la costa, usando el modelo numérico Simulating

Waves Nearshore (Booij et al., 1999), validado por los registros de dos

boyas en profundidades diferentes, tanto en verano e invierno, como en situaciones

extremas de tormenta. Los resultados arrojaron una energía undimotriz

promedio de 50 kW/m y una potencia anual superior a los 400 MWh/m proporcionada,

en su mayoría, por trenes de olas entre 2 y 5 metros de altura con un

período entre 9 y 14 segundos.

Idénticamente para la región de Asturias, al norte de España y frente a las

aguas del Golfo de Vizcaya, Iglesias y Carballo (2010a) utilizaron registros de

olas con boyas y un conjunto de datos retrospectivos para la misma temporali-

32


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

dad, encontrando que la potencia de las olas de altamar supera los 30 kW/m y

la energía anual de las olas es mayor a 250 MWh/m, en siete de los once sitios

de muestreo, y propiciada por olas entre 2 y 5 metros de altura con periodos

entre 11 y 13 segundos. Como áreas idóneas para el emplazamiento de granjas

de dispositivos proponen el occidente de los cabos Vidio y Peñas, este último

más proyectado hacia el Atlántico norte.

En el caso de Galicia, extremo noroccidental español, Iglesias et al. (2009b)

tomaron los registros de tres horas de un modelo de tercera generación para

el período 1996-2005, encontrando que la energía anual de las olas fluctuaba

entre 128.59 y 438.89 MWh/m, y la potencia de las olas promedio varió de

14,68 kW/m a 50,10 kW/m. Los datos obtenidos reportan que la mayor parte de

dicha energía es suministrada por las olas del oeste y noroeste, generadas en

el Atlántico Norte por centros de baja presión que fluyen hacia el este. Más del

50 % de la energía anual de las olas es proporcionada por olas de mediana

altura, con alturas significativas entre 2 y 5 metros, y con períodos pico entre

12 y 18 segundos.

Para las costas localizadas en Cantabria y el País Vasco, Iglesias y Carballo

(2010b), utilizaron el mismo período de 44 años (1958-2001), y los resultados

son cercanos a los anteriores, con una energía undimotriz anual superior a los

200 MWh/m y una potencia promedio de 25 kW/m. La mayor parte de la energía

anual proviene de olas con alturas de 1.5 a 4.0 m, con períodos de energía

de 10.5 a 13.5 segundos, y con dirección media de aguas profundas noroeste

- oeste noroeste.

Los resultados alcanzados por estos autores revelan que la costa norte y

noroeste española dispone de grandes recursos undimotrices, caracterizados

por valores energéticos superiores a los 25 y hasta 50 kW/m, típicos para estas

latitudes medias. Todo este cuadrante geográfico comprendido entre las islas

británicas, España y Francia, constituye una rica zona de intenso oleaje, sobre

todo en invierno, con un flujo de energía del oleaje que varía desde unos 50

kW /m en la costa de Bretaña occidental y Cornwell, hasta 70 kW/m en la costa

noroeste de Escocia y la costa occidental de Irlanda (Mattarolo et al., 2009).

Estados Unidos de América:

Casos del noroeste de Estados Unidos-Pacífico e islas Hawái

Una de las zonas de Estados Unidos con mayor potencial para el desarrollo

de la industria energética undimotriz, lo constituyen las costas del noroeste de

su superficie continental, más al norte de los 30°-35° y hasta los 60° de latitud

norte, bajo el régimen intenso de los vientos del oeste, propios de latitudes

medias y generadores de un clima intenso del sistema de olas oceánicas del

Pacífico norte.

Lenee-Bluhm et al. (2011) evalúan y caracterizan el recurso frente a las costas

de Washington, Oregón y California septentrional, sobre la base del registro

y cálculo de seis parámetros para conocer ininterrumpidamente el estado del

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34

CEMIE-Océano

mar: la potencia de las olas omnidireccionales, la altura significativa de las olas,

el período de energía, el ancho espectral, la dirección de la potencia máxima

de las olas y el coeficiente de direccionalidad. Ello les reveló, que la potencia

promedio de las olas durante los meses de invierno era hasta siete veces mayor

que el promedio veraniego, dado que el flujo de energía invernal tiende

a un período de energía más largo, un ancho espectral más estrecho y una

dispersión direccional reducida, en comparación con el verano.

Estos autores y para esta región, encontraron que los estados del mar con

mayor aporte energético tienen alturas significativas de olas entre 2 y 5 metros,

y periodos energéticos entre 8 y 12 segundos, así como que las alturas

significativas de olas, mayores a 7 metros, contribuyen poco a la energía anual,

aunque son de gran significado para la confiabilidad y la capacidad de supervivencia

de los convertidores de energía en condiciones extremas. Esto es

importante a los efectos de elaborar diseños resistentes a fuertes oleajes y a

la selección de los sitios más adecuados para obtener mayor eficiencia en la

asimilación energética.

Por otra parte, Lenee-Bluhm et al. (2011) determinaron que las ubicaciones

más cercanas a la costa, donde la profundidad media es inferior a 50 m, tienden

a la generación de una potencia de onda omnidireccional más baja, pero

más uniformes en la dirección. Para ellos está claro que los estados del mar,

que ocurren con mayor frecuencia, no son necesariamente los que más contribuyen

a la energía total de las olas incidentes.

Una de las divisas de su valoración es que un convertidor de energía de las

olas del océano debe convertir, de manera confiable, el recurso energético y

sobrevivir a los riesgos operativos, por lo que resulta esencial una caracterización

completa del rango esperado en los estados del mar.

Para el caso de las islas hawaianas, Justin et al. (2011) valoraron que su posición

geográfica en el centro del océano Pacífico es una oportunidad para el

uso de convertidores de energía undimotriz, dado que las tormentas extratropicales,

cercanas a las islas Kuriles y Aleutianas, generan oleajes del noroeste

con una altura de ola significativa de 5 metros, en los meses invernales; que

las generadas durante el verano en la Antártida poseen características más

suaves; y que el flujo de los vientos Alisios del noreste y el oleaje generado

impera casi todo el año. Según estos autores, las olas del noroeste tienen una

enorme potencia, que alcanza los 60 kW/m, siendo más frecuente en invierno,

mientras que las marejadas del sur son más constantes en los meses de

verano, pero con más baja energía, alcanzando 15 kW/m como valor extremo.

Para ellos, las olas de viento son el recurso energético más constante y confiable

durante todo el año, además de que la topografía de las islas aumenta,

aún más, la energía de las olas por la aceleración local de los flujos de viento,

con una potencia undimotriz de 15 a 25 kW/m. Finalmente, proponen como

sitios idóneos al canal Alenuihaha y al suroreste de la isla de Hawái, donde

Chandrasekera y Cheung (1997, 2001) describen fuertes olas y densidad ener-


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

gética a 50 m de profundidad, ideales para el emplazamiento de dispositivos

cercanos a la costa.

Actualmente, la población de Hawái se acerca a un millón y medio de habitantes,

y casi diez millones de turistas la visitan anualmente (Magnet, 2019), lo

que implica una alta demanda energética, que podría compensarse con numerosas

granjas de wec en las cercanías de sus profundas costas. En el presente,

la emec (2014) considera que la presencia de compañías con intereses

undimotrices ocupa un 45 % en los Estados Unidos de América, un notable

motor para ese salto cualitativo y cuantitativo del aprovechamiento de la energía

undimotriz.

Federación Rusa

Una de las inclinaciones básicas de la ciencia rusa es el inventario de los recursos

y fenómenos naturales, no solo del país, si no del mundo, como la obra

Resources and Environment: World Atlas, publicada en el año 1998 (Institute of

Geography, Russian Academy of Sciences, 1998). Gonçalves et al. (2014) también

reportan este tipo de obra, pero para toda Europa, como el Atlas Europeo

de Energía de las Olas (Pontes et al., 1996; Pontes, 1998), que caracteriza estos

recursos en las costas atlántica y mediterránea.

En este sentido, científicos de la Facultad de Geografía de la Universidad

Estatal de Moscú “M. V. Lomonosov” trabajaron en el Atlas Nacional de la Energía

Undimotriz, con datos de los mares Negro, Caspio, Báltico, Barents y Kara,

con información básica de las olas de viento (Hydro International, 2019). En

el marco de este proyecto se desarrolló el método de cálculo del compuesto

óptimo de los dispositivos de energía que utilizan energía solar, eólica y de

las olas para el sistema de energía híbrida. Actualmente, uno de los proyectos

activos es el estudio de los recursos de energía undimotriz de los mares rusos,

mediante el re-análisis meteorológico y el modelo de ondas espectrales, encabezado

por S. A. Myslenkov (ResearchGate, s/f).

En general, en la Federación Rusa las principales fuentes energéticas renovables

descansan en la energía hidroeléctrica, la bioenergía, la eólica, la solar

fotovoltaica y la geotérmica (irena, 2017), estando el desarrollo de la undimotriz

en sus primeros pasos, aunque con perspectivas prometedoras, dada la

extensión de sus costas a los mares de Barents, de Kara, Siberiano del este,

de Bering y de Ojotsk.

Francia

Las costas occidentales europeas, de cara al océano Atlántico, poseen grandes

potenciales de energía undimotriz, generada por olas de los Vientos del

Oeste, intensos en las latitudes medias. Estudios de Gonçalves et al. (2014) reportan

que la Bretaña occidental, en el noroeste francés, presenta un potencial

de olas promedio anual de alrededor de 50 kW/m, que podrían contribuir a la

sustitución gradual de los hidrocarburos por la energía limpia y renovable del

oleaje. También recomiendan el área de Le Croisic, como un sitio de prueba de

35


CEMIE-Océano

energía undimotriz, con un recurso energético de 20 a 25 kW/m durante todo

el año. Para el lado mediterráneo, el nivel de potencia anual es mucho menos

prometedor, del orden de 4-5 kW/m (Clément et al., 2002).

No obstante, las importaciones de combustibles, aceites y otros productos

derivados alcanzó los us$ 82 826 millones, lo que refleja la dependencia de

estos energéticos para avanzar en su desarrollo. Deloitte Conseil (2015) refería

que Francia tenía la meta de alcanzar el 23 % de sus energías renovables para

2020, sin embargo, entre 2005 y 2012 solo el 29 % de dicha meta había sido

logrado.

Estudios recientes realizados por White (2016) en la Francia atlántica, con 54

estaciones desde el Canal de La Mancha y hasta la ciudad de Bayona, en la

frontera con España, en una extensión latitudinal entre los 50° y hasta 43° 22.8’

de latitud norte, y empleando un período de 58 años, arrojaron una potencia

promedio de más de 40 kW/m, con una energía undimotriz promedio anual de

hasta 372 MWh/m, con una dirección predominante de las olas del oeste-suroeste.

Este autor registró una gran variabilidad anual en las estaciones, con la

mayor disponibilidad de energía durante el invierno, casi del 50 %, un verano

tranquilo, con un 7 %, y valores intermedios en otoño y primavera, del 23% y el

21% respectivamente.

Para un análisis multicriterio tomó en consideración la onda potencial en la

estación, el factor de capacidad del convertidor de energía undimotriz, la variabilidad

temporal de la energía, la profundidad y la distancia a la costa. Según

White (2016), además de este análisis de idoneidad, es fundamental que los

sitios estén en las proximidades de una zona costera conectada a la red eléctrica,

con miras a reducir los costos.

India

India tiene un enorme potencial de energía undimotriz y su posición geográfica

en una península, le condiciona abundante acceso a ondas de alta energía (Angre

y Joshi, 2015), del orden de 15-20 y 20-25 kW/m, en las costas occidental y

meridional, y de 0-10 kW/m, en su porción oriental (Sannasiraj y Sundar, 2016); a

lo que Sharma y Sharma (2013), estiman un potencial nacional del recurso de 3

750-7500 MW, considerando un potencial promedio de las olas de 5 a 10 kW/m

para los 7 500 km de longitud del país.

Para esos mismos autores, el potencial undimotriz podría alcanzar 100 kW/m,

variando entre las temporadas de invierno y del monzón, con olas de 20 hasta

alrededor de 200 kW/m.

Renewable Now (s/f), un promotor independiente de comercio y mercado en

energías renovables indicó recientemente, que la compañía estadounidense

Oscilla Power Inc. tiene proyectado un dispositivo de 1 MW, al sur de la India,

junto al puerto internacional de Vizhinjam, en el estado de Kerala. Esta compañía

estima que la intensidad de energía de las olas incidentes promedio anual

en la India, asciende a 60 GW, con 5 GW a 10 GW utilizable.

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Según Sharma y Sharma (2013), en la década de los 80 el país experimentó

con un sistema de energía undimotriz de 150 kW, en Thiruvananthapuram, Kerala,

y la potencia media del sistema fue de 25 kW durante el invierno y de 75

kW durante primavera, verano y el otoño temprano.

La extensión de las costas de la India, su inmensa población y el interés

gubernamental por las energías renovables facilitarán el desarrollo en esta

dirección para los próximos años.

Irán

Khojasteh et al. (2018) afirman que existe un alto potencial para el desarrollo

de la energía marina en el mar Caspio, el golfo Pérsico y el golfo de Omán, lo

que Saket y Etemad-Shahidi (2012) estimaron con series de 23 años (1985-

2007) para el último escenario geográfico, con grandes potenciales en las

proximidades del puerto de Chabahar, donde las olas más enérgicas ocurren

durante el monzón del sureste del océano Índico, entre junio y agosto. Estos

autores encontraron que la mayor parte de la energía anual de las olas ocurre

con alturas de ola significativas entre 1 y 3 m, y períodos de energía entre 4 y

8 s, en la dirección de sur sureste. Para Majidi Nezhad et al. (2018), sitios como

Qeshm, Anzali y Chabahar son prometedores, con un flujo de energía que oscila

entre 500-600 W/m.

Zanous et al. (2019) calcularon que en el mar de Omán la energía undimotriz

alcanza su máximo (17 kW/m), en el puerto de Chabahar, en verano, y la energía

undimotriz máxima en el golfo Pérsico y estrecho de Ormuz, alcanza los 10

kW/m en la isla Kish, en invierno. Para ellos, el puerto de Chabahar, el puerto

de Kangan, la isla de Kish y la isla de Kharg, son localidades de oportunidad

para el aprovechamiento de la energía de las olas. En la ciudad costera de

Tonekabon, al norte de Irán, la potencia media dentro de los 50 km de la costa

es aproximadamente de 3 kW/m, mientras que la potencia más alta, alrededor

de 9 kW/m está disponible más lejos de la costa (Tavana, 2009).

En otras investigaciones, Faiz y Ebrahimi-salari (2011) reportan que el golfo

Pérsico no es una región con alto potencial del oleaje, debido a su muy baja

profundidad y la lejanía a la costa de las zonas profundas, mientras que el mar

de Omán es profundo y cercano a las costas, lo que permite generación de

energía undimotriz, con olas entre 3 y 4 m, y un estimado de energía undimotriz

entre 35.44 y 63 kW/m, sobre todo en Asaloyeh, Gavbandi y particularmente

en el canal Hormoz, las regiones profundas están más cerca de la costa y son

adecuadas para instalar los dispositivos generadores. Estos autores reportan

profundidades adecuadas en el Mar Caspio, donde registraron olas de hasta

12 m con una larga longitud de onda, muy favorables para convertir la energía

del oleaje a eléctrica.

Desde el punto de vista estratégico y operativo, en Irán la falta de financiación,

la mala instalación y el escaso mantenimiento son los principales obstáculos

para la adopción de las tecnologías de energía renovable (Atabi, 2004),

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38

CEMIE-Océano

aunque Pourkiaei et al. (2020), reportan que actualmente se están construyendo

550 MW de energía renovable en el país y la capacidad instalada ha

alcanzado los 575 MW, llevando al empleo a 47 321 personas directa e indirectamente,

a nivel nacional.

Italia

Italia tiene una posición geográfica favorable a la explotación de diferentes

fuentes de energía renovable y actualmente cubre entre 18 y 19 % de la producción

total de energía (Clément et al., 2002). El mayor potencial de energía

undimotriz en Italia se localiza principalmente en la costa occidental de Cerdeña

y Sicilia (Vicinanza et al., 2011), en particular, los valores de la energía

undimotriz se han estimado en 10 kW/m, en la costa occidental de Cerdeña y

en 4.5 kW/m, en la costa occidental de Sicilia (Vicinanza et al., 2011; Vicinanza,

et al., 2013).

Nezhad et al. (2018) analizaron cuatro conversores de energía undimotriz

en aguas poco profundas de la isla de Favignana, costa occidental de Sicilia,

arrojando el mejor funcionamiento el dispositivo Wave Dragon con el software

homer, con una producción energética anual de 1 934.5 MWh/año.

Evidentemente, los convertidores de energía undimotriz se presentan como

una tecnología prometedora y tienen el potencial de aportar grandes cantidades

de energía renovable de bajas emisiones (Waters et al., 2009), pero

también han presentado uno de los problemas tecnológicos más desafiantes

del siglo XXI (Silva et al., 2013; de Andres et al., 2017).

Japón

A pesar del desarrollo científico y tecnológico del país, la intensidad y extensión

de las investigaciones sobre la energía undimotriz comenzaron en la

década de los años 70, impulsada según Hennequin (2016) por la crisis del

petróleo de aquellos años y por el interés gubernamental en la búsqueda de

fuentes de energías renovables. También indica este autor, que en esa década

Japón participó en el mercado de la energía marina, creando un proyecto

de Organismos Técnicos de Capacitación (otec), lo que refleja un avance no

solo de carácter científico y de diseño ingenieril de convertidores, si no en las

perspectivas económicas de esta fuente energética ante los estándares de

eficiencia de las llamadas energías tradicionales o de los hidrocarburos.

Estudios realizados por New Energy and Industrial Technology Development

Organization (nedo, 2013), reflejaron que en el caso japonés la generación

undimotriz es mayor que la mareomotriz, en cuanto a la generación potencial,

con un estimado de 300 a 400 GW, sobre todo en las costas nororientales del

país.

Según nedo (s/f), algunos actores del mercado japonés reconocen un retraso

de muchos años en el camino por el aprovechamiento de la energía oceánica,

por lo que el gobierno ha financiado diversos proyectos (meti, moe y nedo)

con la finalidad de implementar investigaciones demostrativas, a largo plazo,


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

en condiciones oceánicas reales para mejorar el rendimiento y la confiabilidad

energética, mientras se verifican la contaminación biológica, los impactos

ambientales y los problemas relacionados con las operaciones (nedo, s/f). No

obstante, el mercado de la energía oceánica está todavía en pañales y si bien

se han sentado las bases para su crecimiento (Magagna y Wihlein, 2015), aún

no se cuenta con un desarrollo óptimo en la actualidad.

Estos especialistas proponen el desarrollo de los convertidores bajo dos

premisas, primero probar el prototipo en el entorno previsto y cerca del rendimiento

esperado y, finalmente, el emplazamiento del prototipo, a gran escala,

y validado en el entorno marino o costero específico. De acuerdo con datos

gubernamentales, existen varios sitios con fases experimentales de pruebas

undimotrices en las costas de Awashimaura-mura y Kamaishi (Hennequin,

2016).

Sasaki (2012) realizaron mediciones de olas en 25 sitios de observación alrededor

de Japón, entre 1980 y 2009, con vistas a reportar las condiciones

climáticas y tendencias a largo plazo del oleaje, centrándose en las costas

orientales del país y la costa del mar de Japón, con una visión adicional de

toda la zona costera japonesa. Ellos estimaron una energía undimotriz media

anual alrededor para Japón de 6.4 kW/m, con una tendencia creciente de 0.27

kW/m, en 30 años. Para la costa oriental de Onahama e Hitachinaka observaron

tendencias crecientes de 1.49 y 2.17 kW/m, en idéntico período temporal.

Estas tendencias acentúan aún más las potencialidades del aprovechamiento

de este tipo de energía en Japón.

Otros resultados prometedores, señalados por Sasaki (2012), fueron aportados

por Tabata et al. (1980) con una energía promedio de 6 kW/m en 17

sitios con datos, entre 1975 y 1978; por Takahashi y Adachi (1989) con valores

energéticos promedio de 7 kW/m, con datos entre 1970 y 1985; y finalmente

los aportes de Maeda y Kinoshita (1979), que calcularon una energía promedio

anual de 10 kW/m para todo el país. Aunque estos valores no son tan altos

como en otras latitudes o escenarios geográficos oceánicos y costeros, si son

relativamente constantes y estables durante todo el año, por lo que pueden

contribuir a la generación y conversión de energía undimotriz.

Yamada y Nakata (2013) estimaron que la energía marina total en Japón es

de 1.327 GW y sugieren que la producción de energía total anual, extraída de la

energía oceánica, es de 82 a 260 TWh/año, dentro del área marítima japonesa,

donde la distancia desde la costa es inferior a 30 km.

Una línea de diseño de convertidores energéticos muy eficiente y amigable

con el medio ambiente costero está siendo creada por el Instituto de Ciencia

y Tecnología de Okinawa, considerando crear turbinas especiales que recolecten

la energía renovable de las olas y, al mismo tiempo, proteger las costas

de la erosión (inhabitat, 2017). Según esta organización, las turbinas se establecen

en el fondo marino con cables de amarre, cerca de tetrápodos an-

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CEMIE-Océano

ti-erosivos o de barreras coralinas, para de esta manera amortiguar el impacto

costero del oleaje y capturar la energía undimotriz.

Recientemente, el primer ministro de Japón, Yoshihide Suga, anunció previo

a la Cumbre de Líderes sobre el Clima, organizada por la Casa Blanca los días

22 y 23 de abril de 2021, que su gobierno se compromete a reducir las emisiones

con efecto invernadero al 46 % para 2030, tomando como referencia los

niveles del año 2013 (efe, 2021). Este pronunciamiento con visión de sustentabilidad

indiscutiblemente encontrará un real respaldo en la medida que se

aprovechen otras energías alternativas, entre ellas la generada por el océano.

México

Hasta el presente, los programas del sector energético mexicano encaminados

al fomento e innovación de la energía oceánica y su conversión a eléctrica,

no han encontrado eco como capacidad instalada y comercialización (ineel,

2012), aunque sí existe un interés por conocer y desarrollar la tecnología necesaria

para su aprovechamiento, prueba de ello ha sido la creación del proyecto

Centro Mexicano de Innovación en Energía del Océano (cemie-o), financiado

por el conacyt y la sener, a partir del año 2017.

En décadas anteriores, varios especialistas e instituciones nacionales se

adentraron en el campo del estudio del clima marino, del régimen del oleaje,

de su potencia promedio anual y la identificación de los sitios con mejores

condiciones y mayores posibilidades, sin obviar por supuesto, el diseño de

prototipos convertidores de energía undimotriz a eléctrica.

González-Ramírez et al. (2017), estudiaron y calcularon la potencia promedio

por frente de ola (en kW/m) en 25 localidades mexicanas, distribuidas en la

cuenca oceánica del Pacífico, y los mares del golfo de México y del Caribe,

distinguiendo varios grupos con potencialidades diferentes: (a) Oaxaca, con

potencias promedio anual superiores a 10 kW/m, en los sitios Santa María Chicometepec,

San Mateo del Mar y Aguachil; Guerrero, con potencias promedio

anual superiores a 10 kW/m, en los sitios Barra de Potosí, Llano Real y Copala;

Colima con potencia promedio anual alrededor de los 9.7 kW/m, en los sitios

Peña Blanca y San Juan de Alima; y Chiapas, con potencias promedio anual

alrededor de los 8.4 kW/m, en las localidades Tonalá, Pijijiapan, La Encrucijada

y Tapachula. En esta región del Pacífico, estos autores reportaron un 78.06 %

de frecuencia del oleaje con dirección sur y suroeste, y los mayores valores

energéticos, entre 7 y 8.30 kW/m, en primavera, verano y otoño temprano.

García-Santiago (2019), utilizando la base histórica de datos de viento y oleaje,

y el Atlas de Oleaje de la República Mexicana (Silva et al., 2008a,b), señala

cuatro zonas con mayor potencial undimotriz en el país, que son Baja California,

con un rango de 8 a 14 kW/m; Jalisco, Colima, Michoacán, Guerrero, Oaxaca

y Chiapas, con rango de 6 a 11 kW/m; Quintana Roo y Yucatán, con rango

de 4 a 6 kW/m; y Tamaulipas, de 3 a 4 kW/m, aunque Ulloa et al. (2018), reportaron

un promedio de la potencia del oleaje de 15 kW/m, debido a los frentes

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

fríos y las suradas fuertes. Finalmente, García-Santiago (2019) considera que el

potencial energético promedio del oleaje en México oscila entre 8 y 14 kW/m,

coincidiendo con los valores regionales de González-Ramírez et al. (2017).

Otras investigaciones, como las de Ruiz et al. (2009), enfocadas a la caracterización

del oleaje nacional, se apoyaron en los datos entre 1948-2007 presentados

en los atlas temáticos de Silva et al. (2008a, b) y presentaron una serie

de resultados relacionados con el análisis extremal, el análisis de tormentas y

el análisis energético, vitales para estudios de factibilidad y para trazar planes

de contingencia, como protección ante posibles daños a la infraestructura por

oleajes extremos.

Trabajos más recientes, también señalan a la región noroeste de México,

con un potencial aproximado de 2 a 10 kW/m durante más del 50 % del tiempo

(Hernández-Fontes et al., 2019), como una de las más prometedoras para una

sólida industria de aprovechamiento undimotriz. En esta conclusión coinciden

Barstow et al. (2003, en Hernández-Fontes et al., 2019) con valores potenciales

entre 10-20 kW/m, en el océano Pacífico. En general, todos esto autores

convergen en que el noroeste y suroeste mexicanos representan las regiones

con mayor potencialidad undimotriz, mientras que los golfos de México y de

California reúnen posibilidades menores de aprovechamiento, del orden de 5

a 10 kW/m.

Un análisis de los valores mensuales para diez años, también emprendido

por Hernández-Fontes et al. (2019), concentra los mayores valores en el noroeste

mexicano, en el Istmo de Tehuantepec y, en menor monto, en Tamaulipas,

donde los mayores valores se presentan en invierno y primavera.

Una de las instituciones líderes en el desarrollo de la energía oceánica y

en especial de la undimotriz, es el Instituto de Ingeniería de la Universidad

Nacional Autónoma de México, donde se generan investigaciones sobre el

diseño de modelos de convertidores de energía undimotriz, a diferentes escalas,

probados y evaluados en diversos sitios del país, como los diseñados por

García-Santiago (2019) en Puerto Progreso, Puerto Morelos y Sauzal en Baja

California. Además, se desarrollan simulaciones numéricas y de laboratorio,

para revelar y evaluar el desempeño de estos prototipos creados. Todo ello

como parte de los objetivos e investigaciones dentro del cemie-o, dirigido por

esta institución.

En la estructura de este proyecto, hoy continuado como una Asociación Civil,

aparecen varias líneas de investigación estratégicas y transversales, donde se

impulsa la línea estratégica “Energía del Oleaje”, proyectada y desarrollada

bajo el liderazgo de Francisco J. Ocampo Torres, en el Centro de Investigación

Científica y de Educación Superior de Ensenada (cicese), en Baja California.

Las acciones estratégicas de la mencionada línea se encauzan hacia la evaluación

de la disponibilidad de la energía y de la potencia de las olas, la implementación

integrada y evaluación del desempeño de convertidores de energía de

41


CEMIE-Océano

oleaje y el desarrollo del laboratorio natural para la investigación, innovación y

desarrollo tecnológico de la energía renovable oceánica (cemie-o, 2017).

A la luz de esta línea estratégica, se han alcanzado numerosos resultados,

presentados por sus autores en las reuniones anuales del cemie-o, como el

Atlas de Disponibilidad de la Potencia del Oleaje en México; la influencia de los

ciclones tropicales y el oleaje en los mares mexicanos; el potencial del oleaje

simulado para el golfo de México, especialmente en el sur de Tamaulipas y el

norte de Veracruz; el diseño de diversos prototipos convertidores de energía

de las olas (de turbinas de Wells, generador magneto-hidrodinámico alterno

para aplicaciones de energía del oleaje); construcción y funcionamiento del

tanque de oleaje en el Instituto epomex de la Universidad de Campeche, en

2019; y muchos otros aportes.

De acuerdo con las noticias del cemie-o, los institutos de Ingeniería y Ciencias

Físicas de la unam, crearon generadores eléctricos basados en la energía

del oleaje; un primer prototipo en el laboratorio y un segundo para instalarlo a

escala, en el Duque de Alba del puerto de Acapulco (cemie-o, 2018). Además,

en estos años la sener concluyó el Atlas Nacional de Zonas con Alto Potencial

de Energías Limpias.

Paralelamente a la necesidad de un soporte financiero para las investigaciones,

existen otras problemáticas que atentan contra el desarrollo de proyectos

de aprovechamiento de la energía undimotriz, señalados por García-Santiago

(2019), que son la excesiva lentitud en la revisión de documentos y otorgamiento

de permisos, la tramitación prolongada producto de la inexistencia de

tecnología o infraestructura en operación que respalde estos estudios científicos

y la falta de personal académico en las entidades gubernamentales que

puedan evaluar los proyectos undimotrices. Estas dificultades de corte administrativo-jurídico

y técnico deben solventarse por las entidades gubernamentales

encargadas del desarrollo energético nacional, exceptuando la última,

pues en el país existe un nivel de experticia acumulado para poder validar y

aprobar, desde el punto de vista científico e ingenieril, las propuestas de diseño,

la localización geográfica de los emplazamientos y el estudio de costo/

beneficio de cada una de las formulaciones.

Paralelo al despegue académico y tecnológico por la asimilación energética

del oleaje, en la actualidad y bajo el enfoque empresarial, algunas inversiones

para el desarrollo y aprovechamiento de esta energía oceánica han sido emprendidas

por la compañía EcoWave Power México, en Manzanillo, con una

generación de energía equivalente a 18 200 MWh al año (cceea, s/f) y con una

vida útil de 25 años (El Financiero, 2018).

Noruega

Noruega tiene una extensa costa frente al Atlántico oriental, con vientos predominantes

del oeste y recursos energéticos de olas altas del orden de 400

42


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

TWh/año (Clément et al., 2002). No obstante, estos autores plantean que el

gobierno noruego ha descansado en la energía hidroeléctrica durante muchos

años, aunque la poca aceptación actual a los grandes desarrollos de este tipo,

inclinan la balanza hacia el futuro undimotriz.

Noruega comenzó su participación en la energía de las olas, en 1973, y contó

con el apoyo oficial del gobierno desde 1978. En la década de 1980, se desarrollaron

dos convertidores de olas en la costa, del tipo de columna de agua

oscilante multirresonante, a unos 35 km al noroeste de Bergen (Clément et al.,

2002).

Según el Ocean Energy Centre (2018), en las últimas décadas varias empresas

noruegas se han proyectado al diseño y operación de diversos dispositivos,

como la compañía Kværner Brug, con una planta de columna oscilante en

Sotra, entre 1984 y 1988; la compañía Storwave, con una planta de columna de

agua oscilante, desarrollada por Ola Stornes, Tingvoll, actualmente propiedad

de Runde Environmental Center; y la compañía Norwave, con un dispositivo

de desbordamiento, también en Sotra, en 1985, que lamentablemente naufragó

en 1991.

A pesar de estas adversidades, tanto el gobierno noruego como las empresas

energéticas privadas, siguen apostando a la explotación de esta inagotable

fuente de energía - el oleaje-.

Nueva Zelanda

De acuerdo con Mack (2017), la producción anual potencial de energía en diversas

localidades de las islas neozelandesas alcanza los valores siguientes:

Waikata, con 514.3 MWh/año; Taranaki, con 530.5 MWh/año; Gisborne, con

339.1 MWh/año; Wairarapa, con 417.5 MWh/año; Westport, con 544.6 MWh/año;

y Southland, con 563.4 MWh/año. Precisamente, las costas occidentales y suroccidentales

poseen el mayor potencial del oleaje, y en las costas sureñas,

las olas entregan más de 60 kW/m (Stevens et al., 2005), sometidas al régimen

de los vientos del oeste.

En el país se han instalado varios convertidores de energía undimotriz multimodal

wet-nz, en Christchurch, frente a la costa oriental de la isla Sur de

Nueva Zelanda, en el océano Pacífico, y en el poblado de Akaroa; y se han

probado otros en Moa Point, cerca de Wellington y en la costa de Taranaki, al

este de la isla Norte (Thetys, s/f).

La población del país alcanza los 4 855 420 habitantes (Worldometer, 2021)

y su consumo energético se basa fundamentalmente en petróleo (48 %), gas

(12.5 %), carbón (4.1 %), geotérmica (1.3 %) y tan solo 9.7 % de fuentes renovables

(Energy Mix, 2020), en las que aún no aparece la oceánica. Ante la realidad

de este consumo y la disponibilidad de los potenciales energéticos de

las olas, el aprovechamiento de este tipo de energía renovable y limpia podría

satisfacer las necesidades eléctricas para su desarrollo en el futuro.

43


44

CEMIE-Océano

Portugal

En Europa y en el mundo, Portugal es uno de los países con mayores experiencias

en la energía undimotriz, contando con instituciones y empresas afanadas

en diseñar prototipos ingenieriles de alta calidad y diversos dispositivos funcionando

en sus costas.

Tschopp-Mota y Pinto (2014) encontraron diferencias significativas entre la

costa suroeste y el resto de toda la costa occidental en la altura significativa

de las olas y la densidad de potencia de la ola resultante; la región septentrional

del país sobresalió como la de mayores potenciales energéticos, con una

energía media anual disponible superior a 200 MWh/m, proveniente de olas

entre 2 y 4.5 m, y períodos entre 9 y 11 segundos, mientras que la costa suroeste

alcanzó unos 150 MWh/m. Estos autores consideran que el sector costero

más prometedor por su alto potencial energético está entre Oporto y Viana do

Castelo, así como que la dirección de las olas en alta mar y la orientación de la

línea costera son determinantes para obtener la energía disponible de las olas.

Por ello, proponen que la ubicación de los parques energéticos, cercanos a la

costa, consideren la orientación costera y no solo las condiciones de las olas

en alta mar.

La potencia de las olas más altas se encuentra frente a la costa noroeste de

Portugal y en el archipiélago de las Azores y se ha estimado que el recurso

total de energía de las olas en Portugal continental es de aproximadamente 10

GW (Mollison y Pontes, 1992).

El primer proyecto comercial de energía undimotriz del mundo fue el parque

de olas de Agucadoura, con tres generadores Pelamis instalados a cinco

kilómetros de la costa portuguesa y comenzó con la entrega de 2.25 MW de

electricidad, en septiembre del año 2008, aunque su construcción comenzó

en el año 2003 (Power Technology, 2010).

En el año 2019, el país logró avanzar en la dirección de la comercialización de

la energía undimotriz a los hogares locales, empleando la capacidad técnica

de WaveRoller de AW-Energy. El primer dispositivo de generación de energía

undimotriz en alta mar se desplegó en alta mar a 820 m de Peniche, un municipio

costero de Portugal (WaveRoller, 2019). Esta compañía se enfoca ahora a

la inyección de salida de energía a la Red Nacional de Transmisión de Portugal,

desde la subestación en tierra. Indiscutiblemente, este es un magnífico paso

en la conquista energética del océano.

La compañía israelí Eco Wave Power, con su subsidiaria Wave Energy Solutions

Unipessoal Ltd., en Oporto, estableció un proyecto para aprovechamiento

undimotriz por 20 MW en acuerdo de concesión con la autoridad portuaria

apdl, s. a. (Renewables Now, 2020). Esta voluntad gubernamental y empresarial

portuguesa revelan el papel de liderazgo del país en estas soluciones

de energía renovables y alternativas, reconoció Inna Braverman, directora ejecutiva

de Eco Wave Power. Esta actitud gubernamental ante la problemática

se refleja en la aprobación de la estrategia industrial para energía renovables


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

oceánicas (ei-ero) y la creación de un clúster de exportación industrial competitivo

e innovador para estas energías oceánicas (Renewables Now, 2020).

Según los desarrolladores israelíes, Portugal podría instalar entre 3 y 4 GW de

capacidad de energía undimotriz.

También en la misma dirección, la desarrolladora sueca de convertidores de

energía de las olas CorePower invertirá 7.3 millones de euros en proyectos

undimotrices hasta el año 2023 y en unión con la Agencia Sueca de Energía

e inversores privados, para apoyar el proyecto HiWave-5, en el norte de

Portugal. Este convertidor es del tipo de absorción puntual, con una boya en

superficie, conectada al lecho marino mediante una línea de amarre tensada,

que oscila en resonancia con las ondas entrantes, amplificando el movimiento

y la captura de la energía undimotriz (Offshore Engineer, 2021).

Según Power Techonology (2010), las estimaciones predicen que la energía

de las olas en Portugal podría representar hasta el 30 % del producto interno

bruto del país para el año 2050 y el tamaño del mercado mundial de energía

undimotriz, en 2020, se estimó en 44 millones de dólares.

La mirada de los diseñadores de convertidores no solo se ha enfocado a las

costas nacionales, también se han estudiado y evaluado algunos de los mares

más importantes de Europa, como el Báltico, el Mediterráneo y del Norte.

Reino Unido

Para el estudio energético de convertidores de energía undimotriz (wec, por

sus siglas en inglés), en la costa del Atlántico norte de Escocia, Folley y Whittaker

(2009) emplearon un modelo de ondas espectrales de tercera generación,

junto con datos retroactivos para investigar el cambio en la potencia

de las olas entre los sitios wec, tanto en altamar como en la costa cercana,

mostrando que la diferencia de recursos entre los sitios wec, costa afuera y la

costa cercana, es mucho menor y que las pérdidas de energía dan como resultado

una reducción de menos del 10 % de la potencia neta de las olas incidentes.

El resultado de estos autores afianza las posibilidades de la instalación de

prototipos onshore para asimilar la energía de las olas incidentes y precisar la

idoneidad de cualquier sitio para granjas de dispositivos undimotrices de olas

en alta mar o cerca de la costa.

Por su latitud media y el régimen del viento imperante, Escocia podría satisfacer

a futuro sus demandas eléctricas gracias a la energía undimotriz, que hoy

modela sus costas.

En Irlanda se expidieron notables montos financieros para la instalación de

dispositivos undimotrices para la conversión de 500 MW (Dalton et al., 2012).

Estos autores examinaron la combinación de las curvas de aprendizaje, las

tasas de oferta y de demanda, y el costo del despliegue del proyecto por fases,

durante los diez años, tomando en consideración la falta de investigación

sobre el impacto y las implicaciones de las instalaciones escalonadas a lo largo

del tiempo, especialmente cuando se utiliza un mecanismo de ingresos de

45


CEMIE-Océano

tarifa de alimentación. El dispositivo elegido fue el Pelamis P1 y el modelo económico

utilizado fue navitas, creado por el Hydraulics and Maritime Research

Centre (hmrc) y la evaluación se basó en el valor actual neto y la tasa interna

de rendimiento, arrojando que los altos costos iniciales del dispositivo tuvieron

un impacto significativo en los rendimientos financieros (Dalton et al., 2012), lo

que podría ser extensivo al aprovechamiento de la energía undimotriz, una vez

que se establezca la tecnología y aumente la demanda global de dispositivos.

Evidentemente, Irlanda tiene un potencial considerable y según Lewis (1999),

el recurso undimotriz es de 375 MWh/m, en la ubicación del contorno de 20

m, mientras que la energía de las olas incidente total es de alrededor de 187.5

TWh.

En las costas de Gales, el desarrollador de convertidores de energía undimotriz

Bombora ha desarrollado un dispositivo undimotriz, de estilo membrana,

de 1.5 MW, que se encuentra en la fase de montaje final y está previsto que se

instale a mediados del año 2021 (Offshore Engineer, 2021). Esta información

también recoge las actividades de dicha compañía en las costas de Japón.

Suecia

Urban et al. (2007) comentan que se ha identificado un recurso energético

para el Mar Báltico, en el rango de 24 TW h, de los cuales 8 TWh corresponden

a la parte sueca, aunque algunos autores registran potenciales mayores, dado

que en sus costas occidentales el clima de las olas es más enérgico.

En la actualidad, existen algunos parques de distribución de energía de las

olas, uno de ellos es la planta de energía undimotriz Sotenäs, situado en la

costa occidental de Suecia, que está conectado a la red nacional, con 1 MW en

2016 (fortum, 2015; owet, 2016).

En general, Farrok et al. (2020) estimaron grandes potenciales (TWh/año) en

las costas de varios países europeos: Reino Unido (14-21), Irlanda (7-11), Portugal

(4-6), Francia, España e Italia (3-5), Dinamarca (2-3), Grecia (1-2), Alemania

(0.3-0.5), aunque los mayores potenciales se encuentran lejos de la costa. En

este sentido, estos autores revelan montos energéticos considerables, como

de 43-64 TWh/año, en Reino Unido; de 12-18, en Francia y Portugal; y con valores

mínimos, en Grecia, de 4-7 y en Alemania, con 0.9-1.4 TWh/año.

Esta mirada breve sobre sobre el desarrollo de las investigaciones, los potenciales

regionales y locales, los diseños ingenieriles y la industria undimotriz en

una parte de las naciones que más han transitado hacia la búsqueda tecnológica

de las fuentes energéticas oceánicas, concretamente en la energía de las

olas, muestra que aunque existen avances diferenciados, ya es una realidad

necesaria el consumo de este tipo de energía renovable y limpia, como vía

no solo del desarrollo sostenible, si no para garantizar la existencia de la vida

humana y la calidad medioambiental.

A su vez, como relaciona el Ocean Energy Centre (2018), aún existen muchos

desafíos, como el esfuerzo excesivo sobre las estructuras, motivado por gran-

46


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

des olas y vientos fuertes; la eficiencia demasiado baja de las olas pequeñas

en tiempos tranquilos; la corrosión de los dispositivos, los altos costos de desarrollo,

de innovación, y de construcción y materiales; conexiones eléctricas y

mantenimientos costosos; y otros aspectos de carácter político y social.

En la cumbre del G20 sobre el clima, celebrada virtualmente el 23 de abril de

2021, el Secretario General de la Organización de las Naciones Unidas, António

Guterres, expresó de manera clara y contundente, que se debe “poner fin

a la financiación internacional del carbón y desviar las subvenciones de los

combustibles fósiles a las energías renovables, de tal manera, que las economías

desarrolladas deben comprometerse a eliminar el carbón para 2030 y

que los demás países deben hacerlo para 2040”. La brújula de la racionalidad

ya marca un derrotero inmutable para el desarrollo de las energías alternativas

y renovables, donde por supuesto la energía undimotriz se delinea, junto con

las energías solar, eólica, geotérmica y la bioenergía, como una fuente limpia

para el desarrollo futuro de todas las naciones.

Papel de las investigaciones geológicas, geotécnicas

y geomorfológicas en las tareas de la macro y micro

-localización de los prototipos ingenieriles para la

asimilación y la conversión de la energía undimotriz

Como es ampliamente conocido en el mundo del diseño de convertidores energéticos

undimotrices, los diferentes sistemas pueden clasificarse de acuerdo

con su situación y proximidad a la línea costera, como dispositivos en la costa

(onshore), cercanos a la costa (nearshore) y fuera de la costa (offshore). Iglesias

et al. (2009) los correlacionan con profundidades por debajo de los 15 m,

15-30 m y 30-50 m respectivamente, aunque más recientemente el término

onshore también se refiere a su instalación en tierra. El funcionamiento de

estos dispositivos posee diferentes principios físico-ingenieriles, tales como

columna de agua oscilante, dispositivos de encimera o desbordamiento, de

pesaje, de lanzamiento y elementos emergentes (Ocean Energy Centre, 2018).

En el subproyecto LT-EIA-03-01 “Evaluación geólogo-geomorfológica detallada

de sitios potencialmente idóneos para el emplazamiento de plantas energéticas

en la zona costera veracruzana”, perteneciente a la Línea Transversal

“Ecología e Integración al Ambiente” del proyecto conacyt-sener 249795

“Centro Mexicano de Innovación en Energía Océano” (cemie-o), las investigaciones

geólogo-geotécnicas y geomorfológicas estuvieron orientadas principalmente

en la dirección de identificar aquellos sitios veracruzanos, que

evidencian una formación abrasiva de su relieve costero, debido a la concentración

y al modelado fuerte del oleaje, y que presentaran un substrato geológico

consolidado, resistente y estable, con miras al posible emplazamiento de

prototipos ingenieriles en la costa (onshore), que pudieran en su etapa expe-

47


CEMIE-Océano

rimental, contribuir a la microgeneración eléctrica para los pequeños asentamientos

costeros, aledaños a los sitios potencialmente idóneos.

Para estos fines es imprescindible el levantamiento geológico de los sitios

costeros, tanto en lo litológico como en lo estructural; la caracterización geotécnica

del substrato geológico; la clasificación del mismo en dependencia

del nivel de consolidación litológica, resistencia y estabilidad; la evaluación de

los procesos geológicos adversos, que pudieran atentar contra las estructuras

civiles para la instalación del dispositivo en la costa; el levantamiento morfogenético

del relieve y la evaluación de la génesis e intensidad de los procesos

geomórficos exógenos de su modelación; el análisis y evaluación de la morfodinámica

costera, mediante la comparación de líneas costeras de diferente

temporalidad, como línea base inicial, previas a la instalación infraestructural,

con vistas a comparar con los cambios que pudiera generar la construcción y

emplazamiento de los dispositivos undimotrices; la fundamentación y generación

de un índice de vulnerabilidad costera, como una propuesta normativa de

carácter preventivo ante amenazas por penetración marina durante eventos

hidrometeorológicos extremos o avenidas hidrológicas cercanas a los sitios; el

análisis multitemporal de los cambios de cobertura terrestre y de uso de suelo,

básico para conocer la historia del proceso de antropización y su dinámica;

entre otros aspectos.

Las evaluaciones geotécnicas preliminares pretendieron conocer las características

resistentes del substrato geológico presente en cada sitio, y de otros

parámetros y aspectos para estimar su comportamiento mecánico, sobre todo

ante diferentes fenómenos y procesos de carácter endógeno (magnitud sísmica,

posibilidades de licuefacción y amplificación de ondas sísmicas, subsidencia

por compensación sedimentaria, densidad de fracturamiento y presencia

de fallas activas, entre varios) y exógenos (procesos de remoción en masa,

presencia de karst, erosión superficial, y otros).

El levantamiento geomorfológico de los sitios y sus alrededores muestran

la génesis y la morfología-morfometría de las categorías y subcategorías del

relieve, como montañas, lomeríos y llanuras, con sus diferencias hipsométricas,

el carácter de su estructura interna, sus niveles de disección, las formas

genéticas del relieve y la edad de cada expresión geomorfológica. En el caso

veracruzano representado por premontañas costeras, lomeríos grandes, medianos

y pequeños, y por llanuras medianas, bajas y muy bajas.

El conjunto de estos inventarios, caracterizaciones y evaluaciones, con un

enfoque de planeación a nivel de macrolocalización, facilitan los trabajos técnicos

de ingeniería civil y costera en la etapa de microlocalización final y las

decisiones en los diseños de la infraestructura civil necesaria para el asentamiento

del convertidor de la energía undimotriz seleccionado.

48


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Fundamentación y justificación

El proyecto aborda la problemática de la interacción entre la litosfera y la hidrosfera

en la zona costera del estado de Veracruz, México, con la finalidad

de determinar los sitios más idóneos para el emplazamiento de prototipos

ingenieriles de aprovechamiento de la energía undimotriz, considerando el

ascenso del nivel medio del mar (penetración marina por cambios glacio-eustáticos

notables) y/o la subsidencia de su corteza terrestre o la consolidación

sedimentaria para establecer una adecuada planeación regional y, sobre todo

local, de los objetos constructivos, siempre tomando en cuenta la prevención,

mitigación y reducción de los efectos potenciales provocados por los eventos

hidrometeorológicos extremos. En este sentido, el proyecto ocupa los problemas

geológicos, geomorfológicos y morfodinámicos en zonas costeras, vulnerables

o no, con vistas a garantizar la durabilidad de los prototipos y la protección

al medio ambiente.

Aspectos metodológicos

La secuencia metodológica del inventario y del levantamiento geólogo-geotécnico

contempló el siguiente orden: localización espacial de los sitios; recorrido

de campo para el reconocimiento de suelos y rocas; así como el levantamiento

de estructuras tectónicas locales; elaboración de la cartografía geólogo-geotécnica,

a escala 1:10 000, y aproximación a las características resistentes de

los suelos y rocas, mediante criterios de analogías geotécnicas, empleando

la propuesta de la International Society of Rock Mechanics (1981). Además, la

descripción de afloramientos, incluyendo reconocimiento litológico, de estructuras

y de discontinuidades estructurales.

El análisis morfométrico y morfogenético se abordó bajo la óptica conceptual

y metodológica de Spiridonov (1975, 1982), Verstappen y van Zuidam (1968,

1991), de Gustavsson et al. (2006) y de Hernández-Santana et al. (2017) y de

experiencias en los levantamientos geomorfológicos de las zonas de humedales

(Méndez-Linares et al., 2007) y de planicies marinas abrasivo-acumulativas

(Hernández-Santana y Reyes-González, 2002; Bustamante-Fernández et

al., 2016), así como investigaciones geomorfológicas antecedentes sobre el

relieve veracruzano (Geissert, 1999; Hernández-Santana et al., 2007; Hernández-Santana

et al., 2016). Estos trabajos permitieron establecer las regularidades

regionales de la morfogénesis tropical del relieve costero de Veracruz.

La evaluación de los fenómenos geólogo-geotécnicos para emplazamientos

de prototipos ingenieriles contempló la susceptibilidad a la ocurrencia de

fenómenos inducidos por sismos (licuefacción, ruptura de fallas en superficie

y amplificación de ondas sísmicas por condiciones geólogo-geomorfológicas

locales; susceptibilidad al desarrollo del karst; susceptibilidad a la erosión

subsuperficial y subterránea o “sifonamiento”; susceptibilidad a la expansión

49


CEMIE-Océano

de las arcillas; susceptibilidad a la ocurrencia de fenómenos gravitacionales

(deslizamientos, desprendimientos, flujos, otros).

El enfoque, los métodos empleados y los productos alcanzados contribuyen

al desarrollo regional y local de las investigaciones geólogo-geotécnicas y

geomorfólogo-geodinámicas en el golfo de México y sirven de plataforma para

los trabajos de ingeniería aplicada a la construcción de prototipos ingenieriles

de aprovechamiento de la energía undimotriz y amigables con los ecosistemas

costeros.

Potencialidades energéticas en la zona costera

veracruzana: objetivos, principales tareas,

organización de las investigaciones

y selección de sitios idóneos

Ante la política nacional de asimilación de energías alternativas y frente a la

creación del Centro Mexicano para la Innovación de Energía del Océano (cemie-o),

el Instituto de Geografía de la Universidad Nacional Autónoma de México

(igg-unam), en coordinación con la Facultad de Geografía de la Universidad

Autónoma del Estado de México (fg-uaemex), encaminaron sus esfuerzos hacia

la evaluación de las condiciones y de los problemas geológicos y geomorfológicos

en la zona costera veracruzana, con la finalidad de seleccionar aquellos

sitios potencialmente idóneos para la ubicación de prototipos ingenieriles,

dirigidos al aprovechamiento de las energías undimotriz, siempre velando por

garantizar la vida útil de los mismos, y la preservación y protección de los ecosistemas

naturales, tanto marinos como terrestres.

Objetivos

El objetivo principal de las investigaciones geólogo-geotécnicas y geomorfológicas

fue seleccionar y evaluar, desde el punto de vista ingeniero-geológico,

geomorfológico y ecosistémico, sitios potencialmente idóneos para el emplazamiento

de prototipos ingenieriles en la costa (onshore) para el aprovechamiento

de la energía undimotriz. Los objetivos específicos abarcaron el espectro

siguiente:

• Identificar localidades con características geológicas resistentes y estables

para la construcción de las estructuras de los prototipos de generación

de energía sostenible propuestos, concretamente la conversión de

energía undimotriz a eléctrica.

• Caracterizar las principales estructuras geológicas y perfiles estratigráficos

de las áreas, a escala detallada.

• Procesar los datos LiDar disponibles para la obtención de la morfometría

del relieve, a escala detallada.

• Realizar el levantamiento geomorfológico (morfo-crono-genético), a escala

detallada, mayor a 1:20 000.

50


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

• Revelar los procesos geomórficos activos y estimar sus tendencias dinámicas.

• Levantar perfiles topográficos y morfológico-estructurales de las playas

aledañas a los sitios para los emplazamientos, como líneas base ambientales,

previas a las instalaciones futuras.

• Analizar las tendencias morfodinámicas de playas circundantes, antes de

la construcción y emplazamiento de los prototipos ingenieriles y pronosticar

sus cambios a futuro.

• Desarrollar el análisis espacial de los factores abióticos (geología y relieve)

y bióticos (cobertura vegetal costera) involucrados, con vistas a seleccionar

los sitios idóneos para los emplazamientos.

• Presentar la cartografía detallada de los sitios para los emplazamientos,

en interacción sostenible con el medio ambiente.

Resultados esperados y entregables

Una de las características de los resultados de las investigaciones geólogo-geotécnicas,

geomorfológicas y geográficas, en general, es su registro,

presentación y evaluación mediante su representación cartográfica. Este proyecto

contempló los resultados cartográficos y documentales siguientes:

• Mapas de susceptibilidad a diferentes procesos y fenómenos naturales,

relacionados con la estructura geológica y las características lito-estratigráficas

del subsuelo local.

• Mapas de pendientes, a escala detallada.

• Mapas morfo-crono-genéticos del relieve (tipos y formas), a escala detallada.

• Mapas de procesos exógenos actuales, a escala detallada.

• Perfiles topográficos y morfológico-estructurales transversales de las playas.

• Tendencias morfodinámicas de la costa (progradación o regresión costeras).

• Mapas de cambio de vegetación y uso de suelo, a escala detallada.

Los resultados se presentan en el presente libro y han sido expuestos en

congresos nacionales e internacionales. Paralelamente a su divulgación científica,

los resultados han ocupado informes técnicos y entrega de productos

cartográficos por cada una de las ocho etapas del proyecto.

La presentación del presente libro, estructurado en siete capítulos, recoge

la casi totalidad de los resultados antes mencionados, los que se ejecutaron,

según el cronograma de la tabla 1.

51


CEMIE-Océano

Tabla 1. Cronograma de las actividades y tareas.

Actividades y tareas

Recopilación de la información topográfica, LiDAR, geológica

y geomorfológica.

Análisis espacial de los factores abióticos (geología y relieve)

y bióticos (cobertura vegetal costera y uso de suelo).

Identificar localidades con características geológicas resistentes

y estables.

Caracterizar las principales estructuras geológicas y perfiles

estratigráficos de los sitios.

Procesar los datos LiDAR para la obtención de la morfometría

del relieve, a escala detallada.

Realizar el levantamiento geomorfológico, a escala detallada,

mayor a 1:20 000, en los sitios seleccionados.

Revelar los procesos geomórficos activos y estimar sus tendencias

dinámicas.

Levantar perfiles topográficos y morfológico-estructurales de las

playas aledañas a los sitios para los emplazamientos futuros.

Analizar las tendencias morfodinámicas de las playas y pronosticar

sus cambios a futuro.

Elaboración de cartografía temática detallada.

Etapas del proyecto

(enero 2017-mayo 2021)

1 2 3 4 5 6 7 8

Conclusiones

El futuro de las energías alternativas y renovables, en especial de las energías

oceánicas y entre ellas la undimotriz, comienza a delinearse de una manera

diáfana por las políticas energéticas de una gran parte de las naciones más

desarrolladas y de otras consideradas como emergentes, de la mano con los

avances científicos y tecnológicos de los últimos cincuenta años, y con el interés

de las empresas ingenieriles y de los inversionistas industriales del presente.

A nivel mundial, regional y nacional, existen numerosas evaluaciones e incluso

representaciones cartográficas del régimen climático del oleaje y de sus

potencialidades para el desarrollo de la energía undimotriz, así como de la

distribución geográfica de las localidades más idóneas, en aras de su funcionamiento

eficiente. A su vez, existen decenas de dispositivos conversores de

energía undimotriz a eléctrica, algunos en fase de diseño, otros en fase de

prueba en laboratorios o en producción en condiciones marinas reales, pero

pocos en etapa de comercialización.

52


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Una tarea difícil para el diseño ingenieril de estos prototipos es el cálculo

de su vulnerabilidad ante el embate de olas extremas, aspecto de gran importancia

para mantener un flujo constante de energía, y para salvaguardar su

propia integridad estructural y funcional. Además, deben satisfacer el aprovechamiento

óptimo de la energía y su conversión, sin afectar a los ecosistemas

costeros y a las poblaciones aledañas, las que juegan un papel primordial en

las decisiones de la democracia participativa de las comunidades, que son

determinantes en la aprobación o suspensión de cualquier proyecto de infraestructura

en la costa.

El desarrollo de esta futura industria energética enfrenta muchos retos, no

solo la problemática de alcanzar convertidores eficientes ni conocer las características

del oleaje regional o local, también depende de la creación de

proyectos de manejo integrado costero, que establezcan óptimas condiciones

para la ocupación de todos los sectores de la economía en las costas, velando

por la armonización y complementariedad de sus actividades productivas,

sociales, de preservación natural e incluso de seguridad nacional. En esta dirección,

algunos logros se alcanzaron durante el desarrollo del Programa Internacional

Geosfera-Biosfera, a partir del año 1986, pero hoy aún falta mucho

para lograr una administración pública costera, comprometida con el desarrollo

integral, armónico y equilibrado del quehacer de todos los sectores de la

economía, donde debe imperar la cooperación intersectorial.

En México son muchos los conflictos actuales por la tenencia de la tierra y

el uso de suelo costero, los cambios dinámicos de la zona federal marítimo terrestre,

entre varios, lo que impide en ocasiones la decisión del emplazamiento

del conversor energético, incluso en lugares indicados y deseables. Paralelamente

al desarrollo de esta futura industria energética undimotriz, debe crearse

un marco legal favorable para el establecimiento de los conversores y de

sus redes de conexión a la red eléctrica local o nacional; esto se agudiza en

sectores litorales de propiedad privada, en áreas residenciales preexistentes,

en zonas de pesca, en áreas naturales protegidas y en otros tipos de ocupaciones,

ya sean productivas o militares, en general.

Como se aprecia, esta es una tarea de coordinación y de negociación intersecretarial

consensuada, que debe contemplar la prioridad geográfica para los

enclaves de esta nueva dimensión energética en un contexto de sustentabilidad

nacional. Este escenario es vital para el despliegue de los dispositivos en

las costas más favorables y vigorosas del oleaje.

Muchos estudiosos de los recursos energéticos plantean que la competitividad

comercial y la asimilación eficiente de la energía undimotriz también son

clave para su propio desarrollo. Si los costos superasen a los beneficios, indiscutiblemente

sería el mayor freno para la prosperidad de la naciente industria

oceánico-marina.

Sin lugar a dudas, la aparición y expansión de la industria energética undimotriz

enfrenta muchos retos, pero nunca superiores al reto global de la hu-

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CEMIE-Océano

manidad por su sobrevivencia, lo que obliga a políticos, científicos, ingenieros,

empresarios y público general, a la búsqueda de soluciones financieras, tecnológicas

y territoriales para coadyuvar el progreso de esta eterna fuente de

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Centro Mexicano de Innovación

en Energía - Océano

Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos

para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

DOI: 10.26359/EPOMEX.CEMIE0220222

2

Condiciones Geólogo-Geotécnicas

y Análisis de Decisión

Multicriterio para la Ubicación

de Plantas de Energía Marina

en la Zona Costera Veracruzana

Alexis Ordaz Hernández, Héctor Víctor Cabadas Báez,

José Alberto Gómez Navarro y Francisco Noé Popoca Vázquez

Facultad de Geografía, UAEM

Resumen

La selección de sitios para el diseño, construcción y uso de cualquier obra, involucra

el análisis detallado de variables físicas, sociales y económicas. El proceso

de selección alcanza especial relevancia cuando el objeto de obra se emplaza

en zonas costeras, producto de la alta susceptibilidad de estos sistemas a sufrir

cambios en cortos lapsos de tiempo.

El procedimiento seguido en la zona costera de Veracruz, inició con la descripción

de la constitución geológica y de las condiciones estructuro-tectónicas regionales,

a través de revisión bibliográfica. Posteriormente, se realiza el análisis

de las características geólogo-geotécnicas, de los siete sitios preseleccionados:

63


CEMIE-Océano

Barra de Cazones, Miradores-Boca de Loma, Tómbolo de Villa Rica, Punta Roca

Partida, Playa Hermosa, Montepío y Balzapote. Este segundo objetivo, se logra

a partir de itinerarios de campo, descripción de litologías e identificación de

rasgos estructurales, como fallas y fracturas.

Finalmente, se realiza el análisis multicriterio (AMC), donde se eligen las áreas

más favorables para emplazar los prototipos ingenieriles y el aprovechamiento

de la energía del oleaje. El AMC consideró factores con enfoques diversos: económicos,

técnicos, ambientales y sociales.

Los resultados ofrecen la descripción litológica y estructural detallada de los siete

sitios mencionados. En cada caso, se obtiene la cartografía que representa la

aflorabildad de los suelos y rocas; así mismo se estimaron los parámetros geotécnicos,

donde se concluyó que las rocas de génesis volcánica cartografíadas,

pueden clasificar como “roca dura” (R4) o “roca muy dura” (R5); y las areniscas

carbonatadas, con afloramientos en Barra de Cazones, pudieran comportarse

como “roca moderadamente dura” (R3). Derivado de lo anterior, las clases R3,

R4 y R5 son recomendables para el anclaje de dispositivos generadores de

energía, a partir del oleaje.

En relación a las condiciones geólogo-geotécnicas, el capítulo ofrece dos recomendaciones:

(1) verificar en todos los casos, las condiciones geomorfológicas,

especialmente en las áreas de acantilados, donde pueden activarse procesos

de remoción en masa; y (2) realizar estudios geotécnicos con pruebas de resistencia

en laboratorio, para el diseño de las cimentaciones de los dispositivos

generadores de energía y de la infraestructura civil complementaria.

El análisis multicriterio, reveló cuatro rangos de prioridad para el futuro enclave

de prototipos para la generación de energía, donde las zonas de prioridad alta,

de acuerdo con los resultados, poseen valores de índice de favorabilidad por

encima de 0.75. Concretamente, están ubicados en la costa de Barra de Cazones,

en el municipio de Cazones de Herrera, siendo más predominante al sur y

norte de esta localidad. Además, al sur del sector septentrional, se pueden observar

sitios muy puntuales, donde los valores de idoneidad son altos (prioridad

1), como se presentan en las cercanías de las localidades de Palma Sola y Villa

Rica, y cercanos a la central nuclear de Laguna Verde.

Palabras clave: análisis multicriterio, Veracruz, plantas de energía marina, constitución

geológica, idoneidad.

Abstract

The selection of sites for the design, construction and use of any work involves

a detailed analysis of physical, social and economic variables. The selection

process is especially relevant when the object of the work is located in coastal

areas, as a result of the high susceptibility of these systems to undergo changes

in short periods of time.

The procedure followed in the coastal zone of Veracruz began with the description

of the geological constitution and the regional structural-tectonic conditions,

through a bibliographic review. Subsequently, the analysis of the geological-geotechnical

characteristics of the seven preselected sites is carried out: Barra

de Cazones, Miradores-Boca de Loma, Tómbolo de Villa Rica, Punta Roca Parti-

64


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

da, Playa Hermosa, Montepío and Balzapote. This second objective is achieved

from field itineraries, description of lithologies and identification of structural features,

such as faults and earth fractures.

The results offer a detailed lithological and structural description of the seven

sites mentioned. In each case, it is obtained the cartography of soils and rocks;

likewise, the geotechnical parameters were estimated. Where, it was concluded

that the cartographic rocks of volcanic genesis can be classified as “hard rock”

(R4) or “very hard rock” (R5); and the carbonate sandstones, with outcrops in

Barra de Cazones, could behave as “moderately hard rock” (R3). Derived from

the above issues, classes R3, R4 and R5 are recommended for anchoring energy

generating devices from waves.

In relation to the geological-geotechnical conditions, the chapter offers two recommendations:

(1) verify in all cases, the geomorphological conditions, especially

in cliff areas, where mass removal processes can be activated; and (2) perform

geotechnical studies with resistance tests in the laboratory, for the design of

the foundations of the energy generating devices and the complementary civil

infrastructure.

The multi-criteria analysis revealed four priority ranges for the future enclave of

prototypes for power generation. Where, according to the results, the high priority

areas have favorability index values above 0.75. Specifically, they are located

on the coast of Barra de Cazones, in the municipality of Cazones de Herrera,

being more predominant to the south and north of this town. In addition, to the

south of the northern sector, very specific sites can be observed, where the

suitability values are high (priority 1), as they occur in the vicinity of the towns of

Palma Sola and Villa Rica, and near the nuclear power plant of Laguna Verde.

Keywords: multi-criteria analysis, Veracruz, marine energy plants, geological

constitution, suitability.

El reconocimiento geólogo-geotécnico constituye una de las etapas previas

para el diseño y la construcción civil de infraestructuras de todo tipo,

en especial costeras y portuarias por el caso que ocupa esta investigación

con fines energéticos marinos, una vez identificados los sitios potencialmente

idóneos, bajo el prisma multidisciplinario de diferentes ciencias e ingenierías.

El presente capítulo es una contribución al proyecto Lt-eia-03-01 “Evaluación

geólogo-geomorfológica detallada de sitios potencialmente idóneos para el

emplazamiento de plantas energéticas en la Zona Costera Veracruzana” del

Centro Mexicano de Innovación en Energía Océano (cemie-o). Este proyecto,

dentro de la Línea Transversal Ecología e Integración al Ambiente, se enfoca

en el estudio de prefactibilidad del emplazamiento seguro de los prototipos

ingenieriles para el aprovechamiento de la energía undimotriz.

El trabajo permite acceder a la descripción regional de las características

geológicas de la zona costera veracruzana con literatura existente. Además,

65


CEMIE-Océano

como un aporte novedoso, se ofrece la descripción litológica y estructural detallada

de siete sitios: Barra de Cazones, Miradores-Boca de Loma, Tómbolo de

Villa Rica, Punta Roca Partida, Playa Hermosa, Montepío y Balzapote. En cada

uno de estos sitios, se logró la representación cartográfica del afloramiento de

los materiales geológicos identificados y se estimaron las condiciones geotécnicas

de acuerdo a las observaciones de campo. Se concluye con el análisis

de decisión multicriterio para la ubicación de plantas de energía marina en la

zona costera veracruzana. Los factores considerados incluyen enfoques económicos,

técnicos, ambientales y sociales.

Constitución geológica y condiciones

estructuro-tectónicas de la zona costera

de Veracruz y de las localidades seleccionadas

Geología regional

La historia geológica y tectónica de la región oriental de México y, en particular,

de Veracruz (figura 1) es muy variada, centrándose principalmente desde el Paleozoico,

pero con un mayor desarrollo durante el Jurásico. Para Aguayo-Camargo

(1987), los eventos tectónicos que influyeron tanto en la configuración

de cuencas, como en el arreglo estructural y el régimen de sedimentación

Figura 1. Mapa litológico del Estado de Veracruz. Fuente: Gómez-Navarro (2018).

66


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

fueron: a) la dinámica de subducción en la trinchera occidente de México; b) el

paso del bloque Chortis y la Orogenia Laramide (que generó la Sierra Madre

Oriental); y c) la apertura del Océano Atlántico.

Adicionalmente, la tectónica y la estratigrafía de la región veracruzana pueden

agruparse, según Aguayo-Camargo (2005), de la siguiente forma: i) la

apertura y régimen extensional que imperó durante el Jurásico temprano; ii)

la transgresión marina y el desarrollo de depósitos masivos de carbonatos,

que predominaron en todo el territorio mexicano hasta finales del Cretácico;

iii) el régimen clástico que se generó en las cuencas terciarias después de la

Orogenia Laramide y, finalmente, iv) la actividad volcánica del Terciario tardío

y del Cuaternario. Las rocas que representan el primer grupo se encuentran

de manera aislada en todo el estado, mientras que las rocas sedimentarias

depositadas ya durante el Terciario inferior y medio, son las que predominan

en la superficie, sin embargo, las más llamativas por ser más jóvenes y por su

espesor son las rocas volcánicas del Terciario superior.

En la tectónica actual del golfo de México predomina un margen pasivo, con

la dinámica sedimentaría que impera en la cuenca, en general, y que varía

entre sedimentación terrígena y marina. Sin embargo, se sugiere la posibilidad

de que la cuenca del golfo de México sea considerada como una cuenca en un

régimen tectónico activo, debido a la presencia de componentes estructurales

relacionados con la apertura del piso oceánico (Reed, 1994 y 1995), así como

la presencia de subsidencia, y actividad sísmica y volcánica (Lugo-Hubp, 1990).

Características geólogo-geotécnicas de sitios

estudiados en la costa veracruzana

En un transecto ideal, en dirección sur-norte, pueden encontrarse primordialmente

litologías relacionadas con el Cinturón Volcánico Transmexicano (cvtm),

sobre todo en el Macizo de Palma Sola, mientras que en el centro y norte, se

observan depósitos pertenecientes a la llanura costera, específicamente de la

cuenca Tampico-Misantla. Por otra parte, hacia el occidente afloran rocas que

pertenecen a las secuencias cretácico-jurásicas de la Sierra Madre Oriental. La

mayor parte de esta zona está compuesta por depósitos recientes de tipo aluvial,

lacuno-palustres y eólico-marinos costeros, distribuidos en sus horizontes

superficiales.

En la constitución y dinámica de la costa veracruzana influyen las provincias

del talud continental y de la plataforma continental; en la primera, es importante

destacar las relaciones del contacto geológico con la provincia abisal

adyacente, mientras que la plataforma varía en amplitud y rasgos topográficos,

extendiéndose sobre la planicie costera del Golfo, la cual se encuentra

constituida por una serie de cuencas sedimentarias del Cenozoico, que buzan

suavemente hacia la parte central (Ortiz-Pérez y De la Lanza-Espino, 2006).

67


CEMIE-Océano

En este capítulo, se realiza la descripción de las principales características

geólogo-geotécnicas de los sitios potencialmente idóneos para el emplazamiento

de prototipos ingenieriles de aprovechamiento de la energía undimotriz

en la costa veracruzana, entre ellos, Barra de Cazones, Boca de Loma-Miradores,

Villa Rica, Roca Partida, Playa Hermosa, Montepío y Balzapote (figura 2).

La secuencia metodológica de este inventario y del levantamiento geólogo-geotécnico

contempló el siguiente orden:

• Localización espacial de los sitios.

• Recorrido de campo para el reconocimiento de suelos y rocas; así como

el levantamiento de estructuras tectónicas locales.

• Elaboración de la cartografía geólogo-geotécnica, a escala 1:10 000.

• Aproximación a las características resistentes de los suelos y rocas, mediante

criterios de analogías geotécnicas. Para este caso, se empleó la

propuesta de la Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas, conocida

por sus siglas en inglés como isrm (International Society of Rock Mechanics,

1981). Esta propuesta, plasmada en la tabla 1, tiene amplia vigencia

y permanece sustentada en libros y manuales recientes de geotecnia

(González de Vallejo, 2002; Ramírez-Oyanguren y Alejano-Monge, 2008;

Secretaria de Comunicaciones y Transportes, 2016).

Posterior a esta breve descripción metodológica, es oportuna la aclaración

de que los resultados cartográficos sobre la geotecnia de los sitios, mostrados

Figura 2. Mapa de localización de los sitios estudiados.

68


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

en este capítulo, constituyen una aproximación. No obstante, esta aproximación

está sustentada por una cartografía de campo detallada, sin embargo,

no se realizaron ensayos físico-mecánicos de laboratorios, los que deberán

realizarse durante la evaluación de las micro-localizaciones, en aquellos sitios

que sean seleccionados definitivamente para las construcciones civiles e instalaciones

del equipamiento en la costa (onshore). Las reclasificaciones de los

tipos de rocas y suelos en categorías de resistencia a la compresión simple se

realizan por analogías geotécnicas, teniendo en cuenta la clasificación de la

isrm (1981) (tabla 1). De esta forma, se recalca que estos resultados no sustituyen,

en ningún momento, los estudios de mecánica de suelos y rocas exigidos

para una obra en particular.

Caracterización geólogo-geotécnica por sitios

Barra de Cazones

Como punto de referencia fue tomada la llanura eólico-marina costera, donde

afloran areniscas carbonatadas con niveles de estratificación difusos, sin

embargo, se observa una estratificación fina, en general. Además de estar dispuestas

en distintos niveles, que representan la formación y evolución de las

terrazas marinas y de las llanuras de antiguas plataformas marinas, con alturas

que varían entre los 2 y 15 metros, como consecuencia de la regresión del

nivel medio del mar durante el Plioceno y de los cambios glacio-eustáticos

durante el Cuaternario (figura 3). En la figura 4A se presenta una aproximación

cartográfica de los materiales litológicos identificados en campo.

Posteriormente, se agrupan las diferentes litologías según su similar comportamiento

geotécnico. La primera categoría, conformada por roca moderadamente

dura (R 3

), identificada en campo como areniscas de grano medio a

fino, con abundante presencia de conchas fósiles; los granos están soportados

en una matriz de composición carbonatada. Según la clasificación de la isrm

(1981), es altamente probable que estas areniscas presenten una resistencia a

la compresión entre de 25-50 megapascales (Mpa). Aunque cabe resaltar que

existen zonas donde la alteración de los carbonatos presentes en la roca, la

vuelven aún más blanda (figura 4B).

A partir de estos trabajos cartográficos de campo, se identificaron familias de

fracturas con rumbos ne-sw, con longitudes de hasta 10 metros y la presencia

de fracturas conjugadas con rumbos se-nw. Otra consideración remarcable

dentro de las discontinuidades en el macizo rocoso es la presencia de planos

de estratificación con rumbos preferentes hacia el ne y con no más de 10°

de inclinación. Las areniscas, en general, tienen una capacidad de carga alta,

aunque por la presencia de fracturas de dimensiones considerables pudiera

disminuir este promedio, además, los basculamientos de origen tectónico con

dirección hacia el mar y las terrazas marinas, a distintos niveles (2-3, 5-7 y 10-15

m, del Holoceno tardío y temprano, y del Pleistoceno tardío respectivamente),

son factores a considerar en la evaluación geotécnica del sitio.

69


CEMIE-Océano

Tabla 1. Resistencia a la compresión simple de suelos y rocas

a partir de índices de campo (ISRM, 1981).

Clase Descripción Identificación

de campo

S 1

Arcilla muy blanda El puño penetra fácilmente

varios cm.

S 2

S 3

S 4

S 5

S6

R 0

R 1

R 2

R 3

R 4

R 5

R 6

Arcilla débil

Arcilla firme

Arcilla rígida

Arcilla muy rígida

Arcilla dura

Roca extremadamente

blanda

Roca muy blanda

Roca blanda

Roca moderadamente

dura

Roca dura

Roca muy dura

Roca extremadamente

dura

El dedo penetra fácilmente

varios cm.

Se necesita una pequeña presión

para hincar el dedo.

Se necesita una fuerte presión

para hincar el dedo.

Con cierta presión puede

marcarse con la uña.

Se marca con dificultad al

presionar con la uña.

Aproximación al rango de

resistencia a compresión

simple (Mpa)

<0.025

0.025-0.05

0.05-0.1

0.1-0.25

0.25-0.5

>0.5

Se puede marcar con la uña. 0.25-1.0

La roca se desmenuza al

golpear con la punta del

martillo. Con una navaja se

talla fácilmente.

Se talla con dificultad con una

navaja. Al golpear con la punta

del martillo se producen

pequeñas marcas.

No puede tallarse con la

navaja. Puede fracturarse con

un golpe fuerte del martillo.

Se requiere más de un golpe

con el martillo para fracturarla.

Se requieren muchos golpes

con el martillo para fracturarla.

Al golpearlo con el martillo

sólo saltan esquirlas.

1.0-5.0

5.0-25

25-50

50-100

100-250

>250

Dentro de esta área, el otro componente de acuerdo con sus características

geotécnicas son los materiales arenosos de origen fluvial, pertenecientes a

los depósitos del río Cazones, las arenas de origen eólico-marino de la barra

fluvio-marina y los sedimentos de playa. Estos depósitos son considerados de

baja resistencia, no consolidados (figura 4B).

70


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 3. Areniscas carbonatadas, al fondo e izquierda niveles de terrazas marinas

(al sur de la desembocadura del Río Cazones). Fotografía de los autores.

Boca de Loma-Miradores

El sitio Miradores, ubicado al sur del poblado de Palma Sola, destaca desde el

punto de vista geomorfológico por un acantilado de altura comprendida entre

los 10 a 25 metros (figura 5), esculpido en rocas de origen volcánico (basaltos).

La edad de este substrato se enmarca en el Terciario superior, probablemente

relacionados con la actividad volcánica de composición alcalina, que se distribuyen

principalmente en el centro y algunas pequeñas localidades al norte del

estado de Veracruz, descritas por Rodríguez y Morales (2010).

En el otro extremo, al norte de Palma Sola, se localiza el sector identificado

como Boca de Loma, donde se verificaron afloramientos rocosos de naturaleza

volcano-clástica, que subyacen bajo las cadenas de dunas costeras, con

alturas que oscilan entre 10 y 20 m (figura 5). En el material volcánico, se cartografiaron

algunas fracturas, con rumbos variables al sw y preferentemente

nw-se, además de un sistema de diaclasas de enfriamiento casi horizontales,

con rumbos preferentes al ne y al nw.

Los trabajos cartográficos de campo, con apoyo en tecnologías de gps, permitieron

zonificar los tipos litológicos anteriormente descritos (figura 6A). Posteriormente,

se reclasificó la cartografía, en función de la probable resistencia

de los materiales (figura 6B). En el caso del basalto (Das, 2016, en Bañuelos-García

et al., 2021) proponen valores de resistencia a compresión simple

entre 120 a 215 MPa.

71


CEMIE-Océano

Figura 4. Sitio potencialmente idóneo para el aprovechamiento de la energía undimotriz Barra de

Cazones. A) Mapa de afloramiento de suelos y rocas, y B) Caracterización geotécnica aproximada.

Figura 5. Sector Miradores-Boca de Loma. A. Acantilado “Miradores” y B. “Boca de la Loma”.

72


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 6. Sitio Miradores-Boca de Loma. A. Mapa de afloramiento de suelos y rocas,

y B. Caracterización geotécnica aproximada.

En este sitio fueron identificados abundantes fracturas con rumbo preferente

nw-se y con buzamiento tanto al sw como al ne. La diferenciación entre las dos

clases de resistencia es muy clara en el área, la clase R 4

, al norte, y la R 5

, al sur,

ambas zonas separadas por la localidad de Palma Sola, con construcciones y

zonas de cultivo. Un tercer tipo de material está vinculado con depósitos no

consolidados de arenas y algunos depósitos aislados de origen fluvial, todos

recientes y clasificados como S 1

(figura 6B).

73


CEMIE-Océano

Tómbolo de Villa Rica

En el sitio conocido como “Tómbolo de Villa Rica”, se observaron rocas de naturaleza

volcánica, identificadas como depósitos piroclásticos de composición

riolítica. De forma similar a los afloramientos de Palma Sola, se identificaron sistemas

de fracturas por enfriamiento, con un patrón de rumbos preferentemente

hacia el sw y con un promedio de inclinación de 70°. En los afloramientos se

aprecia un alto grado de intemperismo (meteorización), que forma estructuras

esferoidales. Adyacente al tómbolo convergen cadenas de dunas y depósitos

fluviales de guijarros, que probablemente representen depósitos de facie de

cauce de un paleo-río (figura 7).

Las edades de los materiales volcánicos no fueron definidas en este trabajo,

sin embargo, se pueden enmarcar en alguno de los tres eventos volcánicos

ocurridos en el sector oriental de la Faja Volcánica Transmexicana, entre el

Mioceno tardío y el Plioceno temprano (Gómez-Tuena et al., 2005). En la figura

8A, se puede visualizar la distribución espacial de las litologías identificadas

en Villa Rica, y en la figura 8B una aproximación de su clasificación geotécnica,

según la propuesta de la isrm (1981).

Punta Roca Partida

El recorrido por el sitio reveló basaltos prismáticos y derrames de lavas, los

cuales sobreyacen a varios horizontes de flujos piroclásticos de caída libre

(lapilli) (figura 9). El rumbo del flujo de los depósitos de lava y del material piroclástico

indican una dirección predominantemente n 120° y sw 36°. Ambas

secuencias son afectadas por un sistema de fracturamiento con rumbo n 306°

ne 70°. En la figura 10A, se puede observar la disposición de las litologías identificadas,

y en la figura 10B el posible comportamiento geotécnico.

Playa Hermosa

El reconocimiento geológico del sitio Playa Hermosa indicó la existencia de una

zona de playa de aproximadamente 400 m y un ancho de 30 m. Se cartografia-

Figura 7. A. Representa cadena de dunas eólicas y B. Villa Rica.

74


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 8. Caso de estudio Villa Rica, donde A. Mapa de afloramiento de suelos y rocas,

y B. Caracterización geotécnica aproximada.

Figura 9. Sitio Punta Roca Partida. A. Acantilados de aproximadamente 40 m de altura.

(B) Flujos de caída libre de tamaño de bombas volcánicas.

75


CEMIE-Océano

Figuras 10. Sitio Punta Roca Partida. A. Mapa de afloramiento de suelos

y rocas, y B. Caracterización geotécnica aproximada.

ron flujos piroclásticos, posiblemente de composición basáltica y con dirección

de flujo n 110°, con un echado al sw 8°. En algunas ocasiones, se observaron

derrames de lava tipo pillow, lo que atestigua un vulcanismo en ambiente marino.

Además, se identificaron tres sistemas preferenciales de fracturamiento: n

85° SE 80°, n 309° se 87° y n 188° nw 76°. Desde la óptica geotécnica, el área

se puede clasificar como de “R2-Roca Blanda”, con resistencias a la compresión

simple entre los 5-60 MPa, mientras que la franja de playa (figura 11 A y B)

compuesta por arenas, clasificaría como “suelo muy blando”.

Montepío

El reconocimiento geológico indicó la presencia de derrames de composición

basáltica, con textura vesicular y con visible dirección de flujo, con rumbo n

352° y con un echado al ne 22°. Destaca la presencia de derrames de lava tipo

76


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 11. Sitio Playa Hermosa. A. Mapa de afloramiento de suelos y rocas,

y B. Caracterización geotécnica aproximada.

pillow (figuras 12 y 13), lo que advierte la presencia de un vulcanismo en ambiente

marino. Además, se identificaron tres sistemas preferenciales de fracturamiento:

N 85° se 80°, n 309° SE 87° y n 188° nw 76°.

Desde el punto de vista geotécnico, los materiales se agruparon en rocas

muy duras (R 5

) y materiales no consolidados (S 1

), representados por arenas o

arenas arcillosas cartografiadas en las zonas de playas y en el aluvión (figura

13B). Los basaltos (R 5

), desde el punto de vista estructural, muestran dos sistemas

preferenciales de fracturamiento: n 80° se 78° y n 300° se 90°.

Balzapote

El sitio Balzapote constituyó la localidad seleccionada, ubicada más al sur de

la zona costera veracruzana estudiada, donde afloran depósitos de tipo lahar,

cubiertos por derrames de lavas posiblemente de composición basáltica, en

77


CEMIE-Océano

Figura 12. Sitio Montepío. A. Representa vista general de Montepío, y B. Lavas tipo pillow.

Figura 13. Sitio Montepío. A. Mapa de afloramiento de suelos y rocas,

y B. Caracterización geotécnica aproximada.

78


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

ocasiones de tipo pillow. A partir de las observaciones y mediciones realizadas,

se identificaron dos sistemas de fracturamiento: n 280° ne 80° y n 142° sw

82° (figura 14).

Los depósitos más jóvenes, conformados por arenas y arcillas, muestran la

distribución de un abanico aluvial. En la figura 14A, se puede visualizar la disposición

espacial de las litologías descritas, mientras que en la figura 14B, se

sugiere un esquema de clasificación, de acuerdo con la probable respuesta

geotécnica de los diferentes suelos y rocas, que afloran en el sitio.

Figura 14. Sitio Balzapote. A. Mapa de afloramiento de suelos y rocas (quitar en Montepío, pues

es en Balzapote y está señalado al inicio del pie de figura) y B. Caracterización geotécnica aproximada.

79


CEMIE-Océano

Análisis de decisión multicriterio para la ubicación

de plantas de energía undimotriz en la zona costera

veracruzana

El presente análisis tiene como objetivo elegir los mejores sitios para albergar

un prototipo ingenieril para el aprovechamiento de la energía del oleaje. Los

factores considerados incluyen enfoques diversos (económicos, técnicos, ambientales

y sociales), por lo que la evaluación se realizó mediante el Análisis

Multicriterio (amc). A partir de esta metodología y utilizando principalmente la

herramienta del Proceso de Análisis Jerárquico (ahp, por sus siglas en inglés),

se realizó la evaluación de la zona costera veracruzana (zcv), específicamente

en su sector norte, basando el análisis en ciertas características del territorio y

sobre todo en especificaciones del prototipo energético y su ubicación.

La evaluación mediante el amc permitió obtener tres sitios candidatos para la

implementación de una planta de energía marina, que aproveche los recursos

energéticos del oleaje, a partir de factores que influyen específicamente en la

parte continental del territorio veracruzano. Esto obedece a que el potencial

del oleaje en las costas del golfo de México, en general, y de Veracruz, es relativamente

bajo y bastante homogéneo entre 5 y 7 Kw/m (Pérez-Peña, 2012).

Además, de que los prototipos a desarrollar se adaptarán a las condiciones

del área, principalmente de tipo de Columna de Agua Oscilante (owc, por sus

siglas en inglés). Por este motivo fue necesario incluir en la evaluación a los

factores que influyen en la accesibilidad de los sitios y durante las fases de

construcción, implementación y mantenimiento de este tipo de plantas.

Referente a los owc, la cantidad de energía varia y es crucial elegir el sitio

más adecuado, destacando que una menor capacidad energética no siempre

representa un peor sitio, ya que es preferible esto, siempre y cuando exista

un flujo constante de la energía. De hecho, esto favorece a la durabilidad de

los dispositivos de conversión (Mustapa et al., 2017). Los dispositivos owc

normalmente son dispositivos anclados a la costa, esto facilita su construcción

y mantenimiento, gracias a su accesibilidad y la cercanía con la red eléctrica

(López et al., 2013), además de que este tipo de dispositivo es capaz de multiplicar

la energía del oleaje, lo cual los convierte en uno de los dispositivos más

eficientes (Pinedo González, 2014).

Secuencia metodológica para el análisis de decisión multicriterio

Una gran cantidad de variables interrelacionadas intervienen en el proceso

de selección de sitios, lo que determinó la necesidad de elegir un número

variado de factores físicos, económicos, naturales y antrópicos, así como factores

restrictivos de diversos tipos, relacionados sobre todo a cuestiones de

seguridad. De acuerdo con esta selección de variables, que influyen para la

selección de sitios con relación al tipo de factores antes mencionado, así como

a las características del tipo de dispositivo que se pretende implementar, fue

80


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

necesario aplicar un análisis basado en la decisión multicriterio (amc), usando

un sig, mediante una metodología bastante utilizada por diversos autores, en

una gran diversidad de temas.

La selección de este proceso establece la obtención de los sitios con las

características óptimas en cuestiones de seguridad, economía de la construcción,

operacionales (de plantas tipo owc) y, además, de minimizar los impactos

adversos en materia social y ambiental. Para el desarrollo del amc en este

trabajo y con el fin de seleccionar los sitios idóneos para la implementación de

plantas de energía, a partir del recurso del oleaje, se realizó la siguiente secuencia

de pasos, relacionados con la metodología multicriterio y de acuerdo

con los requerimientos del software TerrSet (en este software se desarrolló la

metodología dentro de un entorno sig).

• Selección de factores.

• Estandarización de factores.

• Obtención de pesos, a partir de la comparación por pares.

• Combinación lineal ponderada para obtener el mapa de idoneidad final.

Selección y descripción de factores

Los criterios seleccionados son esencialmente factores que se distribuyen en

la parte continental de la zona costera, estando relacionados con los factores

físicos, económicos, sociales y ambientales para el desarrollo de plantas de

energía oceánica en la costa. Estos factores que influyen principalmente en la

implementación y las fases posteriores están ligados a la parte continental de

las zonas potenciales, es decir, en la costa (onshore). El potencial del oleaje

para la porción veracruzana del golfo de México es, en general, bastante homogéneo,

entre 5 y 7 Kw/m (Pérez-Peña, 2012), por lo que los diseños de los

prototipos owc a desarrollar deberán adaptarse a dichas condiciones, maximizando

así el aprovechamiento del potencial oceánico. Además de que los

costos de producción disminuyen, cuando se trata de prototipos anclados a

la costa, en relación con aquellos que deben ser anclados a profundidades

significantes en el lecho marino (Mustapa et al., 2017; Contestabile et al., 2017).

La selección específica de cada criterio y la caracterización de cada uno fue

derivada, a partir de diversos trabajos científicos, en los que emplean el análisis

de decisión multicriterio, enfocado a varios sectores energéticos, incluyendo

trabajos desarrollados para plantas de energía oceánica y además de otros

tipos de energía alternativa: como la nuclear, la solar y la eólica (oes-ia, 2009;

Nobre et al., 2009; Janke, 2010; Carballo et al., 2014; Abudeif et al., 2015; Cradden

et al., 2016; Flocard et al., 2016; Gosh et al., 2016; Vasileiou et al., 2017).

La selección a partir de estas referencias metodológicas fue adaptada, en un

principio, a las características de las plantas de energía marina que se pretenden

desarrollar, así como a las características de la zona costera veracruzana,

agregando cuestiones como: regulaciones y características típicas del territorio

mexicano para su integración en un entorno sig, agrupándolos finalmente

81


CEMIE-Océano

en tres grandes grupos, derivados de las consideraciones realizadas, tomando

en consideración los trabajos antes mencionados: sociales y ambientales, seguridad

y económicos, ingenieriles y logística (tabla 2).

Clasificación y estandarización de los factores

Para la integración de estos factores seleccionados y procesados en el software

TerrSet (idrisi gis), como parte de los pasos necesarios para el análisis de

decisión multicriterio, fue necesario estandarizar las variables en un rango nu-

Factor

Áreas Naturales

Protegidas

Fallas geológicas

Arqueología

Zona activa

de los factores

Manglares

Sitios RAMSAR

Cercanía a líneas de

transmisión eléctrica

Cercanía a poblados

mayores

Cercanía a la red de

carreteras

Tabla 2. Descripción de factores seleccionados para el análisis multicriterio.

Descripción de la selección de cada factor

Restricciones

De acuerdo con las recomendaciones, a partir de lo que la LGEEPA dictamina

en su apartado de Áreas Naturales Protegidas, se realizó una zona de

buffer (zona restringida) para evitar afectaciones en dichas áreas. Esta zona

de seguridad comprende un km.

Por cuestiones de seguridad quedan restringidas las zonas buffer de un km

alrededor de la longitud de la falla o fractura.

Sitios con presencia de rasgos arqueológicos son rechazados, y entre más

lejanía a estos sitios, aumenta la favorabilidad. La restricción obedece netamente

a cuestiones de logística y del manejo de las ingenierías.

A partir de una distancia de 15 km desde de la línea de costa, se considera

que los factores, sobre todo físicos, ya no influyen de manera considerable

en los sitios, de acuerdo con específicaciones propias del proyecto. Las áreas

fuera de esta zona quedan restringidas.

De acuerdo con la legislación y según la NOM-022-SEMARNAT-2003,

establece una franja de 100 metros como área de protección del manglar.

Los sitios preferibles serán aquellos que se encuentren fuera de esta franja

y entre más alejados estén a este tipo de ecosistemas, aumenta su índice de

idoneidad.

Se utilizarán los mismos criterios para el factor Manglares, de acuerdo con la

NOM-022-SEMARNAT-2003 y la LGEEPA. Además, de las recomendaciones

y las leyes derivadas del convenio Ramsar.

Factores del Ámbito Económico

Se consideran favorables aquellos sitios que se encuentren ubicados más

cerca de la red eléctrica, con la finalidad de reducir costos y pérdidas de la

energía, que se pueda extraer de las plantas a lo largo de la costa.

Serán más favorables aquellos sitios que se encuentren más cercanos a los

poblados mayores o cabeceras municipales, de acuerdo con la accesibilidad

a materiales y otros requerimientos del proyecto en relación con la cercanía

de dichos sitios.

Sitios cercanos a carreteras pavimentadas y a la red carretera de la SCT, son

preferibles por cuestiones de logística, construcción y de costos en todas las

fases de implementación de la ingeniería (construcción, implementación y

mantenimiento).

82


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Factor

Presencia de zonas

acantiladas y rompeolas

Batimetría

Geología

Edafología

Ocurrencia de

fenómenos

hidrometeorológicos

Precipitación total anual

Ocurrencia de altas

temperaturas

Sismicidad

Zonas de inundación

Tabla 2. Descripción de factores seleccionados para el análisis multicriterio.

Descripción de la selección de cada factor

Restricciones

Factores del Ámbito Ingenieril

Factor de principal importancia, ya que este tipo de morfologías en la zona

costera es una de las características esenciales para la implementación de los

OWC. Por lo cual, serán de relevante favorabilidad los sitios que contengan

zonas acantiladas, rompeolas, diques de contención o cualquier tipo de

estructura rocosa natural o artificial, que apoye a la implementación de las

plantas de energía marina.

Los sitios con mayor profundidad y cercanos a la línea de costa, representan

mayor favorabilidad.

Las rocas con mayores resistencia y dureza son preferidas. Los sitios que

contengan una mayor extensión de rocas de este tipo serán más favorables.

Esto se determinó de acuerdo con la clasificación de las unidades litológicas

y de acuerdo con sus características geotécnicas (dureza y resistencia),

evaluadas según la ISRM (1981).

Los sitios con suelos más aptos para la construcción son preferibles, ya que

esto apoya a la fase de construcción, a la estabilidad y la durabilidad de

los prototipos, así como a la ingeniería conjunta a éstos. Esta clasificación

consideró la cantidad de arcilla, la composición mineralógica, la cantidad de

materia orgánica, el tamaño de grano, entre otros.

Factores del Ámbito de Seguridad

Son preferibles los sitios con menor probabilidad de ocurrencia y afectación

por huracanes, o menor probabilidad de presencia de fenómenos hidrometeorológicos,

que puedan afectar las instalaciones relacionadas con los

dispositivos de energía marina.

Sitios con precipitaciones medias o relativamente bajas son preferibles por

cuestiones de monitoreo, mantenimiento y durabilidad, además de que

pueden generar afectaciones a las ingenierías, si son promedios muy altos de

precipitación.

Los climas extremos pueden afectar a las ingenierías y a las tecnologías que

se pretenden implementar, por eso es preferible que los sitios sean los que

contengan baja probabilidad de climas extremos.

Zonas con alta sismicidad son rechazadas, ya que esta actividad puede afectar

las construcciones y llegar a ser un riesgo significante para los prototipos

que se pretendan instalar.

Sitios con zonas susceptibles a inundación son menos favorables, por

posibles afectaciones a las ingenierías y al funcionamiento de los prototipos,

además de que pueden afectar en la operación de las fases de construcción

y mantenimiento

mérico equivalente. Es decir, que todas estas variables que están representadas

en distintas medidas o escalas y que inclusive considera variables cualitativas,

que no están representadas con algún valor numérico, sean normalizadas

83


CEMIE-Océano

Factor

Vegetación y uso

de suelo

Hidrogeología

Presencia de poblados

cercanos

Fuente: Elaboración propia.

Tabla 2. Descripción de factores seleccionados para el análisis multicriterio.

Descripción de la selección de cada factor

Factores del Ámbito Socio-Ambiental

Sitios con menor afectación a la vegetación o con vegetación accesible para

la construcción, sin afectar el equilibrio ecológico, son preferibles. Además,

evitar sitios con potenciales conflictos por el uso de suelo especial, con la

finalidad de asegurar que las ingenierías se desarrollen en sitios con suelos

favorables

Sitios con capas del substrato rocoso menos permeables son preferibles,

ya que la actividad de las ingenierías asociadas a las plantas y los residuos u

otros líquidos generados, pueden contaminar los acuíferos presentes en las

zonas por debajo de estas capas.

Los sitios que estén cercanos a poblados menores son preferibles, ya que la

implementación de estas ingenierías podría apoyar al abastecimiento de la

energía a estos lugares.

en una misma escala y que todas puedan ser integradas en la herramienta del

software, que se aplica bajo los criterios del método de la combinación lineal

ponderada.

Para la estandarización de estos valores, se utilizó el módulo fuzzy del software

TerrSet, donde la transformación requirió analizar para cada factor y dependiendo

de los criterios mencionados en la descripción, las características

que representan mayor o menor favorabilidad, asignándoles valores 1.0 o 0.0

respectivamente, con sus valores intermedios. Para el caso de las variables

que representaron restricciones, esta estandarización fue realizada con base

a la lógica booleana, donde todas las áreas favorables toman un valor 1 y todas

las que se encuentran restringidas con valor 0.

Asignación de pesos

Para la asignación de pesos de cada factor, se utilizó el módulo weight del software

TerrSet, que se basa en la comparación por pares, a partir del proceso

de análisis jerárquico, desarrollado por Saaty (1980). Este módulo implementa

la clasificación realizada por este autor, en una escala continua de nueve puntos,

para jerarquizar los factores de acuerdo con la importancia relativa entre

ellos, para posteriormente desarrollar el proceso en un entorno sig, con la finalidad

de su utilización en la técnica de combinación lineal ponderada, en la que

la suma de los pesos de cada factor sea igual a 1. La figura 15, muestra la escala

de clasificación de Saaty, utilizada en el módulo weight del software TerrSet.

Combinación lineal ponderada

La combinación lineal ponderada consiste en multiplicar el valor del factor por

el valor del peso asignado, esto para cada celda o pixel en el entorno sig. Para

84


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 15. Escala de clasificación utilizada en el módulo WEIGTH del software TerrSet.

desarrollar esta metodología, se utilizó el módulo mce del software TerrSet, el

cual considera una serie de herramientas multicriterio para obtener escenarios

de idoneidad, de acuerdo con los factores considerados, utilizando el método

“Combinación Lineal Ponderada”. Posteriormente, después de multiplicar el

valor del factor por el peso asignado a cada uno de ellos y sumarlos, se realiza

la multiplicación sucesiva de las restricciones, en las zonas excluidas por el

valor 0 y 1. En esta metodología, el factor que mayor peso alcance, tendrá más

influencia en el mapa final del índice de idoneidad.

Por último, después de la comparación por pares realizada, a partir de la escala

de Saaty, para los 15 factores de favorabilidad, se obtuvieron los pesos relativos,

mediante el módulo WEIGHT. Se consiguieron los resultados de pesos

para cada uno de los factores, resaltando que la suma de estos valores es 1.

Además de obtener los pesos relativos para cada factor, es importante obtener

el radio de consistencia, que se trata de la consistencia de la evaluación y asignación

de importancia en la comparación por pares, realizada por parte de los

expertos, el que no debe ser mayor a 0.10, y que se calcula automáticamente

por el módulo, utilizado el software Terrset y mediante la matriz de comparación

realizada. Si éste es mayor a 0.10, la ponderación tiene que repetirse.

Resultados

Derivado de la comparación por pares, realizada por medio del módulo WEI-

GHT del software TerrSEt, se obtuvieron los pesos de cada uno de los 15 factores

de idoneidad seleccionados previamente. Estos pesos fueron asignados,

considerando la comparación por pares, de acuerdo con el Proceso de Análisis

Jerárquico (ahp, según sus siglas en inglés). Los pesos obtenidos se muestran

en la tabla 3, donde se presentan cada uno de los factores y sus valores,

así como el radio de consistencia, de gran importancia para considerar si la

comparación por pares es o no adecuada.

El factor que mayor peso tiene es la zona acantilada, con 0.1845, y una respuesta

congruente por constituir una condición esencial para la instalación

de los prototipos de columna de agua oscilante u owc. Además, los factores

de geología, edafología, y vegetación y uso de suelo (con valores de 0.1424,

0.1174, 0.0945 respectivamente), tienen pesos altos en relación con los facto-

85


CEMIE-Océano

Tabla 3. Pesos obtenidos para los 15 factores seleccionados para el análisis multicriterio.

Factor

Peso

Batimetría 0.0152

Carreteras 0.0477

Clima 0.0182

Edafología 0.1174

Fenómenos hidrometeorológicos 0.0247

Geología 0.1424

Hidrogeología 0.0211

Líneas eléctricas 0.0830

Poblados cercanos 0.0634

Poblados mayores 0.0597

Precipitación anual 0.0215

Sismicidad 0.0739

Vegetación y uso de suelo 0.0945

Zonas acantiladas 0.1845

Zonas susceptibles a inundación 0.0326

Radio de consistencia 0.08

res restantes. Esto obedece a que son factores relacionados con cuestiones

de seguridad e ingenieriles, para la construcción de las plantas de energía,

así como por cuestiones ambientales y de ocupación del territorio. El radio de

consistencia es de 0.08, siendo aceptable y no se requiere hacer más consideraciones

y/o una comparación adicional. Este valor significa que la asignación

de importancias relativas y la posterior obtención de los pesos de cada factor,

son consistentes y/o confiables para su utilización en el amc.

Para obtener las áreas en un rango de prioridad adecuado (figura 16), se

reclasificaron los valores del índice de idoneidad que resultaron del 0 a 0.82

(en una escala de 0 a 1.0), a partir del mapa obtenido por el módulo mce de

TerrSet. La reclasificación quedó de la siguiente manera: las celdas con valor

0 se mantienen igual; los valores mayor a 0 y hasta 0.5, se establecen como

prioridad 4; las celdas con valores mayor 0.5 y hasta 0.65, como prioridad 3;

los valores mayores a 0.65 y hasta 0.75, como prioridad 2; y finalmente, las

celdas con valores mayores a 0.75, se clasifican con una prioridad 1. A partir de

esta reclasificación, el mapa de favorabilidad queda en valores de prioridad,

destacando las áreas que pueden albergar sitios idóneos para la implementación

de dispositivos para el aprovechamiento de la energía del oleaje.

86


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 16. A. Mapa de idoneidad Sector Norte de la zona costera veracruzana, B. Mapa de idoneidad

área Cazones de Herrera y C. Mapa de idoneidad área Alto Lucero de Gutiérrez-Actopan.

Elaborado por Gómez-Navarro (2018).

Las áreas predominantes son aquellas con prioridad 3 y 4, mientras que las

que presentan prioridad 1, están restringidas en ciertas áreas puntuales, específicamente

al sur del municipio de Tuxpan y cercanas al municipio de Cazones

de Herrera, al norte del área estudiada, y que representan la mayor extensión

superficial de este rango. También se observan algunas áreas de prioridad 1,

entre la zona costera de los municipios de Alto Lucero de Gutiérrez y Actopan,

al sur, o en el centro del estado de Veracruz.

Las zonas de exclusión están claramente marcadas desde la parte más alejada

de la línea de costa estatal, como respuesta al factor restrictivo de una zona

de 15 km, a partir de la costa, que representa el área de influencia directa de

todos los factores.

Las zonas de prioridad alta, de acuerdo con los resultados del amc, poseen

valores de favorabilidad por encima de 0.75. Concretamente, están ubicados

en la costa de Barra de Cazones, en el municipio de Cazones de Herrera,

siendo más predominante al sur y norte de esta localidad. Además, al sur del

sector septentrional, se pueden observar sitios muy puntuales, donde los valores

de idoneidad son altos (prioridad 1), como se presentan en las cercanías

de las localidades de Palma Sola y Villa Rica, y cercanos a la central nuclear de

Laguna Verde.

87


CEMIE-Océano

Conclusiones

La heterogeneidad geológica de los sitios potencialmente idóneos para el emplazamiento

de prototipos ingenieriles de aprovechamiento de la energía undimotriz

destacó afloramientos especialmente de rocas volcánicas, sedimentarias,

y depósitos recientes de playas y de origen aluvial, lo que determina una

marcada diferenciación de la respuesta geotécnica de cada litología.

Las rocas de génesis volcánica, en este caso de estudio, se pudieron clasificar

como roca blanda (R 2

) y roca muy dura (R 5

). Las rocas sedimentarias

(areniscas carbonatadas), cartografiadas en Barra de Cazones, pudieran comportarse

como roca moderadamente dura (R 3

). Por tanto, las clases R 3

y R 5

son recomendables para el anclaje de dispositivos generadores de energía, a

partir del oleaje.

Sin embargo, se sugiere considerar las condiciones geomorfológicas, especialmente

en las áreas de acantilados, donde pueden activarse los procesos

gravitacionales o de remoción en masa, especialmente los derrumbes costeros.

A nivel local, también es importante la realización de estudios geotécnicos

con pruebas de resistencia en laboratorio, para el adecuado diseño de las cimentaciones

de los dispositivos generadores de energía y de la infraestructura

civil complementaria.

El análisis multicriterio apoyó la selección de potenciales áreas para el futuro

enclave de estos prototipos ingenieriles, mostrando el predominio de

áreas con prioridad 3 y 4, mientras que las que presentan prioridad 1 están

restringidas en ciertas áreas puntuales, específicamente al sur del municipio

de Tuxpan y cercanas al municipio de Cazones de Herrera y que representan

la mayor extensión superficial de este rango. También se observan algunas

áreas de prioridad 1, entre la zona costera de los municipios de Alto Lucero de

Gutiérrez y Actopan, al sur, y al centro del estado de Veracruz.

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Centro Mexicano de Innovación

en Energía - Océano

Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos

para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

DOI: 10.26359/EPOMEX.CEMIE0220223

3

Morfogénesis del Relieve

y Modelado Exógeno Actual

José Ramón Hernández Santana, Ana Patricia Méndez Linares,

Daniel Morales Méndez, Andrea Mancera Flores y Emilio Saavedra Gallardo

Instituto de Geografía, UNAM

Resumen

Las investigaciones geomorfológicas poseen una significativa importancia en la

optimización de las actividades humanas, tales como, la localización eficiente

de condiciones adecuadas para diferentes acciones y ejercicios del quehacer

productivo y social; las decisiones para el emplazamiento de instalaciones industriales,

energéticas y asentamientos poblacionales; para afinar y potenciar el

aprovechamiento racional de los recursos naturales; garantizar la vida útil de las

infraestructuras ingenieriles y civiles; así como proteger a la sociedad de eventos

dañinos, totalmente predecibles bajo un profundo estudio del relieve. En

seis apartados y bajo diferentes enfoques (morfológico-morfométrico, morfoestructural,

morfogenético y geocronológico), se presentan las caracterizaciones

y las evaluaciones del relieve costero veracruzano y de sus siete sitios idóneos

seleccionados, revelando las condiciones de su idoneidad para fines de aprovechamiento

de la energía undimotriz.

91


CEMIE-Océano

La evolución geotectónica del margen mexicano del golfo de México determinó

una alternancia entre cuencas sedimentarias y macizos volcánicos más jóvenes,

cuyas edificaciones y derrames lávicos atraviesan y descansan sobre la extensa

columna sedimentaria meso-cenozoica del borde continental. Esta diferenciación

de la estructura del relieve regional controla el desarrollo de la etapa

geomorfológica del desarrollo del relieve costero, con extensas llanuras poligenéticas

costeras, en el caso de las tres cuencas (Tampico-Misantla; Veracruz

y Salina del Istmo), y de montañas, premontañas y lomeríos, en el caso de los

dos macizos volcánicos (Teziutlán-Palma Sola y Los Tuxtlas). En estos últimos,

dadas sus propiedades litológicas más resistentes, al concentrarse la energía

del oleaje en sus promontorios, se levantan costas abrasivas acantiladas con alturas

entre 5-7 m (acantilados pequeños), 10-30 m (acantilados medianos) y 80-

100 m (acantilados grandes), siendo los sitios potencialmente idóneos, desde el

punto de vista geólogo-geotécnico y geomorfológico, para el emplazamiento

de prototipos ingenieriles para el aprovechamiento y conversión de la energía

undimotriz a eléctrica, con microgeneración durante la etapa experimental, a

escala, de utilidad para los pequeños poblados costeros de sus inmediaciones.

Por otra parte, en el caso de los bloques de Barra de Cazones y Coatzacoalcos-Agua

Dulce, otros baluartes con relieve abrasivo, la neotectónica desempeñó

un papel crucial en el ascenso de los sitios y en su modelado original por el

oleaje, y la ulterior remodelación por los procesos denudativos y erosivos.

Los sitios, relacionados de norte a sur, son Barra de Cazones-Punta Pulpo, Miradores

en Palma Sola, tómbolo Las Quebradas de Villa Rica, Punta Roca Partida,

Playa Hermosa, Montepío y Balzapote. Los aspectos litológicos y geotécnicos,

los morfológicos (tipos de acantilados) y morfométricos (sus dimensiones y su

configuración) y las condiciones de profundidad y de intensidad del oleaje, determinarán

los diseños cualitativos y cuantitativos de los prototipos ingenieriles

de asimilación de la energía undimotriz.

Palabras clave: morfogénesis del relieve, cartografía geomorfológica, procesos

geomórficos exógenos, localidades potenciales para conversores undimotrices.

Abstract

Geomorphological researches have a significant importance in the optimization

of human activities, such as the efficient location of adequate conditions for different

actions of productive and social tasks; decisions for the siting of industrial

and energy installations and population settlements; to refine and promote the

rational use of natural resources; guarantee the useful life of engineering and

civil infrastructures; as well as protecting society from extreme harmful events,

totally predictable under a deep study of the relief. In six sections and under different

approaches (morphological-morphometric, morphostructural, morphogenetic

and geochronological) are presented the characterizations and evaluations

of the Veracruz coastal relief and its seven selected suitable sites, revealing the

conditions of its suitability for purposes of exploitation of the wave energy.

The geotectonic evolution of the Mexican margin of the Gulf of Mexico determined

an alternation between sedimentary basins and younger volcanic massifs,

whose buildings and lava flows cross and rest on the extensive meso-cenozoic

sedimentary column of the continental edge. This differentiation of the relief’s

92


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

regional structure controls the development of the coastal relief, with extensive

polygenetic coastal plains, in the case of the three basins (Tampico-Misantla; Veracruz

and Salina del Istmo), and mountains, foothills and hills, in the case of the

two volcanic massifs (Teziutlán-Palma Sola and Los Tuxtlas). In the latter, given

their more resistant lithological properties, when wave energy is concentrated

on their promontories, abrasive cliff coasts rise up with heights between 5-7 m

(small cliffs), 10-30 m (medium cliffs) and 80-100 m. m (large cliffs), being the potentially

suitable sites, from the geological-geotechnical and geomorphological

point of view, for the emplacement of engineering prototypes for the use and

conversion of wave energy to electricity, with microgeneration during the experimental

stage, at scale , useful for the small coastal towns in its vicinity.

On the other hand, in the case of blocks of Barra de Cazones and Coatzacoalcos-Agua

Dulce, other bastions with relief abrasive, neotectonics played a crucial

role in the ascent of the sites and in its original modeling by the waves, and

the subsequent remodeling by the denudative and erosive processes.

The sites, related from north to south, are Barra de Cazones-Punta Pulpo, Miradores

in Palma Sola, Las Quebradas tombolo en Villa Rica, Punta Roca Partida,

Playa Hermosa, Montepío and Balzapote. The lithological and geotechnical aspects,

the morphological (types of cliffs) and morphometric (their dimensions

and configuration) and the conditions of depth and intensity of the waves, will

determine the qualitative and quantitative designs of the engineering prototypes

for assimilation of wave energy.

Keywords: relief morphogenesis, geomorphological cartography, exogenous

geomorphic processes, potential locations for wave energy converters.

En muchas ocasiones, la percepción humana sobre el relieve de la superficie

terrestre es la de sus majestuosos contornos y la de su estética

paisajística, la de sus contrastantes matices sobre todo a la distancia y la

del asombroso impacto de la estatura colosal de sus montañas o la del infinito

horizonte de sus llanuras. En este diapasón de estaturas naturales, sobresale

también la horizontalidad y la agudeza de sus superficies cumbrales, así como

la inclinación de las laderas que conforman sus volúmenes; hipnotizan sus formas

caprichosas, a veces en increíble armonía con el lecho rocoso que las sustenta;

y maravilla la variada ornamenta de sus formas diseñadas y creadas por

los procesos que cotidianamente esculpen sus singulares cuerpos. Esta quizás

sea una mirada romántica frente a tan impresionantes “arrugas y rupturas” de

la superficie terrestre.

Una definición geométrica clásica es que el relieve constituye el conjunto

de superficies horizontales, subhorizontales, verticales y subverticales de la

superficie, tanto terrestre como marina. Pero el relieve es algo más que este

cuerpo de apreciaciones, ya que constituye el soporte de todas las infraestructuras

y actividades socioeconómicas, así como el soporte de nuestra existencia,

de ahí el significado y la importancia de conocer y evaluar sus condiciones

93


CEMIE-Océano

de estado y yacencia; su estructura interna favorable o no a nuestros desempeños

e intereses; el origen de sus modelados, sus formas y sus dimensiones;

los valores y las tendencias de la dinámica de sus transformaciones y cambios,

como soporte para el análisis reflexivo-prospectivo de su evolución, en función

de la eficiencia de las acciones humanas, de la salvaguarda de la vida y de la

protección de sus patrimonios históricos acumulados.

Nuestras vidas cortas e históricas se desvanecen en el tiempo geológico

que alimenta el ímpetu geomorfológico; el relieve y su substrato geológico

“viven” en apretada existencia en el inacabable flujo de millones y miles de

años, aunque en ocasiones sus desequilibrios conducen a cambios bruscos e

instantáneos de su superficie, provocando episodios catastróficos para la vida

y el bienestar humanos.

Sirva esta amena narrativa, para comprender la gran importancia que poseen

las investigaciones geomorfológicas en la optimización de las actividades del

ser humano; en la localización eficiente de condiciones adecuadas para diferentes

acciones y ejercicios del quehacer productivo y social; en las decisiones

para el emplazamiento de instalaciones industriales, energéticas y asentamientos

poblacionales; en fin, para afinar y potenciar el aprovechamiento

racional de los recursos naturales, garantizar la vida útil de las infraestructuras

y proteger a la sociedad de eventos dañinos, totalmente predecibles bajo un

profundo estudio del relieve.

En el caso del relieve costero, formado por el constante y significativo intercambio

de energía y de materiales, tanto de origen continental como marino,

se desarrollan elevadas tasas de cambio de su línea de costa; notables modificaciones

en la forma y dimensiones de los cuerpos lagunares y, en ocasiones,

sus reducciones espaciales producto de grandes cargas sedimentarias;

perpetuo avance y modificación de sus campos eólicos, que sobreyacen a las

llanuras fluviales y lacuno-palustres acumulativas, sepultando el relieve antecedente;

retroceso de acantilados, debido a la acción del oleaje y de los procesos

gravitacionales; entre muchas variaciones dinámicas. Estos escenarios

distinguen al relieve costero como uno de los tipos más móviles, variables y

dinámicos de la superficie del planeta.

A continuación, se desarrollan en seis apartados y bajo diferentes enfoques,

las caracterizaciones y las evaluaciones del relieve costero veracruzano y de

sus siete sitios seleccionados, revelando las condiciones de su idoneidad para

fines de aprovechamiento de la energía undimotriz.

Condiciones morfoestructurales

del relieve costero veracruzano.

La ciencia geomorfológica es la rama de la Geografía Física que estudia la

forma y las dimensiones del relieve de la superficie terrestre, su estructura,

94


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

su génesis, su dinámica y su evolución. Si consideramos al relieve como la

membrana exterior de la litosfera, en interacción con las restantes esferas geográficas,

es indiscutible que esta es una ciencia de frontera entre la Geografía,

la Geología, la Geofísica, la Geodesia y otras disciplinas relacionadas con las

ciencias de la Tierra, y con otras ramas del conocimiento.

De acuerdo con el objetivo de las investigaciones geomorfológicas, se desprenden

los enfoques morfométrico, morfoestructural, morfogenético y morfodinámico.

En Europa y en América Latina, muchos estudios sobre la estructura

del relieve utilizan el enfoque del análisis morfoestructural, desarrollado por su

creador I. P. Guerasimov (1946, 1959, 1986) y otros exponentes de la escuela

geomorfológica rusa, que se basa en una trilogía de categorías y conceptos

básicos: (a) geotextura, como la expresión de las grandes unidades litosféricas

(placas tectónicas continentales, oceánicas y de transición marginal interplacas)

en el relieve, mostrando la arquitectura planetaria; (b) morfoestructura,

como el reflejo de la estructura geológica en el relieve, constituyendo el control

geoestructural en el relieve regional y local; y (c) morfoescultura, que indica los

tipos genéticos del modelado exterior, creados por los procesos geomórficos

exógenos (erosión fluvial, denudación superficial, abrasión marina, deflación

eólica, remoción en masa, y otros muchos), tanto en su carácter destructivo y

extractivo, como acumulativo y edificativo.

En este sentido, la terminología geomorfológica de este trabajo se desprende

del arsenal teórico y metodológico de la referida escuela académica de

Europa oriental. Para comprender mejor las regularidades generales y específicas

de la morfogénesis del relieve costero veracruzano deben analizarse muchos

aspectos morfológicos y morfométricos, así como su dependencia con

los aspectos estructurales, tectónicos y evolutivos de su substrato geológico.

La formación del relieve de Veracruz estuvo sujeta a varias etapas de la evolución

geotectónica del margen pasivo del golfo de México:

• Etapa extensiva cortical y expansiva del lecho marino durante la desintegración

mesozoica de la Pangea, entre el Jurásico tardío y el Cretácico

temprano (Salvador, 1987; Jacques y Clegg, 2002; Harry y Londono,

2004). La subsidencia sostenida marcó una sucesión de estratos del Jurásico

tardío al Holoceno, con un espesor de hasta 20 km (Galloway, 2008).

• Etapa compresiva laramídica, que según Gray et al. (2001), Fitz-Díaz et

al. (2014) y Chávez-Cabello (2017), se engloba entre el Cretácico tardío y

el Eoceno medio. Esta etapa se caracterizó por la deformación del basamento

meso-cenozoico temprano pre-existente, dando inicio al ascenso

del orógeno oriental mexicano -la Sierra Madre Oriental- y a su disección

por los procesos erosivo-denudativos, contribuyendo al desarrollo de la

sedimentogénesis en las regiones bajas costeras del paleo-golfo durante

el Paleógeno (Hernández-Santana et al., 2007);

95


96

CEMIE-Océano

• Etapa neotectónica de fracturación, fundamentalmente en bloques de la

corteza terrestre, con tendencias cinemáticas diferenciadas durante el

Mioceno y hasta el presente. Esta etapa determina la formación de cuencas

sedimentarias y depocentros en las zonas subsidentes, y el emplazamiento

de las edificaciones oligoceno-holocénicas del macizo de Los

Tuxtlas, con características volcánicas explosivas, fisurales y alcalinas

(Verma et al., 1993) y del macizo de Palma Sola, compuesto por cuerpos

plutónicos y subvolcánicos de composición gabroica a diorítica, con

edades miocénicas (Stephen y González-Caver, 1992; Gómez-Tuena et al.,

2003, 2005; Ferrari et al., 2005). Al final de esta etapa quedan delineados

los rasgos morfoestructurales y morfogenéticos que caracterizan al Veracruz

costero, constituido por edificaciones premontañosas, de lomeríos y

frentes lávicos frontales a la costa (regiones de Palma Sola y de Los Tuxtlas,

al norte y sur respectivamente, con respecto a la ciudad de Veracruz)

y amplios sistemas escalonados de llanuras de distinta génesis, típico de

un ambiente morfogenético tropical con el desarrollo de procesos fluviales,

predominantemente acumulativos; marinos abrasivos y acumulativos;

eólicos acumulativos; lacuno-palustres; y sus combinaciones (Hernández-Santana

et al., 2007).

Como resultado de la evolución geotectónica de este margen continental

mexicano del golfo de México, en todo el entorno costero de Veracruz se pueden

distinguir cinco grandes unidades morfoestructurales, de norte a sur: (a)

Cuenca Tampico-Misantla, limitada por el Río Pánuco, al norte, y por el macizo

volcánico de Palma Sola, al sur; (b) Macizo de Teziutlán-Palma Sola, comprendido

entre el asentamiento de Villa Emilio Carranza y el río Mozomboa; (c)

Cuenca de Veracruz, extendida entre el río Mozomboa y las edificaciones volcánicas

de los Tuxtlas; (d) Macizo volcánico de los Tuxtlas, comprendido entre

las cuencas de Veracruz, por el norte, y la Salina del Istmo, al este-sureste; y (e)

Cuenca Salina del Istmo, limitada por los Tuxtlas y el río Tonalá. Estas unidades

morfoestructurales presentan una alternancia entre cuencas sedimentarias y

macizos volcánicos más jóvenes, cuyas edificaciones y derrames lávicos atraviesan

y descansan sobre la extensa columna sedimentaria meso-cenozoica

del borde continental.

Esta diferenciación de la estructura del relieve regional controla el desarrollo

de la etapa geomorfológica del desarrollo del relieve costero, con extensas

llanuras poligenéticas costeras, en el caso de las tres cuencas, y de montañas,

premontañas y lomeríos, en el caso de los dos macizos volcánicos. En estos

últimos, dadas sus propiedades litológicas más resistentes, al concentrarse

la energía del oleaje en sus promontorios, se levantan costas abrasivas acantiladas

con alturas entre 5-7 m (acantilados pequeños), 10-30 m (acantilados

medianos), y 80-100 m (acantilados grandes), siendo los sitios potencialmente

idóneos, desde el punto de vista geólogo-geotécnico y geomorfológico, para

el emplazamiento de prototipos ingenieriles para el aprovechamiento y con-


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

versión de la energía undimotriz a eléctrica, con microgeneración durante la

etapa experimental, a escala, de utilidad para los pequeños poblados costeros

de sus inmediaciones.

A lo largo de la zona costera, se aprecian singulares testigos de bloques

desplazados por los ascensos neotectónicos, únicos en toda la costa veracruzana,

como el bloque de Barra de Cazones, al norte, y el bloque Coatzacoalcos-Agua

Dulce, donde está enclavado el complejo petroquímico Morelos, al

sur-sureste. Ambos ascensos determinaron el afloramiento de las areniscas

calcáreo-arcillosas miocénicas y en Barra de Cazones, se aprecia el basculamiento

suave con dirección sur, de la superficie abrasiva de 20-25 m del Pleistoceno

tardío, indicando la actividad tectónica reciente.

Por otra parte, el bloque tectónico Coatzacoalcos-Agua Dulce, modelado por

los procesos abrasivo-erosivos, contrasta con el relieve acumulativo fluvial y

lacuno-palustre de La Venta-Paraíso, que constituye un bloque deprimido y

subsidente, localizado al este del río Tonalá, ya en el dominio fluvio-deltaico

tabasqueño. Es notable el control ejercido por la tectónica joven en el trazado

del río Tonalá, a lo largo de más de 35 km, desde el poblado Las Choapas

hasta su desembocadura, lo que determina este nítido contacto entre dos unidades

morfoestructurales con diferente tendencia geodinámica y patrón morfogenético

del relieve.

Morfoescultura: morfología, morfometría y génesis

El modelado de la superficie terrestre por los procesos exógenos, determinados

por muchos factores, como la energía del agua y del viento, la fuerza de

gravedad, la intensidad del intemperismo físico y químico, el oleaje, las mareas

y otros agentes, sobre las diferencias litológicas de la superficie, originan la

génesis y el diseño de la morfoescultura, así como sus cualidades morfológicas

y sus dimensiones morfométricas. Además de las formas del relieve, las superficies

cumbrales (areales - altiplanicies y mesetas; lineales - divisorias de las

aguas; o puntuales - picos de las montañas y lomeríos) expresan el carácter de

los movimientos tectónicos que las condicionaron, bajo la acción de los procesos

modeladores. De ahí, su génesis fluvial erosiva y acumulativa, denudativa,

kárstica, eólica, lacuno-palustre, marina abrasiva y acumulativa, y muchas otras

expresiones genéticas del relieve.

En el caso costero veracruzano, además de los niveles cumbrales de lomeríos

y premontañas, predomina un sistema escalonado de llanuras y terrazas

marinas, eólico-marinas, fluviales y lacuno-palustres, sobre el cual se generó

una amplia gama morfoescultural de formas del relieve (gravitacionales, erosivas,

denudativas, abrasivas y otras), las que se representan cartográficamente

en el apartado cinco sobre morfogénesis del presente capitulo.

Uno de los indicadores morfométricos más importantes, no solo para el análisis

científico del relieve, si no para la vertiente aplicada de la ciencia geomorfo-

97


98

CEMIE-Océano

lógica, lo constituye la pendiente de las laderas montañosas o de los lomeríos,

así como la inclinación de las superficies de las llanuras de distinta génesis,

sean fluviales, marinas, lacuno-palustres y otras expresiones genéticas.

En el caso de las llanuras esculpidas por distintos agentes exógenos sobre el

substrato geológico consolidado, la inclinación de las superficies es más estable

y menos cambiante en el tiempo; lo que no sucede en las llanuras elaboradas

sobre sediplanos no consolidados -grandes extensiones de acumulación

sedimentaria en depocentros-, donde los procesos erosivos y denudativos

pueden generar cambios ligeros en sus pendientes.

Una regularidad de la magnitud de las pendientes es que generalmente es

mayor en función de las dimensiones de la edificación geomorfológica, es decir,

las inclinaciones serán mayores en las montañas, los lomeríos y, finalmente,

en las llanuras. En condiciones locales, la inclinación de las superficies puede

estar controlada o perturbada por deformaciones tectónicas, las que aumentan

la pendiente incluso en condiciones más estables.

Como se expresó anteriormente, el sitio Barra de Cazones-Punta Pulpo representa

un bloque neotectónico, que interrumpió la columna sedimentaria

cuaternaria y elevó las secuencias de las areniscas calcáreas miocénicas en

la costa de la desembocadura del río Cazones. Precisamente, los límites del

bloque quedan expresados con pendientes mayores a 14°, alcanzando hasta

casi 22° y mayores, como se aprecia en la figura 1, mientras las superficies de

las llanuras fluviales y de las terrazas marinas varían entre 1° y 3°.

Los sitios propuestos como idóneos se localizan en Punta Pulpo (figura 2 y 3),

al norte de la desembocadura del río Cazones, sobre una superficie abrasiva,

con altitud entre 2 y 3 m, que representa un fragmento de la terraza holocénica

tardía sobre areniscas calcáreas, poco resistentes, por lo que el enclave del

prototipo ingenieril requeriría de la construcción de una obra civil para garantizar

su estabilidad y vida útil.

Para el caso de las terrazas marinas del poblado Barra de Cazones (figura

4), localizado al sur del mapa de la figura 1, con altitudes de 10-12 y 20-25 m,

el enclave de un potencial prototipo ingenieril, requeriría de una obra civil que

garantice la estabilidad del acantilado, donde los procesos abrasivo-gravitacionales

fracturan la costa, con la caída de bloques y fragmentos rocosos de

distintos tamaños. Además, la existencia de grietas y de barras acumulativas

en la costa, producto del transporte fluvial del río Cazones y la distribución

marina, demandarían de un dragado para aumentar la profundidad y, con ello,

el potencial energético del oleaje frente al sitio.

En Punta Pulpo, según pobladores locales, el oleaje puede alcanzar entre

2 y 3 m, solo superado durante tormentas tropicales y frentes fríos fuertes

(Procoro Fuentes García y Salomón Castillo Sosa, comunicación personal, 5 de

mayo de 2017).

Unos 120 km más al sur de Barra de Cazones, se localiza el poblado de

Palma Sola y en la costa la playa homónima, limitada por dos promontorios, al


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 1. Mapa de inclinación del relieve de Barra de Cazones, Veracruz.

norte Boca de Loma y, al sur, por el acantilado Miradores. Este último valorado

como sitio con potencial idóneo para el enclave de prototipos “onshore” y

“nearshore”. Como se aprecia en la figura 5, este sitio posee características

morfológico-morfométricas de su relieve, favorables a la construcción de varios

prototipos en serie, a manera de granjas, descansando sobre salientes

rocosos.

El entorno circundante a este sitio está constituido por llanuras eólico-marinas

y fluviales, con pendientes inferiores a los 5°, así como por lomeríos volcánicos

con pendientes predominantes entre 18° a 27°, y entre 27° y 48°, como se

muestra en la figura 6. En la llanura eólico-marina, se distinguen dos cadenas

de dunas con alturas de 2 a 2.5 m y de 4.5 a 5 m.

99


CEMIE-Océano

Figura 2. Acantilados de la terraza abrasiva marina del Holoceno tardío, con altitud de 2-3 m, en la

localidad conocida como Punta Pulpo. Estos acantilados y llanura abrasiva se extienden por unos 200-300

m. Unos dos kilómetros al norte, se ubica el poblado Charrascales, uno de los beneficiarios potenciales de

la microgeneración eléctrica, a partir de la energía undimotriz. Fotografía de los autores, 2017.

Figura 3. Llanura abrasiva marina del Holoceno tardío, de 2-3 m de altitud, en Punta Pulpo,

donde el oleaje arriba a la costa con gran energía. Fotografía de los autores, 2017.

Al sur del sitio Miradores, se extiende la playa Andrea, con 1.5 km de longitud

aproximadamente. En el sitio, el establecimiento de estos prototipos ingenieriles

podría alimentar, con energía undimotriz convertida a eléctrica, al poblado

de Palma Sola y a residentes aislados de la cima de Miradores, por lo que representa

una localidad con posibilidades de satisfacer la demanda energética

durante la fase experimental del proyecto.

100


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 4. Acantilados sobre areniscas calcáreo-arcillosas terciarias en el frente de terrazas marinas,

en las inmediaciones del poblado de Barra de Cazones. Fotografía de los autores, 2017.

Figura 5. Acantilado “Miradores”, sobre derrames lávicos frontales del macizo volcánico de Palma Sola.

Obsérvese los dos salientes del acantilado y un tercero, no visible, más a la derecha, sobre los

que se podría anclar alguna construcción civil para instalar una granja de prototipos ingenieriles

de aprovechamiento undimotriz. Fotografía de los autores, 2017.

La localidad del tómbolo Las Quebradas o de Villa Rica, constituye una antigua

paleo-isla pleistocénica, unida a la costa por la formación del tómbolo,

en un escenario propicio para el desarrollo de extensas llanuras eólico-marinas,

con múltiples cadenas de dunas transversales y parabólicas, de diferentes

dimensiones (figura 7). Todo el frente del promontorio Las Quebradas,

101


CEMIE-Océano

Figura 6. Mapa de inclinación del relieve de Miradores-La Loma, Palma Sola, Veracruz.

constituido por tobas riolíticas, presenta acantilados y grandes pendientes, en

condiciones de fuerte oleaje, que le imprimen las condiciones óptimas para la

instalación de prototipos ingenieriles, que podrían suministrar energía al poblado

de Villa Rica.

En el mapa de pendientes locales (figura 8), se distingue el frente acantilado

con pendientes entre 30° y 70°, así como se delinean los trazados de las cadenas

dunares, paralelas entre sí, con pendientes entre 18° y 30°.

En la costa y al norte, en el adosamiento al promontorio, existen evidencias

de una compleja evolución geomorfológica del sitio, con la presencia de sedimentos

fluviales de guijarros multidimensionales y redondeados, que podrían

102


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 7. Entorno del sito del tómbolo de Las Quebradas, en Villa Rica. Al fondo y a la izquierda

se levanta el promontorio del tómbolo Las Quebradas. Al centro, vista del campo de dunas

de mediano tamaño. Fotografía de los autores, 2017.

atestiguar el desarrollo de un paleo-cauce fluvial, sobre el que yacen actualmente

los sedimentos eólicos más jóvenes, que configuraron al tómbolo. Las

características geólogo-geomorfológicas generales de los sitios evaluados

como idóneos, al norte de la ciudad de Veracruz, se presentan en la tabla 1.

Unos 100 km al suroeste de la ciudad de Veracruz, se levantan las estribaciones

del macizo volcánico de Los Tuxtlas, caracterizado por derrames lávicos

y la existencia de más de 200 conos volcánicos monogenéticos. Uno de esos

ejemplos, se encuentra en Punta Roca Partida, otro de los sitios con condiciones

idóneas para el emplazamiento de prototipos ingenieriles para el aprovechamiento

undimotriz. En la figura 9 se aprecia el patrón concéntrico de estas

edificaciones volcánicas y en la figura 10, los frentes acantilados, donde las

pendientes alcanzan entre los 42° y los 79°, y existen largos conductos de lava

que se abren al mar, formando cavernas de origen abrasivo-volcánico, como la

llamada Cueva del Pirata. El emplazamiento de prototipos ingenieriles brindaría

electricidad a un pequeño poblado homónimo de pescadores.

Al sureste, a lo largo de unos 5 km, está enclavado el sitio Playa Hermosa,

cuyos acantilados presentan pendientes entre 28° y 64°. El entorno está ocupado

generalmente por llanuras abrasivo-denudativas, onduladas a colinosas,

con pendientes inferiores a los 15° (figura 12).

Desde el punto de vista del aprovechamiento energético undimotriz, este

sitio permitiría desarrollar un diseño de prototipos en serie, a manera de una

granja, colocando un sistema de sujeción entre los dos promontorios que cierran

la playa, distantes unos 250 m.

El sitio Montepío, situado unos 2.5 km al sureste de Playa Hermosa, posee

los mayores acantilados costeros de Veracruz, con alturas de hasta 100-120

103


CEMIE-Océano

Figura 8. Mapa de inclinación del relieve de Villa Rica, Veracruz.

m, elaborados en el frente volcánico de un lomerío, que se levanta y extiende

paralelamente al mar. Este sitio posee un acantilado con casi un kilómetro de

longitud, donde además se observan fracturamientos activos y varios tubos de

lava, abiertos por la abrasión marina (figura 11).

Los acantilados poseen fuertes pendientes, entre 47° y 85°, como se ilustra

en la figura 13. En el resto de la edificación del lomerío predominan pendientes

entre 18° y 29°. Dada la fuerte inclinación de los acantilados, las obras civiles

que se proyecten en el sitio, deben tomar en consideración el desarrollo de

procesos gravitacionales, con huellas evidentes de grandes bloques submarinos

y aflorando parcialmente.

104


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Tabla 1. Algunos datos morfométricos de los sitios idóneos, situados al norte de la ciudad de Veracruz

(tomado de Hernández-Santana et al., 2020).

Sector Costero Norte

Substrato geológico de tobas de composición intermedia y rocas sedimentarias

(areniscas carbonatadas)

Morfometría de los acantilados de los sitios

Pequeños Medianos Grandes

Punta Pulpo: Altura: 5-7 m; Frente

al mar: 40 m; Penetración de

entrada: 30 m; Distancia a isobata

de 20 m: 17.7 km.

Miradores: Altura: 10-28 m;

Frente al mar: 70-80 m; Penetración

de entrada: 40-50 m; Distancia

a isobata de 20 m: 2.9 km.

Tómbolo Villa Rica: Altura:

80-100 m; Frente al mar: 400-450

m. Distancia a isobata de 20 m:

3.5 km.

Asentamientos humanos aledaños, con posibilidades de beneficio

por micro-generación de energía eléctrica en la fase experimental de prototipos

Poblado de Playa Chaparrales

(menos de 300 hab. aprox.).

Pueblo de Barra de Cazones (4

000 hab. aprox.).

Caserío de Miradores

(60 hab. aprox.).

Pueblo de Palma Sola

(2 600 hab. aprox.).

Poblado de Playa Villa Rica

(alrededor de 120 hab. aprox.).

Figura 9. Mapa de inclinación del relieve de Punta Roca Partida, Veracruz.

105


CEMIE-Océano

Figura 10. Acantilados verticales del frente volcánico, en Punta Roca Partida donde se aprecian

derrumbes de bloques de hasta 3 m de diámetro.

Figura 11. Acantilados en frentes lávicos, fuertemente agrietados en Montepío. En su base se distribuyen

aberturas de tubos de lava, abiertos por la abrasión marina. Fotografía de los autores, 2017.

106


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 12. Mapa de inclinación del relieve de Playa Hermosa, Veracruz.

Como se observa en la figura 13, la zona acantilada posee una configuración

alterna de promontorios y pequeñas ensenadas, controladas estructuralmente,

sobre las que se podrían anclar construcciones civiles para el emplazamiento

de granjas de prototipos ingenieriles. La potencial generación de energía

en esta localidad, además de satisfacer las necesidades de los residentes,

contribuiría al desarrollo de este incipiente foco de atracción turística.

Finalmente, a unos 3 km al sur-sureste de Montepío, se localiza el sitio Balzapote

(figuras 14 y 15), también con acantilados de fuerte inclinación, con pendientes

entre 35° y 79°, enclavado en la edificación de un lomerío volcánico,

con altitudes entre 140 y 170 m.

En este sitio las condiciones propician el emplazamiento de prototipos “onshore”

y podrían suministrar electricidad al pequeño poblado homónimo. A manera

de resumen, en la tabla 2, se presentan algunas características de interés

107


CEMIE-Océano

Figura 13. Mapa de inclinación del relieve de Montepío, Veracruz.

sobre los cuatro sitios localizados en el macizo de Los Tuxtlas -Punta Roca

Partida, Playa Hermosa, Montepío y Balzapote.

El análisis morfológico-morfométrico de la costa veracruzana arrojó la identificación

de estos siete sitios potencialmente idóneos, desde el punto de vista

geólogo-geotécnico y geomorfológico, donde indiscutiblemente la conjunción

de los movimientos tectónicos y la actividad volcánica, como factores endógenos,

y el modelado de la abrasión marina, como factor exógeno, determinaron

estos promontorios, donde indiscutiblemente se concentra la energía

del oleaje. Toda la extensión costera restante del estado se formó y consolidó

bajo el transporte sedimentario y la deposición en las zonas más deprimidas

de la vertiente del golfo, al oriente de la Sierra Madre Oriental, y de las altas

llanuras estructurales y erosivo-denudativas más altas del Plioceno tardío y del

Pleistoceno temprano-medio. Los procesos rectores de este modelado acu-

108


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 14. Mapa de inclinación del relieve de Balzapote, Veracruz.

mulativo, como los fluviales, lacuno-palustres y eólico-marinos, determinaron

el actual escenario imbricado de superficies y morfoesculturas, típicas de regiones

costeras tropicales.

Evolución geomorfológica durante el Cuaternario:

una aproximación

La historia cuaternaria del desarrollo del relieve costero de la región y fundamentalmente

de sus tipos morfogenéticos y geoformas acumulativas, está

estrechamente ligada a la sedimentogénesis ocurrida entre el Plioceno y el

Cuaternario, bajo una combinación de procesos acumulativos marinos, fluviales,

eólicos y lacuno-palustres, que determinaron un sistema escalonado de

llanuras poligenéticas. En otros sectores, los derrames volcánicos del Terciario

superior determinaron un espectro de terrazas marinas abrasivas, esculpidas

en sus frentes lávicos al mar.

109


CEMIE-Océano

Figura 15. Al fondo, acantilados de Balzapote, también en el frente del macizo de Los Tuxtlas. Al frente,

sedimentos aluviales cuaternarios, compuestos por guijarros de fase de cauce, cuya formación se

desintegra por la abrasión marina, siendo distribuidos por el oleaje y la corriente de deriva. Este tipo

material fluvial grueso, pulido por el oleaje, también se encuentra en Villa Rica, en playa Ensenada,

al norte de Punta Roca Partida, y en Playa Hermosa., lo que refleja su carácter regional, asociado

al desmembramiento de los macizos. Fotografía de los autores, 2017.

Tabla 2. Algunos datos morfométricos de los sitios idóneos, situados al sur

de la ciudad de Veracruz (tomado de Hernández-Santana et al., 2020).

Sector Costero Sur

Litologías de composición basáltica, flujos lávicos y flujos piroclásticos de caída libre.

Morfometría de los acantilados de los sitios

Pequeños Medianos Grandes

No existe presencia.

Balzapote: Altura: 60-80 m; Frente al

mar: 400-500 m; Penetración de entrada:

40-50 m; Distancia a isobata de 20

m: 1.7-1.8 km.

Playa Hermosa: Altura: 60-80 m;

Frente al mar: 60-80 m; Penetración de

entrada: 50-60 m; Distancia a isobata de

20 m: 2.5 km.

Punta Roca Partida: Altura: 52-65

m; Frente al mar: 1 400 a 1 500 m;

Profundidad de entrada: 150-300 m;

Distancia a isobata de 20 m: 1 km.

Montepío: Altura: 100-120 m; Frente

al mar: 1 600 a 1 800 m; Penetración

de entrada: 100-150 m; Distancia

a isobata de 20 m: 1.5-2.0 km.

Asentamientos humanos aledaños, con posibilidades de beneficio

por micro-generación de energía eléctrica en la fase experimental de prototipos

No existe presencia.

Poblado de Balzapote

(500 hab. aprox.).

Poblado de Playa Hermosa

(400 hab. aprox.).

Playa de Punta Roca Partida

(800 hab. aprox.).

Playa Montepío:

(alrededor de 150 hab.)

110


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

• Pleistoceno temprano y medio (Q III

1-2

)

En esta etapa del desarrollo geomorfológico de la costa, los lomeríos altos

y medianos actuales, como el bloque Barra de Cazones, Miradores de

Palma Sola, Las Quebradas de Villa Rica, los Cerro de la Cruz, La Mancha

y Piedras Negras, Isla El Terrón, Lomeríos de Montepío y Balzapote, Punta

Escondida, Punta Morro y el bloque Coatzacoalcos-Agua Dulce, representaban

un conjunto de pequeñas islas, que sobresalían en la antigua

plataforma marina plio-pleistocénica temprana. El transporte sedimentario

proveniente del desmembramiento de la Sierra Madre Oriental aún no

alcanzaba la posición geográfica de la línea costera actual y las profundidades

no permitían la existencia de procesos marinos y geoformas de

carácter litoral.

• Pleistoceno tardío (Q III3

)

Los continuos procesos de transporte y acumulación fluvial, y eólico-marinos

litorales, colmatan las depresiones existentes entre todas las paleo-islas,

estableciéndose el borde continental de la costa. Paralelamente, el

avance sedimentario de origen marino, a lo largo de la costa, formando

flechas y tómbolos, determinó la captura litoral de las islas. Situación semejante

se presenta actualmente en el tómbolo La Quebrada, en Villa

Rica, unos 4 km al sur de Laguna Verde, y en Balzapote. Finalmente, las

paleo-islas transitaron de antiguos tómbolos y afloramientos cercanos a

la costa durante esta etapa, a formar parte del borde continental moderno

de Veracruz.

• Holoceno temprano (Q IV1

)

El frente sedimentario fluvial continua avanzando hacia los estuarios y

depresiones costeras pleistocénicas, construyendo las llanuras fluviales

bajas. A lo largo de la costa, los procesos marinos de transporte y acumulación

se intensifican y ganan espacio, cerrando estacionalmente las

bocas de las lagunas existentes y permitiendo la formación de las llanuras

lacuno-palustres en su interior. Se establecen las condiciones geomórficas

básicas para la estructura de algunos cuerpos lagunares actuales.

• Holoceno temprano al Reciente (Q IV

1-2

)

Representa la etapa final de consolidación de las llanuras lacuno-palustres

y eólico-marinas, y los procesos mareales determinan diferencias en

su microrrelieve, en la densidad de canales, microbarras y la amplitud de

las superficies lodosas. Actualmente, esta es la frontera transicional y dinámica

entre los dominios terrestre y marino del estado veracruzano.

111


CEMIE-Océano

Principios básicos de la clasificación del relieve,

criterios para su datación y para su representación

cartográfica

Principios clasificativos y base metodológica

Las bases teóricas de las investigaciones geomorfológicas descansan en el

corolario que establece, que el relieve es el resultado de la interacción entre

los procesos endógenos y exógenos modeladores de la superficie terrestre.

En este sentido, la morfogénesis (forma y origen) del relieve surge de la continua

interrelación entre la endo y exógenesis a lo largo del tiempo geológico.

Partiendo de dichos postulados, los niveles jerárquicos para la clasificación

morfogenética empleados para el análisis morfogenético del sistema costero

regional de Veracruz y de los sitios potencialmente idóneos seleccionados, así

como su representación cartográfica, se ilustran en la figura 16.

Cada dirección de las investigaciones geomorfológicas posee su propio arsenal

metodológico, sus principios normativos para el trabajo de campo y su

representación cartográfica. Para el levantamiento morfogenético de campo,

se aplicaron los criterios de Hernández-Santana y Reyes (2002), aplicados en

el estudio morfogenético de la península de Hicacos y de la playa de Varadero,

en el occidente cubano, así como la cartografía costera de Veracruz, a

escala 1:50 000 (Hernández-Santana et al. (2016) y la de Punta Diamante-Río

Papagayo (Bustamante-Fernández et al., 2016), los cuales permiten identificar

Figura 16. Criterios para la clasificación morfogenética del relieve costero veracruzano.

112


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

y clasificar, desde el punto de vista morfológico-morfométrico y genético, los

diferentes tipos de relieve y su complejo de formas. Estos métodos fueron los

siguientes:

a. Interpretación topográfica y morfométrica del relieve, con el análisis hipsométrico

y de pendientes en cada uno de los sitios escogidos. Este método

permitió analizar el carácter cualitativo y cuantitativo del relieve, conocer

su distribución espacial, y dimensiones altimétricas y de inclinación de sus

laderas, e identificar elementos lineales del mismo, que estén controlados

por estructuras geológicas. Además, proporciona datos efectivos sobre la

intensidad de los movimientos neotectónicos, su diferenciación espacial,

el grado de disección o desmembramiento del relieve, y las direcciones

predominantes de las zonas de fallas y de elementos lineales del relieve.

b. Análisis e interpretación de ortofotos, a escala 1:20 000 (inegi, 2001), e

imágenes satelitales spot 7 (inegi 2017), con una resolución de 1.5 m. Brindó

una caracterización morfológica del relieve, de sus formas y complejos

geomorfológicos; permitió establecer las dependencias del relieve con

la estructura geológica y facilitó la determinación de las zonas de ascensos

y descensos de la corteza terrestre, reflejados en el relieve; permitió

diferenciar los sistemas disyuntivos de diferente orientación, las combinaciones

de bloques morfoestructurales de distinto rango y destacar los

elementos morfoesculturales (formas del relieve) de diversa génesis.

c. Reconocimiento sedimentológico en campo, con vistas a precisar su origen

y clasificar la génesis del relieve acumulativo de llanuras. De acuerdo

con la columna sedimentaria, su granulometría y condiciones de yacencia

se determinó su génesis, ya sea fluvial, lacustre o palustre y sus combinaciones.

d. Identificación de los morfolineamientos (morfoelementos lineales del relieve),

y de fallas y fracturas notables, así como de los rasgos estructurales

internos del relieve. Facilitó la determinación de los sistemas de fallas,

morfolineamientos, fracturas y grietas de distinta orientación, reflejadas

en morfoelementos de distinta génesis. A su vez, constituye una de las

bases para la diferenciación morfotectónica regional y local.

e. Comparación de la información geomorfológica de campo con la constitución

geológica del substrato. Contribuyó al proceso de discriminación de

actividad de las fallas, de definición de las morfoestructuras, del carácter y

tendencia de la tectónica, de la intensidad de los movimientos neotectónicos,

y del papel pasivo de la litología en el modelado del relieve.

f. Análisis de los niveles cumbrales de premontañas y lomeríos, y del sistema

general de escalones de llanuras, sus terrazas de diferente génesis y

sus fragmentos. Permitió establecer los espectros de superficies de planación

regionales y locales, los niveles de terrazas fluviales en los valles,

y de las lacuno-palustres y marinas en la costa.

113


114

CEMIE-Océano

g. Revisión bibliográfica y cartográfica, como soporte antecedente para el

enriquecimiento de los análisis, de las interpretaciones y de la cartografía

geomorfológica;

h. Métodos investigativos de campo, entre los cuales figuró el levantamiento

topográfico de 56 perfiles transversales a las playas, destacando la disposición

y dimensiones de los morfoelementos de las costas eólico-marinas

acumulativas, como bermas, dunas embrionarias y cadenas de dunas.

Estos levantamientos establecieron líneas base y complementan los

trabajos del capítulo cuarto sobre morfodinámica costera.

Las investigaciones de campo contemplaron recorridos a lo largo de la costa

y muestreo en los siete sitios seleccionados, desde Barra de Cazones-Punta

Pulpo, al norte, hasta los acantilados de Balzapote, al sur, y fueron realizados

durante los años 2017 al 2019.

Datación del relieve

Para la determinación y la asignación de la edad del relieve costero a cada tipo

morfogenético, se adoptaron los criterios aportados por Hernández-Santana

et al. (2007) en el esquema cronológico regional para la datación de las llanuras

poligenéticas (marinas, eólicas, fluviales, lacuno-palustres) del Cuaternario

veracruzano.

Holoceno (Q IV

)

Este esquema regional establece altitudes de 2-3 m y 5-7 m para el Holoceno,

de acuerdo con los resultados y criterios de Curray et al. (1969) y Sluyter (1997),

en México, y Lilienberg (1970, 1973), Ionin (1975) y Pavlidis (2002), para la isla

de Cuba, fundamentalmente en su extremo occidental, más vinculado a la evolución

geotectónica del golfo de México. Este esquema correlativo también fue

empleado por Méndez-Linares et al. (2007) para clasificar el sistema morfogenético

de llanuras bajas y muy bajas del abanico deltaico de Arroyo Seco, en

la Albufera de Barra de Navidad, en el estado de Jalisco.

Curray et al. (1969) estimaron una edad de 3600-4750 años para las llanuras

marinas bajas de Nayarit, formadas por sistemas jóvenes de cordones litorales;

mientras Sluyter (1997) reportó edades del Holoceno medio-tardío (2440

± 35 a 6470 ± 85 años) en las llanuras lodosas y estuarinas del entorno de la

laguna Catalina, situada a unos 15 km al noroeste de la ciudad de Veracruz, y

a una altitud inferior a los 5-6 m. Estos resultados se reafirman con el muestreo

de un fragmento de madera, a una profundidad entre 1.75 y 2.00 m, en la

llanura palustre muy baja de la laguna La Mancha y su datación por radiocarbono

por el laboratorio Beta Analitic Inc., que reportó una edad de 1760 ± 30

años, es decir, de la parte alta del Holoceno tardío; mientras que otra muestra

de sedimentos, ricos en material orgánico, y a una profundidad de 3.00 m,

arrojó una edad de 2030 ± 30 años, mostrando también la edad holocénica

tardía, aunque ligeramente más antigua, tanto de la sedimentación como de la

llanura lacuno-palustre muy baja (Ana Patricia Méndez Linares, comunicación


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

personal, 9 de septiembre, 2016). Estos resultados reflejan el desarrollo y la

formación postglacial de las llanuras lacustres acumulativas bajas de Veracruz.

Restos visibles de estos niveles holocénicos se observan en las terrazas marinas

abrasivas de Barra de Cazones (figura 17), esculpidas sobre las areniscas

calcáreo-arcillosas oligo-miocénicas.

Pleistoceno (Q III

)

Los criterios adoptados para el relieve pleistocénico fueron los siguientes: para

el Pleistoceno tardío (Q III3

), los niveles de llanuras y terrazas con 10-12, 20-25 y

30-40 m, en correspondencia con Lilienberg (1970, 1973), similares a Cuba occidental

en los dos primeros niveles, y según Dodge et al. (1983) y Dumas et al.

(2006), para los tres niveles como en el noroeste de Haití. Para el Pleistoceno

medio (Q III2

), los niveles de llanuras y terrazas de 45-50 y 60-65 m, avalado con

los resultados de Dodge et al. (1983) y Dumas et al. (2006) en sus estudios en

Haití y Barbados; y para los niveles 75-85 y 90-110 m, del Pleistoceno temprano

(Q III1

), se asimilaron los criterios de la escala cronológica de Lilienberg (1970,

1973) y de Portela Peraza et al. (1989) para el archipiélago cubano. En la figura

18, se aprecia parte de este espectro de terrazas pleistocénicas en la localidad

de Punta Roca Partida.

Figura 17. Frentes acantilados de las terrazas marinas abrasivas de 2-3 y 5-7 m, del Holoceno tardío

y temprano respectivamente, en el sitio Barra de Cazones. Tomado de Hernández-Santana et al. (2007).

115


CEMIE-Océano

Figura 18. Niveles escalonados de terrazas abrasivas marinas con altitudes de 50-60, 20-25 y 10-15 m,

del Pleistoceno medio y tardío respectivamente. Tomado de Hernández-Santana et al. (2007).

Cabe destacar, que los sistemas de llanuras y terrazas costeras de Veracruz

guardan una estrecha similitud con los existentes en las llanuras septentrionales

de Pinar del Río, en Cuba occidental, según investigaciones y levantamientos

geomorfológicos realizados en ambas regiones por uno de los autores.

Esto evidencia la juventud del relieve costero, formado totalmente durante el

Plioceno-Cuaternario, tanto esculpido por la abrasión marina, como edificado

por las acumulaciones poligenéticas, constituidas por sedimentos fluviales, lacustres,

palustres y eólico-marinos. Todas estas formaciones ocupan principalmente

las tres cuencas veracruzanas y parcialmente los contextos circundantes

al relieve positivo de los macizos volcánicos de Palma Sola y Los Tuxtlas y

del bloque tectónico de Barra de Cazones.

Cartografía morfogenética del relieve de los sitios

idóneos veracruzanos para el aprovechamiento

de la energía undimotriz

La morfogénesis del relieve es uno de los enfoques más empleados para determinar

el origen, las dimensiones de las geoformas, y sus edades de formación

y consolidación. Por convención internacional, su representación

cartográfica responde a las exigencias del mapa geomorfológico general o

morfo-crono-genético, debiendo contemplar los tipos genéticos del relieve,

116


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

sus cualidades morfológicas y morfométricas, sus edades y su complejo de

formas del relieve.

De acuerdo con Spiridonov (1974), la cartografía geomorfológica general,

contentiva de la visión morfogenética del relieve, engrosa el cuerpo de mapas

analíticos del relieve, y su objetivo cardinal radica en representar las facetas

del relieve de la superficie terrestre, reflejando sus distintos rasgos, como areales

(cimas, laderas, parteaguas amplios, etc.), lineales (ríos, formas erosivas,

elementos tectónico-estructurales, etc.); sus dimensiones (locales, regionales

y planetarias); y sus niveles de complejidad (grupos genéticos de geoformas y

sus asociaciones con otros grupos).

Ante todo, la cartografía geomorfológica considera la confección de los mapas

en función del aspecto fundamental del relieve que se desea caracterizar,

diagnosticar y evaluar, y en dependencia de ello, establecer la escala apropiada,

el contenido y las geoformas principales a destacar.

Los tipos morfogenéticos del relieve poseen una expresión areal (polígonos

en el lenguaje tecnológico moderno) y un fondo de color, que por convención

internacional indica qué proceso geomorfológico actuó en su creación y en su

modelado exterior; mientras el complejo de formas debe estar clasificado por

génesis y por símbolos, cuyo diseño trasmita la cualidad de su significado. Las

edades y la morfometría se expresan con índices y rangos numéricos.

La escala colorimétrica para expresar la génesis del relieve contempla el

rojo para las geoformas tectónicas, el azul para las marinas, el verde para las

fluviales y erosivas, el café para las denudativas, el verde cocodrilo para las

lacuno-palustres, el amarillo para las eólicas, el naranja para las kársticas, el

negro para las antrópicas, entre las principales existentes en la región costera

veracruzana.

La representación cartográfica está, a su vez, muy relacionada con la estructura

y el contenido de su leyenda. Su estructura responde a dos grupos: tipos

del relieve (superficies con su génesis, morfología-morfometría, edad) y complejo

de formas del relieve (signos especiales con color genético correspondiente).

Estas últimas se agrupan según su origen en tectónicas, lito-estructurales,

denudativas, erosivas, fluviales, marinas, eólicas, lacustres, palustres,

antrópicas y otras. Los levantamientos geomorfológicos y sus representaciones

cartográficas fueron realizados, a escala 1:10 000, en cada uno de los siete

sitios considerados como idóneos para el emplazamiento de dispositivos de

aprovechamiento de la energía undimotriz.

Antecedentes

Los primeros estudios geomorfológicos de la costa veracruzana se recogen en

varias investigaciones desarrolladas desde la segunda mitad del siglo pasado

y hasta el presente. Coll Hurtado (1969, 1970) presenta los rasgos morfogenéticos,

fundamentalmente marinos, fluviales y eólicos del relieve de Los Tuxtlas

y su entorno costero. Dos décadas después y de manera muy general por la

117


CEMIE-Océano

escala 1:1 000 000, Lugo-Hubp y Córdova (1990) presentan las regularidades

morfogenéticas del relieve nacional en un mapa morfogenético, elaborado

para el Atlas Nacional de México.

Sluyter (1997) aporta con dataciones en las llanuras lacuno-palustres de la

Laguna Catalina, al noroeste de la ciudad de Veracruz. Posteriormente, Geissert

(1999) propone la regionalización geomorfológica de Veracruz, también a

escala 1:1 000 000. En los límites con el estado de Tamaulipas, Hudson (2003)

y de Hudson y Heitmuller (2003), contribuyen con el análisis geomorfológico y

sedimentológico de la cuenca baja del río Pánuco; y Priego-Santander (2004),

realiza el levantamiento morfogenético de La Mancha y El Llano, a escala 1:50

000, con fines de clasificación paisajística. Nava-Uribe (2005) y Aragón-González

(2005) confeccionaron los mapas morfogenéticos de las cuencas de

la laguna de Tamiahua y del río Pánuco, a escala 1:100 000. En general, los

estudios geomorfológicos detallados son realmente muy escasos y, como se

puede apreciar, de carácter local. Finalmente, la caracterización del relieve veracruzano

y de su levantamiento morfogenético, a escala 1:110 000, se recogen

en los trabajos de Hernández-Santana et al. (2007, 2016).

Características y regularidades morfogenéticas

El sitio más septentrional del sistema costero veracruzano con condiciones

para el emplazamiento de prototipos ingenieriles se encuentra en la localidad

de Barra de Cazones y hasta Punta Pulpo (figura 19), unos 400 m más al norte

de la desembocadura del río Cazones. Como se ha mencionado anteriormente,

esta zona rompe el esquema general del relieve acumulativo poligenético,

debido a su ascenso como bloque tectónico durante el Cuaternario, aflorando

areniscas calcáreo-arcillosas miocénicas en su superficie y con total ausencia

de depósitos jóvenes, presentando un ligero basculamiento en dirección sur.

Sobre su superficie y frente al mar, se han esculpido niveles de terrazas abrasivas

marinas con altitudes de 2-3 m, del Holoceno tardío (Q IV2

), y de 10-12 y

20-25 m, del Pleistoceno tardío y el Holoceno (Q III3

-Q IV

). Precisamente, en el

frente de este bloque tectónico se localizan los sitios acantilados con mejores

condiciones receptivas de la energía del oleaje, como se señala en la figura 19

y su leyenda.

De manera sincrónica a este modelado marino, se formaron llanuras erosivo-acumulativas

onduladas a colinosas, poco diseccionadas, formadas durante

el Pleistoceno tardío-Holoceno temprano (Q III3

-Q IV

1

) y llanuras acumulativas

de planos de inundación, bajas, planas, no diseccionadas, formadas durante

el Holoceno tardío (Q IV2

). Estas superficies pertenecen al sistema de llanuras y

de terrazas fluviales del río Cazones. Finalmente, se extienden pequeños fragmentos

de una llanura acumulativa biogénica, de manglares, prácticamente

en la desembocadura del río Cazones, con altitudes de 1 a 1.5 m, de edad muy

reciente.

118


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 19. Morfogénesis del relieve costero del sitio Barra de Cazones-Punta Pulpo. Elaboración propia.

Con fines de emplazamiento de prototipos en los frentes acantilados de Barra

de Cazones, se debe tomar en consideración el desarrollo de derrumbes

por los procesos gravitacionales (figura 20), lo que implica el diseño de una

construcción civil de control de dichos procesos para ofrecer estabilidad y vida

útil al sitio. Al sur, se localizan los acantilados Miradores (figura 21), en las cercanías

del poblado Palma Sola, que constituyen frentes lávicos del macizo volcánico

de Palma Sola. Este promontorio es la proyección de las premontañas

y lomeríos volcánicos, con altitudes de 300-500 y 45-50 m respectivamente

(figura 22).

Por su estructura, presenta tres salientes estrechos sobre los que podría

construirse alguna obra civil de sujeción de series de prototipos ingenieriles

para el aprovechamiento de la energía undimotriz (figura 23).

El entorno geográfico del sitio está compuesto por llanuras eólico-marinas,

onduladas a planas, litorales, formadas durante el Reciente, sobre depósitos

cuaternarios muy jóvenes, con granulometría diferenciada, fundamentalmente

arenosa, con altitudes entre 2 y 20 m (figuras 23 y 24); así como por llanuras

119


CEMIE-Océano

Figura 20. Sistema de fracturas y desplazamientos gravitacionales de bloques, por formación de nichos

abrasivos que debilitan la base de los acantilados. Fotografía de los autores, 2017.

fluviales acumulativas, asociadas a valles jóvenes, poco diseccionadas, formadas

durante el Pleistoceno tardío al Holoceno (Q III3

-Q IV

), con niveles de 10-15 y

3-7 m.

La tercera localidad con posibilidades para la instalación de prototipos es

el tómbolo Las Quebradas o de Villa Rica (figura 25). Constituye una típica

geoforma costera de asimilación de una isla por los procesos acumulativos

litorales. En todo su alrededor perimetral, pero fundamentalmente en su frente,

se levantan fuertes acantilados que reciben la fuerza del oleaje y poseen

posibilidades de enclave para prototipos ingenieriles (figura 26). La llanura eólico-marina

circundante está integrada por cadenas de dunas con alturas entre

10-15 y hasta 70 m (figura 27).

En el tómbolo existen grandes fracturas paralelas, con dirección norte-sur,

con notables formas gravitacionales visibles en la figura 25 y son las que otorgan

el topónimo de Las Quebradas a esta geoforma.

La zona costera del macizo volcánico de Los Tuxtlas se caracteriza por la

presencia de edificaciones volcánicas, y derrames lávicos y depósitos piroclásticos,

que determinan la formación y consolidación de abruptos acantilados

por la abrasión marina, como ocurre en el sitio Punta Roca Partida. Este sitio

corresponde al ala septentrional de una edificación volcánica monogenética,

que delinea la estructura anular del relieve, con lomeríos volcánicos-erosivos,

moderadamente diseccionados y modelados por intensos procesos erosivo-denudativos

y abrasivos en el frente del derrame. Los acantilados se expresan

en toda la costa frontal al mar, con alturas entre 100 y 120 m (figuras 28 y

120


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 21. Morfogénesis del relieve costero del sitio Miradores, Palma Sola. Elaboración propia.

29). Rodeando la edificación de extienden llanuras y terrazas marinas abrasivo-erosivas

y abrasivo-denudativas, con altitudes de 60-65, 45-50, 30-40, 20-

25, 10-15, 5-7 y 2-3 m, que en su conjunto muestran el espectro cuaternario de

los cambios glacio-eustáticos (figura 30). El papel de la edificación volcánica

repercute en el carácter concéntrico de la red fluvial aledaña.

121


CEMIE-Océano

Figura 22. Vista desde el norte, de los acantilados Miradores y de dunas en playa Palma Sola.

Fotografía de los autores, 2017.

Figura 23. Llanura eólico-marina de Playa Andrea, al sur de Miradores. Se aprecia, al fondo,

el promontorio La Pedrera (antigua cantera de la planta nuclear de Laguna Verde) y un extenso

campo de dunas en diferentes etapas de desarrollo. Fotografía de los autores, 2017.

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 24. Llanura eólico-marina en Boca de Loma, al norte de Miradores.

Con cadenas de dunas de hasta 15-20 m de altura. Fotografía de los autores, 2017.

En este sitio podría ser de gran utilidad, la instalación de prototipos ingenieriles

cercanos a la costa, dado que los acantilados no facilitan una plataforma

de anclaje para los mismos. Este sitio beneficiaría al poblado Arroyo de Lisa,

aledaño a la estructura volcánica por el sureste.

En la localidad de Playa Hermosa, al sur-sureste de Punta Roca Partida, se

presentan varios promontorios rocosos, también de derrames lávicos, que

forman una costa alternada de promontorios y pequeñas ensenadas. La presencia

de acantilados y del fuerte embate del oleaje, lo sitúan como un sitio

potencialmente idóneo para el aprovechamiento de la energía undimotriz, pudiendo

suministrar energía a varios poblados pequeños. En la costa estos promontorios

constituyen lomeríos pequeños, con altitud entre 20 y 35 m (figura

31) y son acantilados frente al mar (figuras 32 y 33).

La corta distancia entre los promontorios permitiría la instalación de una

granja de prototipos en serie, mediante la unión de sus extremos, separados

unos 250 m.

Las características del relieve circundante son de llanuras y terrazas marinas,

abrasivo-denudativas, bajas, onduladas a colinosas, ocasionalmente escalonadas,

formadas durante el Pleistoceno tardío y el Holoceno (Q III3

-Q IV

), así como

por llanuras eólico-marinas, planas, litorales, formadas durante el Reciente, sobre

depósitos cuaternarios muy jóvenes. Entre los promontorios se abre una

llanura fluvial denudativo-acumulativa, con un plano estrecho de inundación,

bajas y onduladas a planas, formadas durante el Holoceno tardío (Q IV2

) (figura

31).

123


CEMIE-Océano

Figura 25. Morfogénesis del relieve del sitio Tómbolo de Villa Rica. Elaboración propia.

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Figura 26. Acantilados frontales del tómbolo Las Quebradas o Villa Rica. Existe presencia

de procesos de ladera, debido a la fuerte pendiente. Fotografía de los autores, 2017.

Figura 27. Levantamiento topográfico transversal a la llanura eólico-marina, al norte del tómbolo.

Obsérvense cuatro cadenas de dunas con alturas entre 10 y hasta 15 m. Fotografía de los autores, 2017.

125


CEMIE-Océano

Figura 28. Vista de los acantilados de Punta Roca Partida desde playa Ensenada, al norte del sitio.

Fotografía de los autores, 2017.

Figura 29. Berma amplia de playa Ensenada y cadenas de dunas desarrolladas, localizadas

al norte de Punta Roca Partida. Fotografía de los autores, 2017.

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Figura 30. Morfogénesis del relieve del sitio Punta Roca Partida. Elaboración propia.

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CEMIE-Océano

Figura 31. Morfogénesis del relieve costero del sitio Playa Hermosa. Elaboración propia.

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Figura 32. Frente acantilado septentrional de Playa Hermosa, elaborado sobre rocas volcánicas.

Fotografía de los autores, 2017.

Figura 33. Frente acantilado meridional de Playa Hermosa, formado sobre derrames lávicos.

Fotografía de los autores, 2017.

129


CEMIE-Océano

Toda esta costa y hasta Montepío, posee un notable desarrollo de llanuras

eólico-marinas, con dunas que alcanzan entre 8 y 19 m. En este sector, al noroeste

de los lomeríos de Montepío, se presentan fuertes escarpes erosivos

en las playas, que incluso devoran las porciones frontales de las cadenas de

dunas (figura 34).

El sitio con mayor extensión y contraste de altura de sus acantilados es Montepío.

Su relieve costero está compuesto por un lomerío extendido de norte a

sur, con altitudes entre 220 y 240 m, en constante interacción con los procesos

abrasivos del oleaje (figura. 35). El substrato volcánico está intensamente

fracturado y agrietado, con algunas fracturas que indican posibles desplazamientos

verticales (figura 36).

Tanto en Punta Roca Partida como en Montepío, destacan los tubos de lava

desarrollados durante el proceso de enfriamiento de los derrames. Existen muchos

abiertos por la abrasión marina, que establecen comunicación entre el

mar y el interior del macizo.

Rodeando al promontorio de Montepío, se extienden estrechas llanuras

abrasivo-erosivas (20-25 m), abrasivo-denudativas (10-12 m), abrasivas y abrasivo-denudativas

(5-7 y 2-3 m) y eólico-marinas (2-3 m). Sincrónicamente a este

espectro de llanuras y terrazas escalonadas, se formaron llanuras fluviales erosivo-acumulativas

(20-25 y 10-12 m) y acumulativas (1.5 a 2-3 m) (figura 37).

El valle del río Máquina posee un diseño norte-sur, controlado por la edificación

del lomerío, en cuya ladera interior al continente, se conservan huellas de

Figura 34. Escarpes erosivos de 1.5 y más metros en frentes de playas, al noroeste de Montepío.

Fotografía de los autores, 2017.

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Figura 35. Frente acantilado de Montepío, sobre basaltos y otros depósitos volcánicos.

Fotografía de los autores, 2017.

Figura 36. Evidencias de fallamiento activo en el frente acantilado de Montepío. A la izquierda,

se abre una garganta profunda, aprovechando dicha fractura. Fotografía de los autores, 2017.

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CEMIE-Océano

Figura 37. Morfogénesis del relieve costero del sitio Montepío. Elaboración propia.

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Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

antiguas formas gravitacionales. Hacia el mar existen derrumbes al pie de los

acantilados y la configuración algo dentada de la costa delata estos procesos

durante el tiempo geológico.

El establecimiento de prototipos ingenieriles para el aprovechamiento energético

undimotriz se favorece en este sitio, tanto para diseños en la costa

como cercanos a la misma, que en su conversión a energía eléctrica contribuirían

con un gran beneficio al pequeño poblado de Montepío, que subsiste gracias

al turismo local y a la pesca. Los sectores costeros con posibilidades para

estas instalaciones se distribuyen hacia el noreste y el este de la edificación

volcánica y se indican en las acuatorias aledañas, con puntos con estrellas,

como en todos los mapas morfogenéticos de este apartado. Otro de los promontorios

abrasivos de la región de Los Tuxtlas, se localiza en el sitio conocido

como Balzapote, situado unos 3 km al sureste del sitio anterior Montepío.

En Balzapote descansa un pequeño tómbolo más maduro, asimilado a la

costa por depósitos fluviales y no por sedimentos eólico-marinos como ocurre

en Las Quebradas, Villa Rica, demostrando su juventud holocénica. En la figura

38, aparece un corte aluvial de la llanura acumulativa que fusionó la paleo-isla

entre el Pleistoceno tardío y el Holoceno (Q III3

-Q IV

).

Las altitudes de las edificaciones de lomeríos volcánicos fluctúan entre 140 y

170 m (figura 39). En la porción oriental, la costa es extremadamente acantilada

con varios promontorios pequeños, donde sería recomendable la instalación

de los prototipos ingenieriles, tanto en la costa como en sus cercanías (figura

40).

Figura 38. Acantilados del sitio Balzapote y restos de la llanura fluvial (a la derecha).

Fotografía de los autores, 2017.

133


CEMIE-Océano

Figura 39. Morfogénesis del relieve costero del sitio Balzapote. Elaboración propia.

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 40. Intensidad del oleaje en el acantilado de Balzapote, aunque el 8 de mayo de 2017

fue un día con estabilidad meteorológica. Fotografía de los autores, 2017.

Procesos exógenos actuales: una aproximación

al modelado, a partir de la génesis e intensidad

del relieve

El relieve de un sitio es el resultado de la interacción entre los procesos endógenos

(tectogénesis) y los exógenos modeladores (exogénesis). La determinación

de los tipos genéticos de procesos exógenos y de su intensidad geomórfica

orientativa es una tarea de gran significado para alcanzar la optimización

de las actividades humanas (agricultura, ganadería, forestal y otras), pero sobre

todo para el desarrollo de asentamientos humanos y el emplazamiento

de infraestructuras ingenieriles, pues facilita la correcta micro-localización, la

adecuada planeación y la reducción del peligro generado por la dinámica de

estos procesos, tanto los destructivos como los edificativos.

Dentro del enfoque sistémico geomorfológico, los procesos exógenos se encargan

del modelado de la superficie terrestre, a partir de agentes catalizados

principalmente por la radiación solar y la gravedad (Lugo y Córdova, 1992; Muñoz,

1992; Sala y Batalla, 1999; Goudie, 2004; Hugget, 2007; Gutiérrez, 2008).

En este sentido, la categoría de las formas exógenas se añade en la elaboración

de la cartografía morfogenética y se dividen en las geoformas resultantes

por su carácter denudativo-erosivo o acumulativo (Thorn, 1988; Lugo-Hubp,

1988; Peña-Monné, 1997; Duran-Calderón et al., 2014).

Bajo un enfoque dinámico, que involucra a la variable temporal en los análisis

del relieve, las unidades morfogenéticas se ven expuestas al modelado,

135


136

CEMIE-Océano

desde el momento en que su formación primaria, ya sea endógena o exógena,

se estabiliza. Es así como estructuras endógenas volcánicas y tectónicas, se

ven expuestas a los agentes externos y, por tanto, a sus procesos, como en las

laderas volcánicas, que una vez finalizado el periodo de depósito del material

lávico y/o piroclástico, comienza su modificación gradual, de tipo laminar que

no afecta completamente en su forma, pero sí en su volumen. En el caso de

las morfologías exógenas, éstas se ven influenciadas por el régimen de los

agentes modeladores, los cuales pueden involucrar procesos actuales, que no

siempre concuerdan con su génesis primaria o su intensidad y que pudieron

cambiar con el tiempo.

A partir de esta realidad, se realiza un acercamiento al estudio de las dinámicas

actuales del relieve, con la evaluación de la denominada intensidad geomórfica

o de procesos geomórficos, que se elabora mediante la integración de

la información geológica, morfogenética y morfométrica (Hernández-Santana

et al., 2009, 2010). Con el fin de optimizar la transformación geomórfica actual,

se evalúa la aptitud del terreno para diversas aplicaciones, como la construcción

de grandes obras de ingeniería, los estudios de riesgo, la planificación de

recursos y la gestión territorial, en general (Lugo,1988; Hernández-Santana et

al., 2010).

La identificación orientativa y la valoración espacial de la intensidad de los

procesos geomórficos exógenos o intensidad geomórfica, sobre la base del

nivel de susceptibilidad de la litología a dichos procesos modeladores de la

superficie terrestre y de las condiciones de energía potencial y cinética, propiciadas

por la inclinación de la superficies esculturales, permite conocer las zonas

más críticas para el desarrollo y aceleración de diferentes tipos de procesos,

tales como erosivos lineales y laminares o areales, de remoción en masa,

fluviales y eólicos, entre los principales procesos de los sitios seleccionados

como idóneos para el aprovechamiento de la energía undimotriz en la costa

veracruzana.

Para estos fines, Hernández-Santana et al. (2010) plantearon varios objetivos,

aplicables a esta investigación en el caso de la costa de Veracruz: “(a) establecer,

mediante la correlación entre la susceptibilidad litológica a los procesos

geomórficos exógenos y el espectro de pendientes, una tipología integrada

para diferenciar la intensidad geomórfica potencial del territorio; (b) identificar

las zonas donde, de acuerdo con cada intensidad geomórfica potencial,

puedan desarrollarse diferenciadamente los procesos de remoción en masa,

los procesos erosivos lineales y laminares, los acumulativos fluviales y lacustres”;

pero para el caso de Veracruz y con vistas a ofrecer mayor sustento a la

clasificación y su representación cartográfica, se recurrió a los levantamientos

geológico y morfogenético del relieve en los siete sitios seleccionados.

En este sentido, los mapas de procesos exógenos se elaboraron a partir de

la metodología de Hernández-Santana et al. (2009, 2010). En primer lugar, se

tomaron en consideración los tipos asignados por estos autores y se desglo-


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

saron en nuevas clases particulares, asociadas a la morfogénesis costera de

Veracruz, es decir, se adaptó la clasificación a procesos dominantes en el sitio

idóneo correspondiente. Esta clasificación se cruzó, de manera matricial,

con los rangos de pendientes sugeridos por Hernández-Santana et al. (2009,

2010).

Aunado a lo anterior, se agregaron áreas de influencias determinadas, a partir

de elementos geomorfológicos lineales con buffers, principalmente clasificados

como zonas potenciales a procesos de remoción en masa (adyacentes

a escarpes), dominio fluvial (relacionados con las corrientes de ríos) y zonas de

modelado estructural, en áreas de notable agrietamiento, asociadas a potencial

kárstico, en regiones de composición carbonatada o calcárea, y a denudación

en ambientes volcánicos.

Cada uno de los siete sitios presenta sus particularidades morfogenéticas

y de intervalos morfométricos de inclinación (máxima a mínima). De manera

general, se puede comentar que los procesos se dividieron en dos categorías

principales: denudativos y acumulativos. Cada una de las tablas con los valores

y tipos clasificados, se encuentran en la representación cartográfica de

cada sitio, en particular.

Barra de Cazones-Punta Pulpo

El sitio representa una localidad con ascensos neotectónicos, evidenciados

por la existencia de bloques basculados en los promontorios costeros, alternados

por playas con influencia eólica y fluvial. Este sitio presenta la característica

de mostrar las dos terrazas marinas abrasivas del Holoceno, único en toda

la costa veracruzana.

De los dos grupos tipológicos -denudativo y acumulativo-, las regiones denudativas

comprenden 86.30 % de la superficie, divididas en terrazas marinas

abrasivas y terrazas fluviales erosivas, ambas elaboradas sobre areniscas calcáreo-arcillosas

del Terciario superior, con alturas hasta los 25 m. El grupo de

relieve acumulativo se conforma por terrazas fluvio-marinas y eólico-marinas

de hasta 3 m de altura, así como llanuras y terrazas lacuno-palustres, con máximos

de altura de 1.5 m. En su conjunto este grupo abarca el 13.70 % del sitio y

en total abarca 5.71 km 2 .

El sitio de Barra de Cazones se puede dividir en dos porciones, si se toma el

río Cazones como referencia. El bloque norte consta de una extensa porción

erosiva, correspondiente a las terrazas abrasivas originales y de una punta con

barras fluvio-marinas, acumulativas en la zona de la desembocadura del río

Cazones. En la parte proximal al cauce, se encuentran las terrazas marinas reelaboradas

por la erosión, en cuya parte alta adyacente al escarpe, presentan

potencial a procesos de remoción en masa moderados y erosión lineal superficial

intensa, en pendientes mayores a 18° (0.48 % de la superficie).

En la transición a la extensa terraza marina abrasiva, se encuentran superficies

con rangos de 2 a 18° de pendiente, divididos en tres grupos. De 12°

137


CEMIE-Océano

a 18°, los procesos laminares son intensos, mientras que los lineales tienen

un potencial moderado (1.11 % de la superficie); de 6° a 12°, el potencial lineal

disminuye, mientras que la erosión laminar es predominante (3.04 % de la superficie),

hasta llegar a inclinaciones de 2° a 6°, donde los dos procesos erosivos

se catalogan como débiles (7.97 % de la superficie).

En un plano inferior a esta transición y con dirección al litoral, se extiende la

superficie subhorizontal abrasiva de 0° a 2°, con posible presencia de erosión

laminar y con poca potencia, debido al bajo desnivel (73.45 % de la superficie

total). Adosadas a estas terrazas abrasivas se extienden las playas y las terrazas

fluvio-marinas, que presentan un potencial a procesos acumulativos de

cauce y de llanura eólico-marina muy intensos (10.51 % de la superficie).

La porción sur a la desembocadura corresponde al bloque tectónico basculado,

que en su mayoría está formado por terrazas marinas abrasivas (antes

descritas) y porciones tanto fluviales erosivas (coincidentes con las zonas de

potencial erosivo, que abarca 3.28 % de la superficie), así como acumulativas,

conformadas por aisladas llanuras y terrazas lacuno-palustres, con procesos

acumulativos de cauce moderados y de llanura moderados (de 2° a 6°; 3.02 %

de la superficie) y procesos lacustres y acumulativos biogénicos muy intensos

(0.16 % de superficie). La figura 41 muestra la génesis e intensidad de los procesos

exógenos modeladores del relieve en el sitio Barra de Cazones.

Miradores-Boca de Loma, Palma Sola

El sitio Palma Sola forma parte del macizo volcánico homónimo, donde la principal

característica de la costa es el predominio de márgenes arenosos, alternados

con acantilados rocosos, elaborados sobre substrato volcánico. La región

que presenta procesos denudativos abarca un 45 % del área y corresponde a

la zona de premontañas y lomeríos menores a 500 m de altitud y pendientes

moderadas inferiores a 30°, en las que la dinámica exógena se caracteriza por

procesos de remoción en masa moderados, presentes principalmente en los

planos de debilidad, definidos por escarpes denudativos, y la costa abrasiva,

donde los procesos de intemperismo y la abrasión marina, promueven la caída

de bloques. Por otra parte, la erosión lineal es muy intensa, evidenciada por la

presencia de valles fluviales de influencia moderada, sin embargo, los procesos

denudativos principales son los laminares, que van desde intensos en las

pendientes de 12° a 18°, hasta muy débiles en las áreas de mínima inclinación,

inferiores a 2°.

Por otro lado, en la zona costera de Palma Sola prevalece el relieve acumulativo,

que abarca el 55 % del área, con dos grupos de procesos: (a) el fluvial,

hacia las porciones internas del continente; aquí los procesos erosivos lineales

son muy débiles en zonas que no superan los 18° de pendiente y existe acumulación

fluvial intensa en las áreas subhorizontales, inferiores a 6°, lo que ha

formado una amplia llanura fluvial y terrazas que no superan los 15 m de altura,

sobre todo en las zonas adyacentes al cauce del río Palma Sola; y (b) el grupo

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 41. Mapa de intensidades de procesos geomórficos exógenos de Barra de Cazones, Veracruz.

139


CEMIE-Océano

de procesos eólico-marinos en la porción frontal de la costa, que se definen

por la acción de dos agentes, el viento y la acción del oleaje, la conjugación

de ambos ha favorecido el desarrollo de una llanura eólico-marina de hasta 20

m de elevación, donde la velocidad y dirección del viento ha propiciado la formación

de dunas en zonas de pendiente inferiores a 12°, detrás de la línea de

costa acumulativa. En estas condiciones los procesos marinos acumulativos

del oleaje y de la corriente litoral son intensos. Así mismo, producto del arrastre

fluvio-marino, se ha formado una barra de arena en la desembocadura del

río Palma Sola, que se mantiene abierta durante la temporada de tormentas

por el aumento del gasto en el cauce fluvial. La figura 42 muestra la génesis

de los procesos exógenos modeladores del relieve actual y sus intensidades

orientativas.

Tómbolo de Villa Rica, Las Quebradas

Villa Rica se localiza en el litoral septentrional del municipio de Actopan, que a

su vez se encuentra en la subprovincia volcánica de la Sierra de Chiconquiaco,

cuyo litoral conforma una costa mixta de acantilados y playas abiertas al mar,

con algunos campos de dunas. En este sitio, los procesos predominantes son

los acumulativos, con una extensión en 88.88 % del área total. Este grupo está

constituido por tres tipos morfogenéticos de relieve: superficies eólicas (campos

de dunas), llanuras eólico-marinas y llanuras acumulativas de amplios planos

de inundación y terrazas fluviales (42.32 %), localizadas en la porción norte

y central, donde los procesos eólicos son muy intensos y hay una constante

formación y modificación de los campos de dunas. Los procesos exógenos en

este tipo de relieve abarcan un rango de pendientes desde los 0° hasta los 30°,

y debido a su intensidad, incluye procesos denudativos y laminares erosivos

(2° a 30°) y procesos acumulativos de llanura (0° a 2°).

El segundo tipo de relieve sobresaliente son las llanuras acumulativas de

planos de inundación (24.67 %), ubicadas en la zona suroeste y centro-oeste.

Los procesos en dichas llanuras abarcan tres categorías de pendiente: 0° a 2°

(procesos fluviales acumulativos), 2° a 6° (procesos fluviales acumulativos de

cauce y llanura) y de 6° a 12° (procesos erosivos laminares y fluviales de cauce).

La última tipología de relieve acumulativo (llanuras eólico-marinas) comprende

el 21.89 % del total de la superficie y se localiza en las inmediaciones de la

línea de costa (a excepción del tómbolo), donde existe una interacción entre

los procesos eólicos y marinos. Los procesos en este tipo de relieve también

se agrupan de acuerdo con tres clases de pendiente: 0° a 2° (procesos marinos

acumulativos, fluviales de cauce y de llanura eólica), 2° a 6° (procesos acumulativos

de llanura eólica) y 6° a 12° (procesos denudativos eólicos y laminares

erosivos).

El segundo grupo de procesos exógenos pertenece al relieve denudativo. En

este grupo solo hay una tipología de relieve, que corresponde a lomeríos volcánicos

formados sobre tobas riolíticas y se encuentran en una porción del su-

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 42. Mapa de intensidades de procesos geomórficos

exógenos de Miradores-La Loma, Palma Sola, Veracruz.

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CEMIE-Océano

roeste y en el tómbolo homónimo. Dichas morfologías abarcan el restante 11.12

% del área y sus procesos se clasifican en siete categorías de pendientes, que

van de los 0° hasta los 90°, y comprenden a procesos de remoción en masa,

erosivos lineales y laminares. La figura 43 muestra la génesis de los procesos

exógenos modeladores del relieve actual y sus intensidades orientativas.

Punta Roca Partida

Está localizada en el borde costero de la Sierra de los Tuxtlas, caracterizada

principalmente por la existencia de costas abrasivas, sobre substrato de origen

volcánico, alternadas con playas arenosas de origen fluvial y eólico-marino.

Los procesos denudativos comprenden un 88.22 % del área y corresponden a

lomeríos volcánicos de 70 a 100 m de altitud, terrazas marinas abrasivas de 2

a 60 m, y terrazas fluviales erosivas de 10 a 20 m, abarcando un rango general

de pendientes de 0° a 79°. Los procesos exógenos denudativos están asociados

con pendientes mayores a 30°, y se encuentran mayormente en los márgenes

de los lomeríos y de las terrazas marinas abrasivas. Debido a las alturas

y pendientes significativas, los procesos más comunes son los de remoción en

masa intensos y moderados, promoviendo la caída de bloques y detritos. Sin

embargo, estos procesos son muy aislados, ya que solo ocupan el 2.33 % del

área. Los principales procesos denudativos que se localizan son los que se

agrupan en los rangos de pendiente menor a 30°, en especial en las terrazas

marinas abrasivas (66.60 %), seguido de los lomeríos volcánicos (17.12 %) y, finalmente,

de las terrazas fluviales (2.17 %). En estas categorías predominan los

procesos erosivos lineales y laminares, de muy débiles a intensos.

Los procesos exógenos acumulativos se presentan en las llanuras eólico-marinas

y las llanuras y terrazas fluviales, ocupando una extensión del 11.73

% del área y oscilan en un rango de pendientes entre 0° a 12°. La dinámica

acumulativa se concentra en las llanuras y terrazas fluviales (9.46 %), en donde

existen procesos acumulativos de cauce y de llanura, de débiles a muy intensos,

debido a la alta deposición en superficies subhorizontales, principalmente en

zonas con pendiente menor a 2°.

Finalmente, la dinámica en las llanuras eólico-marinas se localiza en las porciones

de costa arenosa y ocupa el 2.31 % del área total. A pesar de la poca

extensión, dichas llanuras poseen una dinámica muy alta, debido a que convergen

la acción marina (oleaje y corriente litoral), eólica (velocidad y dirección

del viento) y fluvial (aporte de sedimentos), en zonas con pendientes muy bajas,

por lo que dicha categoría es de las más variables en la dinámica exógena.

En la figura 44 se muestra la distribución, génesis e intensidad orientativa de

los procesos exógenos, modeladores del relieve.

Playa Hermosa

Este sitio potencialmente idóneo para el emplazamiento de prototipos ingenieriles

de aprovechamiento de la energía undimotriz comprende un área de 0.45

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 43. Mapa de intensidades de procesos geomórficos exógenos de Villa Rica, Veracruz.

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CEMIE-Océano

Figura 44. Mapa de intensidades de procesos geomórficos exógenos de Punta Roca Partida, Veracruz.

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

km 2 , en la que un 53.3 % corresponde a procesos denudativos, mientras que

el 46.7 % restante evidencia procesos acumulativos.

El relieve asociado con los procesos denudativos es de origen volcánico

(lomeríos de composición basáltica, de 20 a 35 m de altitud), con un rango de

pendientes entre 0° y 64°. Los procesos denudativos asociados con pendientes

mayores a 30°, solo ocupan el 1.98 % del área total y se corresponden con

escarpes abrasivos, que coinciden con la línea de costa. En dichas zonas los

procesos de remoción en masa y los erosivos lineales poseen una actividad

muy intensa, debido a la diferencia de alturas y pendientes muy significativas.

En las categorías de procesos denudativos, con pendientes de 12° a 30°, los

procesos de remoción en masa y erosivos lineales son moderados y débiles,

mientras que la erosión laminar se presenta con una actividad intensa, sin

embargo, dichas categorías se presentan de manera aislada, ya que solo se

presentan en el 5.85 % del área.

Los principales procesos denudativos se concentran en las categorías con

pendientes entre 2° y 12°; dichos rangos ocupan un porcentaje de 43.26 %

del área, en la que los procesos erosivos lineales y laminares tienden a ser

moderados y/o débiles. Finalmente, la categoría de pendiente menor a 2° es la

que menor actividad denudativa presenta, debido a la baja energía del relieve

para el desarrollo de los procesos erosivos. Por consiguiente, los procesos

erosivos laminares son extremadamente débiles.

Los procesos exógenos acumulativos se clasifican en tres categorías, que

corresponden al tipo de relieve morfogenético asociado: terrazas marinas

abrasivo-denudativas y acumulativas, llanuras eólico-marinas, y llanuras fluviales

denudativo-acumulativas y acumulativas. Ocupan una extensión del 46.7 %

del área y se encuentran en pendientes menores a los 12°. La dinámica acumulativa

se concentra principalmente en las terrazas marinas (36.4 %), donde

la actividad corresponde a procesos erosivos lineales-laminares (intensos a

débiles) y acumulativos (intensos).

La categoría de llanuras eólico-marinas es la que posee menor extensión

(2.9 %), sin embargo, la dinámica de acumulación de cauce y de llanura es muy

intensa, debido a su localización en la línea costera, caracterizada por su alta

actividad exógena acumulativa.

Por último, las llanuras fluviales ocupan el 7.4 % de la extensión del sitio, y su

dinámica corresponde a los procesos acumulativos de cauce y llanura (débiles

a muy intensos). A pesar de su poca extensión, esta categoría también posee

una dinámica muy importante, ya que el depósito fluvial es uno de los factores

más importantes en los procesos acumulativos.

La figura 45 muestra la distribución de la génesis e intensidad de los procesos

exógenos modeladores del relieve.

145


CEMIE-Océano

Figura 45. Mapa de intensidades de procesos geomórficos exógenos de Playa Hermosa, Veracruz.

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Montepío

Las superficies erosivo-denudativas de Montepío corresponden principalmente

a los lomeríos volcánicos, ubicados al este. Las zonas con mayor potencial

a procesos de remoción en masa (prm), procesos erosivos lineales superficiales

y laminares de moderados a intensos, se localizan principalmente

en las cabeceras y zonas escarpadas (grupos de pendientes 18° a 30°, 30°

a 45° y >45°), que abarcan 9.67 % del sitio. Por otra parte, sobre las laderas

volcánicas predominan, de manera intercalada, procesos erosivos lineales

poco profundos y laminares intensos (11.26 %) y procesos erosivos laminares

moderados (27.74 %), hasta llegar a las zonas más bajas de las vertientes en

contacto con las costas acumulativas, que presentan posibles dinámicas erosivas

de débiles a muy débiles (grupo de pendientes 0° a 2° y de 2° a 6°), en un

12.78 % de la superficie.

Las terrazas marinas abrasivo-denudativas, adyacentes a los lomeríos volcánicos,

se extienden en su mayoría con pendientes entre 12° a 18° y 18° a 30°

(2.01 % de la superficie del sitio), lo que determina procesos de remoción en

masa moderados y procesos erosivos lineales de intensos a muy intensos.

Las terrazas con pendientes entre 0° y 12° (1.02 % de superficie) presentan

potencialidad para procesos erosivos lineales y laminares, en su mayoría

débiles.

El último grupo denudativo corresponde a las terrazas fluviales erosivas onduladas,

ubicadas al suroeste, con procesos erosivos lineales débiles y laminares

de intensos a moderados (2.97 % de superficie) y en su zona más subhorizontal,

con pendientes inferiores a 6°, los procesos predominantes son

erosivos laminares débiles y acumulativos estacionales (0.52 % de superficie).

En cuanto a los grupos de procesos exógenos acumulativos, las terrazas marinas

bajas, que se localizan de manera aislada en la zona noroeste, en contacto

con el mar, ocupan el 1.15 % del sitio y presentan potenciales erosivos muy

débiles, en una muy pequeña franja de transición de 6° a 12°, para destacarse

por sus potenciales acumulativos.

Adyacente a las superficies de terrazas anteriores, se localiza una terraza

eólico-marina, con potencial a procesos fluviales acumulativos de cauce y de

llanura muy intensos (2.24 % de la superficie).

Por último, al oeste y de manera extensa, se localiza una terraza acumulativa

de planos de inundación, formada sobre depósitos aluviales, la que posee una

pendiente de 2° a 6° y presenta un potencial a procesos fluviales acumulativos

de cauce de débiles a moderados y de llanura moderados; e inferior a 2°, por

procesos fluviales acumulativos muy intensos. En su conjunto ocupan 28.64 %

de la superficie total, que abarca 4.83 km 2 . La figura 46 muestra la distribución

de los procesos exógenos modeladores del relieve en el sitio Montepío.

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CEMIE-Océano

Figura 46. Mapa de intensidades de procesos geomórficos exógenos de Montepío, Veracruz.

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Balzapote

El sitio Balzapote posee una superficie de 1.90 km 2 , se puede dividir, de manera

general, en dos secciones: la zona de lomeríos volcánicos, al este y, al

oeste, las superficies de terrazas de diversa génesis. En la porción volcánica,

la heterogeneidad de pendientes ubica a los grupos de 45° a 90° (1.55 % de la

superficie), y de 30° a 35° (13.70 % del área) en las cabeceras y en la porción

acantilada, con potenciales a procesos de remoción en masa de moderados

a intensos y erosión lineal superficial. En las pendientes entre 12° y 18° (8.74 %

del área), y 18° y 30° (23.98 % del área), se encuentran potenciales de procesos

de remoción en masa débiles y erosivos laminares de moderados a intensos,

mientras que los demás grupos funcionan como transición a las terrazas, con

declives menores a 12° (4.82 % de la superficie del sitio), con potencial a procesos

lineales débiles y laminares de débiles a muy débiles.

Los fragmentos de terrazas marinas se encuentran en los flancos altos del

río principal, que divide las vertientes. Muestran una distribución heterogénea,

principalmente en la terraza occidental, que está antropizada. Los porcentajes

de superficie que ocupan son de 0.90 % en el grupo de 18° a 30°; de 0.82 %

en el de 12° a 18°; de 2.43 % en el de 6° a 12°; de 13.82 % en el de 2° a 6°; y de

8.98% en el grupo de 0° a 2°.

El segundo grupo se caracteriza por terrazas principalmente acumulativas,

pero con un desarrollo erosivo estacional; esta última corresponde a terrazas

fluviales del Cuaternario, con planos de inundación poco diferenciados.

Las superficies con pendientes de 6° a 12°, 12° a 18° y 18° a 30°, son laterales

distales a la corriente principal y proximales a las laderas, ocupando 9.03 % de

la superficie total. Los grupos con pendientes inferiores a 6° se extienden, de

manera subhorizontal, desde el valle hasta la base de las laderas (7.31 % de la

superficie).

En la región noroeste, se encuentran las escolleras antrópicas, que en sus

bordes destacan inclinaciones de 6° a 18°, con posibles procesos erosivos

lineales de moderados a intensos y laminares intensos, mientras que en sus

cumbres subhorizontales, de 0° a 6°, los procesos erosivos laminares tienen

una mayor incidencia. Las escolleras abarcan 0.92 % de la superficie total del

sitio.

La figura 47 aparece la distribución, génesis e intensidad de los procesos

exógenos modeladores del relieve en el sitio Balzapote.

Conclusiones

La etapa geomorfológica del desarrollo del relieve costero veracruzano estuvo

ligada a las diferentes etapas de la evolución geotectónica del golfo de México

y, fundamentalmente, a su margen pasivo mexicano, donde la formación

y desmembramiento del orógeno de la Sierra Madre Oriental contribuyó a los

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CEMIE-Océano

Figura 47. Mapa de intensidades de procesos geomórficos exógenos de Balzapote, Veracruz.

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

procesos de la sedimentogénesis y al escalonamiento del sistema de llanuras

poligenéticas costeras.

La distribución de la génesis e intensidad orientativa de los procesos exógenos,

modeladores del relieve, en función de la resistencia de la litología, la

génesis del relieve y de su energía potencial y cinética, inducida por la inclinación

de laderas y superficies esculturales, refleja una dinámica denudativa

intensa en los frentes acantilados, por la abrasión del oleaje y el desarrollo de

procesos gravitacionales.

Los procesos erosivos son intensos en los lomeríos y moderados en las llanuras

medias y bajas, donde también sobresalen los procesos fluviales acumulativos

intensos. La metodología empleada fue enriquecida con el criterio

morfogenético del relieve y no sólo empleando la litología y la pendiente de

las superficies.

Para la existencia del relieve abrasivo, de gran interés para la localización de

los sitios idóneos para el aprovechamiento undimotriz, un rol significativo lo jugaron

los procesos volcánicos en los macizos de Palma Sola y Los Tuxtlas, cuyos

frentes lávicos interactuaron con la acción modeladora del oleaje durante

el Plioceno tardío y hasta el presente. Por otra parte, en el caso de los bloques

de Barra de Cazones y Coatzacoalcos-Agua Dulce, otros baluartes con relieve

abrasivo, la neotectónica desempeñó un papel crucial en el ascenso de los

sitios y en su modelado original por el oleaje, y la ulterior remodelación por los

procesos denudativos y erosivos.

Las características morfológico-morfométricas del relieve se acentúan en

estos baluartes volcánicos y tectónicos, reuniendo las condiciones geólogo-geotécnicas

y geomorfológicas idóneas para el emplazamiento de prototipos

ingenieriles para el aprovechamiento de la energía del oleaje. Los sitios,

relacionados de norte a sur, son Barra de Cazones-Punta Pulpo, Miradores en

Palma Sola, tómbolo Las Quebradas de Villa Rica, Punta Roca Partida, Playa

Hermosa, Montepío y Balzapote.

Los aspectos litológicos y geotécnicos, los morfológicos (tipos de acantilados)

y morfométricos (sus dimensiones y su configuración) y las condiciones

de profundidad y de intensidad del oleaje, determinarán los diseños cualitativos

y cuantitativos de los prototipos ingenieriles de asimilación de la energía

undimotriz.

Todos los sitios idóneos se encuentran cercanos a varios poblados pequeños,

dedicados a las pesquerías y al turismo local durante períodos vacacionales

o de fines de semana, por lo que el beneficio del suministro de microgeneración

eléctrica, a partir de la conversión de la undimotriz, contribuiría

notablemente a la calidad de vida de la población y al tránsito hacia otras

actividades económicas más redituables. En estas condiciones y, de norte a

sur, sobresalen los poblados de Chaparrales, Barra de Cazones, Palma Sola,

caserío de Miradores, Villa Rica, Punta Roca Partida, Playa Hermosa, Montepío

y Balzapote.

151


CEMIE-Océano

El enfoque y los métodos aplicados en las costas veracruzanas refuerzan los

criterios de la geomorfología aplicada, en el intento de continuar evaluando

las costas mexicanas, tanto en función de las condiciones energéticas de los

márgenes del Océano Pacífico como del golfo de México y del mar Caribe.

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DOI: 10.26359/EPOMEX.CEMIE0220224

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Morfodinámica Costera:

Tendencias en las Últimas

Cuatro Décadas (1976-2017)

Daniel Morales Méndez, Emilio Saavedra Gallardo, Andrea Mancera Flores,

José Ramón Hernández Santana y Ana Patricia Méndez Linares

Instituto de Geografía, UNAM

Resumen

El presente trabajo ofrece un análisis de la morfodinámica costera veracruzana

en los últimos cuarenta y dos años (1976-2017) a nivel regional para toda la costa

veracruzana, así como en siete sitios particulares con potencial para funcionar

como enclaves de prototipos ingenieriles para el aprovechamiento de energía

undimotriz: Barra de Cazones, Palma Sola, Villa Rica, Punta Roca Partida, Playa

Hermosa, Montepío y Balzapote. La evaluación morfodinámica contempló

la interpretación de materiales aero-satelitales (1973, 1976, 1986, 1995, 2000,

2011, 2017), procesados en ArcGis 10.2, mismo software donde se calculó su

movimiento neto (NSM) y la tasa de punto final (EPR); además de lo anterior, se

157


CEMIE-Océano

la elaboraron e interpretaron perfiles de playa para determinar el estado morfodinámico

de la línea costera.

En el contexto regional, la progradación se observa extendida en la mayor parte

del litoral norte, asociado a condiciones poligenéticas, con sectores aislados de

retroceso en bloques rocosos, tanto sedimentarios de la Llanura Costera del

Golfo Norte (Cazones) o estructuras volcánicas del Cinturón Volcánico Mexicano

(Palma Sola y Villa Rica). Por otra parte, en la costa sur, los elementos acumulativos

de la Llanura Costera del Golfo Sur son interrumpidos por acantilados

volcánicos de la Sierra de los Tuxtlas (donde se localizan los 4 sitios correspondientes

a esta región), aun así, hay un importante componente acumulativo a

manera de bahías interdigitidas entre los promontorios abrasivos.

En cuanto a los sitios particulares, Cazones presenta una tasa de cambio promedio

regresiva de -0.31 m/año, Palma Sola y Villa Rica de +0.58 y +0.47 m/año, respectivamente.

De los cuatro sitios ubicados en el área de los Tuxtlas, las tasas

de cambio promedio en tres (Punta Roca Partida, Playa Hermosa y Montepío)

son menores a ±0.20 m/año, lo cual evidencia cierta estabilidad en los procesos

erosivos y acumulativos, mientras que en Balzapote sobresale el valor de +0.85

m/año, donde la colocación de infraestructura de protección costera favoreció

la acumulación de sedimentos y por ende la progradación costera.

Entre los aciertos se encuentran el cálculo automatizado, la incertidumbre a partir

de los insumos, el enfoque multiescalar y el manejo gráfico que se le puede

dar a los datos, además de proveer argumentos para estrategias de planeación

y manejo integrado del territorio costero. Aun así, por la dependencia a la calidad

de los insumos, la distancia entre transectos, varianza de los resultados y

generalización cartográfica, la evaluación a escala regional tiene un carácter

indicativo y sintético, a diferencia del interpretativo analítico de la escala local.

Palabras clave: morfodinámica costera, progradación y regresión, movimiento

neto de línea de costa, tasa de punto final, Veracruz.

158

Abstract

The present work offers an analysis of the Veracruz coastal morphodynamics

in the last forty-two years (1976-2017) at a regional level for the entire Veracruz

coast, as well as in seven particular sites with the potential to function as

enclaves of engineering prototypes for the use of wave energy: Barra de Cazones,

Palma Sola, Villa Rica, Punta Roca Partida, Playa Hermosa, Montepío and

Balzapote. The morphodynamic evaluation contemplated the interpretation of

aero-satellite materials (1973, 1976, 1986, 1995, 2000, 2011, 2017), processed in

ArcGis 10.2, the same software where its Net Shoreline Movement (NSM) and

the End Point Rate (EPR); in addition to the elaboration and interpretation of

beach profiles and the determination of the morphodynamic state.

In the regional context, progradation is observed extended in most of the north

coast, associated with polygenetic conditions, with isolated sectors of retreat in

rocky blocks, both sedimentary of the North Gulf Coastal Plain (Cazones) or volcanic

structures of the Trans-Mexican Volcanic Belt (Palma Sola and Villa Rica).

On the other hand, on the south coast, the cumulative elements of the South

Gulf Coastal Plain are interrupted by volcanic cliffs of the Sierra de los Tuxtlas

(where the 4 sites corresponding to this region are located), even so, there is an


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

important component cumulative as interdigitized bays between the abrasive

promontories.

Regarding the particular sites, Cazones presents a regressive average rate of

change of -0.31 m/year, Palma sola and Villa Rica of +0.58 and +0.47 m/year,

respectively. Of the four sites located in the Tuxtlas area, the average rates of

change in three (Punta Roca Partida, Playa Hermosa and Montepío) are less

than ±0.20 m/year, which shows certain stability in the erosive and cumulative

processes. while in Balzapote the value of +0.85 m/year stands out, where the

placement of coastal protection infrastructure favored the accumulation of sediments

and therefore coastal progradation.

Among the successes are the automated calculation, the uncertainty from the

inputs, the multi-scalar approach and the graphic management that can be given

to the data, in addition to providing arguments for planning strategies and integrated

management of the coastal territory. Even so, due to the dependence on

the quality of the inputs, the distance between transects, variance of the results

and cartographic generalization, the evaluation at the regional scale has an indicative

and synthetic character, unlike the analytical interpretation of the local

scale.

Keywords: coastal morphodynamics, progradation and regression, net shoreline

movement, end point rate, Veracruz.

Conceptos básicos de morfodinámica

La morfodinámica costera se puede definir como la interacción y la adaptación

continua entre la morfología de la costa y los procesos hidrodinámicos y

eólicos que actúan sobre ella (Silva-Casarín et al., 2014), por lo tanto, se encuentra

determinada por un ciclo de construcción-destrucción, producto de

la acción de diferentes procesos ambientales clasificados en dos componentes:

el externo o forzador, que enmarca a todos aquellos agentes ajenos a

la dinámica continental del relieve, como son las mareas, las olas, el viento,

los organismos biológicos, las actividades antrópicas, etc.; y el interno, que

corresponde a todos aquellos elementos que rigen la morfodinámica terrestre

erosiva y acumulativa, es decir, los elementos condicionados por factores

como la sedimentación; estos procesos también son llamados auto-organizativos

(self-organized processes) (Flaqués et al., 2011; Ruíz-Mártinez et al., 2013;

Jaramillo et al., 2020).

La variación morfológica de la línea de costa es impulsada por variables dependientes

de las condiciones climáticas, las variaciones en el nivel medio del

mar, la energía del oleaje, las tendencias tectónicas, los fenómenos antrópicos,

entre otras (Aiello, et al., 2013; Zagórski et al., 2020). A partir de estos procesos

es posible determinar una serie de parámetros que representen, de una mejor

manera, la línea de costa en su dimensión estática y dinámica. Sin embargo, la

definición convencional que sitúa a la línea de costa como una zona de inter-

159


CEMIE-Océano

faz, presenta problemas en la práctica, si no se toma en cuenta a la dimensión

temporal, que depende de cada caso específico (Kraus y Rosati, 1997; Moore,

2000; Boak y Turner, 2005; Alesheikh et al., 2007; Aiello et al., 2013).

Como ya se mencionó, cada tipo de costa responde de forma diferencial en

dependencia de la acción de las características geológicas, los sedimentos y

los agentes geomorfológicos (Bird, 2008). Conforme a la interacción diferencial

de estos componentes, existen dos clasificaciones, la primera con base en

el cambio relativo en el nivel del mar, y la segunda, sobre la cual se enfoca el

presente estudio, en dependencia del material y su dinámica geofísica (Stanica

y Ungureanu, 2010; Gómez et al., 2014).

Para entender las variaciones en la línea de costa, es necesario además emplear

diferentes líneas de tiempo, con el fin de identificar alteraciones en la

dinámica litoral. En este sentido, se considera la exactitud de las mediciones

y su nivel de incertidumbre, la escala temporal y espacial empleadas, la metodología,

el parámetro seleccionado, la escala de estudio, la resolución de los

insumos, entre otros elementos que son fundamentales para la precisión de

las tasas de cambio resultantes (Dolan et al., 1991; Jaud et al., 2020).

En el presente capítulo, la elección de los insumos y parámetros para la determinación

de la línea de costa se elaboró en función de su disponibilidad, la

resolución de la información, la cantidad de líneas temporales, la continuidad

del parámetro en el tiempo y las características físicas de la zona. En la costa

del estado de Veracruz, debido a su extensión y a las diferentes características

físicas que presenta, se requiere de la elección de múltiples parámetros en

dos escalas de análisis, un estudio con enfoque regional para el análisis de

toda la costa y otro de carácter local para los fines del proyecto del Centro

Mexicano de Innovación en Energía del Océano (cemie-o). De este segundo

enfoque, se desprenden los estudios específicos.

Criterios metodológicos y plataformas tecnológicas

Métodos de análisis de la morfodinámica costera

Estudiar la morfodinámica costera presenta una gran complejidad, debido a

las numerosas formas de abordaje, la amplia variedad de escalas cartográficas

geomorfológicas y el modelo de análisis elegido (Pavlopoulus et al., 2009).

Esta situación está aunada a la constante necesidad de entrelazar entre sí,

condiciones morfogenéticas, morfodinámicas, morfométricas, morfoevolutivas

y morfocronológicas que, a su vez, cuentan con el potencial de ser tratadas en

su conjunto con análisis ambientales de diversas índoles (biológicos, ecológicos,

geológicos, edafológicos, sociales, por mencionar algunas direcciones).

Como presentación de un estado del arte, se dividen a continuación los criterios

metodológicos en métodos cualitativos y semi-cuantitativos, y métodos

meramente cuantitativos. Los métodos conforman diferentes etapas del análisis

morfodinámico.

160


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Métodos cualitativos y semi-cuantitativos

Caracterización geomorfológica

De las alternativas de caracterización geomorfológica existentes, a continuación

se mencionan tres tipos principales y útiles para el análisis de la

morfodinámica costera, como se muestra en los estudios de Lalbiakzuali et al.

(2013), Ruíz-Martínez et al. (2013) y Doyle y Woodroffe (2018).

La caracterización morfogenética y morfocronológica, que consiste en la caracterización

del relieve en función del origen, la edad y los procesos involucrados

en la configuración actual de la superficie terrestre (Pedraza, 1996).

La caracterización morfográfica, se refiere a las características geométrico-topológicas

del relieve y su configuración ejemplificada en mapas de unidades

geomorfológicas, donde también se resalta el origen y los procesos actuales

(Serrano-García, 2017) y la morfométrica, que emplea datos de cartas topográficas

o modelos digitales de elevación para obtener modelos topográficos,

pendiente, energía del relieve, rugosidad del terreno, entre otros parámetros

métricos que aportan a la identificación de áreas con mayor susceptibilidad a

determinadas dinámicas morfológicas, como procesos de remoción en masa,

erosión o acumulación eólica, marina o fluvial (Serrano-García, 2017; Hernández-Santana

et al., 2017).

Detección de la línea de costa

La línea de costa es una de las principales características morfológicas de la

zona costera, suele usarse como referencia para los modelos numéricos que

enuncian la variación en su posición durante periodos relativamente cortos

de tiempo, lo cual es producto de la propia naturaleza altamente dinámica del

litoral (Boak y Turner, 2005). Los métodos para su definición espacial son variados,

según la disponibilidad de datos, el parámetro elegido y los objetivos

de la investigación.

Se destacan tres métodos principales para definir la línea de costa:

• El levantamiento de campo: se trazan perfiles de playa, es posible definir

la línea de costa como punto de referencia con la toma de punto gps, ya

sea mediante el establecimiento de la posición de la marea, o la zona

de rompiente. Este método de detección en campo resulta útil para el

monitoreo de procesos a muy corto plazo y el establecimiento de líneas

actuales, a escala local (Navarrete Ramírez, 2014).

• Visualización cartográfica: se refiere a la digitalización manual de la línea

de costa en un sig (posterior a la selección de un parámetro visual) en fotografías

aéreas, ortofotos o cartas topográficas (Boak y Turner, 2005); es

un método ideal para la obtención de líneas de costa antiguas de media

resolución, sin embargo, es necesario considerar el error de digitalización

al analizar tasas de cambio.

• Percepción remota: a través del uso de sensores, imágenes satelitales

y aviones, se definen los parámetros, algoritmos o índices para detectar

161


CEMIE-Océano

la línea de costa, con el uso de imágenes multiespectrales, datos de elevación,

etc. La aplicación de este método permite realizar el monitoreo

constante, a corto plazo, de la línea de costa y abarcar una mayor superficie,

sin embargo, tiene limitaciones en la resolución espacial y, por lo

tanto, en la pérdida de información, tal como lo explica Kuleli (2010).

Perfiles de Playa

La playa corresponde a todo depósito de sedimentos no consolidados, surge

principalmente como producto de la interacción entre la hidrodinámica, la

topografía marina, así como las características y disponibilidad del sedimento

(Cuevas-Jiménez y Euán-Ávila, 2009). Para reconocer patrones y explicar los

procesos de erosión-deposición y el análisis de la morfodinámica costera, se

recurre a la medición de perfiles de playa (Lynch, 2015).

Un perfil es la representación bidimensional de un corte trasversal de la topografía,

de forma general y en el caso de los perfiles de playa, todos muestran

una configuración similar, donde la porción interior del perfil muestra una

mayor inclinación, que disminuye de forma gradual hacia mar adentro, y los

cambios en la pendiente corresponden a las diferentes morfologías presentes

en la playa (Medina et al., 2001).

Se pueden enunciar dos principales metodologías para obtener perfiles de

playa. La primera, empleada desde principios del siglo xx, tal como lo explica

Posada y Buitrago (2009), corresponde al levantamiento topográfico que, en

la actualidad, consiste en un transecto que abarca desde la zona supramareal

hasta el nivel medio de la bajamar o de ser posible hasta la zona donde la altura

del oleaje se modifica por el fondo marino.

Existen distintos métodos para trazar un perfil de playa, en función de las herramientas

con las que se cuente, sin embargo, todos parten desde un punto

fijo en la parte superior o inferior de la playa y el trazo de un transecto de forma

perpendicular a la línea de costa.

• Método de Emery o de Horizonte (1961): Consiste en localizar las coordenadas

iniciales de cada perfil y trazar una línea perpendicular a la costa,

para posteriormente nivelarla al horizonte con ayuda de un distanciómetro,

estadal y clinómetro, a su vez, se establecen marcas de referencia en

cada cambio notable en la inclinación.

• Método de Andrade (2006): Es un método modificado de Emery (1961),

que a través del uso de una manguera de agua hace mediciones secuenciales

de la elevación.

• Método de Abney: Este método, similar al de Emery, emplea un nivel Abney

y un estadal para determinar la distancia y la pendiente de cada porción

de la playa.

La segunda metodología, aplicada por el desarrollo de métodos accesibles

de teledetección de alta resolución en los últimos años, es mediante el uso de

datos de elevación lidar y el trazo de perfiles perpendiculares a la línea de

162


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

costa, cuya precisión se relaciona directamente con la resolución del raster

(Dean et al., 2013). Sin embargo, su aplicación es limitada en la escala temporal,

dado que los cambios morfológicos son significativos y ocurren en una

temporalidad relativamente corta (Posada y Buitrago, 2009).

En general, los perfiles de playa y la caracterización morfológica y sedimentaria

de la zona costera son herramientas esenciales para su definición

física e hidrodinámica, y puede aplicarse para el monitoreo de fenómenos y

alteraciones a corto plazo, así como en la generación de modelos predictivos

de respuesta del litoral, conforme a la alteración de los patrones morfodinámicos

normales.

Con fines de establecer una línea base previa al establecimiento de los dispositivos

energéticos, se levantaron 56 perfiles, a ambos lados de cada uno de

los siete sitios seleccionados como idóneos (Anexo 1).

Métodos cuantitativos

Índices del estado morfodinámico

El estado morfodinámico es un conjunto de modelos numéricos relacionados

con la evolución a largo plazo, parten del entendimiento y monitoreo de patrones

de alteración en corto plazo, en miras de definir tendencias. Desde mediados

del siglo xx, se ha creado una serie de modelos de evolución morfológica,

como los de Wright y Short (1984), y Masselink y Short (1993), que son una

herramienta útil para evaluar los procesos y morfologías involucrados en la

dinámica costera (Vidal et al., 1995). Entre los más importantes están:

• Parámetro de Dean (W): constituye el primer índice empleado para determinar

el estado modal, refiere que tanto es reflectiva o disipativa una playa

en función de las características del sedimento y del oleaje (McLachlan

y Dorvlo, 2005).

• Índice del estado de la playa (bsI): es el producto de la multiplicación del

parámetro de Dean por el rango de marea (McLachlan y Dorvlo, 2005).

• Índice de depósitos en la playa (bdi): desarrollado por Soares (2003), es

el producto de la pendiente del frente de playa, según el tamaño de grano

del sedimento, útil en zonas de condiciones micromareales (McLachlan y

Dorvlo, 2005; Celentano y Defeo, 2006).

• Área de playa: obtenida mediante la división del rango de marea entre la

pendiente de la playa, expresa el área de interacción mar-tierra y, por lo

tanto, la zona de mecánica sedimentaria (McLachlan y Dorvlo, 2005).

• Índice de playa (bi): similar al anterior, sin embargo, al considerar el tamaño

de la partícula resulta útil para playas con rango mareales uniformes

(Celentano y Defeo, 2006).

• Carrera de marea relativa (cmr): desarrollado por Masselink y Short

(1993), relaciona la velocidad de caída del sedimento con el rango relativo

de la marea y la altura del oleaje, para definir si la playa está controlada

por el oleaje o por la marea (Vidal et al., 1995).

163


CEMIE-Océano

Donde:

H b

/ H sb

: altura significativa del oleaje (en m)

W s

: velocidad de caída del sedimento (en cm/s)

T: periodo de la ola (segundos)

Tide: rango máximo de marea primaveral (en m)

B/Slope: pendiente de la playa

Mz/Sand: tamaño medio de partículas de arena, expresado en unidades phi +1

CM: carrera de marea viva media (en m)

Tasas de cambio de la línea de costa

Se trata del reconocimiento de los patrones de avance o retroceso de la línea

de costa por los procesos de erosión, abrasión y/o deposición, por lo cual

se emplean una serie de métodos estadísticos, que toman bases litorales de

distinta temporalidad para obtener mediciones de su variación espacial y determinar

qué procesos ocurren en la zona costera, en un tiempo determinado

(Dolan et al., 1991).

Plataformas tecnológicas

En la actualidad, los análisis sobre la morfodinámica costera emplean herramientas

sig para expresar, de forma gráfica y bidimensional, todos los procesos

que ocurren en torno a la costa (Mitra, 2011).

Uno de los principales intereses radica en la obtención de datos morfo-evolutivos

y la generación de tasas de cambio, que resulten de utilidad en planes

de gestión costera. Para esto, es necesario contar con herramientas que faciliten

su cálculo y permitan introducir la mayor cantidad de información posible

a diferentes escalas, con el fin de tener un panorama general de la dinámica

litoral, para lo cual se han creado distintos softwares orientados a la modelación

de los procesos costeros, algunos de éstos son:

164


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

• mike: mediante un sistema de ecuaciones no lineales, genera modelos

bidimensionales de la hidrodinámica costera, así como el

cálculo del transporte sedimentario, los cambios morfológicos en

la zona costera, y permite crear modelos predictivos de la costa a

largo plazo (Tomazin y Re, 2019).

• XBeach: es un modelo numérico de código abierto, que calcula la hidrodinámica

de la costa y la respuesta de ésta durante el embate de una

tormenta (https://www.deltares.nl/en/software/xbeach/).

• genesis: es un sistema de modelación de respuesta costera aplicado

principalmente para reconocer los patrones de comportamiento del oleaje

y del transporte sedimentario (http://www.tvrl.se/hh/genesis.htm).

• dsms/dsas: desarrollado por Thieler et al. (1994), y aplicado posteriormente

por Moore (2000), Morton et al. (2004) y recientemente por Ford

(2013), por mencionar algunos. Consiste en una extensión para ArcGis,

que otorga tasas de cambio de la línea de costa, así como regresiones lineales

simples y ponderadas, a través de análisis multi-temporales; los datos

obtenidos dependen, en gran medida, de la precisión de los insumos.

Este sistema fue empleado en el presente subproyecto para obtener las

tendencias de la morfodinámica costera a lo largo del litoral veracruzano.

Aplicación del Sistema de Análisis Digital

de la Línea Costera (Digital Shoreline Analysis System)

Metodología de aplicación del dsas

dsas es un software que se basa en el programa general integrado de triangulación

analítica (giant), empleado por la noaa y diseñado por Thieler y Danforth

(1994). Conforma una extensión sig que, mediante datos espaciales de la

línea de costa, proporciona estadísticas de cambios en su posición, datos de la

geometría del litoral y la pendiente de la playa, así como modelos predictivos

de la evolución costera, proporciona grados de error y permite la entrada de

valores de incertidumbre (Moore, 2000; Temitope y Oyedotun, 2014).

Para obtener las estadísticas de cambio en la línea de costa en Veracruz, se

utilizó la versión dsas 4.3, compatible con ArcGis10. Para poder emplear esta

herramienta fue necesario realizar un preprocesamiento de los datos.

Preprocesamiento de los datos

Requiere de la creación de una Personal Geodatabase para el almacenamiento

y administración de los datos, así mismo, todos los recursos shape se asignaron

bajo dos sistemas de coordenadas proyectadas: México itrf 92/ utm,

zonas 14 (epsg: 4487) y 15 (epsg: 4488). Además, que se agrega un campo de

fecha, uno de longitud y uno de incertidumbre.

165


CEMIE-Océano

Obtención de líneas de costa

Se realizó la digitalización de forma manual en un sig, conforme a la visibilidad

de la línea de costa, en tres distintos insumos cartográficos y se trazaron las

líneas a partir de los parámetros de Boak y Turner (2005), a una escala media

de 1:7 000.

Los insumos cartográficos utilizados fueron:

• Fotografías aéreas: en México, desde 1967, se cuenta con aerofotos de

vuelo alto (escala 1:50,000, 1:70,000 y 1:75,000) (inegi, 2000). Una de

las principales desventajas de éstas, es que proporcionan una limitada

cobertura temporal. Para el caso veracruzano, se emplearon fotografías

escaneadas y georreferenciadas con estimaciones del error cuadrático

medio (rms) <1m, para crear foto-mosaicos de distinta temporalidad (1973,

1976, 1986 y 1995), en cada uno de los sitios específicos, empleando materiales

de INEGI (1973, 1976, 1986, 1995).

• Ortofotos: Las ortofotos son fotografías aéreas rectificadas geográfica y

geométricamente, es decir, consideran las distorsiones inherentes a la

toma de la fotografía. Permiten obtener mediciones de la línea de costa

con mayor precisión, en dependencia de los datos disponibles y los datos

de elevación, aunque los parámetros de digitalización de la costa pueden

no estar totalmente limitados a la cualidad visual de la línea (Boak y Turner,

2005). Se emplearon ortofotos pancromáticas (inegi, 2000), a escala

1: 20 000 (resolución de 1.5 m) para toda la línea de costa del estado de

Veracruz.

• Imágenes satelitales: las imágenes satelitales son el recurso más reciente

y eficiente en este tipo de estudios, debido a que otorgan una amplia

cobertura, sin embargo, su aplicación está condicionada por la resolución.

Por otra parte, y similar a las ortofotos, la definición de la línea de costa no

se limita a la visualización y puede llevarse a cabo conforme algoritmos

de clasificación y otras técnicas de percepción remota (Jiménez-Orocio,

2010). En Veracruz, se usaron dos líneas obtenidas de imágenes satelitales

RapidEye (2011), con una resolución de 5 m, y Spot 6, del año 2017, a

1.5 m (Spot Image, 2017).

Incertidumbre

Dada la amplia variedad de agentes geomorfológicos presentes en las costas

de Veracruz, en conjunto con los materiales y técnicas empleadas en los estudios

de morfodinámica costera, es común la presencia de inexactitudes que

no se pueden obviar. La incertidumbre es la manifestación cuantitativa de la

fiabilidad de una medición o la precisión de una metodología (Ruiz et al., 2010).

Para determinar la incertidumbre en la medición de los cambios en la línea

de costa de Veracruz, se calculó la incertidumbre estandarizada (ut) (Miranda,

2001) con base en la modificación de dos metodologías (u): Fletcher et al.

166


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

(2003) y Martin-Prieto et al. (2016), que toman como base la fiabilidad de los

insumos cartográficos y la experiencia del investigador.

Donde:

S: variación estacional de la marea.

RMS: promedio del error cuadrático medio de las fotografías aéreas de la misma

temporalidad.

O: desviación estándar del error de las digitalizaciones.

Ep: tamaño de pixel.

t: variación de la marea.

Los valores de incertidumbre para la costa veracruzana se observan en la

tabla 1.

Como puede observarse, la incertidumbre no supera los ±8 m en el total

de las mediciones. Por otro lado, cada línea de costa tiene su valor de

incertidumbre asociado, que oscila entre los ±8 m para los recursos de menor

tamaño de celda y los ± 32m para recursos de menor resolución, es necesario

mencionar, que mientras se cuente con insumos de mayor resolución y datos

hidrodinámicos más precisos, será posible reducir el grado de incertidumbre

en las mediciones (Fletcher et al., 2003).

Trazo de transectos y análisis estadístico

Una vez determinado el valor de la incertidumbre total y para cada línea de

costa, es necesario trazar una línea base, a partir de la que se generan los

transectos con los que se extraen los estadísticos de tasas de cambio. Esta

baseline consiste en una línea paralela al conjunto de líneas de costa y puede

Tabla 1. Valores de incertidumbre regionales y locales.

Zona Periodo Incertidumbre total estandarizada

UT = ±m

Región norte 2000-2017 7.26

Cazones 1995-2017 7.52

Palma Sola 1995-2017 7.42

Villa Rica 1973-2017 7.82

Región sur 2000-2017 7.26

Punta Roca Partida 1976-2017 7.36

Playa Hermosa 1976-2017 7.30

Montepío 1976-2017 7.35

Balzapote 1976-2017 7.30

167


CEMIE-Océano

trazarse onshore u offshore. En la presente investigación estas líneas base

fueron trazadas a partir de la línea de costa más antigua, de 200 m para los

análisis de carácter regional de toda la costa veracruzana y menor a 50 m para

los siete sitios específicos, considerados desde el punto de vista geólogo-geotécnico

y geomorfológico, como idóneos para el emplazamiento de prototipos

ingenieriles de aprovechamiento de la energía undimotriz. Asimismo, los transectos

se dividieron según la escala de análisis; para obtener las estadísticas

regionales se generaron cada 200 m, mientras que para cada sitio especifico,

se espaciaron a 5 m para obtener mayor precisión de las mediciones.

Estadísticos

Con la aplicación del sistema de análisis dsas es posible obtener índices y

tasas de cambio, basadas en la variabilidad en la posición de la línea de costa

y la asociación de la temporalidad.

• Cambio de la línea de costa envolvente (sce, Shoreline Change Envelope):

este índice se encuentra basado únicamente en la variabilidad espacial

de la línea de costa, sin considerar un periodo de tiempo específico

y define el desplazamiento máximo entre las líneas de costa (Temitope y

Oyedontun, 2014); presenta únicamente una distancia métrica (Martin et

al., 2016) y es útil cuando se pretende generar modelos de pérdidas sedimentarias

máximas y mínimas posibles en la zona costera.

• Movimiento neto de la línea de costa (nsm, Net Shoreline Movement): a

diferencia del índice anterior, este además de considerar la distancia del

desplazamiento de la línea de costa, toma en cuenta la variable temporal,

es decir, se refiere a la distancia total de movimiento entre la línea más

antigua y la más reciente (Martín-Prieto et al., 2016). El cálculo de este

índice permite identificar los sectores históricos de progradación (valores

positivos) y de regresión o retroceso (valores negativos).

• Tasa de punto final (epr, End Point Rate): Esta tasa indica el movimiento

anual de la línea de costa, es producto de la división del movimiento neto

de la línea de costa entre la temporalidad correspondiente (Thieler et al.,

2009). Es una tasa de fácil obtención y requiere únicamente dos líneas de

costa, sin embargo, no puede mostrar tendencias cíclicas al no considerar

la información intermedia (Himmelstoss, 2009).

• Regresión lineal simple (lrr, Linear Regression): este consiste en el ajuste

de la tasa de cambio a una regresión de mínimos cuadrados, es decir,

ajusta una línea producto de la suma de los residuos al cuadrado de todos

los puntos de la costa. La tasa de regresión lineal es la pendiente de la línea,

por lo que es útil al generar modelos predictivos del comportamiento

de la evolución de la línea costera en periodos largos de tiempo. Sin embargo,

el empleo de todos los datos de la tasa de cambio es susceptible a

los efectos de datos atípicos (Himmelstoss, 2009; Temitope y Oyedotun,

2014).

168


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

• Regresión lineal ponderada (wlr, Weighted Linear Regression): similar al

LRR, pero en este índice, se da mayor peso a los datos “más fiables” o con

menor incertidumbre en la medición, por lo tanto, omite los valores atípicos

de tasa de cambio para trazar la línea de regresión que mejor se ajuste,

el peso en este caso, tal como lo explica Himmelstoss (2009) “se define

como una función de la varianza en la incertidumbre de la medición”,

es decir, considera el factor de incertidumbre como un parámetro para

ponderar las ecuaciones de las regresiones (Martin-Prieto et al., 2016).

Resulta útil para el análisis y predicción de la variación en la posición de la

línea de costa y generar modelos ajustados con menores rangos de error.

Es importante recordar, que las estadísticas presentan aproximaciones sobre

los cambios de la línea de costa, y las tendencias producto de las regresiones

lineales pueden verse influidas por otros factores de la morfodinámica costera,

por lo que la interpretación de los valores siempre está en función del reconocimiento

geomorfológico y dinámico de la zona de interés. Por otra parte, las

fiabilidades de los datos siempre se encuentran condicionadas a la incertidumbre,

el periodo de tiempo analizado y la calidad de los datos (Dolan et al., 1991;

Martin-Prieto et al., 2016).

Antecedentes sobre la morfodinámica

costera en México

En México, la gran mayoría de trabajos sobre morfodinámica costera han sido

realizados durante las últimas dos décadas, con excepción de estudios aislados

en la segunda mitad del siglo xx, todos a partir de distintos enfoques metodológicos,

con el objetivo de delimitar, cuantificar y clasificar la zona costera

nacional. Cronológicamente, se tienen trabajos realizados desde la década

de los 80´s, en el sector Punta Camarones-Cerritos, en las costas mazatlecas

de Sinaloa (Montaño y Peraza, 1986, 1987); a estos estudios siguen los de

Ortiz-Pérez (1988, 1992, 1994), en las costas de Campeche; posteriormente,

Geissert y Dubroeucq (1995) elaboran una caracterización y clasificación regional

del relieve costero veracruzano; Ortiz-Pérez y Benítez (1996) realizan

investigaciones de impacto ambiental en las planicies deltaicas tabasqueñas;

y finalmente, Ortiz-Pérez y Méndez-Linares (1999) evalúan desde una perspectiva

regional, escenarios de vulnerabilidad ante el ascenso del nivel medio del

mar en el golfo de México y el mar Caribe.

A partir del siglo xxi, se amplía parcialmente el panorama regional y local

de las investigaciones sobre la morfodinámica costera. Ortiz-Pérez (2005), y

Ortiz-Pérez y de la Lanza (2006), definen bajo criterios fisiográficos y geomorfológicos,

la delimitación y clasificación de las regiones costeras mexicanas;

Hernández-Santana et al. (2008), analizan la dinámica de la línea costera de

Tabasco, bajo un enfoque estatal y local; Carbajal (2010) y Botello et al. (2010),

aportan nuevos datos sobre la vulnerabilidad costera nacional; asimismo, Ji-

169


170

CEMIE-Océano

ménez-Orocio (2010), investiga la dinámica local de algunas zonas de la costa

veracruzana septentrional; González-Conchas (2011), analiza la estructura,

morfología y morfodinámica de las playas de Mazatlán, entre río Presidio y

Punta Cerritos, Sinaloa; Cruz-González (2012) en las costas de las Marismas

Nacionales, Nayarit; Barrios-Rodríguez (2012), en las costas tabasqueñas; Martínez

et al., (2012), en las costas veracruzanas; Ruíz-Martínez et al. (2013), entre

Cancún y Tulum, Quintana Roo; y Bustamante-Fernández et al. (2016), en la

costa de Punta Diamante hasta la desembocadura del río Papagayo, Guerrero.

Por último, Hernández-Santana et al. (2007, 2016), elaboran la cartografía

morfogenética del relieve costero del estado de Veracruz, bajo un enfoque

jerárquico tipológico.

Tipología de la línea de costa:

criterios de clasificación

La zona costera es el área de convergencia entre la tierra y el mar, frontera

que se define a través de la línea de costa, conforma un sistema altamente

dinámico a través de procesos de erosión y depósito, mismos que constituyen

las variaciones espacio-temporales de la línea (Kwong y Chethika, 2014).

Las variaciones en la posición de este límite permiten cuantificar y conocer

regímenes de progradación o regresión (Oyedotun, 2014). En este sentido, es

indispensable determinar su posición con la mayor precisión espacial posible,

mediante su vectorización con base en recursos cartográficos de distintas

temporalidades disponibles (Dolan et al., 1991). Para determinar la selección

del parámetro de digitalización, en función de la calidad visual de los insumos,

se consideró la clasificación de Boak y Turner (2005), la cual se complementa

con la clasificación del relieve costero para costas secundarias, acorde con

Shepard (1963). Además de esto, se tomó en cuenta la escala de trabajo y la

tendencia de los datos mareográficos, de manera que se seleccionaron siete

parámetros visuales, los cuales se adaptan a la tipología de la costa veracruzana

(figura 1). Se dividió el litoral regional en dos porciones: norte (figura 2) y sur

(figura 3); la digitalización se elaboró conforme a los parámetros mencionados

en el apartado “Obtención de líneas de costa”.

De la longitud total de la costa veracruzana (523.67 km), el 82.88 % corresponde

a zonas interpretadas como acumulativas, el 11.05 % a abrasivas y el

6.07 % a antrópicas. En ambos casos regionales es evidente la extensión de

playas con acantilados dispersos al igual que zonas antrópicas muy particulares.

Índices de playas (Perfiles geomorfológicos)

Para determinar el estado morfodinámico de las playas veracruzanas, como

consecuencia de los escasez de datos de marea y oleaje, a nivel local, se

realizó la comparación de dos índices, el parámetro de Dean (Ω) y el Índice de


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 1. Estado morfodinámico de los sitios específicos, conforme a la relación

entre parámetro de Dean e Índice de playa.

Figura 2. Tipología de la costa en la zona septentrional y parámetros de digitalización,

con base en Shepard (1963), y Boak y Turner (2005).

171


CEMIE-Océano

Figura 3. Tipología de costa correspondiente a la zona meridional,

con base en Shepard (1963), y Boak y Turner (2005).

Playa (bi), para resaltar las características físicas de la costa en Veracruz. Ambos

indicadores resultan de gran utilidad para playas micromareales como las

que se presentan en el golfo de México, donde el rango promedio de la marea

es de 0.30 m (López y Pares, 1998). Ambos parámetros son medidas de la capacidad

del oleaje para remover el sedimento, mientras que Dean lo hace a

través de tres elementos: el oleaje, las mareas y el tamaño del sedimento. Por

otra parte, el Índice de Playa considera también la pendiente de la playa como

factor condicionante del oleaje, puesto que, el movimiento del agua sobre el

terreno (swash) interviene con la capacidad del oleaje para remover material

(Defeo y McLachlan, 2005). A partir de esto, el estado morfodinámico se determinó

con base en seis parámetros, obtenidos a partir de 56 perfiles de playa

(Anexo 1), medidos en seis sitios a lo largo de la costa de Veracruz y con una

revisión bibliográfica para obtener los datos de marea, valores de sedimento y

periodo del oleaje (tabla 2).

Con base en el parámetro de la amplitud mareal es posible distinguir tres

principales zonas de estudio: la región norte del estado (Barra de Cazones),

presenta el menor rango de marea, con 0.19 m; la zona centro caracterizada

por los sitios de Palma Sola y Villa Rica, con 0.32 m; y al sur, la zona de los Tuxtlas,

con 0.33m. Sin embargo, a pesar de la variación en los indicadores, en

la figura 4 se aprecia que el estado morfodinamico de las playas en Veracruz

(figura 1) refiere a playas de tendencia disipativa micromareal, con pendiente

172


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Tabla 2. Resultados obtenidos de índice de playa y parámetro de Dean.

Localidad Perfil T

tamaño de

grano

unidades

φ*

Barra de

Cazones

Palma Sola

Villa Rica

P

pendiente

%

RMrango

de marea

(m)

BI Hb T Ws Dean

1 3.55 6.99 0.19 -1.02 1.5 8 1.73 10.84

2 3.55 3.93 0.19 -0.76 1.5 8 1.73 10.84

3 3.55 9.91 0.19 -1.17 1.5 8 1.73 10.84

4 3.55 5.24 0.19 -0.89 1.5 8 1.73 10.84

5 3.55 5.24 0.19 -0.89 1 8 1.73 7.23

6 3.55 4.07 0.19 -0.78 1 8 1.73 7.23

7 3.55 6.99 0.19 -1.02 1.5 8 1.73 10.84

8 3.55 6.99 0.19 -1.02 1.5 8 1.73 10.84

9 3.55 18.53 0.19 -1.44 1.5 8 1.73 10.84

10 3.55 6.99 0.19 -1.02 1.5 8 1.73 10.84

11 3.55 6.99 0.19 -1.02 2 8 1.73 14.45

12 3.55 13.17 0.19 -1.29 2 8 1.73 14.45

13 3.55 5.24 0.19 -0.89 1.5 8 1.73 10.84

14 3.55 6.12 0.19 -0.96 1 8 1.73 7.23

15 3.55 4.07 0.19 -0.78 1 8 1.73 7.23

16 3.55 5.24 0.19 -0.89 1 8 1.73 7.23

17 3.55 4.07 0.19 -0.78 1 8 1.73 7.23

18 3.32 8.45 0.32 -0.90 1.3 6 1.73 12.52

19 3.32 14.34 0.32 -1.13 1.3 6 1.73 12.52

20 3.32 8.75 0.32 -0.92 1.3 6 1.73 12.52

21 3.32 8.75 0.32 -0.92 1.3 6 1.73 12.52

22 3.32 14.64 0.32 -1.14 1 6 1.73 9.63

23 3.32 15.32 0.32 -1.16 1 6 1.73 9.63

24 3.32 11.77 0.32 -1.04 0.5 6 1.73 4.82

25 3.32 8.15 0.32 -0.89 0.5 6 1.73 4.82

26 3.32 11.98 0.32 -1.05 0.4 6 1.73 3.85

27 3.32 12.86 0.32 -1.08 0.5 6 1.73 4.82

28 3.32 11.39 0.32 -1.03 0.5 6 1.73 4.82

29 3.32 6.99 0.32 -0.82 0.5 6 1.73 4.82

30 3.32 7.27 0.32 -0.84 0.5 6 1.73 4.82

31 4.00 11.39 0.32 -0.95 0.5 5 0.62 16.13

32 4.00 9.63 0.32 -0.88 0.5 5 0.62 16.13

33 4.00 3.77 0.32 -0.47 1.4 5 0.62 45.16

34 4.00 6.99 0.32 -0.74 1.4 5 0.62 45.16

35 4.00 5.24 0.32 -0.61 1.4 5 0.62 45.16

36 4.00 7.87 0.32 -0.79 1.4 5 0.62 45.16

173


CEMIE-Océano

Tabla 2. Resultados obtenidos de índice de playa y parámetro de Dean.

Localidad Perfil T

tamaño de

grano

unidades

φ*

Villa Rica

Punta Roca

Partida

Playa

Hermosa

Montepio

P

pendiente

%

RMrango

de marea

(m)

BI Hb T Ws Dean

37 4.00 7.87 0.32 -0.79 0.8 5 0.62 25.81

38 4.00 3.49 0.32 -0.44 0.8 5 0.62 25.81

39 4.00 8.75 0.32 -0.83 0.5 5 0.62 16.13

41 4.00 6.12 0.32 -0.68 0.5 5 0.62 16.13

42 3.34 3.18 0.33 -0.46 1 7.7 1.73 7.51

43 3.34 14.11 0.33 -1.11 1 7.7 1.73 7.51

44 3.34 10.78 0.33 -0.99 1 7.7 1.73 7.51

45 3.34 1.40 0.33 -0.10 1 7.7 1.73 7.51

46 3.34 5.52 0.33 -0.70 1 7.7 1.73 7.51

47 3.34 14.95 0.33 -1.13 1 7.7 1.73 7.51

48 3.34 12.50 0.33 -1.05 1 7.7 1.73 7.51

49 3.34 4.37 0.33 -0.60 2 7.7 1.73 15.01

50 3.34 9.91 0.33 -0.95 2 7.7 1.73 15.01

51 3.34 5.68 0.33 -0.71 0.5 8.42 1.73 3.43

52 3.34 11.09 0.33 -1.00 0.5 8.42 1.73 3.43

53 3.34 8.75 0.33 -0.90 2.5 8.42 1.73 17.16

54 3.34 15.84 0.33 -1.16 1.5 8.42 1.73 10.30

55 3.34 10.51 0.33 -0.98 1.5 8.42 1.73 10.30

56 3.34 10.21 0.33 -0.97 1.5 8.42 1.73 10.30

Figura 4. A) Playa Azul en Barra de Cazones, playa disipativa. B) Playa Muñecos, en Palma Sola,

playa intermedia, se puede observar la disipación del oleaje, con más de tres olas en la zona

de barrido. Trabajo de campo mayo-junio de 2018.

174


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

suave, arena de grano fino <0.25 mm, y más de tres olas en la zona de barrido

(figura 4 A y B).

Acorde con los valores del parámetro de Dean, en la figura 1, es posible distinguir

tres principales tipos de playas: las intermedias (figura 4B), con valores

de 2< Ω <6, que corresponde a Playa Muñecos, en Palma Sola (perfiles 24 al

30) y Playa Montepío (perfiles 51 al 52). En estas playas se presenta la menor

altura del oleaje, mientras que el BI expresa una tendencia a playa disipativa,

manteniendo valores de pendiente bajos, similares a las presentes playas con

parámetros de Dean más altos, correspondientes a playas disipativas (<6 Ω

<20), mismas que concentran más del 70 % de las mediciones. Las características

generales de estas playas reflejan que son anchas, con arena fina y de

escasa pendiente, así mismo, en este rango es posible encontrar los valores

de BI más altos (>-0.50), que corresponden a los perfiles 33, 38 y 40, en Villa

Rica, y 45, en Punta Roca Partida, que son las playas con menor pendiente,

donde el oleaje pierde toda su energía en la zona de barrido, lo cual provoca

menos turbulencia y, por lo tanto, menor capacidad de arrastre del oleaje, en

comparación con los valores de BI más altos >-1.2, concordante con los perfiles

3, 9 y 12, en Barra de Cazones (figura 4A). Estos perfiles exhiben valores

de pendiente superiores a 5° y donde el rango de mareas es el más bajo de

todos, aunque siguen correspondiendo a playas disipativas, donde la turbulencia

presente en la zona de barrido puede ser mayor en comparación a los

sitios donde el índice de playa es menor, facilitando el arrastre sedimentario.

Por último, los valores de Dean Ω <20, corresponden a las playas más disipativas

de toda la zona y pertenecen al sitio de Villa Rica, que tiene el mayor

tamaño del sedimento y el periodo de la ola más corto (5 s), lo que propicia la

presencia de más de cuatro olas en la zona de barrido, evidencia de la predisposición

a la disipación del oleaje y, por lo tanto, a la disminución gradual de su

capacidad de arrastre. En la tabla 2, se muestran los resultados obtenidos para

cada uno de los sitios, además, se anexa toda la información de los perfiles

elaborados en campo (Anexo 1).

Morfodinámica de sitios idóneos para el emplazamiento

de prototipos ingenieriles de conversión energética

La selección de sitios idóneos para el emplazamiento de prototipos ingenieriles

de conversión de energía oceánica a eléctrica se enfocó principalmente

en la energía undimotriz. Para ello, se realizó un reconocimiento general del

litoral del golfo de México, donde a pesar del predominio de zonas netamente

acumulativas, con extensas playas bajas y plataforma continental ancha (Ortiz-Pérez,

2005), se identificaron siete sitios con mediano a alto potencial.

Para la selección de cada sitio, se tomó en cuenta la tipología de la costa,

se consideraron acantilados amplios y mayores a los 10 m de altura, todos

cercanos a pequeñas localidades, con la finalidad de brindar microgeneración

175


CEMIE-Océano

eléctrica durante la etapa experimental y, posteriormente, durante su conexión

a la red eléctrica nacional. En general, la costa de Veracruz se divide en

siete regiones costeras y en tres fueron identificados los siete sitios con alto

potencial geólogo-geotécnico y geomorfológico para el emplazamiento de los

prototipos ingenieriles (tabla 3).

La caracterización morfodinámica, según Masselink et al. (2011), depende directamente

de tres componentes, la geología, la morfología y los forzantes

que corresponden a la acción marina del oleaje, el viento y las actividades

antrópicas, los que fueron considerados para cada uno de los siete sitios.

El primer sitio se localiza al norte del estado, donde la costa se caracteriza

por una extensa llanura de carácter acumulativo fluvial y eólico-marino, playas

arenosas bajas y rectilíneas, donde destaca la presencia de un acantilado sedimentario,

compuesto de caliza margosa y coralina del Oligoceno, al norte de

Barra de Cazones (Cruz-Ortiz, 2007), que forma una terraza tectónico-abrasiva

escalonada, con alturas de 2-3, 5-7 y 10-15 m y, hacia el sur, se extiende una

barra fluvio-marina formada en el estuario del río Cazones (Moreno-Casasola,

2010). Este sitio de Barra de Cazones constituye posiblemente el único sitio

de toda la costa veracruzana, donde aparecen los niveles de terrazas abrasivas

marinas de 2-3 y 5-7 m, del Holoceno tardío y temprano respectivamente

(Hernández-Santana et al., 2007) y, a su vez, junto con el bloque Coatzacoalcos-Agua

Dulce, aledaño al límite meridional del estado, representan las dos

estructuras con ascensos neotectónicos evidentes, en el contexto acumulativo

y de frentes volcánicos de Veracruz.

En la porción central, la llanura costera se reduce debido a la presencia del

macizo volcánico de Palma Sola, lo que da lugar a la formación de salientes rocosos

intercalados con extensas playas abiertas al mar (Geissert-Keintz, 2006).

Otros dos sitios seleccionados como idóneos se corresponden con Palma Sola

y Villa Rica, que son dos promontorios acantilados rocosos, predominantemente

extrusivos y de composición básica, que alcanzan 25 m y 50 m respectivamente.

Tabla 3. Localización de sitios idóneos por regiones costeras veracruzanas.

Región

Sitio potencialmente idóneo

Tuxpan-Nautla

Barra de Cazones

Palma Sola (Miradores)

Laguna Verde- La Mancha

Tómbolo de Villa Rica

Punta Roca Partida

Playa Hermosa

Los Tuxtlas

Montepío

Balzapote

176


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Hacia el sector centro-sur, la llanura costera se extiende a manera de extensas

playas y campos de dunas, que se interrumpen únicamente por la Sierra de

los Tuxtlas, un macizo ígneo, donde dominan las costas mixtas abrasivo-acumulativas

(Ortiz-Pérez, 2005). En los frentes lávicos de estas edificaciones volcánicas

se localizan los últimos cuatro sitos, que presentan los acantilados

de mayor altura, compuestos por rocas de origen volcánico extrusivo, que va

desde los más bajos en Balzapote y Playa Hermosa, con 60-80 m, a los más

altos en Punta Roca Partida y Montepío, de hasta 120 m (Hernández-Santana

et al., 2017).

Otro de los parámetros relevantes para la selección de los sitios potenciales

está directamente relacionado con el viento y el oleaje. La costa de Veracruz,

gracias a su orientación, se encuentra todo el año sometida a la incidencia perpendicular

y oblicua de los vientos provenientes del norte, que incrementan su

fuerza y velocidad durante el invierno (Ortiz-Pérez, 2005), esto no solo influye

directamente en el oleaje que mantiene una velocidad y altura constante, que

oscila entre los 0.75 y 1.5 m (cca, 2019), únicamente alterado por la presencia

de fenómenos hidrometeorológicos, cuando la altura del oleaje puede llegar

a ser superior a los 4 m (Ortiz-Pérez y De la Lanza, 2006; Moreno-Casasola,

2010), al igual que su energía.

El oleaje medio es uno de los principales indicadores de la intensidad de

los procesos costeros como la abrasión, la penetración marina e inundación,

mientras mayor sea la altura significante de la ola, mayor es su capacidad de

transporte y abrasión, de tal forma, que la energía del mismo es proporcional

al cuadrado de la altura de la onda (Gornitz et al., 1994; Kumar y Kunte, 2012;

Núñez-Gómez et al., 2017), es decir, que en Veracruz la energía del oleaje promedio

oscila entre 0.57 m y 2.25 m, y llega a ser mayor a 16 m durante alguna

tormenta tropical severa, de modo que, la capacidad máxima del oleaje se

encuentra asociada a la temporada de tormentas.

Este comportamiento no basta para determinar el efecto del oleaje, también

varía en función de la batimetría; cuando el oleaje incidente se acerca a la

línea de costa, la fricción con el fondo marino modifica su altura, orientación y

la fuerza con la que impacta, por lo que mientras mayor sea la pendiente del

fondo marino, menor será la fricción con el mismo, lo cual reduce la disipación

del oleaje, que se traduce en un impacto con mayor fuerza. Esto se puede

observar claramente en los acantilados, donde al no existir una pendiente gradual

que ayude a disminuir la velocidad y altura del oleaje, su efecto abrasivo

es mayor en la región de los Tuxtlas.

Por último, es necesario considerar las mareas, que es la variación periódica

de ascenso y descenso del nivel del mar, provocado por los efectos gravitacionales

de la luna y del sol (Lugo, 2015). Conocer adecuadamente el régimen

mareográfico resulta importante para la selección de los sitios potencialmente

idóneos para el emplazamiento de los prototipos ingenieriles, ya que un rango

mareal muy amplio implicaría un ajuste constante del equipamiento, no solo

177


CEMIE-Océano

por los continuos cambios en el régimen del oleaje y sus incrementos durante

la temporada de tormentas, sino además por el incremento del nivel de la

marea durante la ocurrencia de algún fenómeno hidrometereológico extremo.

En el caso del golfo de México, existe un régimen micromareal predominantemente

diurno, cuyo rango no supera el medio metro (López y Sierra, 1998). Los

datos del Servicio Mareográfico Nacional (smn, 2017) para cada sitio, como se

muestran en la tabla 4.

La morfodinámica costera de cada sitio es el resultado de la constante interacción

de múltiples elementos, procesos, así como fenómenos naturales y

antrópicos; el propio relieve costero es el producto del constante intercambio

de materia y energía, que determina sus rasgos morfológico-morfométricos y

evolución geomorfológica. La aplicación del sistema dsas permitió calcular las

modificaciones de la costa en los últimos cuarenta y dos años (1976-2017) e

identificar los sectores con alto dinamismo de los procesos progradativo y regresivo

de la costa, así como identificar las zonas con una estabilidad notable.

Cambios morfodinámicos de la línea costera

Zona Norte Regional

Movimiento neto de la línea de costa (nsm) 2000-2017

Para la región septentrional veracruzana se generaron 1 190 transectos, con

una longitud de 400 m, perpendiculares a la costa, que se extienden desde

una línea base trazada desde un buffer de distancia de 200 m, con respecto la

línea de costa del año 2000; la incertidumbre total estandarizada es de ±7.26

m. Los parámetros de longitud y distancia de línea base se replicaron en la

región sur.

Durante el periodo de 17 años, comprendidos entre los años 2000 y 2017,

el movimiento neto de la línea de costa muestra valores dispersos, la mayor

progradación (+99.04 m) se localiza en la planicie acumulativa de la Llanura

Tabla 4. Rangos mareográficos por sitios potencialmente idóneos.

Estación mareográfica Sitio potencialmente idóneo Rango (m)

Tuxpan Barra de Cazones 0.065

Veracruz

Palma Sola

Villa Rica

0.522

Alvarado

Punta Roca Partida

Playa Hermosa

Montepío

0.395

Balzapote

178


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Costera del Golfo Norte; mientras que el mínimo (-97.17 m) se encuentra en su

contraparte sur. De manera general, predomina la progradación (603 transectos

positivos), en cambio, se detectaron 581 transectos de regresión y seis sin

cambios (figura 5). Los valores acumulativos, entre 0 y +22.11 m, se pueden

observar en ambas llanuras costeras, mientras que los negativos de -17.86 m a

0, corresponden a promontorios aislados del Cinturón Volcánico Mexicano, así

como en la transición litológica entre la provincia antes mencionada y la Sierra

Madre Oriental.

Los valores menores a -17.86 m y mayores a +22.12 m, se localizan en puntos

aislados, asociados principalmente a desembocaduras, campos de dunas y

elementos antrópicos (centros urbanos, puertos, escolleras, etc.). La tendencia

heterogénea de norte a sur se puede verificar en la figura 6, donde la distribución

de los valores de NSM no muestra una aglomeración continua (figura 6A).

Se agrega también la gráfica de la tasa de punto final (epr), que indica -8.96

m/año, como el punto de mayor retroceso, y +5.83 m/año, como el máximo

avance (figura 6B).

Figura 5. Movimiento Neto de la línea de costa (NSM), regional norte. Elaboración propia.

179


CEMIE-Océano

Figura 6. Gráficas lineales Norte. A. Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B. Tasa de punto final (EPR). Elaboración Propia.

En cuanto al cambio en la línea de costa por periodos, el periodo de 2000-

2011 mantiene un régimen progradativo mayor que en el periodo 2011-2017,

debido a una mayor concentración de valores negativos debajo de la media;

se puede notar que el nsm de 2000-2011 tiene un intervalo de valores más

estrecho en los cuartiles centrales (-1 a +2 m sin contar los outlayers), en comparación

con el segundo periodo, donde el intervalo con la mayor cantidad

de datos oscila de -3 a +1 m (figura 7A). Los diagramas de caja que gráfican la

tasa de punto final se muestran similares a los de nsm, de 2000 a 2011, el 50

% de los datos se encuentran en un rango de -1 a 0 m al año, mientras de 2011

a 2017, de -1.5 a +1.8 m (figura 7B).

Para los cálculos, tanto regionales como locales, el módulo dsas genera valores

nulos (null), es decir, líneas que por su orientación y las características

de la costa no calculan de manera correcta los estadísticos; dichos transectos

fueron obviados y discriminados de las evaluaciones. Los resultados fueron

estratificados con el método Natural Breaks (Smith, 2011) para facilitar su visualización

e interpretación.

Cabe agregar, que gráficamente los esquemas de epr y nsm son similares,

debido a la lógica algebraica de los índices en sí mismos (el EPR es un cociente

del nsm dividido entre los años de la información), la mayor diferencia está en

los outlayers y en la agrupación de la caja. En los casos regionales, el epr no

se mapeó por su difusa visualización, al tomar en cuenta que no se aprecia una

tendencia cartográfica, la interpretación a esta escala parte principalmente de

las gráficas estadísticas.

Zona Sur Regional

Al igual que la región norte, visualmente no se aprecia un patrón de distribución

espacial definido. Se delinearon 1 152 transectos, predominando la regresión,

con 641 transectos, 510 de avance y uno sin cambios. El mínimo (-51.05

180


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

m) coincide con el contacto entre la Llanura Costera del Golfo Sur y la Sierra

de los Tuxtlas; mientras que el máximo (+50.61 m) se emplaza en la curvatura

interior, al sureste (figura 8.).

Coincidente con la región septentrional, en la costa sur de Veracruz los valores

menores a -13.91 m y mayores a +10.42 m, se encuentran asociados a

Figura 7. Diagramas de caja de la zona norte. A. Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B. Tasa de punto final (EPR). Elaboración propia.

Figura 8. Movimiento Neto de la línea de costa (NSM), regional Sur. Elaboración propia.

181


CEMIE-Océano

condiciones morfodinámicas complejas, es decir, donde convergen regímenes

erosivos y acumulativos de varios agentes (fluviales, antrópicos, eólicos, etc.).

Las gráficas de nsm y epr no muestran una tendencia de norte a sur, sobresale

de manera muy general una agrupación central de valores de retroceso, apreciable

en la región asociada a la Sierra de los Tuxtlas (figura 9 A y B).

La dinámica por periodos, a largo plazo en dos lapsos de avance neto, marca

tendencias de retroceso en ambos periodos, de 2000 a 2011, donde el 50 %

de los datos se encuentra entre -10 y +8.5 m, y de 2011 a 2017, entre -2.8 a +1.9

m para epr (figura 10 A y B).

Es evidente la problemática de aplicar el módulo en un contexto regional,

principalmente por la distancia entre transectos, la generalización cartográfica

Figura 9. Gráficas lineales Sur. A. Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B. Tasa de punto final (EPR). Elaboración Propia.

182

Figura 10. Diagramas de caja zona sur. A. Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B. Tasa de punto final (EPR). Elaboración propia.


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

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que implica y la ambigua interpretación de los modelos estadísticos. Por lo anterior

y ligado a los objetivos del cemie-o, se realizó el análisis en cada uno de

los siete sitios con potencial para el aprovechamiento undimotriz, los cuales se

desarrollan a continuación.

Barra de Cazones

Movimiento neto de la línea de costa (NSM) 1995-2017

En Barra de Cazones se generaron 971 transectos de 50 m, espaciados a 5

m entre sí, a partir de una línea base a 30 m de distancia, extendida desde el

insumo más antiguo. La incertidumbre total estandarizada fue de ±7.52 m.

Se calcularon 644 transectos con valores negativos, 603 progradativos y 6

sin cambios. Dentro del ámbito predominante de retroceso, el rango menor a

-27.80 m coincide con la desembocadura del río Cazones en su margen norte,

el mínimo (-40.49 m) se localiza justo en el contacto de la porción de influencia

fluvio-marina y el escarpe marino-abrasivo adyacente. Al norte del rasgo abrasivo

mencionado, se localiza una región acumulativa en playa Chaparrales, la

cual es una franja de avance con un máximo de +26.16 m (figura 11).

Resaltan, en el bloque acantilado al sur a la desembocadura del rio Cazones,

valores de retroceso de 0 a -15.13 m, intercalados con algunos transectos de

avance en bloques basculados o con incidencia de procesos de remoción en

masa (figura 12).

Para los casos de sitios específicos, se eligieron los perfiles de playa más

cercanos al desplazamiento máximo y mínimo, en el caso de que exista alguno.

En playa Chaparrales, donde se localiza el perfil más cercano al máximo

(figura 13, perfil A), se puede apreciar una morfología acumulativa homogénea,

mientras que cercano al mínimo (figura 14, perfil B), en primer plano, se observa

la zona donde se trazó el perfil, desde la rompiente de las olas hasta una terraza

fluviomarina erosionada y, en segundo plano, se puede observar el inicio

del promontorio abrasivo.

Tasa de punto final (epr) 1995-2017.

Se dividió la costa de cada sitio específico, según su tipología y los valores de

nsm obtenidos, para facilitar la interpretación por periodos. Para la porción A,

en los tres periodos predomina el retroceso, especialmente de 1995 a 2000,

donde se encuentra el mínimo de ese periodo (-7.24 m/año). Para la porción

B, se ubica de playa Chaparrales como acumulativa, adyacente a Punta Pulpo

hasta el bloque abrasivo; aquí se encuentra el máximo avance del periodo

1995-2000 (+5.5 m/año) y del periodo 2000-2011 (+1.9 m/año) (figura 15).

En el bloque calizo abrasivo (C), donde el retroceso es evidente, se encuentra

el mayor retroceso -4.57 m/año en el periodo 2000-2011; mientras que el

retroceso más importante del periodo 2011-2017, se localiza en la zona D (-7.26

m/año), justamente en la transición entre la playa del sur y el promontorio abrasivo.

Por último, en la zona E, se encuentra la progradación más importante del

periodo 2011-2017 (+5.29 m/año) (figura 15).

183


CEMIE-Océano

Figura 11. Movimiento neto de la línea de costa (NSM): Cazones. Elaboración propia.

Morfodinámica general

De norte a sur, las gráficas lineales de nsm y epr (figura 16 A y B) confirman la

clasificación elaborada para los mapas de cambios anuales. Para ambas gráficas

lo más llamativo es que la zona de retroceso más importante e identificable

se encuentra en la barra adyacente al río Cazones, en su margen norte, a

pesar de configurar una plataforma arenosa, la acción fluvial en combinación

con los agentes costeros y eólicos pueden sugerir el desarrollo primario de

una llanura abrasiva.

Por periodos temporales, en el periodo 1995-2000, el movimiento neto concentra

el 50% de los datos en el intervalo de -7.5 a +6 m de nsm y -1.4 a +1.2

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

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Figura 12. Acantilado sedimentario, al sur de la desembocadura del río Cazones. Se observa

el bloque ligeramente basculado y depósitos producto de procesos de remoción en masa.

Trabajo de campo mayo-junio de 2017.

Figura 13, perfil A. Ficha litoral con perfil de playa en Chaparrales, al norte de Punta Pulpo.

Elaboración propia. Trabajo de campo mayo a junio de 2018.

185


CEMIE-Océano

Figura 14, perfil B. Ficha litoral con perfil de Playa Sur, al sur del río Cazones.

Elaboración propia. Trabajo de campo mayo a junio de 2018.

m/año de epr; en el periodo 2000-2011, el intervalo con más transectos coincidentes

es de -16 a +4 m de nsm y de -1.8 a +0.2 m/año; por último, el periodo

2011-2017, se ubica entre -10 a +10 m de movimiento neto y de nsm entre -1.8 a

+1.8 m/año. En los dos primeros periodos el régimen predominante fue regresivo,

mientras que de 2011 a 2017, se muestra una distribución normal de los

datos (figura 17 A y B).

Palma Sola

Movimiento neto de la línea de costa (nsm) 1995-2017

Para el sitio de Palma Sola, el modelo estadístico generó 1 030 transectos con

una longitud de 150 m, perpendiculares a la costa y con una incertidumbre

total estandarizada de ±7.42 m. Las tendencias generales para el nsm, en la

temporalidad 1995-2017 (figura 18) mostraron una progradación de la línea de

costa (con un porcentaje de 56.35 %), especialmente en la porción norte de

playa Palma Sola, donde los valores máximos llegaron hasta los +51.59 m, con

un equivalente de +1.16 m/año. Esta zona se caracteriza por un desarrollo moderado

de dunas, con una altura aproximada de 3 m y un ancho de 25 m (figura

19, perfil A). Los valores más significativos de progradación (+ 27.6 a +51.29) se

localizaron a lo largo de playa Palma Sola, desde el sur de La Loma, hasta aproximadamente

500 m antes de la desembocadura de río Palma Sola. En dicha

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

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Figura 15. Tasa de Punto final (EPR), Cazones. Elaboración propia.

Figura 16. Gráficas lineales de Barra de Cazones. A. Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B. Tasa de punto final (EPR). Elaboración propia.

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CEMIE-Océano

Figura 17. Diagramas de caja de Barra de Cazones. A. Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B. Tasa de punto final (EPR). Elaboración propia.

Figura 18. Movimiento neto de la línea de costa (NSM), Palma Sola. Elaboración propia.

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Figura 19, perfil A. Ficha litoral con perfil de playa Palma Sola, al sur de La Loma.

Elaboración propia. Trabajo de campo mayo a junio de 2018.

playa, se localiza un campo de dunas parabólicas y embrionarias, que llegan a

alcanzar una altura de cuatro metros.

El proceso de regresión más importante se localiza en el promontorio rocoso

La Loma, situado al norte del área, con un valor de -28.29 m, equivalente a

-1.28 m/año. Esta zona se distingue por la existencia de acantilados abrasivos,

en donde se dan procesos gravitacionales importantes, principalmente de

desprendimiento de rocas.

Además de La Loma, existen procesos de regresión significativos en la desembocadura

del río Palma Sola y en el acantilado Miradores. En el río, la acción

fluvial transporta una cantidad importante de sedimentos, dando como resultado

una regresión en el frente de la desembocadura, con valores de -28.29

a -11.47 m; este proceso se extiende al norte, aproximadamente 500 m, donde

alcanza valores de -11.46 a -5.85 m.

Miradores, al igual que La Loma, consiste en una serie de promontorios rocosos

con acantilados de pendientes muy pronunciadas, donde predominan

los procesos gravitacionales. En estos frentes rocosos los valores de regresión

189


CEMIE-Océano

también oscilan entre los -28.29 a los -5.85m. Al sur de Miradores se localiza

Playa Andrea, en donde ocurrieron las menores tasas de regresión -5.84 a 0

m.

Tasa de punto final (epr) 1995-2017

Para la tasa de punto final, se dividió el área en cinco zonas, de acuerdo con

el proceso más significativo con el que coinciden, en su mayoría, al menos dos

temporalidades. En la primera zona (A), se observa que existe un predominio

de regresión, que alcanza los valores máximos entre -4.74 a -1.92 m/año para

el periodo 1995-2000. Esta zona corresponde a una parte del promontorio

rocoso de La Loma; aunque a lo largo de estos acantilados hay porciones de

progradación, sin embargo, éstos no representan la mayoría de los datos (figura

20).

Figura 20. Tasa de punto final (EPR), Palma Sola. Elaboración propia.

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

La zona B es la que mayor discrepancia presenta en los tres periodos. Esta

zona se extiende aproximadamente desde la porción central de La Loma, hasta

el centro de playa Palma Sola. El comportamiento del promontorio rocoso

es similar en las tres temporalidades, sin embargo, discrepa en la playa. Para

el periodo 2000-2011, se ubica el máximo valor de progradación dentro de

este sector, con un valor de +5.51 m/año; por otra parte, el periodo 2011-2017

muestra una regresión importante respecto a los anteriores años.

El sector C, se delimita por el área de influencia del río Palma Sola. Dentro de

esta zona se localizaron tres máximos de valores, tanto de regresión como de

progradación, siendo así el sector con mayor dinámica. Para la temporalidad

2011-2017 existe un marcado contraste entre la porción regresiva (-3.96 m/año)

y la progradativa (+4.02 m/año). Por otro lado, a pesar de que el periodo 2000-

2011 es en su mayoría progradativo, presenta el valor con más regresión (-2.26

m/año). La alta dinámica de este sector se debe a los procesos fluviales, que

son un importante factor de transporte de sedimentos.

En la zona D existe una relativa estabilidad entre los procesos de acumulación

y retroceso en los primeros periodos, no obstante, en la temporalidad

1995-2000, se encuentran los extremos (-4.74 m/año y +3.65 m/año) en el

acantilado Miradores. En los años 2011-2017, se observa que hay un predominio

del proceso acumulativo, a excepción del acantilado Miradores.

La última zona (E), se caracteriza por una dinámica baja, respecto a las demás

zonas. Este sector se localiza desde el extremo sur del acantilado Miradores

hasta la porción sur de playa Andrea, donde para el periodo 1995-2017 ocurre

la máxima progradación costera, en la porción adyacente al acantilado de Miradores,

sin embargo, de forma general esta porción de la costa muestra una

relativa estabilidad con una tasa de cambio promedio de menos de 1 m/año

durante los tres periodos.

Morfodinámica general

En las gráficas lineales se muestran las zonas con mayores datos de progradación

o regresión (de norte a sur). Se observa que, en general, los sectores con

avance o acreción corresponden a playas y campos de dunas, donde hay una

tipología acumulativa del relieve costero; por el contrario, las áreas con mayor

retroceso pertenecen a los promontorios rocosos, los cuáles se encuentran

dentro de la tipología abrasiva. Como se mencionó anteriormente, existe una

mayor dinámica de progradación en Palma Sola, la cual se extiende principalmente

en la playa homónima (figura 21 A y B).

El análisis de los boxplots muestra las principales tendencias en nsm y epr

para cada periodo (figura 22 A y B). Se observa que las temporalidades 1995-

2000 y 2000-2011 del nsm, son claramente progradativas, no obstante, difieren

en los outlayers y la amplitud de los rangos. El primer periodo tiene valores

atípicos de -24 a +18 m, mientras que el segundo carece de ellos, pero cuenta

con una mayor amplitud de valores positivos, además de representar al de

191


CEMIE-Océano

Figura 21. Gráficas lineales, Palma Sola. A. Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B. Tasa de punto final (EPR). Elaboración Propia.

Figura 22. Diagramas de caja, Palma Sola. A. Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B. Tasa de punto final (EPR). Elaboración Propia.

mayor dinámica entre los tres. Por otro lado, el periodo 2011-2017 muestra una

tendencia negativa, con valores atípicos de ±24 m.

El epr muestra una dinámica muy similar al nsm, ya que los primeros dos

periodos tienen una tendencia positiva y el tercero una negativa. En el periodo

1995-2000, se observa un mayor equilibrio de los datos, con valores atípicos

de -4.8 a +3.8 m/año. La segunda temporalidad también muestra una mayor

amplitud de los valores positivos y una mayor dinámica. En el tercer periodo,

la amplitud de datos negativos y positivos es similar, y los valores atípicos de

esta temporalidad alcanzan los ±4 m/año.

192


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Tómbolo de Villa Rica

Movimiento neto de la línea de costa (nsm) 1973-2017

Para el análisis morfodinámico en el tómbolo de Villa Rica, se tomaron cinco

líneas de costa, en un periodo de 44 años (1973-2017), obteniéndose 677 transectos

de 150 m y cada 5 m, con una incertidumbre estandarizada de ±7.82 m.

La dinámica de la línea costera mantiene un comportamiento similar a la región

central de la costa veracruzana, con dominio de la regresión en el frente acantilado

y rocoso del tómbolo, donde el movimiento oscila entre los -17.03 m y los

-1.32 m, que equivale a un retroceso promedio de -0.38 m/año. La regresión

máxima se presenta en la porción adyacente al promontorio rocoso, donde se

encuentra el contacto entre la costa acumulativa y la abrasiva. En esta zona

el viento incrementa su capacidad de arrastre, como consecuencia del direccionamiento

del flujo, ocasionado por la barrera que forma el acantilado, de

tal forma, que favorece la acumulación de material y la formación de dunas

parabólicas y transversales en dirección ne-sw, sobre la barrera de arena que

forma el tómbolo (figura 23).

Figura 23. Movimiento neto de la línea de costa (NSM) Villa Rica. Elaboración propia.

193


CEMIE-Océano

En las porciones acumulativas de la costa existen dos regímenes diferentes,

el primero corresponde a la zona acumulativa de playa Barra Limón, al norte

del tómbolo, que forma una costa recta abierta al mar, que facilita el arrastre

marino y eólico; se puede reconocer una marcada tendencia erosiva por la

presencia de áreas de deflación y abrasión marina, que exponen una plataforma

de abrasión (figura 24). Aquí la variación en la línea de costa fluctúa

entre los -16.39 m y los +38.32 m, con un retroceso máximo de -0.53 m/año, en

el extremo norte, cerca de la desembocadura del río Limón. La progradación

máxima de +1.01 m/año, se localiza en el contacto con el acantilado, donde se

encuentra la transición morfogenética del tipo de costa.

Por otra parte, al sur del tómbolo, en Playa Villa Rica, la costa adquiere forma

curvilínea y el acantilado forma una barrera para la acción erosiva del viento y

del oleaje. En esta área, el movimiento neto de la línea de costa es de +51.57

m, en promedio, con una progradación máxima de +90.27 m, equivalente a

+2.05 m/año, y una progradación mínima de +0.99 m. En el límite sur, se aprecia

un cambio en la tendencia positiva y encontramos zonas regresivas de

hasta -11.95 m, por la presencia de la boca de la laguna El Llano.

Esta diferencia en la dinámica se aprecia también en la morfología de la costa,

mientras que al norte es más evidente la acción erosivo-acumulativa del

viento, que promueve la formación de campos de dunas parabólicas, transversales

y embrionarias de más de 75 m de ancho y 10 m de elevación (figura 25,

perfil B).

194

Figura 24. Plataforma de abrasión expuesta en la zona acumulativa, al norte

del tómbolo de Villa Rica. Trabajo de campo mayo a junio de 2018.


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 25, perfil B. Ficha litoral con perfil de playa Barra Limón, al norte de Punta Las Quebradas.

Elaboración propia. Trabajo de campo mayo a junio de 2018.

Al sur, la presencia de la zona habitacional y la laguna El Llano han limitado

el desarrollo dunar, mientras que el ancho de la playa es superior a los 30 m

(figura 26, perfil A); solo es posible encontrar una cadena de dunas de no más

de 3 m, sobre las que se distribuyen construcciones habitacionales de carácter

rural y palapas.

Tasa de punto final (epr) 1973-2017

En el análisis de la tendencia de la línea de costa para el tómbolo de Villa Rica,

se consideraron cinco líneas de costa de distinta temporalidad, que constituyen

cuatro periodos y que explican la evolución de la morfodinámica costera,

como se observa en la figura 27. En 44 años se mantiene la tendencia

morfológica de la playa dividida en tres zonas principales: en la primera, es

evidente un cambio en la tendencia durante las últimas cuatro décadas, que

obedece a los procesos dominantes en esta porción de la costa y a la disminución

en los aportes fluviales del río el Limón. De 1973 a 1986, el movimiento

de la línea de costa es relativamente homogéneo, con variaciones que oscilan

hasta los +6.09 m/año. El desplazamiento máximo se aprecia en la zona transicional

con el acantilado semicircular, que corresponde a la zona B, que es el

sector que corresponde a la costa abrasiva. En esta zona de transición ocurren

desplazamientos que van de +5.41 m/año, para el periodo 1973-1986, hasta

-7.03 m/año, durante el periodo de 1986-2000.

195


CEMIE-Océano

Figura 26, perfil A. Ficha litoral con perfil de playa Villa Rica al sur de Punta Las Quebradas.

Elaboración propia. Trabajo de campo mayo-junio 2018.

En contraste, el comportamiento de la línea de costa abrasiva refleja desplazamientos

no mayores a -1.41 m/año, esto por la resistencia del frente rocoso

a la abrasión marina. En comparación, en la porción A se advierte un cambio

brusco en la dinámica para el periodo 1986-2000, con la aparición de una

tendencia regresiva, con retrocesos de hasta -2.2 m/año en la cercanía a la

desembocadura del rio El Limón, que alcanza su máximo retroceso de -3.17 m/

año, durante el periodo 2011-2017.

Para la costa acumulativa, situada al sur del tómbolo, se aprecia que el cambio

a la tendencia progradativa es algo relativamente reciente, solo en el último

periodo de 2011 a 2017, cuando ocurre un desplazamiento máximo de

+10.05 m/año. Sin embargo, en otros periodos anteriores la dinámica costera

presentó una tendencia regresiva, con un máximo de -1.97 m/año, entre 1973-

1986, sobre todo en la boca de la laguna El Llano.

Durante el período comprendido entre los años 1986 y 2000, domina la tendencia

progradativa, con variaciones de hasta +2.33 m/año; mientras que en el

periodo del 2000 al 2011, el retroceso máximo fue de -2 m/año.

Morfodinámica general

Se aprecia el dominio de la progradación, en general, en el sitio del tómbolo

de Villa Rica con dos secciones acumulativas, al norte y al sur del tómbolo, en

196


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 27. Tasa de punto final (EPR), tómbolo de Villa Rica. Elaboración propia.

la porción norte encontramos una pequeña zona en regresión menor a -0.5m/

año, que se explica por la presencia de la desembocadura del río Limón, donde

los aportes fluviales favorecen la fluctuación de la línea de costa. Hacia el

sur, la progradación incrementa conforme se acerca al acantilado (hasta +1 m/

año), seguido de un abrupto cambio de la dinámica por la presencia del acantilado

rocoso, donde los valores negativos, indicadores de la regresión, no

llegan a superar los -0.60 m/año, evidencia de la resistencia y la estabilidad

del acantilado. Al sur del tómbolo, en playa Villa Rica, la progradación costera

supera los +2 m/año (figura 28 A y B).

Con la interpretación de los datos agrupados (figura 29), la tendencia general

progradativa de la costa se mantiene para casi todos los periodos, si bien

del 2000 al 2011 existe un ligero cambio hacia la regresión costera, con una

modificación promedio de -0.08 m/año. Este comportamiento heterogéneo de

la costa se explica por tres razones: la primera, por el cierre de la boca de la laguna

El Llano, debido al emplazamiento de un gasoducto, en 1974, que propi-

197


CEMIE-Océano

Figura 28. Gráficas lineales. A. Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B. Tasa de punto final (EPR). Elaboración propia.

Figura 29. Diagramas de caja, tómbolo de Villa Rica. A. Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B. Tasa de punto final (EPR). Elaboración propia.

ció el cese del intercambio sedimentario entre la laguna y la costa; la segunda,

por el incremento de la mancha habitacional; y la tercera, por el frecuente embate

de huracanes, como el huracán Dean, en el año 2007. En contraste, para

el periodo 2011-2017, es evidente el regreso a la tendencia progradativa con un

avance promedio de +0.72 m/año; es también en este año, cuando se presenta

la mayor cantidad de datos atípicos, que pueden explicarse por el cierre de la

boca de la laguna y el depósito de material en las áreas adyacentes a ésta.

Punta Roca Partida

Movimiento neto de la línea de costa (nsm) 1976-2017

Para el sitio de Punta Roca Partida, se generaron 795 transectos separados

cada 5 m y con una línea base variable, de acuerdo con la tipología, de en-

198


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

tre 15 y 20 m; la incertidumbre estandarizada fue de ±7.36 m. En el periodo

1976-2017, la tendencia predominante (figura 30) es la progradación (56.35

%), con un valor máximo de +23.35 m, equivalente a +0.57 m/año. Dicha cifra

se localiza en la porción sur de la desembocadura del Arroyo de Liza. Este

valor es el único positivo inmediatamente al sur de la desembocadura, donde

todos los demás son regresivos; esto se debe a la dinámica fluvial, ya que el

arroyo deposita una gran cantidad de sedimentos en un banco de arena una

vez que desemboca al mar. Las zonas con mayor progradación, además de la

mencionada anteriormente, se intercalan en porciones donde existen cadenas

de dunas en zonas acumulativas, o en morfologías cóncavas del promontorio

rocoso (figura 31). Este avance en las porciones abrasivas se puede interpretar

como un proceso de basculamiento; los mayores avances en dichas zonas son

de +2.23 a +23.34 m.

Por otra parte, el mayor retroceso en Punta Roca Partida alcanza los -27.56

m, equivalente a -0.67 m/año. Este valor se localiza en la porción sur del área,

en la cadena de dunas embrionarias (figura 32, perfil A). Las zonas de regre-

Figura 30. Movimiento neto de la línea de costa (NSM), Punta Roca Partida. Elaboración propia.

199


CEMIE-Océano

sión se encuentran dispersas sobre el promontorio y algunas partes de la

playa. Estos retrocesos son consecuencia de procesos eólicos y de remoción

en masa, principalmente desprendimiento de rocas.

Figura 31. Acantilado volcánico de Punta Roca Partida de hasta 65 m de altura y depósitos al pie del

acantilado, producto de los procesos de remoción en masa. Vista desde el norte, desde Playa Ensenada.

Trabajo de campo mayo a junio de 2018.

Figura 32, perfil A. Ficha litoral con perfil de playa en Punta Roca Partida, al sur del acantilado

homónimo. Elaboración propia. Trabajo de campo mayo a junio de 2018.

200


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Tasa de punto final (epr) 1976-2017

Para la evaluación del EPR se dividió al área de estudio en tres sectores, de

acuerdo con su dinámica (figura 33). La zona A muestra una transición progresiva

hacia el retroceso conforme cambia la temporalidad. Este sector se localiza

sobre el promontorio rocoso, en la porción oeste. El periodo 1976-2000, se

caracterizó por el valor de mayor progradación (+0.51 m/año), aunque en general

este sector es progradativo en esta temporalidad. Para el siguiente periodo

hay un cambio de dinámica, ya que se encuentran porciones de regresión, y

para la temporalidad 2011-2017, la dinámica es predominantemente regresiva.

El sector B está localizado en la porción oriental de los acantilados. El periodo

1976-2000 es totalmente progradativo y para la siguiente temporalidad

se localiza el mayor valor de progradación (+2.82 m/año), sin embargo, la dinámica

cambia, ya que en el último periodo se encuentra el valor de mayor

retroceso en esta sección (-4.40 m/año).

La zona C, debido a que es un sector acumulativo, es altamente dinámico.

Esto se puede observar en los tres periodos, ya que cada uno cuenta con valores

extremos. En el primer periodo se encuentra el de mayor retroceso (-1.56

m/año), en el segundo también está la cifra con más regresión (-2.72 m/año) y,

finalmente, el tercer periodo muestra un cambio importante, debido a que es

totalmente progradativo y su valor máximo es de +6.57 m/año.

Morfodinámica general

Las gráficas lineales muestran las zonas con retroceso o progradación, de este

a oeste. Se advierte que no hay un patrón totalmente definido en cuanto a la

predominancia de un proceso u otro. Esto se debe a que tanto la zona abrasiva,

como la acumulativa, son altamente dinámicas y sus valores de avance o

retroceso se encuentran distribuidos de manera dispersa (figura 34).

Figura 33. Tasa de punto final (EPR), Punta Roca Partida. Elaboración propia.

201


CEMIE-Océano

Los boxplots de Punta Roca Partida muestran que, para los primeros dos

periodos, tanto en nsm, como en epr, hay una ligera tendencia al retroceso.

En el periodo 1976-2000 existen valores atípicos que alcanzan los +12 m, -38

m, en nsm, y +0.5, -1.6 m/año, en epr. La temporalidad 2000-2011 muestra una

distribución similar, tanto en valores negativos como en valores positivos. Por

último, en el periodo 2011-2017 hay un cambio de dinámica hacia la progradación,

presentando una distribución de rangos similares (figura 35).

Figura 34. Gráficas lineales. A. Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B. Tasa de punto final (EPR). Elaboración propia.

Figura 35. Diagramas de caja, Punta Roca Partida. A. Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B. Tasa de punto final (EPR). Elaboración propia.

202


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Playa Hermosa

Movimiento neto de la línea de costa (nsm) 1976-2017

Se trazaron transectos separados por 5 m, la longitud de línea base fue 15 m

para costas acantiladas y 20 m para porciones acumulativas desde el insumo

más antiguo (1976), la incertidumbre estandarizada se definió en ±7.3 metros.

El módulo dsas obtuvo 301 transectos, 128 con valores positivos, 19 correspondientes

a valores en 0 y 154 negativos. Ante el predominio de valores de retroceso,

el valor más importante es de -22.43 m, en la bahía ubicada al oeste del

bloque rocoso central. De manera interdigitizada al promontorio mencionado,

se logran apreciar bahías en las que se presenta el máximo de progradación

(+33.83 metros) (figura 36).

Se elaboraron dos perfiles en la bahía localizada al sur del bloque acantilado

(figura 37, perfil A), que muestra una pendiente continua suave, propia de un

entorno acumulativo aislado, con un aporte bajo de material marino derivado

de una rompiente en derrame (figura 37).

Figura 36. Movimiento neto de la línea (NSM), playa Hermosa. Elaboración propia.

203


CEMIE-Océano

Figura 37, perfil A. Ficha litoral con perfil de playa en Playa Hermosa, al sur de Punta Lagarto.

Elaboración propia. Trabajo de campo mayo a junio de 2018.

Tasa de punto Final (epr) 1976-2017

La costa de playa Hermosa se dividió en tres sectores: A y C, bahías de amplitud

media con predominio de acumulación litoral; y B, que es un promontorio

abrasivo con bahías intercaladas entre los acantilados. En A y C no se registró

ningún máximo ni mínimo. Para el primer periodo (1976-2000), el mínimo (-1.23

m) se localizó en el contacto del bloque rocoso y A, y el máximo (+1.72 m) en

una de las bahías internas del bloque. En el periodo 2000-2011, el mayor avance

se encontró en la porción acumulativa entre A y B, el mayor retroceso en

el acantilado entre B y C. Curiosamente, para 2011-2017 estas ubicaciones se

invierten, con el máximo retroceso (-3.3 m) entre A y B, mientras que el mayor

avance (+5.59 m) se localiza entre B y C (figura 38).

Morfodinámica general

La gráfica lineal de oeste a este, muestra dos patrones que resaltan, uno de

regresión al oeste, que se ubica en la transición de las regiones A y B, en el

epr, y el central, correspondiente al bloque volcánico, en el que se aprecia la

intercalación de valores en las estructuras disyuntivas, que propiciaron la formación

de bahías (figura 39 A y B).

En el análisis por periodos, se aprecia un predominio regresivo en los dos

primeros lapsos de tiempo, el que cambia a progradativo de 2011 a 2017. En el

204


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

primer periodo, el intervalo de valores con la mayor cantidad de datos fue de

-6 m a +4 m, en nsm, y -0.20 m a +0.15 m de epr; de 2000 a 2011, -8 m a +4 m

de movimiento neto y -0.80 m a +0.30 m/año; y en el último periodo, de -5 m a

+9 m en todo el periodo y -0.95 m a +1.40 m de epr (figura 40 A y B).

Montepío

Movimiento neto de la línea de costa (nsm) 1976-2017

La morfodinámica en Montepío, entre 1976 y 2017, mantiene un comportamiento

similar a la zona costera de Los Tuxtlas, en Veracruz, predominando principalmente

la costa abrasiva, que abarca un 64 % de acantilado rocoso, con

Figura 38. Tasa de punto final (EPR), playa Hermosa. Elaboración propia.

Figura 39. Gráficas lineales. A. Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B. Tasa de punto final (EPR). Elaboración propia.

205


CEMIE-Océano

un retroceso promedio de -11.17 m y una regresión máxima de -0.86 m/año en

las zonas de debilidad, definidas por fracturas en el promontorio rocoso. Por

otra parte, la sección acumulativa es producto de los aportes fluviales del río

Máquina, donde se presentan los mayores valores de la variación de la costa,

con un avance máximo de +36.68 m y un retroceso de -58.34 m, es decir, una

tasa de cambio de -3.43 m/año en la zona de la desembocadura sobre la que

se encuentra la localidad de Montepío (figura 41).

Figura 40. Diagramas de caja, Playa Hermosa. A. Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B. Tasa de punto final (EPR). Elaboración propia.

Figura 41. Movimiento neto de la línea de costa (NSM), Montepío. Elaboración propia.

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

El alto dinamismo en este sector de la costa, la presencia de una zona habitacional

y el uso turístico de la playa han promovido la modificación de esta zona

con el fin de disminuir el desplazamiento de la costa, como se observa en la

figura 43 A. Los pobladores han realizado trabajos de protección costera con

el objetivo de promover la sedimentación y el incremento de la playa, dado

que en el año 2018 la porción acumulativa era estrecha, de no más de 20 m

de ancho, y completamente antropizada con una morfología convexa (figura

43, perfil B).

Figura 42. Perfil de playa B de Montepío, en la desembocadura del río Máquina,

Elaboración propia. Trabajo de campo mayo a junio de 2018.

Figura 43. Área acumulativa de la costa. A. Modificación de la desembocadura del río Máquina.

B. Escarpe de playa al norte de la desembocadura. Fotografías del trabajo

de campo, mayo a junio de 2018.

207


CEMIE-Océano

Esta alteración de los patrones normales de deposición en la desembocadura

ha provocado una disminución en la disponibilidad de sedimentos en porciones

aledañas de la costa, donde si bien para el 2017 mantenían la máxima

progradación, para el 2018 se visualiza un escarpe en la playa, que supera el

metro de alto (figura 43B y figura 44, perfil A), cuyo desarrollo ha sido favorecido

por la acción del oleaje, del viento y de los fenómenos hidrometeorológicos

durante los meses de verano e invierno.

Hacia el norte, la costa acumulativa incrementa su longitud, y la porción de la

playa y las dunas superan los 30 m de ancho. En esta sección se encuentran

dos escarpes como evidencia del arrastre de sedimentos por el oleaje y la

marea. De igual manera, la configuración de la costa mantiene una morfología

rectilínea abierta al mar, lo que ha contribuido al desarrollo de dunas con más

de tres metros de altura, poco comunes en la región de Los Tuxtlas, sobre las

que se ha desarrollado vegetación arbustiva densa, que estabiliza los sedimentos.

Tasa de punto final (epr) 1976-2017

La costa de Montepío se puede dividir en tres zonas, acorde con la tendencia

morfodinámica general que manifiestan; al norte y al sur se desarrolla la costa

abrasiva y los acantilados constituyen una barrera que promueve el depósito

Figura 44. Perfil de playa A de Montepío, al norte de la desembocadura del río Máquina,

Elaboración propia. Trabajo de campo, mayo a junio de 2018.

208


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

de material y el desarrollo de una costa acumulativa, según el sentido de la

corriente de deriva litoral. La primera zona acantilada (A) en la sección septentrional,

está formada por un pequeño bloque rocoso de no más de 150 m de

longitud, que mantiene una tendencia homogénea durante los tres periodos

de tiempo, con un retroceso promedio de -2.99 m, es una zona relativamente

estable en comparación con el área B, que corresponde al sector acumulativo

(figura 45). En esta zona se emplazan la mayoría de los valores extremos,

fundamentalmente cercanos a la desembocadura con valores de -10.14 m/año,

para el periodo de 2011 al 2017, y el comportamiento de la costa es heterogéneo.

Durante el periodo comprendido entre los años 1976 al 2000, existe una tendencia

progradativa con un desplazamiento promedio de +0.26 m/año, y desplazamientos

máximos que no superan los ± 2.5m/año. Este panorama cambia

para el periodo entre 2000 y 2011, cuando la regresión máxima supera los -4

m/año, en la desembocadura del río Máquina, donde en el periodo anterior, se

presentó la máxima progradación. Para el último periodo, del 2011 al 2017, la

tendencia regresiva se mantiene con valores de hasta -10.14 m/año.

La sección C, que corresponde a la mayor extensión de la costa abrasiva,

mantiene un desplazamiento promedio de -0.46 m/año. Cabe destacar, que la

ausencia de datos para el año 2011, sobre todo hacia el extremo sur, dificulta el

análisis de la evolución del acantilado (figura 45).

Morfodinámica general

En las gráficas, lo primero que se puede apreciar son los valores extremos en

la zona de la desembocadura del río Máquina, con cambios abruptos en la

morfodinámica costera, que pasa de una progradación que supera los +25 m,

Figura 45. Tasa de punto final (EPR), Montepío. Elaboración propia.

209


CEMIE-Océano

a un retroceso de cerca de -60 m. En contraste, hacia el sur del sitio, prevalece

un dominio de procesos abrasivos asociados al acantilado rocoso de 120 m

de altura, mientras que la sección de playa no tiene un comportamiento únicamente

acumulativo, sino que se mezclan zonas de acumulación con zonas de

regresión, lo que indica un mayor dinamismo en esta área en comparación con

la zona del acantilado (figura 46 A y B).

Sin embargo, el estado morfodinámico en Montepío mantiene un comportamiento

similar al de otros sitios, como Barra de Cazones, con una morfología

costera de playa disipativa, motivada por el oleaje que alcanza una altura

máxima de 2.5 m. Esta situación podría alterarse al inicio de la temporada de

lluvias y el desarrollo de fenómenos hidrometeorológicos, que incrementan la

velocidad del viento y la intensidad del oleaje.

El análisis de los datos agrupados para cada periodo (figura 47) refleja claramente

la tendencia regresiva en toda la costa, principalmente por la presencia

del acantilado, que abarca la mayor parte del sitio. El promedio del movimiento

de la línea de costa fluctúa entre los -0.034 m/año para el periodo de 1976 y

2000, siendo la menor variabilidad de la costa, con tasas de cambio promedio,

menores a ±1m/año.

Este comportamiento se explica por el amplio rango temporal de 24 años,

en comparación con los periodos subsecuentes de 11 y 6 años, lo que resalta

la importancia no solo de la escala espacial dentro del análisis de la morfodinámica

costera, sino también de la temporal. En contraste, para el periodo

del 2011 al 2017, la tendencia negativa se incrementa, con una tasa de cambio

promedio de -0.57 m/año.

De manera idéntica al análisis de las gráficas lineales, resaltan los datos atípicos

en los gráficos de cajas, que simplemente destacan el papel que juegan

las desembocaduras de los ríos y la interacción entre dos ambientes geomorfológicos

diferentes para el análisis de la variación de la línea de costa.

Figura 46. Gráficas lineales, Montepío. A. Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B. Tasa de punto final (EPR). Elaboración propia.

210


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 47. Diagramas de caja Montepío. A) Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B) Tasa de punto final (EPR). Elaboración propia.

Balzapote

Movimiento neto de la línea de costa (nsm) 1976-2017

Todos los sitios identificados como idóneos para el sur veracruzano se caracterizan

por la formación y consolidación volcánica de su relieve, bajo la influencia

compleja marina, eólica y fluvial, con sectores alternados de playas en

el macizo rocoso, sobre todo en correspondencia con estructuras geológicas

disyuntivas. El sitio Balzapote sobresale por el carácter antrópico de su costa,

donde se construyó un puerto protegido, con escolleras y una pequeña bahía,

a manera de “bolsillo acumulativo”, en el periodo 1976-2000 (figura 48). Este

cambio brusco en la geometría costera determinó el trazado de 323 transectos,

53 transectos regresivos, uno sin cambios y 269 progradativos, delineados

desde una línea base a 20 m hacia la línea más antigua y todos espaciados

a cinco metros.

Los valores progradativos mayores a +57 m, se clasificaron como antrópicos,

debido su distribución en la bahía del puerto artificial, y las escolleras con su

adyacencia abrasiva hacia el este. El máximo valor está centrado en la bahía,

con +136.93 m. En las zonas distales a los elementos construidos, tanto al este

como al oeste, se ubican zonas regresivas, con valores de hasta -14.92 m,

mientras en las proximales de la influencia antrópica, se observan transectos

progradativos con un máximo de +57.29 m (figura 49).

Tasa de punto final (epr) 1976-2017

Para evaluar la morfodinámica, se dividió la costa en tres sectores: A, playa occidental

a la escollera; B, zona antropizada; y C, acantilado volcánico oriental.

En el periodo 1976-2000, época de la construcción del puerto, el máximo se lo-

211


CEMIE-Océano

Figura 48. Evolución de la línea de costa del sitio Balzapote, propiciada

por la construcción de escolleras. A. 1976; B. 2000; C. 2011; D. 2017.

212


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 49. Movimiento neto de la línea de costa (NSM), Balzapote. Elaboración propia.

calizó en la escollera occidental (+5.24 m/año) y el mínimo en el acantilado del

sector C (-1.31 m/año). Del año 2000 al 2011, la mayor progradación se observa

en la bahía antrópica (+4.15 m/año), y la regresión más notable (-2.74 m/año) en

la región abrasiva C. Para el último periodo, la mayor regresión (-2.57 m/año)

se concentró entre las regiones A y B, adyacente a la escollera occidental, y la

mayor acreción (+5.77 m/año) en uno de los “bolsillos acumulativos” intercalados

en el promontorio abrasivo C (figura 50).

Morfodinámica general

Las gráficas lineales del sitio Balzapote, tanto de EPR como NSM, muestran el

predominio progradativo, con sectores de retroceso muy débiles, correspondientes

a los acantilados rocosos orientales (figura 51).

213


CEMIE-Océano

Figura 50. Tasa de punto final (EPR), Balzapote. Elaboración propia.

Figura 51. Gráficas lineales. A. Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B. Tasa de punto final (EPR). Elaboración propia.

En cuanto a los periodos analizados, el periodo 1976-2000, considerado

como de antropización, registró valores progradativos entre +2 y +48 m, con

tasas promedio anual entre +0.1 y +2 m/año. Para los subsecuentes periodos

se presenta una distribución de la mayoría de los datos bajo una tendencia

progradativa, pero conforme a una distribución normal; entre 2000 y 2011, los

valores de nsm se agruparon principalmente entre -6 y +12 m, y de epr entre

-0.8 y +1.2 m/año. El último periodo ubica el 50 % de los datos entre 0 y 10 m

de nsm, así como -0.40 a +1.6 m/año (figura 52).

Resumen estadístico

La costa veracruzana septentrional muestra una tendencia progradativa con

un desplazamiento promedio total de +1.72 m (tabla 5). Analizando cada uno de

los sitios del sector septentrional, Barra de Cazones es el único que mantiene

una tendencia regresiva, con una tasa de cambio promedio de -0.31 m/año,

que se asocia a la convergencia de los procesos fluviales y marinos.

En los otros dos sitios norteños - Palma Sola y tómbolo de Villa Rica -, el comportamiento

y la distribución progradativa coincide con la tendencia general

214


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 52. Diagramas de caja zona norte. A. Movimiento neto de la línea de costa (NSM);

B. Tasa de punto final (EPR). Elaboración propia.

Zonas de estudio

Tabla 5. Resumen estadístico general..

Desplazamiento total

promedio (m)

Tasa de cambio

promedio (m/año)

Zona norte regional +1.72 +0.09

Barra de Cazones -6.64 -0.31

Palma Sola +12.76 +0.58

Tómbolo de Villa Rica +20.46 +0.47

Zona sur regional -1.95 -0.10

Punta Roca Partida +0.19 +0.01

Playa Hermosa -0.09 0.00

Montepío -7.57 -0.19

Balzapote +35.03 +0.85

de toda la región septentrional, matizada por los aportes sedimentarios fluviales.

Esta situación contrasta con la región meridional de la costa veracruzana,

donde se distingue una tendencia regresiva, con una variación promedio -1.95

m. Los cuatro sitios del área de Los Tuxtlas muestran tasas de cambio promedio,

menores a ±0.20 m/año (Punta Roca Partida, Playa Hermosa y Montepío),

lo cual evidencia cierta estabilidad en los procesos erosivos y acumulativos,

mientras que en el sitio Balzapote, el emplazamiento de infraestructuras de

protección costera como escolleras, favoreció la acumulación de sedimentos

y, por ende, la progradación costera.

215


CEMIE-Océano

Posibles implicaciones de los cambios

de la línea de costa

En el contexto regional, en la costa situada al norte de la ciudad de Veracruz, la

progradación ocupa la mayor parte del litoral, principalmente asociada a condiciones

geológicas y geomórficas poligenéticas (marinas, fluviales, lacuno-palustres,

antrópicas). A su vez, se proyectan sectores aislados de regresión, en

bloques tectónicos de substrato sedimentario consolidado de la Llanura Costera

del Golfo Norte, como el sitio Barra de Cazones o frentes lávicos de las

estructuras volcánicas de Palma Sola y Villa Rica.

Para la región meridional, extendida hacia el sur de la ciudad de Veracruz,

las llanuras y costas acumulativas de la Llanura Costera del Golfo Sur, se interrumpen

por los acantilados volcánicos de la Sierra de los Tuxtlas, donde

se localizan los cuatro sitios potencialmente idóneos para el emplazamiento

de prototipos ingenieriles de aprovechamiento de la energía undimotriz. No

obstante, se presentan geoformas acumulativas, a manera de bahías interdigitadas,

entre los promontorios abrasivos acantilados.

Si bien la tipología morfogenética general de toda la costa veracruzana coincide

con ciertas tendencias morfodinámicas, es en su interpretación local, donde

se toma un sentido más concreto de las morfologías del relieve costero y

sus procesos formadores primarios y los activos actuales.

En Barra de Cazones, el sector regresivo ubicado al norte de la desembocadura

del río Cazones, es un ejemplo de una plataforma morfogenéticamente

acumulativa, con indicios primarios de abrasión, en un contexto interactivo de

procesos fluviales, eólicos y marinos. Por lo tanto, las zonas en los dos rangos

de nsm, cercanos a cero (-5.13 m a 0, y 0 a +4.74 m) se pueden reconocer como

las porciones más estables e idóneas para la instalación prototipos ingenieriles.

Estas zonas son Punta Pulpo, norte de la playa Chaparrales y la porción

norte del bloque acantilado central.

Palma Sola representa uno de los ejemplos de costa poligenética, donde

los valores de mayor regresión ocurren en el relieve abrasivo, acelerado por

procesos de remoción, y los de mayor progradación en el relieve acumulativo

fluvial y eólico-marino, a excepción de la desembocadura del río homónimo.

Uno de los puntos con mayor embate del oleaje es La Loma, ubicado al norte

de la zona costera de Palma Sola. A pesar de que este promontorio rocoso es

predominantemente regresivo, en la porción central se extiende una geoforma

ligeramente cóncava, donde se encuentran categorías de menor de regresión

(-5.84 m a 0 m), e incluso, de progradación (+0.01 m a +27.59 m). Por lo tanto,

este sitio pudiera considerarse para el enclave de prototipos que aprovechen

la energía undimotriz.

En el tómbolo de Villa Rica existe una relativa estabilidad de la línea de costa,

sobre todo en la zona del frente del acantilado rocoso, con tasas de cambio

inferiores a 1 m/año, en comparación con los dos sectores acumulativos. En las

216


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

áreas adyacentes al acantilado, se advierte mayor dinamismo, con tasas de

cambio de -4.55 m/año hasta +3.67 m/año, en las cercanías al acantilado y al

frente a la zona habitacional, donde en el último año la costa ha retrocedido

más de 40 m (Arcos, 2020). Esta situación determinó la colocación de una escollera

paralela a la costa, de una longitud aproximada de 100 m (figura 53 B),

con el objetivo de detener el arrastre de sedimentos por el oleaje y las corrientes

litorales (figura 53 A), y disminuir el impacto socioeconómico en la población

de Villa Rica, por la pérdida del espacio, principalmente de uso turístico.

En el sitio Punta Roca Partida existe una dinámica controlada, en gran parte,

por el promontorio volcánico, ubicado en toda su porción septentrional y

central. La morfodinámica tiende a un equilibrio relativo entre la progradación

(56.35%) y la regresión (43.65%), debido a que los procesos de remoción son

compensados por los de basculamiento. Dada la energía de oleaje en este

macizo volcánico, Punta Roca Partida representa uno de los sitios con mayor

potencial para el aprovechamiento de la energía undimotriz.

El incremento de las tasas anuales de cambio en playa Hermosa, durante el

período 2011-2017, si bien no exceden -1 m/año, puede corresponder a eventos

hidrometeorológicos extremos, entre ellos seis huracanes de categorías 1 y 2

de la escala Saffir-Simpson, y 15 tormentas tropicales. Aun así, es uno de los

sitios más estables, tanto en su sector acantilado como en las bahías acumulativas

interiores.

Los acantilados más desarrollados y vigorosos de la costa veracruzana se

localizan en el sitio de Montepío. Esta costa abrasiva acantilada mantiene tasas

promedio de cambio por debajo de 1 m/año, tendencia que se mantuvo en los

distintos periodos de análisis. El cerro Borrego presentó un desplazamiento

mínimo de la costa, con una variación promedio de -0.46 m/año para los tres

periodos de análisis. Por su estabilidad y accesibilidad este sitio es uno de

los idóneos para la instalación de los prototipos ingenieriles en la costa. En

contraste con esta estabilidad, en la zona de la desembocadura se presenta el

Figura 53. Cambios antrópicos en el litoral del tómbolo de Villa Rica: A. Imagen obtenida

por un vehículo aéreo no tripulado; B. Vista en planta (Fuente: CIPAES MX, 2021).

217


CEMIE-Océano

mayor dinamismo, producto de la interacción fluvio-marina, donde la tasa de

cambio puede superar los -10 m/año.

Por último, en el sitio Balzapote la acción antrópica determinó las tendencias

progradativas máximas entre las escolleras que delimitan el puerto, aunado al

transporte sedimentario fluvial local. El impacto del componente humano y la

tendencia irregular de los valores de cambio en los sectores acumulativos y

en el bloque abrasivo, adyacentes a la bahía, vuelven evidente la necesidad

de monitorear con estudios geomorfológicos multitemporales, que aporten a

la comprensión de sistemas complejos con variaciones en cortos lapsos de

tiempo.

Conclusiones

La morfodinámica costera, mediante el cálculo de las tasas regresivas y progradativas,

ofrece una mirada multitemporal de los sistemas litorales, a partir

del cambio en la línea de costa. Entre los aciertos del módulo dsas se encuentra

el cálculo automatizado, la consideración de la incertidumbre a partir de

los insumos, la representación espacial en entornos locales y el fácil manejo

gráfico de los datos, además de proveer argumentos cuantitativos para las

estrategias de planeación y manejo integrado del territorio costero. Las dos

principales limitantes son claramente la dependencia a la calidad de los insumos

y al manejo regional, más que la distancia entre los transectos, la varianza

de los resultados y la ambigua cartografía. Esto determina la necesidad de los

estudios locales, funcionando como una guía, más que como un instrumento

certero. La evaluación a escala regional tiene un carácter indicativo y sintético,

sobre el interpretativo y analítico de la escala local.

El objetivo de generar una línea base para efectos de estudios litorales está

satisfecho, pues además de ofrecer un instrumento metodológico para evaluar

la morfodinámica costera, estos indicadores en su conjunto con interpretaciones

globales del sistema terrestre pueden ser aplicados en aras de la instalación

de prototipos ingenieriles de aprovechamiento energético undimotriz.

Por otro lado, es importante relacionar estos aspectos físicos con las

dinámicas de espacios socialmente construidos, con miras a la generación de

políticas públicas municipales de preservación y protección de ecosistemas

costeros, de planes de desarrollo, de manejo integrado del paisaje, de intervenciones

locales, de iniciativa participativa y demás proyectos proyectos interseccionales

e intersectoriales que permitan a las comunidades costeras,

tanto en el golfo de México como en todo el litoral nacional, interactuar y construir

su medio ambiente en vías de mejorar las realidades que cada contexto

específico involucra.

218


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

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Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

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224


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Anexo 1

Estación: 1 Coordenadas: 20°42'18''N, 97°11'43.5''W 20°42'16.4''N,97°11'43.6''W

Localidad:

Cazones,

Playa Sur

Fecha: 01/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:250

Altitud inicial 0.0 msnm Az 263

Altitud Final 3.43 Elementos hidrodinámicos

Altura máxima 3.43 Rompiente En derrame

Altura total 3.43

1.5 m

Ancho del perfil 14.32 Altura del oleaje

Elementos morfológicos Altura (m) Longitud (m)

Dunas 1.08 4.48

Berma 1.41 9.84

Escarpe ------------ ------------

Otros: ------------ ------------

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Tipo de Vegetación Inducida Elementos antrópicos

Ríos o cuerpos de agua ------------ Infraestructura ------------

Caracteristicas del

sedimento Fino-grueso Asentamiento ------------

Uso de suelo Agropecuario

225


CEMIE-Océano

Es tación: 2

Coordenadas: 20°42'12.8''N, 97°11'42.7''W 20°42'14.5''N,97°11'3.8''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

263

Elementos hidrodinámicos

3.09

3.09 Rompiente En derrame

3.09

34.34

Altura del

oleaje

1.5 m

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Altura (m)

------------

------------

------------

------------

Longitud (m)

------------

------------

------------

------------

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Inducida

------------

Fino-grueso

Localidad: Cazones, Playa Sur Fecha: 01/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:250

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

------------

Elementos antrópicos

------------

Agrícola

226


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Es tación: 3

Coordenadas: 20°41'55.1''N, 97°11'36.8''W 20°41'54.6''N,97°11'38.3''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

241

2.42 Elementos hidrodinámicos

2.42 Rompiente En derrame

2.42 Altura del

1.5 m

45.7 oleaje

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Altura (m)

------------

------------

------------

------------

Longitud (m)

------------

------------

------------

------------

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Inducida

------------

Fino-medio

Localidad: Cazones, Playa Sur Fecha: 01/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

Cabañas

Elementos antrópicos

Localidad rural

Habitacional y turístico

227


CEMIE-Océano

Es tación: 4

Coordenadas: 20°41'0.5''N, 97°11'9.5''W 20°41'00''N,97°11'10.5''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

242

3.28 3.28 Elementos hidrodinámicos

Rompiente En voluta/derrame

3.28 Altura del

33.5 oleaje

1.5 m

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Altura (m)

1.66

1.62

------------

------------

Longitud (m)

3.3

30.2

------------

------------

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

De duna

------------

Fino-grueso

Localidad: Cazones, Playa Azul Fecha: 01/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:250

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

Cerca

Elementos antrópicos

------------

------------

228


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Es tación: 5

Coordenadas: 20°41'7.9''N, 97°11'13.1''W 20°41'7.5''N,97°11'13.9''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

242

2.14 Elementos hidrodinámicos

2.14 Rompiente En derrame

2.14 Altura del

1 m

28.7 oleaje

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Altura (m)

0.67

1.47

------------

------------

Longitud (m)

3

25.7

------------

------------

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

De duna e inducida

Río Cazones

Medio-fino

Localidad: Cazones, Playa Azul Fecha: 01/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:250

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

Cerca

Elementos antrópicos

------------

------------

229


CEMIE-Océano

Es tación:6

Coordenadas: 20°41'12.3''N, 97°11'16.6''W 20°41'12''N,97°11'17.2''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

233

Elementos hidrodinámicos

2.39

2.39 Rompiente En derrame

2.39

17.9

Altura del

oleaje

1 m

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Altura (m)

0.48

1.91

------------

------------

Longitud (m)

1.8

16.1

------------

------------

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

De duna, con perturbación

------------

Medio

Localidad: Cazones, Playa Azul Fecha: 01/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:250

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

Cerca

Elementos antrópicos

------------

------------

230


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Es tación: 7

Coordenadas: 20°41'19.4''N, 97°11'20.5''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

245

2.05 Elementos hidrodinámicos

2.05 Rompiente En derrame

2.05 Altura del

1.5 m

28.4 oleaje

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Altura (m)

0.44

1.61

------------

------------

Longitud (m)

2.5

25.9

------------

------------

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Inducida

------------

Medio

Localidad: Cazones, Playa Azul Fecha: 01/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:250

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

Casas de tablas o de cemento

Elementos antrópicos

Construcción rústica

Habitacional y turístico

231


CEMIE-Océano

Es tación: 8

Coordenadas: 20°41'40.9''N, 97°11'30.3''W 20°41'40.7''N,97°11'31.1''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

246

1.78 Elementos hidrodinámicos

1.78 Rompiente En derrame

1.78

42.99

Altura del

oleaje

1.5 m

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Altura (m)

------------

1.78

------------

------------

Longitud (m)

------------

22.99

------------

------------

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Inducida

------------

Fino-medio

Localidad: Playa Azul Fecha: 01/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

Habitacional

Elementos antrópicos

Turístico rural

Residencial turístico

232


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Es tación: 9

Coordenadas: 20°44.4'49.7''N, 97°11'54.1''W 20°44.4'49.9''N,97°11'54.6''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

232

Elementos hidrodinámicos

2.59

2.59 Rompiente En voluta

2.59

21.08

Altura del

oleaje

1.5 m

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Altura (m)

------------

1.24

------------

------------

Longitud (m)

------------

4.43

------------

------------

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Matorral de zona costera

------------

Grueso-medio

Localidad: Chaparrales Fecha: 01/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:250

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

------------

Elementos antrópicos

------------

------------

233


CEMIE-Océano

Es tación: 10

Coordenadas: 20°44'56.9''N, 97°11'58''W 20°44'56.5''N,97°11'58.9''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

142

Elementos hidrodinámicos

3.1

3.1 Rompiente En voluta

3.1

31.4

Altura del

oleaje

1.5 m

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Altura (m)

0.78

1.42

0.32

------------

Longitud (m)

5.28

12.77

7.55

------------

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

De duna

Río Cazones

Grueso-medio

Localidad: Chaparrales Fecha: 01/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:250

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

------------

Elementos antrópicos

------------

------------

234


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Estación: 11 Coordenadas: 20°45'7.8''N, 97°12'4.2''W 20°45'7.4''N,97°12'4.9''W

Localidad:

Chaparrales

Fecha: 01/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:250

Altitud inicial 0.0 msnm Az 227

Altitud Final 1.53 Elementos hidrodinámicos

Altura máxima 1.53 Rompiente En derrame

Altura total 1.53

2 m

Ancho del perfil 22.72 Altura del oleaje

Elementos morfológicos Altura (m) Longitud (m)

Dunas ------------ ------------

Berma 1.31 9.85

Escarpe 0.54 5.03

Otros: ------------ ------------

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Tipo de Vegetación De duna, sin perturbación Elementos antrópicos

Ríos o cuerpos de agua ------------ Infraestructura ------------

Caracteristicas del

sedimento Medio-fino Asentamiento ------------

Uso de suelo ------------

235


CEMIE-Océano

Estación: 12 Coordenadas: 20°45'17.4''N, 97°12'9.3''W 20°45'17.2''N,97°12'10''W

Localidad:

Chaparrales

Fecha: 01/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:250

Altitud inicial 0.0 msnm Az 244

Altitud Final 2.95 Elementos hidrodinámicos

Altura máxima 2.95 Rompiente En derrame

Altura total 2.95

2 m

Ancho del perfil 23.57 Altura del oleaje

Elementos morfológicos Altura (m) Longitud (m)

Dunas 2.12 7.53

Berma 0.83 16.04

Escarpe ------------ ------------

Otros: ------------ ------------

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Tipo de Vegetación De duna, sin perturbación Elementos antrópicos

Ríos o cuerpos de agua ------------ Infraestructura ------------

Caracteristicas del

sedimento Grueso-medio Asentamiento ------------

Uso de suelo ------------

236


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Es tación: 13

Coordenadas: 20°45'36.7''N, 97°12'16.1''W 20°45'36.6''N,97°12'16.4''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

249

Elementos hidrodinámicos

1.07

1.07 Rompiente En derrame

1.07

17.47

Altura del

oleaje

1.5 m

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Altura (m)

------------

1.07

------------

------------

Longitud (m)

------------

17.47

------------

------------

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Inducida

------------

Grueso-fino

Localidad: Chaparralesr Fecha: 01/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:250

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

Caseríos

Elementos antrópicos

Localidad rural

Vivienda

237


CEMIE-Océano

Es tación: 14

Coordenadas: 20°43'59.6''N, 97°11'52.5''W 20°44'0.4''N,97°11'53.4''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

315

1.01 Elementos hidrodinámicos

1.01 Rompiente En derrame

1.01 Altura del

1 m

36.3 oleaje

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Altura (m)

------------

0.64

------------

------------

Longitud (m)

------------

8.87

------------

------------

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

De duna

Río Cazones

Fino

Localidad: Barra de Cazones Fecha: 01/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

------------

Elementos antrópicos

------------

Pecuario

238


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Es tación: 15

Coordenadas: 20°43'56.3''N, 97°11'53.9''W 20°43'57''N,97°11'55.3''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

284

Elementos hidrodinámicos

2.04

2.04 Rompiente En derrame

2.04

42.18

Altura del

oleaje

1 m

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Altura (m)

------------

0.79

------------

------------

Longitud (m)

------------

10.13

------------

------------

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

De duna

Río Cazones

Fino

Localidad: Barra de Cazones Fecha: 01/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

------------

Elementos antrópicos

------------

Agropecuario

239


CEMIE-Océano

Es tación: 16

Coordenadas: 20°43'51.8''N, 97°11'55.4''W 20°43'51.9''N,97°11'56.9''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

276

1.89 Elementos hidrodinámicos

1.89 Rompiente En derrame

1.89

41.38

Altura del

oleaje

1 m

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Altura (m)

------------

0.7

------------

------------

Longitud (m)

------------

6.38

------------

------------

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

------------

Río Cazones

Fino

Localidad:Barra de Cazones Fecha: 01/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

------------

Elementos antrópicos

------------

Agropecuario

240


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Es tación: 17

Coordenadas: 20°43'45''N, 97°11'56.1''W 20°43'45.2''N,97°11'58.3''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

263

1.8 Elementos hidrodinámicos

1.8 Rompiente En derrame

1.8

66.04

Altura del

oleaje

1 m

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Altura (m)

------------

0.85

------------

------------

Longitud (m)

------------

9.7

------------

------------

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

------------

Río Cazones

Fino

Localidad: Barra de Cazones Fecha: 01/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

------------

Elementos antrópicos

------------

Agropecuario

241


242

CEMIE-Océano


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

243


244

CEMIE-Océano


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

245


246

CEMIE-Océano


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

247


248

CEMIE-Océano


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

249


CEMIE-Océano

Estación: 26

Coordenadas: 19°45'23.4''N, 96°24'52.3''W 19°45'22.3''N,96°24'54.6''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

246

14.11 Elementos hidrodinámicos

14.11 Rompiente En derrame

14.11 74.45 Altura del

oleaje 0.4m

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura

6.25

4.33

1.09

------------

------------

Longitud

17.58

9.15

21.06

------------

------------

Arbustiva

------------

Fino

Localidad: Playa Muñecos

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

Fecha: 05/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Caminos y casas abandonadas

Elementos antrópicos

------------

------------

250


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Estación: 27 Coordenadas: 19°45'18.8''N, 96°24'53.3''W

Localidad: Playa Muñecos

Fecha: 05/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

242

15.64 Elementos hidrodinámicos

15.64 Rompiente En derrame

15.64

60.4

Altura del

oleaje

0.5 m

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Altura

0.42

1.08

3.26

7.31

0.88

------------

------------

3.52 INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Longitud

5.62

7.12

1.8

27.04

------------

------------

251


252

CEMIE-Océano


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Estación: 29 Coordenadas: 19°45'03.3''N, 96°24'40.5''W 19°45'02.5''N,96°24'42.1''W Localidad: Playa Muñecos

Fecha: 05/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

236 INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

10.46 Elementos hidrodinámicos

10.46 Rompiente En derrame

10.46

100.07

Altura del

oleaje

10.5 m

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura

2.07

2.99

6.32

1.14

------------

------------

Longitud

8.35

18.27

17.17

23.94

------------

------------

De duna, sin perturbación

------------

Fino

Infraestructura

Asentamiento

------------

Elementos antrópicos

------------

253


CEMIE-Océano

Estación: 30

Coordenadas: 19°45'03.3''N, 96°24'40.5''W 19°45'02.5''N,96°24'42.1''W Localidad: Playa Muñecos

Fecha: 05/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Longitud del perfil

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

0.0 msnm Az

241

5.69 Elementos hidrodinámicos

5.69 Rompiente En derrame

5.69

53.24

Altura

1.34

2.16

3.01

------------

------------

Altura del

oleaje

Longitud

6.38

5.7

38.96

------------

------------

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Arbustiva

------------

Fino

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

------------

Elementos antrópicos

------------

------------

254


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Estación: 31

Coordenadas: 19°41'4.8''N,96°23'53.4''W;19°41'8.1''N,96°23'58.9''W Localidad: Villa Rica (Nte.)

Fecha: 05/06/2018

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

204

10.88msnm Elementos hidrodinámicos

10.88m Rompiente En voluta

10.88m

100.51

Altura del

oleaje

0.5m

Escala Vertical 1:200

Escala Horizontal 1:500

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura m

0.78

1.03

6.48

2.59

Longitud m

9.65

18.77

19.33

51.12

Vegetación de duna sin perturbación

Al norte desembocadura del río Limón

Fino

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

--------------------------------------------

Elementos antrópicos

--------------------------------------------

--------------------------------------------

255


CEMIE-Océano

Estación: 32

Coordenadas: 19°41'4.8''N, 96°23'53.4''O 19°41'3.4''N,96°23'56.7''W

Localidad: Villa Rica, Norte. Fecha: 05/06/2018

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

243°

9.83 Elementos hidrodinámicos

10.91 Rompiente En derrame

9.83

108.17

Altura del

oleaje

0.5m

Escala Horizontal 1:500

Escala Vertical 1:200

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del

sedimento

Altura (m)

2.03

3.67

1.58

1.33

2.69

--------

--------

Longitud (m)

6.08

11.91

12.08

16.65

32.33

--------

--------

De duna sin perturbación

----------------

Fino de origen fluvial

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

----------------

Elementos antrópicos

----------------

----------------

256


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Estación: 33

Coordenadas: 19°38'26.5''N,96°23'36.1''W; 19°38'25''N,96°23'38.8''W

Localidad: Villa Rica, Sur.

Fecha: 06/06/2018

Escala Horizontal 1:500

Escala Veritical 1:200

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

239°

6.04 Elementos hidrodinámicos

7.12 Rompiente En derrame

6.04

99.09

Altura del

oleaje

1.40m

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura (m)

2.3

4.14

2.02

-----------

-----------

Longitud (m)

28.48

22.25

44.53

-----------

-----------

De dunas con perturbación de casuarina Elementos antrópicos

Laguna El Farallón

Infraestructura

------------------------------

Fino de origen terrestre (fluvial)

Asentamiento

------------------------------

Uso de suelo

------------------------------

257


CEMIE-Océano

Estación: 34

Coordenadas: 19°38'35.7''N,96°23'41.2''W;19°38'345''N,96°23'41.2''W Localidad: Villa Rica (Sur)

Fecha 06/06/2018

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

251

6.45msnm Elementos hidrodinámicos

6.45m Rompiente En derrame

6.45m

102.2m

Altura del

oleaje

1.40m

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura m

1.68

0.96

1.11

2.67

2.99

Longitud m

10.38

6.71

11.76

14.53

45.6

Vegetación natural de duna perturbada con

cerca viva de casuarina

Laguna El Farallón

Fino

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

Elementos antrópicos

---------------------------

---------------------------

---------------------------

258


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Estación: 35

Coordenadas: 19°38'43.3''N,96°23'45''W;19°38'42.6''N,96°23'47.5''W Localidad: Villa Rica (Sur)

Fecha: 06/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

250

3.64msnm Elementos hidrodinámicos

6.36m Rompiente En derrame

3.64m

76.18m

Altura del

oleaje

1.40m

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura m

2

0.54

2

1.51

Longitud m

17.86

6.81

23.33

25

Natural de duna perturbada con casuarina

Laguna El Farallón

Fino

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

----------------------------------------

Elementos antrópicos

----------------------------------------

----------------------------------------

259


CEMIE-Océano

Estación: 36

Coordenadas: 19°38'56''N,96°23'48.8''W;19°38'55.5''N,96°23'51.6''W Localidad: Villa Rica (Sur)

Fecha: 06/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

255

5.81msnm Elementos hidrodinámicos

5.81m Rompiente En derrame

5.81m

85.67m

Altura del

oleaje

1.40m

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura m

2.61

0.97

3.08

2.54

Longitud m

18.82

13.56

10.75

37.76

Natural de duna

Laguna El Llano

Fino

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

----------------------------------

Elementos antrópicos

----------------------------------

----------------------------------

260


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Estación: 37

Coordenadas: 19°39'4.2''N,96°23'50.1''W;19°39'03.8''N,96°23'53.7''W Localidad: Villa Rica

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

265m

6msnm Elementos hidrodinámicos

6m Rompiente En derrame

6m

108.6

Altura del

oleaje

0.80m

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Otros

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura m

3.46

4.18

2.42

----------

Longitud m

31.25

14.59

34.85

----------

Natural de duna

Laguna El Llano

Fino

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

Fecha: 06/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

---------------------------------------

Elementos antrópicos

---------------------------------------

---------------------------------------

261


262

CEMIE-Océano


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Estación: 39

19°39'39.6''N,96°23'55''W;19°39'39.5''N,96°23'56.4''W Localidad: Villa Rica

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

257

2.57msnm Elementos hidrodinámicos

3.49m Rompiente En derrame

2.57m

43.3m

Altura del

oleaje

0.5m

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura m

2.37

0.9

0.26

---------------

Longitud m

15.4

27.9

0

---------------

Natural de duna sin perturbación

Laguna El Llano

Fino

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

Fecha: 06/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:250

----------------------------------------------------

Elementos antrópicos

----------------------------------------------------

----------------------------------------------------

263


CEMIE-Océano

Estación: 40

Coordenadas: : 19°39'56.8''N, 96°23'53.8''W 19°39'58.2''N,96°23'56.4''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

275

3.21 msnm Elementos hidrodinámicos

3.21 m Rompiente En derrame

3.21 m

89.39 m

Altura del

oleaje

< 0.5 m

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura (m)

1.7

0.9

------------

------------

Longitud (m)

9.4

11.09

------------

------------

De duna, con perturbación

Boca de la laguna El Llano

Fino-medio

Localidad: Villa Rica, Sur. Fecha: 06/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

Turística (palapas)

Elementos antrópicos

Localidad rural

Habitacional y turístico

264


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Estación: 41

Coordenadas: 19°40'14.9''N,96°23'55''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az (°) 273

2.44 msnm Elementos hidrodinámicos

2.44 m Rompiente En derrame

2.44 m

40.97 m

Altura del

oleaje < 0.5 m

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura (m)

0.67

1.02

-------------

-------------

Longitud (m)

3.27

8.9

-------------

-------------

De duna, con perturbación

---------------------

Fino-medio

Localidad: Villa Rica

Fecha: 06/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

Turística (palapas)

Elementos antrópicos

Localidad rural

Habitacional y turístico

265


CEMIE-Océano

Estación Coordenadas Localidad

Fecha: 08-06-2018

42 18°42'14.5''N, 95°11'46.7''W Punta Roca Partida

18°42'12.7''N, 95°11'46.1''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Longitud del perfil 71.08

0.0 msnm Az

179

3.11 3.11 Elementos hidrodinámicos

Rompiente En voluta

Altura del

oleaje

1

Elementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura Longitud tipo

------- ------- embrionarias y estabilizadas

1.09 3.12 Subhorizontal

------- ------- no

arbustiva

no

arenoso

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

Elementos antrópicos

no

no

------------------------------

266


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Estación Coordenadas: 18°42' 14.8''N, 95°11'48.6''W Localidad

Fecha: 08-06-2018

43 18°42'13.3''N,95°11'48.6''W Punta Roca Partida

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Longitud del perfil

0.0 msnm Az

168

7.64 7.64 Elementos hidrodinámicos

Rompiente En voluta

46.77

Altura del

oleaje

1

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura Longitud tipo

3.98 8.38 embrionarias y estabilizadas

1.06 4.49 Subhorizontal

----- ----- no

----- -----

arbustiva

no

arenoso

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

Elementos antrópicos

no

no

267


CEMIE-Océano

Estación Coordenadas 18°42'15.4'N, 96°11'53.6''W Localidad

Fecha: 08-06-2018

44 18°42'14.3''N, 95°11'53.9''W Punta Roca Partida

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Longitud del perfil

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

0.0 msnm Az

200

5.82 5.82 Elementos hidrodinámicos

Rompiente en voluta

37.68

Altura del

oleaje

Altura Longitud tipo

2.04 14.11 embrionarias y estabilizadas

0.85 4.54 Subhorizontal

----------- ----------- no

----------- -----------

arbustiva

no

arenoso

1

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Elementos antrópicos

no

no

pecuaria

268


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Estación

Coordenadas 18°42'14.5''N, 95°11'46.7''W Localidad

Fecha: 08-06-2018

45 18°42'15.6''N, 95°11'59.9''W Punta Roca Partida

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Longitud del perfil

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

0.0 msnm Az

197

4.72 Elementos hidrodinámicos

4.72 Rompiente En voluta

34.76

Altura del

oleaje

Altura Longitud tipo

1 14.93 embrionarias y estabilizadas

1.05 5.4 Subhorizontal

no

arbustiva

no

arenoso

1

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Elementos antrópicos

no

no

pecuario

269


CEMIE-Océano

Estación Coordenadas 18°41'53.8''N, 95°10'54.5''W Localidad

Fecha: 08-06-2018

46 18°41'52.5''N, 95°10'56''W Punta Roca Partida

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Longitud del perfil

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

0.0 msnm Az

226

2.7 Elementos hidrodinámicos

2.7 Rompiente En voluta

54.74

Altura del

oleaje

Altura Longitud tipo

1.65 23.55 embrionarias y estabilizadas

7.41 1.29 Subhorizontal

no

arbustiva

no

arenoso

1

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

no

Elementos antrópicos

no

270


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Estación

Coordenadas 18°41'45.9''N, 95°10'48.1''W Localidad: Punta Roca Patida

Fecha: 08-06-2019

47 18°41'451''N, 95°10'48.9''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Longitud del perfil

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

0.0 msnm Az

218

2.91 Elementos hidrodinámicos

2.91 Rompiente En voluta

30.24

Altura del

oleaje

Altura Longitud tipo

2.74 0.9 embrionarias y

1.37 9.52 Subhorizontal

no

arbustiva

no

arenoso

1

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

no

Elementos antrópicos

no

271


CEMIE-Océano

Estación Coordenadas 18°41'41.4''N,95°10'43.4''W Localidad: Punta Roca Partida

Fecha: 08-06-2018

48 18°41'40.7''N,95°10'44.3''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Longitud del perfil

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

0.0 msnm Az

212

4.09 Elementos hidrodinámicos

4.09 Rompiente En voluta

42.41

Altura del

oleaje

Altura Longitud tipo

1.27 5.59 embrionarias y

1.58 7.22 Subhorizontal

no

arbustiva

no

arenoso

1

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

Elementos antrópicos

no

no

272


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Estación: 49 Coordenadas: 18°40'6.5''N, 95°7'49.4''W 18°40'6.4''N,95°7'51.2''W

Localidad: Playa Hermosa

Fecha: 08/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

255 INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

2.6 Elementos hidrodinámicos

2.6 Rompiente En derrame

2.6

46.98

Altura del

oleaje

2 m

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura Longitud

0.95 3.18

0.92 15.45

------------ ------------

------------ ------------

De duna, con perturbación

------------

Medio-fino

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

Construcciones de cemento

Elementos antrópicos

------------

------------

273


CEMIE-Océano

Estación: 50 Coordenadas: 18°40'8.9''N, 95°7'50.3''W 18°40'8.7''N,95°7'51.5''W

Localidad: Playa Hermosa

Fecha: 08/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

263 INSERTAR IMAGEN DEL PERFIL

3.43 Elementos hidrodinámicos

3.43 Rompiente En derrame

3.43

38.81

Altura del

oleaje

2 m

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura Longitud

1.58 9.2

1.11 12.99

------------ ------------

------------ ------------

De duna, con perturbación

------------

Medio-fino

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

Construcciones de cemento

Elementos antrópicos

------------

------------

274


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Estación: 51

Coordenadas: 18°38'41.3''N,95°05'51.3''W;18°38'40.3''N,95°05'51.3''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

168

1.3m Elementos hidrodinámicos

1.3m Rompiente En derrame

1.3m

17.28m

Altura del

oleaje

0.5m

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura m

-----------

1.30

-----------

-----------

Longitud m

----------

17.28

---------

---------

Sin vegetación

Desembocadura modificada del Rio Cold y

Máquina

Fino-medio

Localidad: Montpío

Fecha: 08/06/2018

Escala vertical

1:200

Elementos antrópicos

Infraestructura

Turistica (Palapas)

Asentamiento

Uso de suelo

Localidad rural

Habitaciónal y turístico

275


CEMIE-Océano

Estación: 52

Coordenadas:18°38'40.8''N,95°05'56.6''W;18°38'40.1''N,95°05'56.5''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

178

1.87m Elementos hidrodinámicos

2.55m Rompiente En derrame

1.87m

20.36m

Altura del

oleaje

0.5m

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura m

--------------

2.55

-----------

-----------

Longitud m

----------

11.64

-----------

-----------

Sin vegetación

Desemboradura modificada del rio Máquina y

Cold

Fino-medio

Localidad:Montepío

Fecha: 08/06/2018

Elementos antrópicos

Infraestructura

Turística (Palapas)

Asentamiento

Uso de suelo

Localidad rural

Habitacional y turística

276


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Estación: 53

Coordenadas:18°38'46.9''Nn,95°6'21.8''W;18°38'45.5''N,95°6'22.4''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

187

9.17m Elementos hidrodinámicos

9.17m Rompiente En voluta

9.17m

33.84m

Altura del

oleaje

≥2.5m

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura m

4.21

1.25

0.72

0.34

Longitud m

11.42

10.06

0

0

Vegetacion dunar (matorral 1.5m-4m)

Al sur presencia de río

Fino-medio

Localidad: Montepío

Fecha: 08/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:250

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

--------------------------------

Elementos antrópicos

-------------------------------

--------------------------------

277


CEMIE-Océano

Estación: 54

Coordenadas: 18°38'50.4''N,95°6'31.1''W;18°38'49.2''N,95°6'31.4''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

201

8.67m Elementos hidrodinámicos

8.67m Rompiente En voluta

8.67m

44.59

Altura del

oleaje

≥1.5m

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura m

4.96

1.63

0.23

--------------

Longitud m

12.93

31.66

0

--------------

Vegetación dunar arbustiva (0.5m-3m)

---------------------------

fino-medio

Localidad: Montepío

Fecha: 08/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

-------------------------

Elementos antrópicos

-----------------------------

------------------------------

278


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Estación: 55

Coordenadas:18°38'54.2''N,95°6'40.7''W;18°38'52.4''N,95°6'41.7''W Localidad: Montepío

Fecha : 08/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

204

5.60msnm Elementos hidrodinámicos

7.14m Rompiente En voluta

5.60m

66.85

Altura del

oleaje

≥1.5m

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Otros:

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura m

3.49

2.18

0.52

----------------

Longitud m

36.56

30.29

0

----------------

Vegetacion de duna arbustiva (0.5-3m)

-------------------------

fino-medio

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

------------------------------------------

Elementos antrópicos

------------------------------------------

------------------------------------------

279


CEMIE-Océano

Estación:56

Coordenadas: 18°38'55.5''N,95°6'44.2''W;18°38'53.8''N,95°6'45''W

Altitud inicial

Altitud Final

Altura máxima

Altura total

Ancho del perfil

0.0 msnm Az

202

4.54msnm Elementos hidrodinámicos

9.99m Rompiente En voluta

4.54m

71.67m

Altura del

oleaje

≥1.5m

Eelementos morfológicos

Dunas

Berma

Escarpe

Tipo de Vegetación

Ríos o cuerpos de agua

Caracteristicas del sedimento

Altura m

6.94

1.93

0.33

0.78

Longitud m

42.13

20.7

2.2

2

Vegetacion de duna arbustiva (0.5-3m)

----------------------------------

fino-medio

Localidad: Montepío

Fecha: 08/06/2018

Escala vertical 1:200

Escala horizontal 1:500

Infraestructura

Asentamiento

Uso de suelo

camino rural atrás de la duna

Elementos antrópicos

Localidad rural

--------------------------------------------------

280


Centro Mexicano de Innovación

en Energía - Océano

Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos

para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

DOI: 10.26359/EPOMEX.CEMIE0220225

5

Adaptación y Aplicación

de un Índice de Vulnerabilidad

Costera en el Litoral Norte

del Municipio Actopan,

Veracruz, México

Andrea Mancera Flores

Instituto de Geografía, UNAM

Resumen

Un índice de vulnerabilidad costera (IVC) es una metodología cuantitativa aplicada

en los estudios de morfodinámica y manejo de las costas, a través del cual

es posible determinar su nivel de vulnerabilidad. El cálculo y la estimación de la

vulnerabilidad plantean dos escenarios principales, como la pérdida de tierras

frente al mar y la inundación, por lo que resulta necesario un reconocimiento

de los aspectos geomorfológicos, dinámicos, socioeconómicos y geográficos

281


CEMIE-Océano

en general, con el objetivo de comprender la morfodinámica costera. Dada la

multiplicidad de elementos y factores que convergen en dicha zona interactiva,

la presente investigación adaptó un IVC en la zona norte del municipio de Actopan

en Veracruz, México, bajo un método de reducción de la dimensionalidad.

En esta zona se localiza uno de los sistemas de humedales más importantes de

la región central del Golfo de México. La aplicación del método de redundancia

es una forma eficaz para adaptar un índice que proporciona, en sí mismo, un panorama

general de la vulnerabilidad, permitiendo así la identificación de áreas

de atención prioritaria para implementar programas de manejo sustentable de

esta zona costera.

Con el fin de obtener una visión general de la vulnerabilidad costera, se decidió

generar una zonificación, dividiéndola en tres rangos, que van desde bajo a alto

grado de vulnerabilidad. La zona de vulnerabilidad más alta corresponde a la

porción frontal de la costa septentrional, incluyendo la laguna El Llano y la llanura

eólica activa; el grado de vulnerabilidad media se presenta en la depresión

prelitoral, donde es posible encontrar dunas estabilizadas por la vegetación,

al norte del tómbolo y hasta la laguna La Mancha, al sur; y por último, la zona

con menor vulnerabilidad corresponde al campo de dunas Farallón, donde las

dunas están estabilizadas y colonizadas por la vegetación, y en el área al norte

de la laguna El Farallón, donde los restos volcánicos forman un lomerío bajo y

el acantilado meridional del tómbolo Villa Rica, conocido como Las Quebradas.

Si se compara el índice, la vulnerabilidad costera refleja claramente la relación

existente entre las características morfológicas y la dinámica regional, pues las

áreas con el grado de vulnerabilidad más alto también corresponden a las zonas

con los cambios máximos en la costa, en su paisaje, en la sustitución de la

cobertura natural y en el fomento de las zonas de urbanización.

Palabras clave: vulnerabilidad costera, municipio Actopan, Veracruz, manejo

costero.

282

Abstract

A coastal vulnerability index (CVI) is a quantitative methodology applied in studies

of morphodynamics and management of the coasts, through which it is possible

to determine its level of vulnerability. The calculation and estimation of

vulnerability have two main stages, such as the loss of land facing the sea and

flooding, for which it is necessary to recognize the geomorphological, dynamic,

socioeconomic and geographic aspects, in general, with the aim of understanding

coastal morphodynamics. Given the multiplicity of elements and factors that

converge in this interactive zone, this research adapted an (CVI) in the northern

area of the municipality of Actopan in Veracruz, Mexico, under a dimensionality

reduction method. One of the most important wetland systems in the central

region of the Gulf of Mexico is located in this area. The application of the redundancy

method is an effective way to adapt an index that provide, in itself, a

general view and scope of vulnerability, thus allowing the identification of areas

of priority attention to implement sustainable management programs for this

coastal zone.

In order to obtain an overview of coastal vulnerability, it was decided to generate

a zoning, dividing it into three ranges, ranging from low to high degree of


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

vulnerability. The highest vulnerability zone corresponds to the frontal portion of

the northern coast, including the El Llano lagoon and the active wind plain; the

degree of medium vulnerability occurs in the pre-coastal depression, where it is

possible to find dunes stabilized by the vegetation, to the north of the tombolo

and to the La Mancha lagoon, to the south; and finally, the area with the least

vulnerability corresponds to the Farallón dune field, where the dunes are stabilized

and colonized by vegetation, and in the area to the north of the El Farallón

lagoon, where the volcanic remains form a low hill and the cliff south of the Villa

Rica tombolo, known as Las Quebradas. If the index is compared, coastal vulnerability

clearly reflects the relationship between morphological characteristics

and regional dynamics, since the areas with the degree of higher vulnerability

also correspond to the areas with the maximal changes on the coast, in its landscape,

in the substitution of natural cover and the development of urbanization

areas.

Keywords: coastal vulnerability, Actopan municipality, Veracruz, coastal management.

Los estudios relacionados con el relieve de la costa y sus aplicaciones tienen

sus fundamentos científicos en la geomorfología costera y la geomorfología

aplicada, ya desde principios del siglo xx, con la aparición de

la Royal Commission on Coastal Erosion, en 1906, y la publicación de libros

como Shore Processes and Shoreline Development, de D.W. Johnson (1919),

donde se presentan las primeras descripciones físicas y de los procesos que

han configurado las costas de Estados Unidos de América; estudios similares

de carácter regional, se emprendieron en México, como los de Ordóñez (1900),

Balarezo (1909), Lugo-Hubp (2001), y Azuela-Bernal y Vega-Ortega (2018).

A partir de la década de los 50´s, los estudios sobre la morfodinámica costera

experimentaron un marcado auge por la publicación de trabajos relacionados

con la morfología de playas, la erosión costera y los análisis de procesos

litorales desde una perspectiva sistémica. Trabajos como el de Cuchlaine King

(1959) y Jack Davies (1974) fueron los pioneros en los estudios de costas y

establecieron la definición de regiones altamente dinámicas (Davidson-Arnott,

2010).

En el año 1977, Wright y Thom introducen el concepto de morfodinámica

costera, entendida como la mecánica de la convergencia entre el relieve y

la hidrodinámica marina que interviene en el transporte de sedimentos; y el

relieve como resultado de la morfodinámica costera en una escala temporal

relativamente corta (Davidson Arnott, 2010; Masselink et al., 2011). Este concepto

tuvo repercusiones en todos los estudios encaminados al análisis de los

procesos costeros.

En la actualidad, los estudios de geomorfología aplicada se caracterizan por

un marcado enfoque cuantitativo y la generación de modelos predictivos con

utilidad potencial en la planeación, el desarrollo costero, los análisis de riesgos

283


284

CEMIE-Océano

y la vulnerabilidad. Este último concepto desarrollado a partir de la década de

los 90´s, con la implementación de Índices de Vulnerabilidad Costera (ivc), se

basa en la consideración de diferentes elementos presentes en los sistemas

costeros para determinar el grado de vulnerabilidad ante la perturbación natural

o antrópica de las condiciones normales a las que se encuentra sometido.

El índice de vulnerabilidad costera es una herramienta de extensa aplicación,

pues combina una serie de indicadores físicos y sociales directos e indirectos,

y de forma ponderada, para presentar una valoración cuantitativa y cualitativa

del grado de vulnerabilidad (Escofet et al., 2010).

Existen múltiples propuestas de índices de vulnerabilidad costera, como los

de Thieler y Hammer (2000), Boruff et al. (2005), Vittal y Radhakrishnan (2007),

McLaughlin y Cooper (2010), Palmer et al. (2011), Kumar y Kunte (2012), Aguilar-Lynch

(2015), Ciccarelli et al., (2017), Barros y Bonetti (2017), Gianluigi et al.

(2017) y Bishnupriya y Bhaskaran (2017), con enfoque a la evaluación multicriterio,

o trabajos de Abuodha y Woodroffe (2006) en las costas australianas, o

Rakib et al. (2019) para determinar el riesgo en la costa sureste de Bangladesh,

relacionados con la aplicación de técnicas estadísticas de reducción de la dimensionalidad

y análisis de clusters. En México, estudios de Hernández-Santana

et al. (2008), Bustamante-Fernández et al. (2016), Ramos-Reyes et al. (2016)

y Núñez et al. (2016), se enfocan al estudio de la dinámica costera y la vulnerabilidad,

a escala regional, en los estados de Guerrero y Tabasco.

En México los trabajos relacionados con la vulnerabilidad costera son escasos,

a pesar de sus más de diez mil kilómetros de costa, sin embargo, existe

una gran cantidad de estudios orientados al incremento del nivel medio del

mar (Ortiz-Pérez y Méndez-Linares, 1999; Ramos-Reyes et al., 2016) y al cambio

climático, como los de Rivera-Arriaga et al. (2010), que es una compilación de

distintas investigaciones relacionadas con el cambio climático y su afectación

en las zonas costeras y, finalmente, los de Vázquez-Botello et al. (2010), enfocados

directamente a la vulnerabilidad de las zonas costeras, lo que resalta la

necesidad del estudio de la vulnerabilidad, a distintas escalas y regiones, para

la generación de planes de manejo optimizado de los litorales.

Cuando se piensa en la zona costera, está implícito el alto dinamismo presente

en estas regiones, así como las modificaciones que presentan, tanto por

procesos naturales como antrópicos, que tienen implicaciones a muy corto

plazo. De tal manera, que la ocurrencia de fenómenos como tormentas tropicales,

variación en el volumen de sedimentos, intensidad de erosión y variaciones

en el nivel medio del mar tienen impactos ambientales y promueven

las alteraciones morfológicas de las zonas costeras. Estos impactos se hacen

evidentes en la erosión de playas, la transgresión o invasión marina de la costa,

la salinización de los mantos freáticos, los retrocesos de la línea costera y la

pérdida o deterioro de los humedales. Para el estado de Veracruz, se valora un

incremento del nivel medio del mar de hasta 20 cm para el 2025 (Maul, 1993;

Vázquez-Botello, 2008), por mencionar una propuesta.


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

El estado de Veracruz concentra una alta proporción de sistemas de humedales,

siendo el sitio ramsar La Mancha- El Llano, ubicado en el litoral septentrional

del municipio de Actopan, uno de los más importantes de la zona

central del golfo de México. Actualmente, una de las principales problemáticas

en esta región es el retroceso de la línea de costa, la pérdida de tierras frente

al mar, el deterioro de las playas, así como su alteración por el embate de fenómenos

hidrometeorológicos extremos, la alteración en las tasas de sedimentación,

la colocación de ductos de hidrocarburos, los cambio en el uso de suelo,

las prácticas agrícolas y pecuarias extensivas, lo que determina la degradación

de las zonas de humedales y el cambio en la dinámica costera.

Al analizar la vulnerabilidad, se plantean dos principales escenarios, la pérdida

de tierra frente al mar por la erosión de la costa, como consecuencia de

la acción del oleaje y las corrientes litorales, y la inundación permanente por

ajustes en la elevación, a nivel local, o la variación episódica de las mareas y

el embate de un fenómeno hidrometeorológico, como ocurre frecuentemente

en el estado de Veracruz. A ello se suma la presión antrópica sobre las zonas

costeras, originando situaciones que demandan la determinación de la vulnerabilidad

de la costa, con el fin de reconocer las áreas con mayor grado de incidencia

y, a su vez, para generar planes de manejo comunitario, de desarrollo

económico y de recuperación o restauración ambiental.

El principal objetivo de esta investigación fue determinar el índice de vulnerabilidad

que mejor se adapta a las condiciones ambientales de La Mancha-El

Llano, partiendo de la identificación de los elementos físicos, sociales y ambientales

de la costa septentrional del municipio Actopan, para así determinar,

mediante la implementación de métodos estadísticos de la reducción de la

dimensionalidad, el índice que mejor explica la vulnerabilidad de la costa.

Geomorfología y vulnerabilidad costera

En los estudios actuales de geomorfología costera, la caracterización morfológica

tiene un marcado enfoque cuantitativo, con la aplicación de métodos estadísticos

y técnicas de percepción remota. Estos estudios se caracterizan por

la generación de modelos predictivos con utilidad potencial en las áreas de

planeación, ingeniería y desarrollo costero, centrándose en las interrelaciones

existentes entre las actividades antrópicas y el relieve (Pedraza-Guilsanz, 1996;

Barros y Bonetti, 2017), así como en el análisis de riesgos naturales o inducidos,

relacionados con la determinación de la vulnerabilidad (Rangel-Buitrago y

Posada-Posada, 2013).

Uno de los conceptos elementales para el análisis de la geomorfología de

estas zonas, es la definición de la zona costera. Bajo una simple mirada es la

franja que corresponde al área de influencia de los procesos costeros, por lo

que no tiene un límite claramente definido, puede abarcar desde el borde de

la plataforma continental hasta varios kilómetros dentro del continente (David-

285


CEMIE-Océano

son Arnott, 2010), siendo la porción de la superficie terrestre, donde ocurre

una serie de fenómenos y procesos, como la erosión, la abrasión marina, la

sedimentación y el transporte por medio del oleaje, las corrientes y el viento.

Cada costa presenta distintas características morfológicas, por lo que existen

distintas clasificaciones en función de los procesos dominantes y del tipo de

relieve. En este sentido, Shepard (1963) las divide en dos grandes tipos, las

primarias (terrestres), como los fiordos o los deltas, y las secundarias (marinas),

definidas por el proceso hidrodinámico dominante, separadas en costas

abrasivas, como los acantilados y las plataformas de abrasión, donde la línea

de costa se encuentra definida sobre material rocoso o sedimentos de alta cohesión,

y las acumulativas, como las flechas, tómbolos, barras y playas, donde

la línea de costa se define por los límites marcados por la interacción entre la

tierra y el agua (Boak y Turner, 2005).

La morfodinámica costera depende de la interacción de múltiples agentes

que intercambian materia y energía, como el oleaje, las corrientes, la marea, el

viento, los aportes fluviales, la vegetación y los procesos antrópicos, que afectan

directamente los ambientes costeros, ya que intervienen en el transporte,

la deposición, la erosión y la disponibilidad del sedimento (Gómez et al., 2014).

La obtención de información para los análisis geomorfológicos se puede lograr

mediante dos fuentes principales, el trabajo de campo y el trazado de

perfiles de playa, con el fin del reconocimiento de los patrones morfológicos

locales (Ford, 2013), y la recopilación en gabinete, que consiste en la elaboración

de la cartografía geomorfológica, la caracterización morfodinámica, así

como la ambiental y la social.

Vulnerabilidad costera

Desde la década de los 90´s, se han desarrollado estudios sobre vulnerabilidad

costera; este concepto, visto desde un enfoque físico, se define como el grado

de exposición a una condición de peligro, es un elemento interno del sistema,

producto de su predisposición ante amenazas que perturben las condiciones

normales del ambiente (Cardona-Arboleda, 2001; Foschiatti, 2009). Para determinar

la vulnerabilidad costera se han desarrollado índices de vulnerabilidad.

Un índice, de manera general, es una metodología estadística aplicada a la recopilación

de una variable para determinar su comportamiento en un periodo

de tiempo y espacio determinado, es ampliamente usada para determinar la

vulnerabilidad de un sistema litoral. El índice de vulnerabilidad costera permite

determinar, mediante elementos cuantitativos, el grado de vulnerabilidad de la

costa y resulta de gran utilidad para hacer una comparación espacial de ésta.

Este trabajo toma en consideración cinco índices, cada uno aborda la vulnerabilidad

bajo una metodología similar, así pues, el índice es resultado de la

raíz cuadrada del producto de la multiplicación de las variables, dividido entre

el número de ellas. A través del método de análisis multivariante, se seleccionan

aquellas que para la zona de estudio resulten mayormente relevantes. La

286


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

elección de estos índices de vulnerabilidad parte de la replicabilidad de éstos

en diferentes áreas tropicales, como en el caso de Gornitz et al. (1994), Palmer

et al. (2011), Kumar y Kunte (2012) y Núñez et al. (2016), y a distintas escalas con

la consideración social como parte del sistema costero, tal como lo exponen

McLaughlin y Cooper (2010).

Índices de vulnerabilidad costera

Gornitz et al. (1994)

Gornitz desarrolló una de las primeras metodologías para el índice de vulnerabilidad

costera, orientando su aplicación a la generación de proyecciones de

respuesta y la evolución de las condiciones físicas de los ecosistemas costeros.

Este índice aplicado en el litoral estadounidense del golfo de México, que

comparte características físico-geográficas con la costa mexicana del mismo,

permitió considerarlo como base para el desarrollo del presente trabajo. Una

vez aplicado el índice, las áreas con menor vulnerabilidad corresponden a las

porciones de costas acantiladas, con tasas de regresión menores a -1 m/año,

cuyo rango micromareal y la altura máxima de la ola es menor a 3 m, donde

también las variables de probabilidad y frecuencia de ocurrencia de algún fenómeno

hidrometeorológico son los más bajos. Este índice fue aplicado en

toda la costa oriental de Estados Unidos de América, incluyendo la costa del

golfo de México, sin embargo, en este índice no son consideradas cuantitativamente

las actividades socioeconómicas.

McLaughlin y Cooper (2010)

En este índice se considera que cada componente presente en la zona costera

es responsable de la dinámica y, por tanto, se encuentra directamente relacionado

con la vulnerabilidad, es así, que las actividades antrópicas al promover

cambios significativos se suman a esa condición. Estos autores proponen tres

características principales: físicas, económicas y sociales, al mismo tiempo,

que plantean la adaptación, tanto de variables como de valores de cada indicador

a distintas escalas.

Una vez aplicado, las áreas con menor elevación, presencia de desembocaduras,

constituidas por zonas de sedimentos no consolidados, donde existen

zonas habitacionales, carreteras y población se consideran las más vulnerables.

Como se señaló anteriormente, este índice contempla variables físicas, sociales

y económicas. Las características físicas de la costa, sus forzantes y los

factores socioeconómicos, componen un índice, donde la vulnerabilidad costera

también es consecuencia de los cambios sociales. Es necesario resaltar,

que el manejo de las escalas, así como la consideración de factores socioeconómicos

dentro de este índice, fue la principal razón para su consideración. En

este sentido y acorde con la escala de trabajo, se determinó tomar en consideración

las variables empleadas para calcular el índice a nivel local.

287


288

CEMIE-Océano

Palmer et al. (2011)

Este índice, al igual que la propuesta de Gornitz et al. (1994), considera únicamente

las características físicas de las costas. Los cinco indicadores empleados

están orientados exclusivamente para la porción frontal de la zona costera,

correspondiente a la playa y los acantilados, por lo que en la interpretación se

resalta la importancia que tiene la acción hidrodinámica del oleaje y las corrientes

litorales en la configuración física de la costa.

Una vez aplicado el índice, las áreas con mayor grado de vulnerabilidad son

aquellas con menor anchura de playa y dunas; con menor distancia a la isobata

de 20 m, dado que el oleaje tiene menor espacio para disiparse y perder

energía, por lo que llega con más fuerza a la costa; con menor distancia

de la vegetación y con menor porcentaje de afloramientos rocosos, es decir,

donde el material depositado no consolidado pueda ser fácilmente arrastrado

por el oleaje, las corrientes y el viento, aunque en la cuantificación de la

vulnerabilidad no toma en cuenta los factores socioeconómicos, pero en la

interpretación sopesa la influencia que éstos pueden tener para incrementar

la vulnerabilidad.

Kumar y Kunte (2012)

Presentan un índice que únicamente determina la vulnerabilidad física relacionada

con la presión por el incremento en la población de las ciudades costeras,

así como el incremento en el nivel del mar. En este sentido, expresa la vulnerabilidad

relativa, a través de ocho variables que resaltan el alto dinamismo

del litoral. Los resultados obtenidos de la aplicación de este índice guardan

una íntima relación con las tasas de cambio de la línea de costa, donde la presencia

de desembocaduras puede ser un elemento anómalo para la evaluación

de la vulnerabilidad, ya que arroja tendencias de cambio muy altas.

Para este índice, las zonas más vulnerables son aquellas con tasas de cambio

de la línea de costa mayores a +1 m/año, con menor elevación de las planicies

de inundación o estuarios. Un aspecto a destacar en esta propuesta de

índice, es la relación existente entre las zonas con mayor grado de vulnerabilidad

y las tasas de cambio en la línea de costa, al mismo tiempo que descarta

aquellas variables que a pesar de ser elementos relevantes en la costa, según

la escala de trabajo, no son representativas para determinar la vulnerabilidad

al ser homogéneas para el área de estudiada.

Núñez et al. (2016)

Este índice de vulnerabilidad se basa en seis indicadores representativos de

las características físicas de la zona costera. Las variables empleadas se clasifican

en las categorías geólogo-geomorfológicas y físico-hidrodinámicas, por lo

que aquellas áreas correspondientes a áreas planas, de playas bajas, llanuras

de inundación fluviomarina o desembocaduras, con tasas de cambio mayores

a +3.31 m/año y con mayor altura del oleaje, corresponden a las zonas con

un grado de vulnerabilidad más alto. Este índice fue seleccionado, pues al


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

ser aplicado en todo el litoral del estado de Tabasco, comparte características

físicas e hidrodinámicas con el área de estudio, de manera similar al índice

propuesto por Gornitz et al. (1994).

En todos los índices mencionados anteriormente, las variables (tabla 1) son

ponderadas de forma ascendente, donde el menor valor indica una menor

vulnerabilidad y viceversa, dicha ponderación deriva de la clasificación de las

características físicas de la costa, bajo el supuesto de la respuesta ante fenómenos

perturbadores.

De este modo, existen variables en común entre las cinco propuestas de

índices, dando un total de 29 variables clasificadas en tres tipos: físicas, hidrometeorológicas

y socioeconómicas, de éstas 13 fueron descartadas por considerarse

homogéneas para el área de La Mancha-El Llano.

Caracterización geográfica

El área de La Mancha-El Llano corresponde a la zona costera de la porción

norte del municipio de Actopan, Veracruz, estando comprendida entre las

coordenadas 19°35’52.35” y 19°40’39.07’’, de latitud norte, y 96°23’41.86” y

96°22’25.19’’, de longitud oeste, desde la desembocadura del río El Limón hasta

la boca de la Laguna La Mancha. Para los fines de esta aplicación, se marcó

como zona costera el área correspondiente a la zona de influencia marina

directa (zona de humedales), como límite interior y la isobata de 20 m, como

límite exterior (figura 1).

Esta zona del golfo de México se encuentra en la provincia de la Faja Volcánica

Transmexicana, en la subprovincia del margen oriental del piedemonte

del macizo ígneo de Palma Sola, al sur de la Sierra de Chiconquiaco (Servicio

Geológico Mexicano, 2010). La morfología del relieve responde a la actividad

volcánica del Mioceno medio-superior y a la estabilización del nivel medio del

mar desde seis mil años aproximadamente, generando la formación de playas

y cordones litorales (figura 2), de los procesos de acumulación fluvio-lacustres

y eólico-marinos (figura 3 A y B) (Geissert-Keintz, 2006; Geissert-Keintz y Enríquez-Fernández,

2011), y del emplazamiento de cuerpos de agua (figura 4).

Esta porción de la llanura costera del golfo, está caracterizada por la presencia

de montañas bajas, premontañas, piedemontes intensamente diseccionados,

con rocas de origen volcánico y volcánico-sedimentarias (figura 2), lomeríos y

llanuras de dominio fluvial y eólico, así como un litoral conformado por acantilados

(figura 3A) y plataformas de acumulación eólico-marina (figura 2), típicas

de la región central con costas mixtas del golfo de México (Ortiz-Pérez, 2005;

Bollo-Manent et al., 2015).

El clima en la región es el Aw2 (w) (i) g w’’, según García (2004), clima cálido

subhúmedo, con lluvias en verano y lluvia invernal mayor al 5 % anual; presenta

una temperatura media anual de ≥ 22 °C, oscilación anual de las temperaturas

medias mensuales menor a 5 °C, con un cociente P/T mayor a 53.3. (figura 5).

289


CEMIE-Océano

Variables

Físicas

Hidro

meteorológicas

Velocidad de avance promedio

Socioeconómicas

Tabla 1. Variables empleadas en cada índice de vulnerabilidad costera.

Índices

Gornitz

et al.

(1994)

McLaughlin

y Cooper

(2010)

Palmer

et al.

(2011)

Kuman

y Kunte

(2021)

Núñez

et al.

(2016)

Ancho de la ola significante

Ancho de la duna

Ancho de la playa

Batimetría

Buffer al interior del MHWM

Cambio en el nivel del mar

Distancia de la vegetación

detrás de la playa

Elevación

Estado Morfodinámico

Geología

Geomorfología

Nivel de marea de tormenta

Pendiente

Porcentaje de afloramiento

rocoso

Rango de marea

Ríos

Tasas de Cambio

índice de frecuencia e intensidad

de huracanes

Media anual de ciclones

extratropicales

Probabilidad anual de Huracán

Probabilidad anual de tormenta

tropical

Probabilidad de tormenta

Carreteras

Designación de conservación

Patrimonio cultural

Población

Uso de suelo y vegetación

Vías de férreas

290


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura1. Localización del área de estudio. Fuente: elaboración propia.

Acorde con la dinámica climática de la región central del golfo de México,

durante los meses de verano, masas tropicales cálidas cargadas de humedad

son impulsadas por los vientos Alisios del Noreste hacia el continente, lo que

provoca la formación y el embate de fenómenos hidrometeorológicos, determinando

que durante los meses de mayo a octubre se alcance el mayor acumulado

de la precipitación total anual. Sin embargo, la intrusión de masas polares

durante los meses de invierno, producto de la dominancia del anticiclón de

las Bermudas, entre los meses de noviembre a febrero, propicia la ocurrencia

de “Nortes”, que aportan humedad y generan precipitación >5 % del total anual

(Travieso-Bello y Campos, 2006).

La dirección de los vientos dominantes es de ne-so, lo que provoca que el

oleaje, con una altura promedio de 1.5 m, presente un movimiento oblicuo a la

línea de costa, produciendo una corriente litoral con dirección sur, que favorece

el transporte y la deposición de los sedimentos a lo largo de la costa. Sin

291


CEMIE-Océano

Figura 2. Mapa morfogenético del relieve de la zona entre Villa Rica

y la porción septentrional de la laguna La Mancha. Fuente: elaboración propia.

embargo, esta deposición puede alterarse por la influencia de los fenómenos

hidrometeorológicos, cuando el oleaje puede alcanzar hasta los 4.5 m de altura

y la marea, que en promedio es de 30 cm, puede superar los 5 m (Ortiz-Pérez

y De la Lanza-Espino, 2006; Geissert-Keintz, 2006; Martínez et al., 2012).

En esta región costera se localiza el sitio ramsar La Mancha-EL Llano, que

constituye un área de humedales rica en biodiversidad, donde es posible en-

292


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

A

B

Figura 3. Sección de playa al norte del tómbolo de Villa Rica: A. Acantilado de Punta Villa Rica (al fondo),

plataforma de abrasión y parte de la playa. B. Dunas embrionarias con vegetación natural propia, sobre

otras dunas bien desarrolladas. Fotografía de la autora, 2018.

Figura 4. Vista aérea S-N de la depresión prelitoral (llanura lacustre). Se observan la laguna El Farallón,

al frente, y El Llano, al fondo; detrás el cerro de Los Metates y la Sierra del Chiconquiaco.

Tomado de Moreno-Casasola (2010).

contrar dos cuerpos de agua costeros: El Llano, que representa una laguna

interdunar, hipersalina de aguas someras (menor de 3 m), comunicada con el

mar, a través de un canal angosto (Chávez-López, 2017), y El Farallón, una laguna

de origen tectónico, emplazada en una cuenca endorreica pequeña, menor

a 8 km 2 , de agua dulce alimentada por la escorrentía fluvial intermitente. Ambas

lagunas se encuentran emplazadas en una depresión tectónico-abrasiva,

293


CEMIE-Océano

Figura 5. Climograma correspondiente a la estación del SMN Tecolutla Veracruz (2018), cercana

al área de estudio con datos acumulados de 1951 al 2010.

muy cercana a los campos de dunas activas, por lo que es constante el acarreo

de sedimentos hacia la costa adentro por la intervención del viento y el oleaje

(Moreno-Casasola et al., 2000; Moreno-Casasola, 2003).

La vegetación es ampliamente diversa como resultado de la heterogeneidad

morfológica y de tipos de suelos (figura 6), estando compuesta principalmente

por manglar y vegetación de humedal (popal, tular), en el borde de la laguna

El Llano, además de selva baja y media caducifolia y subcaducifolia, y bosques

de encino en la sierra adyacente a la zona costera. Sin embargo, el auge y el

desarrollo de actividades económicas ha causado que la mayor parte de la cobertura

vegetal haya sido sustituida por pastizales cultivados para la práctica

pecuaria (figura 7), la expansión de potreros, de cultivos de caña de azúcar y

para uso habitacional (Peresbarbosa et al., 2006).

La zona frontal de la costa se encuentra mayormente sin cobertura vegetal

abundante, dominando principalmente la vegetación embrionaria de dunas,

que contribuye a la estabilización sedimentaria (figuras 3B y 6), junto con las

comunidades de manglar, actuando como barreras naturales al impedir el paso

del material acarreado por el viento o el oleaje. La tala de esta vegetación altera

la morfodinámica natural del área (Moreno-Casasola et al., 2002).

Las actividades económicas municipales predominantes son las inherentes

al sector primario, como el cultivo de caña de azúcar, la pesca a microescala

y la ganadería de bovinos, concentrando el 34.2 % de la pea, según datos de

inegi (2010). Por otra parte, las actividades secundarias y terciarias se encuentran

dominadas, la primera, por el sector eléctrico, dada la presencia de la

planta nucleoeléctrica de Laguna Verde, al norte de la zona, y la segunda, por

el comercio local y el turismo orientado al consumo local o regional.

294


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Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 6. Uso de suelo y vegetación.

Figura 7. Zonas de cultivos y pastizales inducidos para la práctica pecuaria, al sur de El Farallón

(izquierda) y selva baja subcaducifolia y pastizales naturales sobre las dunas fósiles

de Punta Jicacos (derecha). Tomado de Moreno-Casasola (2010).

295


CEMIE-Océano

Dentro del área se encuentran tres localidades rurales, El Viejón Nuevo, con

610 habitantes, en las orillas del río El Limón; Villa Rica de la Veracruz, con 152

habitantes, localizada al norte de las lagunas El Llano y El Farallón este último

con 763 habitantes (inegi, 2010). La dinámica poblacional presenta un decremento

importante desde la década de los 90’s (figura 8), como consecuencia

de la migración de la población en búsqueda de trabajo, motivada por la pérdida

de los recursos naturales de la región, la expropiación y el azolve de la

laguna El Llano por la traza del oleoducto de pemex (Paradowska, 2006).

El aprovechamiento de los recursos costeros se enfoca en varias actividades.

En Playa Villa Rica, existen construcciones habitacionales de carácter rural

y palapas enfocadas a satisfacer al turismo local (figura 9A), así como otras

actividades como la agricultura, la actividad pecuaria, la pesca ribereña y el

Figura 8. Población por localidades, en el área de estudiada.

Figura 9. A. Palapas en Playa Villa Rica. B. Barrera de Casuarina en playa Farallón.

296


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

comercio local, por lo que no existe infraestructura encaminada a la protección

costera. Sin embargo, en playa Farallón se han colocado barreras naturales de

Casuarina (figura 9B), dada su adaptabilidad a los suelos arenosos. Ésta funge

como cortina rompevientos y auxilia a la fijación de sedimentos, no obstante,

tiene implicaciones ambientales, ya que desplaza a las comunidades vegetales

nativas y a la fauna asociada a ellas (conabio, 2014), además de contaminar

la arena de las playas con sus residuos orgánicos.

Índice de Vulnerabilidad Costera: materiales y métodos

El desarrollo del índice de vulnerabilidad costera se ejecutó en cinco etapas.

La primera consistió en la recopilación de variables de los cinco índices base,

que derivaron en 29 variables, de las cuales 13 fueron descartadas por ser

homogéneas en toda el área investigada, y una se descartó por no ser una

característica propia del sistema costero si no una atribución (Gornitz et al.,

1994; Kumar y Kunte, 2012). En la tabla 2 de 15 variables, 13 corresponden a

características físicas de la costa y dos son de carácter socioeconómico.

Variables

Durante la segunda etapa fue necesaria la caracterización cualitativa y cuantitativa

de cada uno de los indicadores, con el fin de obtener una base de datos,

Tabla 2. Variables seleccionadas para la adaptación del índice de vulnerabilidad

costera.

Tipo

Variable

Físicas

Socioeconómicas

Tasa de cambio de la línea de costa

Ancho de playa

Ancho de duna

Estado morfodinámico

Distancia de la isobata de 20 m

Geología

Geomorfología

Elevación

Pendiente

Porcentaje de afloramiento rocoso

Marea de tormenta

Ríos y desembocaduras

Distancia de la vegetación detrás de la

playa

Vías de comunicación

Uso de suelo

297


CEMIE-Océano

que permitiera el análisis de redundancia para la selección de aquellas variables,

que resultasen explicativas al modelo de vulnerabilidad costera.

Las variables se obtuvieron de dos metodologías principales, el procesamiento

digital de insumos cartográficos vía remota, y el procesamiento estadístico

y cartográfico de datos obtenidos, mediante la toma de perfiles de playa,

siguiendo el método de Emery (1961), que consiste en localizar las coordenadas

iniciales de cada perfil y trazar una línea perpendicular a la dirección de

la línea de costa y nivelarla con el horizonte (Posada y Buitrago, 2009), con

ayuda de un distanciómetro, un estadal y un clinómetro, intercalando la posición

de las mediciones una vez establecido el desnivel y la pendiente entre

cada una, a partir del punto 0.0 y hasta el interior de la playa o de las cadenas

de dunas próximas a la línea de costa, marcando el límite interior por la franja

de vegetación desarrollada o el límite de las dunas activas. Las mediciones se

intercalan en función de la ruptura evidente de la pendiente, estableciendo así

el cambio en la morfología de la playa y distinguiendo los morfoelementos del

relieve que la componen.

Siguiendo la metodología general de las propuestas de índices, la zona fue

dividida en celdas de 25 m x 25 m, diferenciando aquellas celdas que corresponden

al área de influencia directa de los procesos marinos, que corresponden

aproximadamente a 200 m del conjunto de líneas de costa.

Metodología estadística: análisis de redundancia

El Análisis de Redundancia (rda) es un método del análisis multivariante empleado

para la reducción de la dimensionalidad, es decir, a través de éste es

posible reducir el número de dimensiones en las que está explicado un conjunto

de datos, con la menor pérdida de información (Arroyo-Hernández, 2016). El

RDA se deriva de los métodos de correlación canónica que presentan grados

de dependencia entre un conjunto de variables y parte de correlaciones lineales

entre un conjunto de variables, con el objetivo de identificar las combinaciones

lineales no correlacionadas, de tal forma, que sea posible interpretar

cuáles tienen un mayor peso en la vulnerabilidad costera.

El rda permite obtener una ordenación de las variables en menos dimensiones,

de una forma similar al análisis de componentes principales (Legendere y

Legendere, 1998). El principal objetivo de emplear regresiones múltiples en el

rda, es encontrar la correspondencia entre las variables dentro de un plano de

forma ordenada, donde el eje canónico (símil a componente principal) estará

dado por la “dirección en la dispersión multivariada de los objetos” (Carmona,

1988), conservando la distancia euclidiana.

En el rda, la redundancia deriva del porcentaje de varianza explicada, donde

cada uno de los vectores explica la proyección de los datos en una sola dimensión,

sin alterar la distribución de éstos en el espacio. Por ello, es posible

concentrar la información y “simplificar el análisis al permitir trabajar con un

298


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

número menor de variables” (Peña, 2002), de tal manera, que éstas sean aplicadas

para la adaptación del índice de vulnerabilidad costera.

Durante la tercera etapa y con el fin de adaptar el índice de vulnerabilidad a

las condiciones físicas de la zona estudiada, el método de análisis de redundancia

permitió seleccionar aquellas variables que mejor explican la vulnerabilidad

costera, para lo cual se generó una base de datos, extrayendo los valores

del centroide de cada celda.

Un aspecto importante a considerar en la implementación del análisis de redundancia,

es que resulta ideal para aplicarlo en matrices de datos mixtos, para

lo cual las variables cualitativas que corresponden a la litología, la morfología,

el uso de suelo y la vegetación, y las vías de comunicación, se transformaron

en variables numéricas lógicas, aplicables en métodos de análisis estadísticos,

transformadas en variables dicotómicas (dummy), dado que el número de categorías

es mayor a dos. De esta manera, se redefinen los valores para cada

variable, tomando valor de 1 en una categoría y 0 en el resto (Alonso y Muñoz,

2014). Posteriormente, se estandarizaron los datos con el objetivo de permitir

la comparación entre ellas, mediante los coeficientes de regresión, obteniendo

variables con media 0 y desviación estándar 1 (Legendre y Legendre 1998).

Selección de variables

El rda se ejecutó de forma separada, tanto para la influencia directa de los

procesos marinos como para la zona costera general; esto fue necesario dada

la ambigüedad para delimitar la zona costera, dado que es común que los

procesos naturales no sean homogéneos para toda la costa. El análisis de

redundancia es un símil con relación al análisis de componentes principales,

obteniendo N cantidad de componentes principales, cuya direccionalidad está

definida por la dispersión de los datos, por lo que cada uno de los componentes

retiene un porcentaje de varianza explicada. Para realizar el rda, se

empleó el software r con la librería Vegan.

Para determinar la cantidad necesaria de componentes principales para obtener

un modelo explicativo, se empleó el criterio de Broken Stick, que sugiere

que la varianza en las componentes es un elemento fijado en una unidad, por

lo que si las componentes principales dividieran la varianza de forma aleatoria

entre los ejes principales, las fracciones de variación explicada por cada eje

serían las mismas que las longitudes de las piezas al dividir una unidad en

tantas fracciones como sea posible, es decir, en el análisis cada componente

explica un porcentaje de la varianza; cuando este valor es mayor al expuesto

por un modelo nulo de palo roto, entonces es explicativa al modelo real (Legendere

y Legendere, 1998).

299


CEMIE-Océano

Análisis de redundancia para la zona costera general

Selección de componentes y criterio de Broken-stick

Una vez realizado el análisis de redundancia, se obtuvo que el 65.53% del total

de la varianza, se explica en ocho componentes, pero entre las dos primeras

variables acumulan el 31.97 % (tabla 3). Como se observa en la gráfica 5.3 del

criterio de Broken Stick, ambas componentes superan el porcentaje de varianza

explicado por el modelo nulo, determinando que únicamente esas dos, se

consideraran para seleccionar las variables.

Selección de variables

En esta zona, dada la ausencia de algunos indicadores, únicamente fueron

contempladas ocho variables, de las cuales se seleccionaron seis, tomando en

cuenta el valor umbral de ± 1.5 y que no resultara redundante para el análisis,

tal como se observa en la tabla 4. En este sentido, se seleccionaron las variables

con mayor longitud del eje canónico, que guardan una estrecha relación

con la vulnerabilidad costera, siendo la morfología, la elevación, la litología, el

uso de suelo y vegetación, y las vías de comunicación (tabla 4).

Análisis de redundancia para la zona costera

de influencia directa de los procesos marinos

Selección de componentes y criterio de Broken-stick

En la tabla 5, se observa que para la zona de influencia directa de los procesos

costeros, el 66.15 % de la varianza se explica por ocho componentes, de las

cuales dos concentran el 29.89% de la varianza, que supera la definida por

el modelo nulo, por lo que al igual que en la zona general, se consideraron

únicamente las dos primeras componentes para seleccionar las variables que

explican la vulnerabilidad costera (tabla 5).

Tabla 3. Valores propios y porcentaje de varianza para cada componente principal

en el análisis de redundancia para la zona costera general (izquierda).

Criterio de Broken stick para la selección de variables de la zona estudiada (derecha).

Componente principal 1 2

Valor propio 5.47 3.48

Porcentaje de varianza 19.54 12.44

Porcentaje de varianza explicada 19.54 31.97

Porcentaje de broken-stick 16.24 11.89

Porcentaje acumulado de de broken-stick de

varianza

16.24 28.12

300


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Tabla 4. Puntajes de variables o coordenadas de variables de la zona costera general

en PC1 y PC2 (izquierda). Análisis de redundancia canónica, para la zona costera general.

Eigenvalues y ejes canónicos para PC1 y PC2 (derecha).

Variable PC1 PC2

USV_1 -1.591 -0.075

Morfologia_4 -1.489 0.331

Porcentaje de afloramiento -1.46 -0.316

Elevación -1.448 0.322

Litologia_4 0.07 -1.248

Dean 0.738 1.041

marea_torm_0 -1.418 0.55

Berma 1.024 -0.362

Tabla 5. Valores propios y porcentaje de varianza para cada componente principal en el análisis

de redundancia para la zona costera de influencia directa de los procesos marinos (izquierda).

Criterio de Broken-stick para la selección de variables de la zona costera de influencia directa

de los procesos marinos (derecha).

Componentes principales 1 2

Valor propio 5.62 3.95

Porcentaje de varianza 17.56 12.34

Porcentaje de varianza explicada 17.56 29.89

Porcentaje de Broken-stick 14.82 10.98

Porcentaje acumulado de Broken-stick 14.82 25.8

Selección de variables

En este caso, si se emplearon las 15 variables presentes en la zona estudiada,

por lo que tomando el valor umbral superior a ±1 (tabla 6), se descartaron

aquellas que se consideraron redundantes, por lo que se seleccionaron las

variables con mayor eje canónico que son: uso de suelo y vegetación, la morfología,

el porcentaje de afloramiento rocoso, la elevación, la litología, la marea

de tormenta, el ancho de berma y el parámetro de Dean. De esta manera, de

las 15 variables únicamente 8 resultaron representativas al modelo de vulnerabilidad

(tabla 6).

301


CEMIE-Océano

Tabla 6. Puntajes de variables o coordenadas de variables de la zona costera de influencia

directa de los procesos marinos en PC1 y PC2 (izquierda).

Análisis de redundancia canónica, para la zona costera de influencia directa

de los procesos marinos. Eigenvalues y ejes canónicos para PC1 y PC2 (derecha).

Variable PC1 PC2

USV_1 -1.591 -0.075

Morfologia_4 -1.489 0.331

Porcentaje de afloramiento -1.46 -0.316

Elevación -1.448 0.322

Litologia_4 0.07 -1.248

Dean 0.738 1.041

marea_torm_0 -1.418 0.55

Berma 1.024 -0.362

Construcción del índice

En la cuarta etapa, con las variables obtenidas en el modelo de análisis de redundancia,

se creó, de forma general, el índice de vulnerabilidad costera. Un

índice es una herramienta estadística sintética, que trata de explicar un proceso

complejo con un número reducido de variables, que concentran la mayor

cantidad de información, presentando una aproximación de la realidad.

A pesar de haber dividido la zona en dos regiones, el análisis de redundancia

para ambas coincide, en que de las 15 variables empleadas seis explican

la vulnerabilidad costera para toda la zona, dando como resultado el índice

general ivc general. Este índice abarca toda la zona, donde la influencia de los

procesos marinos no es evidente y los principales fenómenos son la acumulación

por agentes eólicos o fluviales y la influencia extraordinaria de fenómenos

hidrometeorológicos, por lo que la vulnerabilidad costera es producto de la

elevación, la morfología, la litología, los niveles mínimos de marea de tormenta,

el uso de suelo y vegetación, y la presencia de las vías de comunicación.

Para la zona de influencia directa de los procesos costeros, se consideraron

otras variables, donde es evidente la influencia del oleaje sobre la costa, por

lo que la vulnerabilidad costera es producto de la asociación de la elevación,

la morfología, la litología, el uso de suelo y vegetación, el porcentaje de afloramiento

rocoso, la marea de tormenta, el estado morfodinámico de la playa y el

ancho de la berma (ivczd).

302


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Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Donde:

a = Geología

b = Geomorfología

c = Uso de suelo y vegetación

d = Elevación

e = Marea de tormenta

f = Vías de comunicación

g = Porcentaje de afloramiento rocoso

h = Estado morfodinámico

i = Ancho de la playa

Indicadores Físicos

Geología

Este indicador está muy relacionado con el proceso geomorfológico de la erosión,

es decir, con la disponibilidad de sedimentos sobre todo no consolidados,

para ser removidos por el oleaje y las corrientes. De este modo, tomando

como base la clasificación de Gornitz et al. (1994), se clasificó la litología presente

en el área en cinco categorías (figura 10). Las categorías con grado de

vulnerabilidad más alto y alto están en la zona de la línea de costa, con presencia

de depósitos eólicos mayormente no consolidados, seguidos de depósitos

aluviales en la depresión prelitoral, producto del arrastre fluvial. En las tres

últimas categorías, las rocas ígneas se presentan como las áreas de mayor

resistencia a la acción marina y menor vulnerabilidad.

Geomorfología

Esta variable está relacionada con la resistencia física de la costa ante los procesos

de erosión e inundación por marea, marejada ciclónica o incremento en

el nivel del mar. Se consideraron los criterios de Kumar y Kunte (2012) con la

vulnerabilidad geomórfica y la clasificación de Núñez et al. (2016), con base en

el tipo de relieve de las áreas (figura 11). Los tipos morfogenéticos del relieve

con mayor vulnerabilidad corresponden a la llanura eólica activa, la costa acumulativa

y la zona de dunas embrionarias, seguidas por la llanura eólica inactiva

con dunas consolidadas y acantilados bajos. En la categoría intermedia la

llanura lacustre y los cuerpos lagunares, mientras que en los grados de vulnerabilidad

bajo y muy bajo están las llanuras y terrazas fluviales, los lomeríos y

los acantilados medios.

303


CEMIE-Océano

Figura 10. Variables para el índice de vulnerabilidad costera: Litología.

304


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 11. Variables para el índice de vulnerabilidad costera: tipo de relieve.

305


306

CEMIE-Océano

Elevación

La elevación regional guarda relación con la vulnerabilidad ante inundación,

presentando una relación indirecta entre la elevación y el grado de vulnerabilidad,

y tal como explican Kumar y Kunte (2012), las áreas con mayor vulnerabilidad

serán aquellas con menor elevación (figura 12), siendo las zonas

correspondientes a la costa acumulativa y la llanura lacustre, con elevación

por debajo 27.6 msnm y menor de 10.2 m, con vulnerabilidad alta y muy alta

respectivamente, mientras que aquellas zonas con elevaciones superiores a

51.85 m son las que menor vulnerabilidad presentan, correspondiendo a las

áreas de lomeríos y y a las dunas fósiles de El Farallón.

Marea de tormenta

Este indicador se refiere al incremento en el nivel del mar, como consecuencia

de la ocurrencia de tormentas o ciclones tropicales, lo que implica la inundación

de zonas bajas y la remoción de la cobertura sedimentaria. De acuerdo

con la escala de medición Saffir–Simpson, que clasifica los ciclones tropicales

y plantea un nivel mínimo de marea para cada categoría, la vulnerabilidad del

nivel de marea de tormenta (figura 13), se clasificó en función de la categoría

del huracán, donde las zonas inundables por huracanes 1, con nivel de marea

≤ 1.5 m, corresponden a las zonas con muy alta vulnerabilidad, y los huracanes

5, con niveles de marea >5.5m, o zonas aparentemente no inundables, con

menor vulnerabilidad. La frecuencia de huracanes categoría 5 es muy baja

para esta región.

Porcentaje de afloramiento rocoso

El porcentaje de afloramiento rocoso (figura 14E), se relaciona con la respuesta

del substrato geológico a la acción del oleaje. En costas acumulativas, el sedimento

no consolidado se remueve con relativa facilidad en comparación con

las porciones de costa rocosa, que tienen una mayor resistencia a los cambios

que las primeras. Este indicador se refiere al porcentaje de costa acantilada

por cada segmento de 100 m de costa; a mayor porcentaje de afloramiento

rocoso, menor vulnerabilidad, pero en esta zona domina la costa acumulativa

con un 82.5 %, contando solo con dos segmentos de costas abrasivas, al norte

del tómbolo de Villa Rica, donde forma un acantilado semicircular de composición

riolítica de 78 m de altura, mientras que al sur de Punta Jicacos, la

consolidación de sedimentos eólicos ha propiciado la formación de una costa

abrasiva.

Las dos variables siguientes, se obtuvieron de los datos recabados en campo

durante mayo a junio de 2018. Los perfiles de playa fueron trazados desde

la línea de costa hasta la franja de vegetación desarrollada, mismo que define

el límite de las dunas activas, obteniendo un total de 11 perfiles (ver Anexo 1 del

capítulo de morfodinámica costera). Por otra parte, hacia la porción sur de Playa

Farallón, se consideró pertinente elaborar perfiles de forma digital, tomando

como base el modelo digital de elevación lidar a 5 m de resolución de inegi


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 12. Variables para el índice de vulnerabilidad costera: elevación local.

307


CEMIE-Océano

Figura 13. Variables para el índice de vulnerabilidad costera:

nivel máximo de marea de tormenta.

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Figura 14. Variables para el índice de vulnerabilidad costera: E) mapa de porcentaje de afloramientos

rocosos. F) Gráfica de anchura de playa o berma. G) Gráfico de estado morfodinámico del parámetro

de Dean vs Índice de playa.

(2012), y la presencia activa del campo de dunas Farallón, que presenta una

mayor longitud de dunas activas, tal como proponen Dean et al. (2013).

Ancho de berma (playa)

El ancho de la playa o berma (figura 14F), es la acumulación de sedimentos

finos del tamaño de las arenas en las costas acumulativas, su forma y tamaño

es reflejo de la acción de los procesos marinos y eólicos en el transporte del

sedimento. Las playas anchas son reflejo de tendencias positivas, es decir,

mayor aporte sedimentario que las playas con anchura menor a 30 m, que

son consideradas más vulnerables, que aquellas donde el ancho de la berma

supera los 60 m o las zonas donde hay acantilados.

Estado morfodinámico

El estado morfodinámico de la playa (figura 14G), se determina a través de modelos

numéricos de la evolución de playas, a largo plazo, que se basan en las

relaciones entre la hidrodinámica, la morfología y la sedimentología, con lo que

también se clasifican los tipos de playa. Existen distintos modelos de evolución

de playa, sin embargo, en el presente trabajo se siguió el modelo de Wright

y Short (1984), como lo aplican McLaughlin y Cooper (2010), calculando el pa-

309


CEMIE-Océano

rámetro de Dean, donde la morfología de la playa muestra un estado “modal”

y cuya respuesta estará influenciada principalmente por el oleaje (Vidal et al.,

1995).

Se realizó la comparación de dos índices, el parámetro de Dean e Índice de

Playa, dado que los valores del parámetro de Dean eran homogéneos para el

fin de resaltar las diferencias entre las playas. En general, las playas muestran

características homogéneas y se asocian a playas disipativas micromareales,

donde la pendiente de la berma oscila entre los 0.8° y 6.5°, con más de tres

olas en la zona de barrido. Los dos índices muestran una relación inversamente

proporcional, aunque todos los valores clasifican a las playas en una misma

clase, se puede observar dos tendencias distintas: la primera, que corresponde

a los perfiles iniciales (1 al 5), que presentan los menores valores del parámetro

de Dean, lo que implica playas menos disipativas en esta zona, que se han

categorizado con mayor vulnerabilidad. Esto puede deberse a la influencia del

oleaje por la direccionalidad del viento, en contraste con los perfiles finales (8

al 15), con mayores valores del parámetro de Dean. Por otra parte, la segunda

tendencia se refleja en los perfiles con valores del índice de playa superiores

(perfiles 1, 2 y 13, 14), que corresponden a las áreas con los campos de dunas

más desarrollados (figura 14F).

Indicadores Socioeconómicos

Uso de suelo y vegetación

El uso de suelo (figura 15), relacionado con el manejo de la costa, se ha clasificado

tomando como base los criterios de McLaughlin y Cooper (2010). Para

ello, se consideraron las áreas desprovistas de vegetación, las zonas habitacionales

y las áreas con vegetación sustituida principalmente para actividades

pecuarias, como las de mayor vulnerabilidad, mientras que las áreas que aún

conservan la vegetación natural, principalmente con manglar y que cuentan

con la categoría de protección RAMSAR, como las de menor vulnerabilidad.

Vías de comunicación

Las vías de comunicación (figura 16) se consideran puntos clave para el enlace

territorial, pero tanto la construcción como el mantenimiento y la reparación

implican un fuerte costo gubernamental. La construcción implica la modificación

del terreno, por lo que tomando como base la clasificación de McLaughlin

y Cooper (2010), no solo se consideró la presencia de carreteras, si no la clase

de éstas. De esta manera, las vías de comunicación clase A o de cuatro carriles

o más, implican un mayor grado de vulnerabilidad, en comparación a los

caminos de terracería.

Tabla de indicadores

Una vez seleccionadas las variables, se le asignó una clasificación numérica,

que oscila entre 1 y 5 (tabla 7), que corresponde a muy baja y muy alta vulne-

310


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Figura 15. Variables para el índice de vulnerabilidad costera:

mapa de uso de suelo y vegetación.

311


CEMIE-Océano

Figura 16. Variables para el índice de vulnerabilidad costera: Mapa de vías de comunicación.

312


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Variables

Geología

Geomorfología

Uso de suelo

y vegetación

Tabla 7. Rangos de clasificación de vulnerabilidad para cada variable.

Muy Bajo

1

Cuerpos

intrusivos Diorita

y Gabro.

Lomerío bajo,

acantilados

medios, costas

abrasivas.

Vegetación

natural de selva

baja y media

Bajo

2

Cuerpos ígneos

intrusivos de

Diorita (Pórfido-andesita)

Llanura y

terrazas fluviales

Vegetación natural

de humedales

(manglar, tular,

popal)

Medio

3

Depósitos

volcánicos de

Andesita y Toba

riolítica

Llanura lacustre/

aluvial y cuerpos

lagunares

Zonas agrícolas

Alto

4

Depósitos

aluviales

Llanura eólica

inactiva con dunas

consolidadas

y acantilado bajo

Vegetación sustituida

por pastizal

para actividades

pecuarias

Elevación (en m) >78.11 51.86 - 78.10 27.61 - 51.85 10.21 - 27.60 < 10.2

Muy Alto

5

Depósitos (de

sedimentos)

eólicos finos

consolidados y

no consolidados

Llanura eólica

activa, playa,

dunas embrionarias

y costa

acumulativa.

Áreas urbanas y

desprovistas de

vegetación

Marea de

Tormenta

(nivel mínimo

de marea)

Vías

de comunicación

Porcentaje de

afloramiento

rocoso

Estado

morfodinámico

Anchura de la

berma

≤ 5.5 m. Huracán

categoría 5 o

sin presencia

de marea de

tormenta.

Sin vía de

comunicación

≤ 5 m. Huracán

categoría 4

Camino/Terracería

≤ 2.5 m. Huracán

de categoría 3

Carretera de un

carril

≤ 2 m, huracán

categoría 2.

Carretera de

dos carriles

≤ 1.5 m. huracán

de categoría

1 o Tormenta

tropical

Vía de comunicación

primaria,

carretera de

clase A, cuatro

carriles o más.

> 4.5 % 3 - 4.5 % 1 - 3 % < 1% Sin afloramiento

rocoso

Acantilados y

afloramiento

rocoso.

>0.45 0.25 - 0.45 0.15- 0.25 < 0,15

Acantilados >60m 30-60m 15-30m <15m

rabilidad respectivamente, considerando a todos los indicadores con el mismo

nivel de jerarquía, bajo el supuesto que cada componente presente en la

zona costera es responsable de la dinámica costera y, por tanto, se encuentra

directamente relacionado con la vulnerabilidad. Posteriormente, se rasterizó

cada una de las variables y se procedió a la aplicación del índice, empleando

algebra de mapas en el software ArcGis 10.1 (esri, 2013). El resultado del índice

no se encuentra directamente asociado a una unidad de medida, sino que es

la expresión numérica de la vulnerabilidad costera.

313


314

CEMIE-Océano

Evaluación y zonificación de la vulnerabilidad

Índice de vulnerabilidad costera general

El resultado en el índice de vulnerabilidad costera general arroja un rango de

valores de 0.166 a 20.833, valores que se clasificaron en cinco rangos de muy

baja a muy alta vulnerabilidad, por medio del método natural breaks, revelando

que la zona frontal de la costa, desde el sur de la desembocadura del río

Limón y hasta la zona adyacente a la laguna el Llano, muestran los valores con

mayor vulnerabilidad, superando el valor de 3.14, que coincide con las áreas

más bajas de la costa. Esta es una zona donde no existe cobertura vegetal,

dado que los procesos eólico-marinos, de transporte y deposición se mantienen

activos o porque ha sido sustituida por zonas habitacionales, como es el

caso de la localidad Villa Rica. Por otra parte, a pesar de que ambas lagunas

se emplazan en las zonas más bajas de la costa, no poseen el mismo grado

de vulnerabilidad, siendo El Farallón menos vulnerable, por encontrarse bajo

la protección que ofrece el bloque levantado, al que le sobreyace el campo de

dunas Farallón, que es el área de menor vulnerabilidad con valores inferiores a

1.23 del índice. El área con menor vulnerabilidad corresponde a las áreas más

elevadas de la costa, donde además se ha conservado, casi en su totalidad, la

cobertura vegetal natural.

Índice de vulnerabilidad costera de la zona de influencia directa

Si bien en el índice general, la porción frontal de la costa muestra un comportamiento

casi homogéneo, con el análisis independiente para la zona de

influencia directa, donde se incluye una mayor cantidad de indicadores, puede

observarse una diferenciación del grado de vulnerabilidad. Los valores de mayor

vulnerabilidad son propios de la costa acumulativa, correspondiendo principalmente

a la llanura eólico-marina con presencia de dunas activas y playas

abiertas al mar; también en esta porción de la costa se presentan los menores

valores del parámetro de Dean, indicando playas reflectivas, donde el sedimento

no consolidado es removido constantemente, dejando al descubierto

plataformas de abrasión evidentes al norte del tómbolo. Así mismo, la zona con

el grado de vulnerabilidad más alto se presenta al sur de la boca de la laguna

El Llano, con valores mayores a 36.04, que al mismo tiempo corresponde al

área con mayor dinámica y donde se presentan las mayores tasas de cambio

para esta región (figura 17).

Zonificación de la vulnerabilidad costera

Con el fin de obtener un panorama general de la vulnerabilidad costera, se

decidió generar una zonificación, dividiéndola en tres rangos, que van desde

bajo a alto grado de vulnerabilidad. La zona de vulnerabilidad más alta corresponde

a la porción frontal de la costa septentrional, incluyendo la laguna El

Llano y la llanura eólica activa; el grado de vulnerabilidad media se presenta

en la depresión prelitoral, donde es posible encontrar dunas estabilizadas por


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Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 17. Mapa del índice de vulnerabilidad costera en la zona de influencia directa

de los procesos marinos.

la vegetación, al norte del tómbolo y hasta la laguna La Mancha, al sur; y por

último, la zona con menor vulnerabilidad corresponde al campo de dunas Farallón,

donde las dunas están estabilizadas y colonizadas por la vegetación, y en

el área al norte de la laguna El Farallón, donde los restos volcánicos forman un

lomerío bajo y el acantilado meridional del tómbolo Villa Rica, conocido como

Las Quebradas.

Vulnerabilidad y gestión costera

El principal objetivo de la aplicación del índice de vulnerabilidad costera es

identificar aquellas áreas que son afectadas por la erosión costera, debido a

la acción de los procesos hidrodinámicos (oleaje y corrientes), y por la inundación

episódica o permanente. La aplicación de este índice encuentra su principal

aplicación en los planes de manejo y gestión.

Si bien esta clase de procesos son comunes en la zona costera, por constituir

un ambiente de transición y presentar un alto dinamismo, los forzantes natura-

315


CEMIE-Océano

les y antrópicos alteran la mecánica natural del sistema, debido a alteraciones

como el cambio en el uso de suelo, la extracción de recursos naturales o la

colocación de ductos de hidrocarburos. En la costa norte del municipio de

Actopan, el predominio de actividades pecuarias y la sustitución de la cobertura

natural por pastos, alrededor de los cuerpos lagunares, aumentan la vulnerabilidad,

debido a que éstos constituyen ecosistemas de gran diversidad, que

dependen de los intercambios entre el continente y el mar.

Esta región cuenta con la designación ramsar, desde el 2005, y se han implementado

planes de manejo comunitario por Moreno-Casasola et al. (2015),

sin embargo, su aplicación ha sido complicada y las actividades económicas

existentes han alterado la morfodinámica de la zona. Esto se evidencia en la

erosión de playa Villa Rica; en la modificación de los aportes hídricos en la

laguna El Llano, provocando el azolvamiento, la disminución del volumen de

agua, el deterioro de los campos de dunas y del sistema litoral. Como se puede

observar en la figura 18, el área correspondiente a la laguna El Llano y la

playa Villa Rica presenta un mayor grado de vulnerabilidad. Esta misma zona

es la que tiene tasas de cambio superiores a -3.33 m/año y el azolvamiento

de la laguna El Llano, desde la década de los 70´s, como consecuencia de la

colocación de un gasoducto de pemex por la boca de la laguna, que limitó el

intercambio acuático y sedimentario. Este panorama clama por la pertinencia

de un plan de actividades de restauración ecológica, no solo ante la problemática

de erosión costera, sino también la contaminación por agroquímicos,

aguas residuales y la sobrepesca.

El deterioro ambiental de esta zona es un reflejo claro de la situación adversa

presente en la mayoría de las zonas costeras de México, todo propiciado principalmente

por una desorganizada gestión de la zona costera. A partir de la

aplicación del índice de su vulnerabilidad, se pueden generar planes de manejo

sostenibles y su control mediante monitoreo constante, con miras a evaluar

su eficacia y eficiencia y, de lo contrario, establecer las modificaciones necesarias

para lograrlas. Sin embargo, siempre se encuentran limitaciones para el

desarrollo de dichas actividades, debido a la deficiencia en la instrumentación

de políticas públicas, al exiguo apoyo gubernamental, al mal manejo ambiental

y a la falta de alternativas de actividades económicas que tengan incidencia

social.

Conclusiones

En la zona costera confluyen una gran cantidad de factores y procesos con

sus manifestaciones físicas, que le dan características particulares, por lo que

es necesario resaltar que éstas no son entidades homogéneas, a pesar de

que presenten procesos similares. En este sentido, el índice de vulnerabilidad

costera, por sí mismo, no engloba la totalidad de factores que intervienen en

los litorales, por lo que la aplicación de métodos de reducción de la dimensio-

316


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Figura 18. Zonificación de la vulnerabilidad costera.

nalidad, como lo es el análisis de redundancia, es posible definir cuáles son

las variables que determinan, en mayor medida, la vulnerabilidad costera sin

perder demasiada información valiosa.

Los índices son una herramienta de síntesis, que permiten determinar la vulnerabilidad

costera y distinguir las áreas que son más propensas a la inundación

o a la erosión, de acuerdo con sus características físico-geográficas.

El tomar como base a índices aplicados y calculados en otras áreas y a distintas

escalas, permite conocer las limitantes de éstos, al resaltar la reducida

cantidad de recursos para conseguir información, a nivel local, y al resaltar la

heterogeneidad de los ambientes. El análisis de la vulnerabilidad física de la

317


CEMIE-Océano

costa resalta gran cantidad de interrelaciones existentes y la pérdida de información

siempre presente en los análisis estadísticos, por lo tanto, la adaptación

de un índice de vulnerabilidad costera, mediante análisis de estadística

multivariada, amplia el panorama dentro de los análisis de procesos costeros

y es una metodología que puede adaptarse para usarse a distintas escalas.

El índice de vulnerabilidad ofrece una perspectiva general de la vulnerabilidad

costera y constituye una herramienta de aplicación simple, dada la facilidad

de ajuste de los parámetros y del alcance multiescalar, no obstante, no se

puede aceptar como una verdad absoluta, pues ofrece un modelo aproximado

a la realidad. El hecho de que múltiples variables se hayan descartado, no

quiere decir que no contribuyan, en alguna medida, a la vulnerabilidad costera,

ejemplo de esto es la tasa de cambio de la línea de costa. Si se compara el índice,

la vulnerabilidad costera refleja claramente la relación existente entre las

características morfológicas y la dinámica regional, pues las áreas con el grado

de vulnerabilidad más alto también corresponden a las zonas con los cambios

máximos en la costa, en su paisaje, en la sustitución de la cobertura natural y

el fomento de las zonas de urbanización.

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para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

DOI: 10.26359/EPOMEX.CEMIE0220226

6

Aproximaciones Espaciales

del Análisis Multitemporal

de la Cobertura Terrestre

y del Uso de Suelo (2000-2017)

Ayesa Martínez Serrano

Escuela Nacional de Estudios Superiores

Resumen

El análisis multitemporal y los cambios en los espacios naturales a que están

sometidos los territorios son cada vez más significativos y demuestran las interacciones

entre las sociedades y los ecosistemas terrestres y marinos que les

sirven de soporte. Siguiendo esta línea de pensamiento, el dinamismo de los

paisajes agudiza la necesidad de disponer de información cualitativa y georreferenciada

actualizada de estos espacios. La clasificación de los espacios terrestres,

según su capacidad de uso, es un ordenamiento constante de carácter

práctico e interpretativo, basado en la aptitud natural que presenta el suelo bajo

diferentes usos específicos. Por otra parte, el concepto de cobertura terrestre

implica una valoración de cantidad de superficie terrestre, a diferencia de la

323


CEMIE-Océano

cubierta, que es un concepto solamente cualitativo. Para evaluar el cambio de

coberturas terrestres y usos del suelo se recomienda el uso de herramientas

como los Sistemas de Información Geográfica (SIG) (Trucíos et al., 2010 y 2011),

para conocer la ubicación y cuantificación de áreas que definan las tendencias

de posibles procesos de deforestación, degradación (Palacio et al., 2004; Berlanga

et al., 2009).

La percepción remota del territorio constituye una de las herramientas más importante

de los últimos tiempos, disponibles para los estudios de los recursos

naturales. No solamente es de gran utilidad en el proceso de investigación, en

general, sino que es especialmente valiosa para detectar fenómenos y producir

mapas de diversas temáticas cuando, como es frecuente, no existen descripciones

detalladas de sus efectos y evolución; su empleo proporciona bases para

implementar medidas encaminadas a reducir los impactos sociales y económicos

de desastres potenciales. La imagen espacial o satelital es una útil fuente

de información, tanto como un procedimiento adicional para mejorar información

ya existente, como para solucionar los problemas de incompatibilidad de

las unidades espaciales geográficas, que se generan en diferentes proyectos

o informes.

En este trabajo se presenta una aproximación multiescalar en dos sectores de

la costa del estado de Veracruz, a través de la descripción de los cambios en

la cobertura y uso del suelo. Se calculan los cambios, intercambios y transiciones

sistemáticas que afectan la pérdida de la cobertura vegetal, utilizando la

matriz de tabulación cruzada, donde se aprecie la dinámica entre categorías,

con el uso de Sistema de Información Geográfica como herramienta de análisis.

Los resultados muestran todos los escenarios en función de los procesos de

cambios ocurridos a través del análisis de la tabla cruzada de las coberturas, lo

que permitió conocer y explicar de manera holística los cambios en la cobertura

terrestre, intentando aproximarnos a la realidad geográfica de este tipo de

procesos, donde la interrelación de factores físicos y humanos se presenta de

manera conjunta.

Palabras clave: multitemporal, cobertura terrestre, uso del suelo, análisis espacial,

Veracruz.

Abstract

The multi-temporal analysis and the changes in the natural spaces to which

the territories are subjected are increasingly significant and demonstrate the

interactions between societies and the terrestrial and marine ecosystems that

support them. Following this line of thought, the dynamism of landscapes exacerbates

the need for updated qualitative and georeferenced information on

these spaces. The classification of terrestrial spaces, according to their capacity

for use, is a constant ordering of a practical and interpretive nature, based on

the natural aptitude that the land presents under different specific uses. On the

other hand, the concept of land cover implies an assessment of the amount of

land surface, unlike cover, which is only a qualitative concept. To evaluate the

change in land cover and land use, the use of tools such as Geographic Information

Systems (GIS) (Trucíos et al., 2010 and 2011) is recommended, to know the

324


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

location and quantification of areas that define the trends of possible processes

of deforestation, degradation (Palacio et al., 2004; Berlanga et al., 2009).

The remote sensing of the territory constitutes one of the most important tools

of recent times, available for the study of natural resources. Not only is it very

useful in the research process, in general, but it is especially valuable for detecting

phenomena and producing maps on various topics when, as is often the

case, there are no detailed descriptions of their effects and evolution; its use

provides the basis for implementing measures aimed at reducing the social and

economic impacts of potential disasters. The spatial or satellite image is a useful

source of information, both as an additional procedure to improve existing

information, and to solve problems of incompatibility of geographic spatial units,

which are generated in different projects or reports.

In this work, a multiscale approach is presented in two sectors of the coast of the

state of Veracruz, through the description of changes in land cover and use. The

systematic changes, exchanges and transitions that affect the loss of plant cover

are calculated, using the cross-tabulation matrix, where the dynamics between

categories are appreciated, with the use of the Geographic Information System

as an analysis tool. The results show all the scenarios based on the processes of

changes that occurred through the analysis of the cross table of the coverages,

which allowed knowing and explaining in a holistic way the changes in the terrestrial

cover, trying to approach the geographical reality of this type of processes,

where the interrelation of physical and human factors is presented jointly.

Keywords: multitemporal, land cover, land use, spatial análisis, Veracruz.

La clasificación es una representación abstracta de la situación real en el

terreno, utilizando criterios de diagnóstico bien definidos: los clasificadores.

Sokal (1974) la definió como “el arreglo u ordenamiento de objetos en

grupos o conjuntos sobre la base de sus relaciones”. Una clasificación describe

el esquema sistemático con los nombres de las clases, los criterios utilizados

para distinguirlos y la relación entre clases. Un factor crítico en la implementación

de este tipo de actividades globales es la disponibilidad de un sistema de

clasificación de la cobertura de la Tierra, que sea común o estándar y armonizado,

que provea una base confiable para la interacción entre las actividades

cada vez más crecientes de mapeo y monitoreo de la cobertura de la Tierra,

tanto a nivel nacional, regional y global (Anderson et al., 2001; fao, 2005; Di

Gregorio et al., 1998; Miner, 2011).

La clasificación de los espacios terrestres, según su capacidad de uso, es

un ordenamiento constante de carácter práctico e interpretativo, basado en la

aptitud natural que presenta el suelo para producir constantemente, bajo tratamiento

continuo y usos específicos. Por otra parte, el concepto de cobertura

terrestre implica una valoración de cantidad de superficie terrestre, a diferencia

de la cubierta, que es un concepto solamente cualitativo. Es por ello, que

la cobertura terrestre se define como la cubierta (bio) física observada sobre la

superficie de la Tierra (fao, 2005). Este último concepto establece el vínculo

325


326

CEMIE-Océano

estrecho que existe entre cobertura y cubierta, lo cual justifica que en áreas

donde la superficie terrestre consiste en roca o suelo desnudo, se describe

más a la tierra misma que a la cobertura correspondiente, no obstante, en la

práctica usualmente se incluye en la clasificación de cobertura terrestre, sobre

la base de considerar la roca o el suelo, en sí mismo, forman parte de la cubierta

(bio) física de la superficie terrestre (inegi, 2009).

El diseño de la tipología de los usos del suelo y de las coberturas terrestres

requiere una clasificación estandarizada de los espacios, que permita la integración

de la tipificación de éstos en una misma tipología. Por tanto, conceptualmente,

hay que diferenciar entre los términos de cobertura terrestre y uso

del suelo (inegi, 2009).

La cobertura terrestre se refiere al aspecto morfológico y tangible del suelo,

comprende todos los elementos que hacen parte del recubrimiento de la superficie

terrestre, de origen natural o cultural (antrópico).

Por otra parte, el uso del suelo se refiere a las funciones que se desarrollan

sobre las cubiertas, es la calificación de todas las actividades realizadas por

el hombre sobre la cobertura terrestre, de forma parcial o permanente, con la

intención de cambiarla o mantenerla, para obtener un producto o beneficio.

En resumen, se puede afirmar que la misma cobertura terrestre puede soportar

diferentes usos y un mismo uso puede desarrollarse sobre diferentes coberturas

terrestres. Existen diferentes tipos de cobertura las cuales se agrupan

en diferentes niveles jerárquicos de acuerdo con sus características morfológicas.

Las leyendas jerárquicas tienen una estructura interna de niveles, donde

cada nivel inferior representa una clase o subclase de nivel superior con el

que comparte todas sus propiedades generales. Por lo que la tipología de la

cobertura terrestre y del uso del suelo es un sistema complejo multivariable,

que además es dependiente de la escala de trabajo, ya que ésta define el nivel

inferior que se puede establecer.

Por otra parte, la vegetación es un término general que está vinculado, tanto

a la biología como a la geografía, y alude al conjunto de plantas o vegetales

que se encuentra en una determinada zona, región, país, ciudad, etc., que

dan lugar a la delimitación de los paisajes. El concepto de vegetación no tiene

referencia directa a un taxón específico, formas de vida, estructura, extensión

u otras características botánicas o geográficas específicas. Quizás el sinónimo

más cercano es la comunidad de plantas, pero la vegetación puede y suele hacer

referencia a una gama de escalas espaciales más amplias que la flora, que

incluye escalas tan grandes como la global. Así, el término vegetación abarca

desde selvas a manglares costeros, corteza desértica, hierbas salvajes hasta

campos de cultivos o jardines y pastos (inegi, 2013).

Estas agrupaciones involucran, tanto a aquellas especies autóctonas del lugar,

como a aquellas que son importadas por diferentes medios, ya sea con o

sin la intervención del hombre. La inmensa variedad de plantas que puedan

formar parte de estos conjuntos va a variar fundamentalmente, según deter-


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

minados factores, principalmente climáticos, como pueden ser la humedad, la

temperatura, o las precipitaciones; que permitirán la subsistencia de las mismas,

es por ello que existen distintas clasificaciones de “vegetación”, según

el medio en el que se encuentra (acuática, halófila, gipsófila, etc.), o según las

coordenadas en las que se encuentra (selva, bosque, sabana, etc.).

De acuerdo con el inegi en la publicación sict (2009): …“La vegetación se

define, de acuerdo con lo que mencionan diferentes autores como: el conjunto

de plantas que habitan en una región, analizado desde el punto de vista de

las comunidades bióticas que lo forman (Rzedowski, 2006), o bien: unidades

fitogeográficas muy amplias, de tipo ecológico-fisonómico (González, 2004)…”.

Los mismos autores plantean que el término de vegetación es confundido o

se considera sinónimo del tipo de vegetación que se refiere a: una clase de

comunidad vegetal o vegetación definida con base a características florísticas

y/o fisonómicas compartidas o también con el concepto de vegetación existente,

que se refiere a la cobertura vegetal, o composición florística y estructura

de la vegetación que se encuentra en un lugar determinado en la actualidad.

En un estudio de cambio de uso de suelo (semarnat, 2008), el Instituto Nacional

de Estadística y Geografía reporta la pérdida de 222 mil km 2 de selvas,

129 mil de bosques, 51 mil de matorrales y 60 mil de pastizales, tan solo de 1970

a 1993, y 14 millones de ha de bosques, selvas, matorrales y pastizales fueron

alterados y remplazados por comunidades secundarias a un ritmo de 823 mil

ha por año, afectando principalmente a bosques y selvas. Dicha pérdida implica

problemáticas en azolvamiento de cuerpos superficiales y disminución

de la recarga de los acuíferos por las características que tiene la vegetación

respecto al escurrimiento superficial (López, 1998; Viramontes et al., 2004).

Para evaluar el cambio de coberturas terrestres y usos del suelo se recomienda

el uso de herramientas como los Sistemas de Información Geográfica

(sig) (Trucíos et al., 2010, 2011), para conocer la ubicación y cuantificación de

áreas que definan las tendencias de posibles procesos de deforestación y degradación

(Palacio et al., 2004; Berlanga et al., 2009).

En este trabajo se presenta una aproximación multiescalar en dos sectores

de la costa del estado de Veracruz, a través de la descripción de los cambios

en la cobertura y uso del suelo. Se calculan los cambios, intercambios y transiciones

sistemáticas que afectan la pérdida de la cobertura vegetal, utilizando

la matriz de tabulación cruzada, donde se aprecie la dinámica entre categorías,

con el uso de Sistema de Información Geográfica como herramienta de

análisis.

Antecedentes

Existen diversos estudios a partir de clasificaciones de la cubierta terrestre,

a nivel internacional y nacional. Al respecto, la Organización de las Naciones

Unidas para la Agricultura y la Alimentación señala como causas del cambio de

327


CEMIE-Océano

uso de suelo en América del Norte al incremento poblacional, al bajo desarrollo

económico, a la falta de políticas e instituciones basadas en la comunidad y

a la falta de impulso a la ciencia y tecnología (fao, 2005).

En México, se retoma la cartografía oficial de ortofotos e imágenes de satélite,

generada por el inegi, y creando productos denominados de uso de suelo y

vegetación, escala 1:250 000. Esta información cubre la totalidad del territorio

nacional y para el se han realizado cinco series: Serie I (elaborada en la década

de 1980); Serie II (desarrollada en la década de 1990). Serie III (elaborada en

el periodo 2002-2005), Serie IV (obtenida en el periodo 2007-2010) y Serie V

(generada en el periodo 2011-2013) y representa una importante fuente de información,

que apoya los estudios temporales de las comunidades vegetales

y en la generación de información estadística del estado de los recursos naturales,

así como el monitoreo de la cubierta vegetal de México y los principales

usos del suelo que se desarrollan. A continuación, en la tabla 1, se aprecian

algunos de los principales resultados, a nivel nacional, de la clasificación y la

cartografía de la vegetación y del uso del suelo.

El análisis del cambio en la cobertura y uso del suelo (accus) permite entender

las causas y consecuencias de los procesos de degradación, desertificación,

disminución de la biodiversidad y, en general, la pérdida del capital

natural y cultural. Desde esta perspectiva es relevante la generación de bases

de datos de cambio de cobertura y uso del suelo para documentar diferentes

procesos antes descritos (Mas et al., 2003).

Materiales y métodos

El Sistema de Clasificación de la Cobertura de la Tierra (ccs) es un sistema

estandarizado previamente, diseñado para satisfacer los requerimientos específicos

de los usuarios, permitiendo la generación de cartografía, independientemente

de la escala o de los medios utilizados para el mismo. Este sistema

facilita la comparación de clases de cobertura de la Tierra sin importar la escala

de mapeo, el tipo de cobertura, el método de recolección de datos o la

ubicación geográfica.

La fotografía aérea y la imagen espacial son materiales que permiten un

acercamiento multiescalar del paisaje, donde el predominio de un componente

varía según el grado de detalle que se establezca. De esta manera, se han

establecido tres niveles jerárquicos que, al responder una doble función de

orden y clasificación, son también taxonómicos (López y López, 1985). El primer

rango taxonómico se refiere a las clases (coberturas) de carácter general

que son excluyentes entre sí, y a su interior continúan subclases con mayor

detalle, que mantienen un sentido interno, debido a los rangos taxonómicos,

que las clasifican y las jerarquizan. Por lo tanto, se establece la relación entre

coberturas del paisaje, la resolución espacial de los materiales y la escala de

observación.

328


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Títulos

Tabla 1. Relación de clasificaciones de tipos de vegetación del estado de Veracruz

por diferentes autores y corte temporal.

Carta de

Vegetación y

Uso del suelo

(compilado)

Ambientes

Terrestres

(versión digital

gratuita)

Cobertura

vegetal original

en México-

Estado

de Veracruz

Carta de Vegetación

y Uso

del suelo serie

V del INEGI

del 2016

Vegetación

y uso de suelo

Escala 1: 1 000 000 S/D S/D 1: 250 000 S/D

Tipos

de Vegetación

Descripción

y autores

Bosque de encino

Manglar

Sabana

Selva alta perennifolia

Selva baja caducifolia

Vegetación acuática

Vegetación de

dunas costeras

Agricultura de

humedad

Agricultura de

riego

Agricultura de

temporal

Zona urbana

Pastizal cultivado

Cuerpo de agua

Este mapa presenta

una agrupación

de las 244 clases

de uso del suelo

y vegetación del

mapa de INEGI-

INE (1996) a

escala 1:1 000 000,

reduciéndose a 54

clases.

Bosque tropical

perennifolio

Bosque mesófilo

de montaña

Bosque de encino

Bosque tropical

caducifolio

Bosque tropical

subcaducifolio

Bosque de pino

Matorral xerófilo

Bosque de pino-encino

Pastizal

Bosque de galería o

vegetación riparia

Vegetación de

dunas costeras

Sabana

Popal-Tular

Manglar

Bosque de abeto

(Abies)

Palmar

Vegetación de

páramos de altura

Bosque de táscate

(Juniperus)

Vegetación secundaria

Resumen ejecutivo

de CONABIO

Gonzalo Castillo-Campos

Sergio Avendaño

Reyes

María Elena Medina

Abreu (CONABIO,

1999)

Selva húmeda

Selva subhúmeda

Vegetación de

galería

Vegetación halófila

y gipsófila

Bosque mesófilo

de montaña

Bosque templado

Humedales

Matorral xerófilo

Pastizal natural

Áreas sin vegetación

aparente

Otros

Tipos de vegetación

del estado

de Veracruz de

Rolando Hernández

Díaz docente

en la Secretaría

de Educación de

Veracruz

Vegetación secundaria

arbórea

Bosque de encino

Selva alta perennifolia

Selva baja caducifolia

Vegetación secundaria

arbustiva

Selva alta perennifolia

y sub-perennifolia

Selva baja caducifolia

Bosque de encino

Manglar

Vegetación de dunas

costeras

Vegetación de galería

Vegetación halófila

hidrófila

Popal

Tular

Sabanoide

Pastizal cultivado

Asentamientos

humanos

Desprovisto de

vegetación

Cuerpo de agua

Contiene los elementos

que integran la 5

serie de información

de Uso del suelo, y

es una actualización

de las publicadas

en 1980, 2005,

2009 y 2012, con el

objeto de apoyar la

interpretación de la

información de Uso

del Suelo y Vegetación

escala 1:250 000

serie V, generada por

el INEGI durante el

periodo 2011 y 2013.

Año 1996 1999 2014 2016 S / f

Fuente

CONABIO

Cartografía

CONABIO

Clasificación

Secretaría de

Educación Veracruz

Clasificación

Leyenda: S/D: sin datos. Fuente: Elaboración propia a partir de la revisión de trabajos.

INEGI

Cartografía

Selva alta y mediana

Selva baja

Bosque de pino

Bosque de encino

Manglar

Sabana

Vegetación de dunas

costeras

Vegetación hidrófila

Edward Alan Ellis

y Marisol Martínez

Bello

Universidad

Veracruzana

Clasificación

329


CEMIE-Océano

La metodología propuesta para clasificar la cobertura terrestre y el uso del

suelo sigue los siguientes pasos:

• Seleccionar las fotografías e imágenes satelitales

• Establecer el sistema de clasificación

• Definir el área mínima cartografiable

• Establecer las regiones de interés para la interpretación y clasificación

• Clasificación supervisada mediante el procesamiento digital de las imágenes

• Generación de productos cartográficos

• Análisis de tendencia de cambio de las coberturas terrestres y del uso

del suelo

Materiales

Luego de la compilación de la información para la elección de insumos a utilizar,

la base de datos se generó a partir de la interpretación monoscópica de la

fotografía aérea obtenida de los vuelos elaborados por inegi, en abril de 1995,

a escala 1:75,000; ortofotos procesadas por inegi con resolución espacial de

1.5 m, con fechas de 1995 al 2001 (predominando 2000), a escala 1: 20 000,

considerándose como la imagen origen, en comparación con la interpretación

de la imagen de satélite del sensor spot 7, de alta resolución, con información

de 2017 (tabla 2), haciendo referencia a la información actual.

Sistema de clasificación (leyenda temática)

El sistema de clasificación (leyenda temática) para la generación de geo-información

relacionada con la cobertura terrestre y el uso del suelo, ha sido construido

de forma jerárquica, con un primer nivel general que corresponde a las

clases de cobertura/uso definido y adaptado para el área de estudio (tabla 3),

de acuerdo con la revisión de los trabajos e informes técnicos antecedentes.

Descripción de las categorías seleccionadas:

1. Vegetación. La cobertura vegetal puede ser definida como la capa de vegetación

natural que cubre la superficie terrestre, comprendiendo una amplia

gama de biomasas con diferentes características fisonómicas y ambientales

que van desde pastizales hasta las áreas cubiertas por bosques naturales

(inegi, 2013).

Tabla 2. Relación de fotografías e imágenes compiladas.

Nombre Año Escala

Resolución

Espacial (m)

L182F3_0495 1995 1: 75 000 0.6

Ortofoto _ panINEGI 2000 1: 20 000 1.5

SPOT 7 2017 1: 25 000 1.5

Fuente: Elaboración propia a partir de la compilación de la información disponible.

330


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Tabla 3. Leyenda temática en función de la Cobertura terrestre

y Uso del Suelo, Nivel I y II.

Clase _ nivel I

(Cobertura terrestre)

Vegetación

Agricultura

Sin vegetación

Hidrografía

Zona Urbana

Manglar

Clase _ nivel II

(Uso del Suelo)

Vegetación secundaria arbórea

Vegetación secundaria arbustiva

Vegetación de dunas costeras

Pastizal

Otra Vegetación

Agrícola - Pecuaria

Arena

Cuerpos de agua

Asentamientos humanos

Desarrollo antrópico

Pista de aviación

Viales

Fuente: Elaboración propia a partir de la revisión de trabajos.

• Manglar: es una comunidad vegetal leñosa, densa, arbórea o arbustiva de

1 a 30 metros de altura compuesta de una o varias especies de mangle,

poca presencia de especies herbáceas y enredaderas. Las especies que

componen al manglar son de hoja perenne, algo suculenta y de borde

entero. En México prevalecen cuatro especies de mangle: Rhizophora

mangle (mangle rojo), Avicennia germinans (mangle negro), Laguncularia

racemosa (mangle blanco) y Conocarpus erectus (Mangle gris o botoncillo).

El manglar pertenece a la clasificación de humedales costeros.

• Vegetación secundaria: estado sucesional de la vegetación. Se indica alguna

fase de vegetación secundaria, cuando hay algún tipo de indicio de

que la vegetación original fue eliminada o perturbada a un grado en el

que ha sido modificada profundamente.

• Vegetación secundaria arbustiva o arbórea: fase sucesional secundaria

de la vegetación con predominancia de arbustos. Puede ser sustituida o

no por una fase arbórea. Con el tiempo puede dar lugar a una formación

vegetal similar a la vegetación original (inegi, 2013).

• Vegetación de dunas costeras: es un ecosistema costero formado por

montículos de arena o granos de origen biológico, producto de la desintegración

de coral y de conchas de moluscos. La vegetación de estos lugares

se le considera pionera, son los principales forjadores de substrato,

dando comienzo a las sucesiones ecológicas de las comunidades vegetativas

terrestres. Dentro de la vegetación de las dunas costeras predomi-

331


CEMIE-Océano

nan las especies herbáceas, en otras los matorrales arbustivos, especies

arbóreas o también pueden estar mezcladas. A las comunidades vegetales

de dunas costeras se les denomina halófitos por vivir en suelos con

altos contenidos en sales solubles. Dentro de las especies más comunes

en las dunas costeras encontramos a: el chamiso (Atriplex canescens),

verdolaga de playa (Sesuvium portulacastrum), bejuco de playa (Ipomea

pes-caprae), chechén negro (Metopium brownei), palmera plateada (Coccothrinax

readii), entre otras.

• Pastizal: comunidades herbáceas en las que predominan las especies de

gramíneas o graminoides; estas comunidades están determinadas por

condiciones naturales de clima y suelo.

• Otra vegetación: referida al conjunto de especies vegetales que habitan

una región, de acuerdo con el Sistema de Clasificación de la Vegetación

del inegi. Puede abarcar el bosque natural caracterizado por su heterogeneidad

y su diversidad estructural, con alturas que oscilan entre 2 y 30

m, que se distribuyen desde formas compactas a pequeñas comunidades

arbustivas. También se refiere a los matorrales y pastizales que implica

la vegetación de popal o tular, combinado con vegetación arbustiva de

densidad y altura variable.

2. Agricultura. Comprende toda forma de agricultura primordialmente, aquí se

incluyen los diferentes sistemas manejados por el hombre y que constituyen

una cubierta de vegetación modificada por el mismo. Comprende áreas de

cultivos permanentes, transitorios y misceláneos o especializados.

• Agrícola: son áreas de producción de cultivos, obtenidos para su utilización

por el ser humano ya sea como alimentos, forrajes, ornamental o

industrial.

• Pecuario: lugares donde se realiza la explotación ganadera de manera

intensiva o extensiva para la obtención de diferentes productos (carne,

leche, huevo, etcétera).

3. Sin vegetación. Esta cobertura se relaciona con aquellos suelos que han

experimentado diferentes procesos, bien sea de origen natural o antrópico. En

este caso se empleó el término para interpretar los depósitos de sedimentos

no consolidados, que varían entre arena y grava, sujetos a la acción del viento

y las mareas.

4. Hidrografía. Se refiere a todos los cuerpos de agua existentes en el área, ya

sean de carácter artificial o natural.

5. Zona urbana. Relacionado con toda la actividad antrópica sobre el espacio,

de acuerdo con la densidad o consolidación de las infraestructuras.

Área mínima cartografiable y escala de observación

Para la interpretación, clasificación y delimitación de las unidades básicas de

análisis de la cobertura y el uso del suelo, se deben utilizar criterios que permitan

definir las escalas de representación cartográfica para estas temáticas.

332


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Se debe encontrar el tamaño de píxel adecuado, que cumpla una escala de

salida cartográfica y que además permita generar una cartografía temática con

un área mínima cartografiable. El principio del área mínima cartografiable (amc)

permite lograr coherencia en la representación espacial y eficiencia en la lectura

y utilidad del mapa de salida, lo que indica que, a partir de determinada área

espacial, los polígonos deben ser generalizados (Salichtchev, 1979). A nivel internacional,

el amc más empleada es de 5 x 5 mm y en México se ha usado de

manera indistinta de 2 x 2 mm, a 6 x 6 mm para la delimitación de cobertura

y uso del suelo. En esta investigación, se toma en cuenta además otro factor

importante: la resolución espacial de la fotografía aérea y de la imagen que

define la Unidad Mínima Interpretable (umi). De acuerdo con los criterios de

Bosque (1997), en una imagen digital para establecer la umi se debe tener en

cuenta que la longitud del pixel debe ser la mitad de la longitud más pequeña

que sea necesario representar. Algunas metodologías consideran que para el

tema de coberturas y /o usos de suelo el área mínima cartografiable se establecerá

según el orden, la escala de presentación y el sensor remoto. Para ello se

tomó la referencia de Salichtchev (1979), en la cual deberán considerar un área

mínima de 40 000 m 2 en una escala de 1:50 000.

A partir de este análisis, en el área de estudio y la imagen espacial, se establecen

los criterios que se emplean para realizar la clasificación, de la cobertura

terrestre y el uso del suelo en el territorio de estudio, los cuales se muestran

en la tabla 4.

Patrones de interpretación en la fotografía

y la imagen (Regiones de Interés)

La clasificación de una imagen multiespectral es en gran medida automatizada,

el proceso de entrenamiento requiere de una gran interacción entre el intérprete

y la información proporcionada por la imagen, además este proceso

requiere de información secundaria y de un conocimiento del área geográfica

en cuestión.

El principal objetivo de la fase de entrenamiento es reunir un grupo de estadísticas

que describan el patrón de respuesta espectral para cada clase o tipo

Satelital

Tabla 4. Área mínima cartografiable y escala de observación.

Resolución

espacial (m)

Escala

Área Mínima

Cartografiable

(4 x 4 mm), (en ha)

Escala de

Observación

L182F3_0495 0.6 1: 75 000 2 1: 7 000

Ortofoto _ panINEGI 1.5 1: 20 000 2

SPOT6 1.5 1: 25 000 2

Fuente: Elaboración propia a partir de la revisión de Salichtchev (1979).

333


CEMIE-Océano

de cobertura de la Tierra presentes en la imagen. Para lograr resultados de

clasificación aceptables, es importante que las regiones de interés (roi, por

sus siglas en inglés) sean representativas y completas. La selección de áreas

de entrenamiento permitió obtener las signaturas espectrales para cada una

de las categorías temáticas y para cada uno de los años de estudio (tabla 5).

Clasificación automática mediante

el procesamiento digital de las imágenes

La clasificación automática es parte de las herramientas del Procesamiento

Digital de Imágenes, se trata de categorizar automáticamente todos los píxeles

en una o diversas clases de cobertura. Esta información categorizada se utiliza

Tabla 5. Patrones de interpretación. Regiones de interés.

Clase_nivel I Clase_Nivel II Patrón de Interpretación

Manglar

Bosque

Otra vegetación

Vegetación de

Dunas Costeras

Agricultura

Agrícola-Pecuaria

Zona Urbana

Asentamientos

Humanos

Viales

Hidrología

Cuerpos de Agua

Sin vegetación

Arena

Fuente: Elaboración propia a partir de la interpretación visual en las fotografías y la imagen.

334


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

posteriormente para generar mapas temáticos. En este caso, el patrón espectral

presente dentro de la información de cada pixel se usa como una base

numérica para la categorización; es por ello, que diferentes tipos de objetos

presentan diferentes combinaciones de nd (números digitales), basados en

su inherente reflectancia espectral y propiedades de emisividad. Existen diferentes

tipos de patrones que permiten la categorización de los pixeles de una

imagen, como son patrones espectrales, temporales y espaciales.

Clasificación supervisada

El método supervisado requiere del conocimiento de la zona de estudio, adquirido

por experiencia previa o por la realización de un trabajo de campo. Es

decir, que el intérprete debe tener previo conocimiento del área de interés,

para poder interpretar y delimitar sobre la imagen, áreas suficientemente representativas,

denominadas áreas o regiones de interés (roi), de cada una

de las categorías representadas y que forman parte de la leyenda (Chuvieco,

2008). En este tipo de clasificación, el analista “supervisa” el proceso de categorización

de píxeles, entrenando al algoritmo de la computadora, por medio

de descriptores numéricos para cada una de las categorías presentes en la

escena analizada. Para ello, se generan áreas de entrenamiento en regiones

de interés representativas de la zona analizada. Posteriormente, estas áreas

son usadas como las “interpretaciones numéricas clave”, que representan los

atributos espectrales para cada objeto de interés.

Existen diversos procedimientos matemáticos para analizar los patrones espectrales

por medio de la clasificación supervisada como son: Máxima probabilidad

(Maximum Likelihood), Distancia Mínima (Minimum Distance), Paralelepípedos

(Parallelepiped) y Ángulo espectral (Spectral Angle Mapper).

Para la generación cartográfica en este trabajo, luego de diversas pruebas

realizadas con diferentes clasificadores, se optó por usar el método de máxima

probabilidad. Este clasificador gaussiano evalúa cuantitativamente (por medio

de la varianza y covarianza), la probabilidad que un píxel desconocido de las

categorías de la leyenda, a través de sus patrones de respuesta espectral al

momento de clasificar un píxel desconocido. Este clasificador se selecciona

por tres motivos: en primer lugar, es generalizable a toda el área, se obtienen

resultados similares independientemente del intérprete y permitió obtener resultados

en un tiempo prudencial.

Análisis de tendencia de cambio

de las coberturas terrestres y el uso del suelo

Para analizar los cambios y transiciones más significativos en las distintas coberturas

y usos de suelo se realizaron matrices de tabulación cruzada o matrices

de cambios en área (ha) entre los mapas del tiempo 1 (1995), tiempo 2

(2000) y tiempo 3 (2017). En la matriz de cambio, las filas contienen la superficie

de las categorías en el tiempo 1 (se le asigna un código: numeración del

1 al 8) y en las columnas muestran la superficie de las mismas categorías en

335


CEMIE-Océano

el tiempo 2 (se le asigna un código: numeración del 10 al 80). Posteriormente,

mediante técnicas en el ArcGis, se calcula la matriz para obtener los cambios

de las categorías.

La sobreposición de mapas temáticos de dos fechas (tiempo 1 y tiempo 2)

facilita visualmente la apreciación de los cambios de ocupación del suelo y su

comparación mediante la matriz de cambio nos permite calcular la superficie y

localizar los procesos de cambios.

Requerimientos tecnológicos

Las tecnologías para la interpretación y la generación de geo-información para

el análisis de cobertura y uso de la tierra son: Software envi, Software ArcGis

y Excel.

Resultados

La matriz de contingencia obtenida mediante la aplicación del algoritmo de

clasificación de máxima verosimilitud a las muestras de entrenamiento indica

que todas las categorías presentan porcentajes de acierto superiores al 80%,

lo cual confirma la buena separabilidad espectral en cada una de las categorías

elegidas. Una vez validada la separabilidad espectral entre las distintas

unidades temáticas del área de estudio, se procedió a aplicar el método de

clasificación de máxima verosimilitud para obtener el mapa de coberturas y

uso de suelo.

Sector costero Barra de Cazones, Veracruz_ 1995-2017

1995

La interpretación y clasificación supervisada de la información en la fotografía

aérea de 1995, muestra el predominio de la cobertura agrícola-pecuaria, con el

66.7 %, seguido de la cobertura de otra vegetación, con el 10.2 %, la categoría

desarrollo antrópico, con el 8.2 % y el cuerpo de agua, con el 7.8 %; el resto de

las coberturas no sobrepasan las 4 hectáreas (tabla 6, figura 1).

La distribución espacial de las coberturas clasificadas coincide con el predominio

de la actividad Agrícola-Pecuaria. Al interior de la clase Desarrollo

Antrópico es importante mencionar que se observa una pista de aviación. Se

aprecian algunos conjuntos de cobertura vegetal de mangle asociados al cuerpo

de agua principal del río Cazones. Se clasifican coberturas como otra vegetación

dispersas en toda el área, que contiene conjuntos arbustivos de más de

2 metros de altura asociado a matorrales.

2000

La clasificación supervisada de la cobertura terrestre y el uso del suelo para el

2000, muestra que sigue existiendo el predominio de la cobertura agrícola-pecuaria

del 66.2 %, seguido de la cobertura vegetal de otra vegetación, con el

9.7 %, el desarrollo antrópico, con el 8.3 % y el cuerpo de agua, con el 8.6 %,

336


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Tabla 6. Clasificación supervisada de la cobertura terrestre y el uso del suelo_1995.

Clase _ nivel I

(Cobertura terrestre)

Vegetación

Clase _ Nivel II

(Uso del Suelo)

Área

(ha)

Porcentaje

(%)

Manglar 23.8 3.42

Vegetación de dunas

costeras

8.5 1.22

Otra vegetación 71.1 10.24

Agricultura Agrícola-pecuaria 463.2 66.67

Zona urbana

Desarrollo antrópico 56.7 8.16

Viales 5.5 0.79

Hidrografía Cuerpos de agua 54.5 7.85

Sin vegetación Arena 11.4 1.64

Total 694.8 100

Fuente: Elaboración propia a partir del análisis estadístico en Arcgis 10.2.

Figura 1. Clasificación supervisada de la cobertura terrestre y el uso del suelo_1995.

Fuente: Elaboración propia a partir de la interpretación y clasificación supervisada en la

L182F3_0495-1995.

337


338

CEMIE-Océano

no obstante, se aprecian pequeñas variaciones en las superficies obtenidas

(tabla 7; figura 2).

El análisis de la distribución espacial de las coberturas clasificadas para el

año 2000, muestra la disminución de la cobertura vegetal de otra vegetación,

se mantiene la pista de aviación. El dominio de la cobertura agrícola-pecuaria

se mantiene con respecto al resto de las coberturas.

2017

El análisis estadístico de la clasificación de las coberturas para el año 2017

muestra que el predominio de la cobertura agrícola-pecuaria disminuyó representando

un 63.6 %, seguido de la cobertura vegetal otra vegetación con el

11.1 %, el desarrollo antrópico con el 8.1 % y el cuerpo de agua con el 7.2 %. Se

aprecia un incremento del porcentaje del área ocupada por el mangle con el

6.3 % (tabla 8, figura 3).

La distribución espacial de las coberturas para el año 2017, muestra que la

cobertura vegetal de Otra vegetación aumentó la dispersión de los conjuntos

en el sector costero sobre la cobertura agrícola-pecuaria. Se observa la degradación

de un fragmento de vial, que se aprecia abandonado. Para el año

observado desaparece la pista de aviación por completo.

Análisis de cambio entre los periodos: 1995-2000, 2000-2017

Se realizó la tabulación cruzada en el software sig-ArcGis 10.2, para el periodo

1995-2000, el resultado es una matriz que se importa a una hoja de cálculo,

donde se puede analizar de manera cuantitativa la dinámica que presentan

las pérdidas, las ganancias y las persistencias que presentan las diferentes

categorías de cobertura y uso del suelo. Cabe mencionar, que existen algunos

movimientos obtenidos en el procesamiento que pudieran estar influenciados

por la resolución espacial de los materiales y el posterior procesamiento de

la información obtenida en la clasificación en formato ráster, por lo que se

considera que no son representativos de los cambios en el área. Es por ello,

que establecemos los movimientos a considerar en el análisis a las superficies

mayores a 1 ha.

Para el análisis del periodo 1995-2000, la elaboración de los procesos es

desarrollada y mostrados en las tablas 9 y 10.

Este análisis de la dinámica de uso y cobertura del suelo posibilita describir la

distribución, el incremento o decremento que tienen las diferentes coberturas,

la extensión total del sector costero que se estudia es de 694 ha aproximadamente,

lo que representa el 100 % del área, la persistencia de las coberturas

para este periodo ocupa el 90.3 % de superficie total y las áreas que han sufrido

algún tipo de transformación en los procesos de intercambio entre coberturas

representó el 9.4 % y el movimiento de cambio neto se distribuyó en el

0.2 % (figura 4).

El mayor intercambio entre coberturas ocurre entre las categorías agrícola-pecuaria

a otra vegetación, con 14.6 y 21.2 ha respectivamente, lo que repre-


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Tabla 7. Clasificación supervisada de la cobertura terrestre y el uso del suelo_2000.

Clase _ nivel I

(Cobertura terrestre)

Vegetación

Clase _ Nivel II

(Uso del Suelo)

Área

(ha)

Porcentaje

(%)

Manglar 25.8 4.07

Vegetación de dunas

costeras

8.6 1.36

Otra Vegetación 61.4 9.68

Agricultura Agrícola-pecuaria 420 66.24

Zona Urbana

Desarrollo antrópico 52.5 8.28

Viales 3.7 0.58

Hidrografía Cuerpos de agua 54.3 8.57

Sin vegetación Arena 7.6 1.21

Total 634.2 100

Figura 2. Clasificación supervisada de la cobertura terrestre y el uso del suelo_2000.

Fuente: Elaboración propia a partir de la interpretación y clasificación supervisada

en la Ortofoto _ panINEGI-2000.

339


CEMIE-Océano

Tabla 8. Clasificación supervisada de la cobertura terrestre y el uso del suelo_2017.

Clase _ nivel I

(Cobertura terrestre)

Vegetación

Clase _ Nivel II

(Uso del Suelo)

Área

(ha)

Porcentaje

(%)

Manglar 43.6 6.28

Vegetación de dunas

costeras

9.4 1.35

Otra vegetación 77 11.09

Agricultura Agrícola-pecuaria 441.6 63.6

Zona Urbana

Desarrollo antrópico 56.2 8.09

Viales 2.7 0.39

Hidrografía Cuerpos de agua 50.3 7.25

Sin vegetación Arena 13.5 1.94

Total 694.3 100

340

Figura 3. Clasificación supervisada de la cobertura terrestre y el uso del suelo_2017.

Fuente: Elaboración propia a partir de la interpretación y clasificación supervisada

en la imagen satelital SPOT7-2017.


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Matriz de

Cambio

1995

2000 Manglar

Código

Clase

Tabla 9. Matriz de cambio para el periodo 1995-2000.

Vegetación

de dunas

costeras

Agrícola-

Pecuaria

Arena

Cuerpos

de Agua

Desarrollo

Antrópico

10 20 30 40 50 60 70 80

Manglar 1 11 21 31 41 51 61 71 81

Vegetación

de dunas

costeras

Otra

vegetación

Otra Vegetación

Agrícola-pecuaria

2 12 22 32 42 52 62 72 82

3 13 23 33 43 53 63 73 83

4 14 24 34 44 54 64 74 84

Arena 5 15 25 35 45 55 65 75 85

Cuerpos

de agua

Desarrollo

antrópico

6 16 26 36 46 56 66 76 86

7 17 27 37 47 57 67 77 87

Viales 8 18 28 38 48 58 68 78 88

Fuente: Elaboración propia a partir del procesamiento estadístico en ArcGis y Excel.

Viales

senta el 5.7 % de la superficie total. Le siguen las coberturas agrícola-pecuaria

a desarrollo antrópico, con 2.5 y 4.6 ha respectivamente para un 1.1 % en total

y manglar a agrícola-pecuaria, con 1.7 y 2.3 ha para un 0.6 % de la superficie

en total.

En la superposición de los mapas de cobertura terrestre y uso del suelo entre

los años 1995 y 2000, se observa que los mayores cambios se concentran en

la cobertura agrícola-pecuaria a otra vegetación principalmente en la estructura

de los conjuntos arbustivos.

Para el análisis del periodo 2000-2017, la elaboración de los procesos es

desarrollada y mostrada en las tablas 11 y 12.

El análisis de la dinámica de cobertura y uso del suelo describe la distribución,

el incremento o decremento que tienen las diferentes coberturas, la extensión

total del sector costero que se estudia es de 694 ha aproximadamente,

lo que representa el 100 % del área. La persistencia de las coberturas para

este periodo ocupa el 83.6 % de la superficie total y las áreas que han tenido

algún tipo de transformación en los procesos de intercambio entre coberturas

representa el 14 % y el movimiento de cambio neto solamente ocupa el 2.4 %.

El mayor intercambio entre coberturas se mantiene entre las categorías agrícola-pecuaria

a otra vegetación con 37.1 y 19 ha respectivamente, lo que representa

el 9 % de la superficie total. Le siguen las coberturas agrícola-pecuaria a

manglar, con 13.3 y 1.3 ha respectivamente, para el 2.3 % en total y agrícola-pecuaria

a desarrollo antrópico, con 7.8 y 3.8 ha, para un 1.8 % de la superficie en

total.

341


CEMIE-Océano

Tabla 10. Análisis de los tipos de cambio para el periodo 1995-2000.

Cambios en las Coberturas Área (ha) Porcentaje (%)

Persistencia

Arena Sin Cambios 7.01 1.116

Vegetación de dunas costeras Sin Cambios 7.56 1.203

Viales Sin Cambios 2.31 0.368

Manglar Sin Cambios 20.02 3.184

Otra Vegetación Sin Cambios 45.21 7.191

Desarrollo Antrópico Sin Cambios 49.14 7.815

Cuerpos de Agua Sin Cambios 50.97 8.106

Agrícola-Pecuaria Sin Cambios 385.66 61.337

Intercambio

Agrícola_Pecuaria a Arena 0.04 0.007

Arena a Agrícola_Pecuaria 0.83 0.132

Agrícola_Pecuaria a Cuerpos de agua 1.02 0.162

Cuerpos de agua a Agrícola_Pecuaria 0.96 0.152

Agrícola_Pecuaria a Desarrollo antrópico 2.50 0.397

Desarrollo antrópico a Agrícola_Pecuaria 4.60 0.731

Agrícola_Pecuaria a Manglar 2.26 0.360

Manglar a Agrícola_Pecuaria 1.75 0.278

Agrícola_Pecuaria a Otra Vegetación 14.60 2.322

Otra Vegetación a Agrícola_Pecuaria 21.21 3.373

Agrícola_Pecuaria a Vegetación de Dunas Costeras 0.16 0.025

Vegetación de Dunas Costeras a Agrícola_Pecuaria 0.72 0.115

Agrícola_Pecuaria a Viales 1.05 0.167

Viales a Agrícola_Pecuaria 3.22 0.512

Arena a Cuerpos de agua 0.03 0.005

Cuerpos de agua a Arena 0.06 0.010

Arena a Desarrollo antrópico 0.13 0.020

Desarrollo antrópico a Arena 0.13 0.021

Arena a Otra Vegetación 0.33 0.053

Otra vegetación a Arena 0.02 0.004

Cuerpos de agua a Desarrollo antrópico 0.16 0.026

Desarrollo antrópico a Cuerpos de agua 1.10 0.175

Cuerpos de agua a Otra Vegetación 1.04 0.165

Otra vegetación a Cuerpos de agua 0.93 0.147

Cuerpos de agua a Vegetación de Dunas Costeras 0.11 0.018

Vegetación Dunas Costeras a Cuerpos de agua 0.25 0.039

342


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Tabla 10. Análisis de los tipos de cambio para el periodo 1995-2000.

Cambios en las Coberturas Área (ha) Porcentaje (%)

Cambio neto

Arena a Vegetación de Dunas Costeras 0.69 0.110

Cuerpos de Agua a Manglar 0.02 0.003

Cuerpos de agua a Viales 0.26 0.041

Desarrollo antrópico a Otra Vegetación 0.02 0.003

Desarrollo antrópico a Viales 0.08 0.013

Manglar a Otra Vegetación 0.02 0.003

Fuente: Elaboración propia a partir del procesamiento estadístico en ArcGis y Excel.

Figura 4. Superposición de mapas para el análisis de cambio periodo: 1995-2000.

Fuente: Elaboración propia a partir del procesamiento en el ArcGis 10.2.

343


CEMIE-Océano

Matriz de

Cambio

2000

2017 Manglar

Agrícola-Pecuaria

CódigoClase

Tabla 11. Matriz de cambio para el periodo 2000-2017.

Vegetación

de dunas

costeras

Otra

Vegetación

Arena

Cuerpos

de Agua

Desarrollo

Antrópico

100 200 300 400 500 600 700 800

Manglar 10 110 210 310 410 510 610 710 810

Vegetación

de dunas

costeras

Otra

vegetación

Agrícolapecuaria

20 120 220 320 420 520 620 720 820

30 130 230 330 430 530 630 730 830

40 140 240 340 440 540 640 740 840

Arena 50 150 250 350 450 550 650 750 850

Cuerpos

de agua

Desarrollo

antrópico

60 160 260 360 460 560 660 760 860

70 170 270 370 470 570 670 770 870

Viales 80 180 280 380 480 580 680 780 880

Fuente: Elaboración propia a partir del procesamiento estadístico en ArcGis y Excel.

Viales

En la superposición de los mapas de cobertura terrestre y uso del suelo entre

los años 2000 y 2017, se observa que los mayores cambios se mantienen en la

cobertura agrícola-pecuaria a otra vegetación, principalmente en la estructura

de los conjuntos arbustivos con tendencia al aumento de otro tipo de vegetación

en el área. Se aprecia un incremento incipiente de la cobertura de mangle.

Parte de los cambios neto en este periodo se observa en la desaparición

de la pista de aviación (figura 5).

Sector costero Boca de Loma, Veracruz_ 2000-2017

2000

La interpretación y clasificación supervisada de la información del mosaico

de ortofotos pancromáticas en el marco temporal del 2000, muestra

el predominio de la cobertura agrícola-pecuaria, con el 47.1 %, seguido

de la cobertura de Otra Vegetación, con el 14.6 % y la categoría

Vegetación secundaria arbustiva, con el 11.3 %, y por su parte la capa de

Desarrollo Antrópico tiene una representación del 7.6 % y las coberturas

Vegetación de Dunas Costeras, Pastizal, Cuerpos de Agua, y dentro de la

zona urbana y pista de aviación no sobrepasan las 4 hectáreas (tabla 13).

La distribución espacial de las coberturas clasificadas coincide con el predominio

de la actividad agrícola-pecuaria. Al interior de la clase de desarrollo

antrópico es importante mencionar, que se observa una pista de aviación

344


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Tabla 12. Análisis de los tipos de cambio para el periodo 2000-2017.

Cambios en las Coberturas Área (ha) Porcentaje (%)

Persistencia

Agrícola-Pecuaria Sin Cambios 353.587 56.430

Cuerpos de Agua Sin Cambios 49.994 7.979

Desarrollo Antrópico Sin Cambios 45.779 7.306

Manglar Sin Cambios 23.836 3.804

Otra Vegetación Sin Cambios 37.458 5.978

Vegetación de dunas costeras Sin Cambios 5.029 0.803

Viales Sin Cambios 1.290 0.206

Arena Sin Cambios 6.813 1.087

Intercambio

Agrícola-Pecuaria a Cuerpos de Agua 0.276 0.044

Cuerpos de Agua a Agrícola-Pecuaria 1.112 0.177

Agrícola-Pecuaria a Desarrollo Antrópico 7.822 1.248

Desarrollo Antrópico a Agrícola-Pecuaria 3.769 0.601

Agrícola -Pecuaria a Manglar 13.313 2.125

Manglar a Agrícola -Pecuaria 1.327 0.212

Agrícola -Pecuaria a Otra Vegetación 37.103 5.921

Otra Vegetación a Agrícola -Pecuaria 19.046 3.040

Agrícola -Pecuaria a Viales 1.556 0.248

Viales a Agrícola Pecuaria 2.289 0.365

Cambio neto

Agrícola-Pecuaria a Vegetación de dunas costeras 1.846 0.295

Cuerpos de Agua a Arena 1.624 0.259

Cuerpos de Agua a Desarrollo Antrópico 1.320 0.211

Cuerpos de Agua a Vegetación de dunas costeras 0.396 0.063

Desarrollo Antrópico a Arena 0.292 0.047

Desarrollo Antrópico a Manglar 0.132 0.021

Desarrollo Antrópico a Vegetación dunas costeras 1.777 0.284

Manglar a Cuerpos de Agua 0.391 0.062

Otra Vegetación a Arena 0.108 0.017

Otra Vegetación a Manglar 4.111 0.656

Fuente: Elaboración propia a partir del procesamiento estadístico en ArcGis y Excel.

345


CEMIE-Océano

Figura 5. Superposición de mapas para el análisis de cambio periodo: 2000-2017.

Fuente: Elaboración propia a partir del procesamiento en el Arcgis 10.2.

probablemente utilizada para trabajos de fumigación. Se aprecian solamente

dos conjuntos de cobertura vegetal de mangle. Se clasifican coberturas como

otra vegetación, dispersas en toda el área, de contenido arbóreo secundario

y arbustivos con gran presencia de matorrales asociados. Es importante mencionar

la presencia de una gran distribución de dunas al norte del área con

vegetación de dunas costeras (figura 6).

2017

La clasificación supervisada de la cobertura terrestre y el uso del suelo para el

año 2017 (tabla 14), muestra que sigue existiendo el predominio de la cobertura

agrícola-pecuaria del 50.5 %, seguido de la cobertura vegetal de otra vegeta-

346


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Tabla 13. Clasificación supervisada de la cobertura terrestre y el uso del suelo_2000, Boca de Loma.

Clase _ nivel I

(Cobertura terrestre)

(Cobertura terrestre)

Clase _ Nivel II

(Uso del Suelo)

Área

(ha)

Porcentaje

(%)

Clase_nivel II 23.1 3.8

(Uso del Suelo) Área 5.8

(ha) Porcentaje 11.3

(%) 3.3 0.5

Pastizal 2.1 0.3

Otra vegetación 87.2 14.6

Agricultura Agrícola - pecuaria 281.2 47.1

Sin vegetación Arena 39.8 6.7

Hidrografía Cuerpos de Agua 2.8 0.5

Zona urbana

Desarrollo antrópico 45.7 7.6

Pista de aviación 2.2 0.4

Viales 7.6 1.3

Total 597.5 100

Fuente: Elaboración propia a partir del análisis estadístico en Arcgis 10.2.

ción, con el 22.6 %, y el desarrollo antrópico, con el 13.4 %, es significativo que

el manglar solamente representa el 3.5 % y la franja de arena por el 5.1 % del

área total, el resto de las coberturas no superan las cuatro ha.

La distribución espacial de las coberturas para el año 2017, muestra que la

cobertura vegetal de agricultura mantiene el predominio sobre las demás coberturas,

hay mayor presencia de otra vegetación, que incluye conjuntos de

vegetación arbórea y asociaciones de matorral. Se observa el aumento de

fragmentos de viales, asociado al incremento de la zona habitada.

Análisis de cambio entre los periodos: 2000-2017, Boca de Loma

Se realizó la tabulación cruzada en el software sig-ArcGis 10.2, para el periodo

2000-2017, el resultado es una matriz que se importa a una hoja de cálculo,

donde se puede analizar de manera cuantitativa la dinámica que presentan

las pérdidas, las ganancias y las persistencias que presentan las diferentes

categorías de cobertura y uso del suelo. Cabe mencionar, que existen algunos

movimientos obtenidos en el procesamiento que pudieran estar influenciados

por la resolución espacial de los materiales y el posterior procesamiento de la

información obtenida en la clasificación en formato raster, por lo que se consideran

como no representativos de los cambios en el área. Es por ello, que se

establece el criterio de que los movimientos a considerar en el análisis deben

ser superiores a las superficies mayores a una ha. Para el análisis del periodo

2000-2017, la elaboración de los procesos es desarrollada y mostrada en las

tablas 15 y 16.

347


CEMIE-Océano

Figura 6. Clasificación supervisada de la cobertura terrestre y el uso del suelo_2000.

Fuente: Elaboración propia a partir de la interpretación y clasificación supervisada

en la Ortofoto _ panINEGI.

Este análisis de la dinámica del uso y de la cobertura del suelo posibilita

describir la distribución, el incremento o decremento que tienen las diferentes

coberturas. La extensión total del sector costero estudiado es de 597 ha

aproximadamente, lo que representa el 100 % del área; la persistencia de las

coberturas para este periodo ocupa el 69 % de la superficie total y las áreas

que han sufrido algún tipo de transformación en los procesos de intercambio

entre coberturas representó el 30.7 %, por el contrario, no se registran movimientos

de cambio neto.

El mayor intercambio entre coberturas ocurre entre las categorías agrícola-pecuaria

a otra vegetación y viceversa, con 84.4 y 50.7 ha respectivamente,

lo que representa el 22.6 % de la superficie total. Le siguen las coberturas

desarrollo antrópico a otra vegetación, con 8.8 ha, para un 1.5 % del total, y desarrollo

antrópico a agrícola-pecuaria, con 6.5 ha, para un 1.1 % de la superficie

348


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Tabla 14. Clasificación supervisada de la cobertura terrestre y el uso del suelo_2017.

Clase _ nivel I

(Cobertura terrestre)

Vegetación

Clase _ Nivel II

(Uso del Suelo)

Área

(ha)

Porcentaje

(%)

Manglar 20.8 3.5

Otros humedales 10.6 1.8

Otra Vegetación 135.9 22.6

Agricultura Agrícola – Pecuaria 303.9 50.5

Desarrollo Antrópico Desarrollo antrópico 80.8 13.4

Cuerpos de Agua Cuerpos de Agua 8.36 1.4

Sin Vegetación

Arena 30.8 5.1

Sin Vegetación 8.42 1.4

Total 599.6 100

Figura 7. Clasificación supervisada de la cobertura terrestre y el uso del suelo_2017.

Fuente: Elaboración propia a partir de la interpretación y clasificación supervisada

en la imagen satelital SPOT7-2017

349


CEMIE-Océano

Tabla 15. Matriz de cambio para el periodo 2000 - 2017.

Matriz

de cambio

Manglar

Otra Vegetación

Otros

humedales

2017 Manglar

Agrí-

cola-

Pecuaria

Desarrollo

Antrópico

Cuerpos

de

Agua

Otra

Vegetación

Agrí-

cola-

Pecuaria

Desarrollo

Antrópico

Cuerpos

de

Agua

Sin vegetación

Arena

Sin

vegetación

2000

Código

Clase

10 20 20 30 40 50 60 60

Manglar Manglar 1 11 21 21 31 41 51 61 61

Otra

vegetación

Agrícola-pecuaria

Desarrollo

antrópico

Cuerpos

de agua

Sin

vegetación

Vegetación secundaria

arbórea

Vegetación secundaria

arbustiva

Vegetación de

dunas costeras

2 12 22 22 32 42 52 62 62

2

2

Otra vegetación 2

Pastizal 2

Agrícola-pecuaria 3 13 23 23 33 43 53 63 63

Desarrollo

antrópico

Viales 4

Pista de aviación 4

4 14 24 24 34 44 54 64 64

Cuerpos de agua 5 15 25 25 35 45 55 65 65

Arena 6 16 26 26 36 46 56 66 66

Fuente: Elaboración propia a partir del procesamiento estadístico en ArcGis y Excel.

total. En la superposición de los mapas de cobertura terrestre y uso del suelo,

entre los años 2000 y 2017, se observa que los mayores cambios se concentran

en la cobertura agrícola-pecuaria a otra vegetación principalmente en la

estructura de los conjuntos arbustivos (figura 8).

Conclusiones

Este trabajo permitió conocer, interpretar e identificar, a través del análisis de la

tabla cruzada de las coberturas, todos los escenarios en función de los procesos

de cambios ocurridos, lo que supone un interesante resultado metodológico.

Lo anterior y el uso de los sig servirán para conocer y explicar de manera

holística los cambios en la cobertura terrestre, intentando aproximarnos un

poco más a la realidad geográfica de este tipo de procesos, donde la interrelación

de factores físicos y humanos se presenta de manera conjunta.

Para fines de localización de sitios idóneos para el aprovechamiento de la

energía undimotriz, el análisis dinámico de los cambios de cobertura y del uso

350


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Tabla 16. Análisis de los tipos de cambio para el periodo 2000-2017.

Cambios en las Coberturas Clave Área

(ha)

Persistencia

Porcentaje

(%)

Manglar Sin Cambios 1 20.03 4.8

Otra Vegetación Sin Cambios 2 88.2 21.3

Agrícola-Pecuaria Sin Cambios 3 216.7 52.4

Desarrollo Antrópico Sin Cambios 4 52.4 12.7

Cuerpos de Agua Sin Cambios 5 2.6 0.6

Sin Vegetación Sin Cambios 6 33.4 8.1

Intercambio

Agrícola – Pecuaria a Otra Vegetación 32 84.4 45.9

Otra vegetación a Agrícola - Pecuaria 23 50.7 27.6

Otra vegetación a Desarrollo Antrópico 24 1.2 0.6

Desarrollo Antrópico a Otra vegetación 42 16.2 8.8

Agrícola – Pecuaria a Desarrollo Antrópico 34 1.5 0.8

Desarrollo Antrópico a Agrícola – Pecuaria 43 12.02 6.5

Otra vegetación a Sin vegetación 26 5.02 2.7

Sin vegetación a Otra vegetación 62 1.3 0.7

Otra Vegetación a Manglar 21 0.89 0.5

Manglar a Otra Vegetación 12 0.35 0.2

Agrícola Pecuaria a Manglar 31 0.9 0.5

Manglar a Agrícola - Pecuaria 13 0.5 0.3

Desarrollo Antrópico a Cuerpos de Agua 45 0.2 0.1

Cuerpos de Agua a Desarrollo Antrópico 54 0.2 0.1

Manglar a Sin vegetación 16 0.01 0.005

Sin Vegetación a Manglar 61 1.3 0.7

Otra vegetación a Cuerpos de Agua 25 0.1 0.05

Cuerpos de Agua a Otra Vegetación 52 4.7 2.5

Agrícola – Pecuaria a Sin vegetación 36 0.3 0.2

Sin vegetación a Agrícola – Pecuaria 63 1.1 0.6

Sin vegetación a Cuerpos de Agua 65 0.01 0.005

Cuerpos de Agua a Sin vegetación 56 0.8 0.4

Desarrollo Antrópico a Sin vegetación 46 0.02 0.01

Sin vegetación a Desarrollo Antrópico 64 0.1 0.05

Fuente: Elaboración propia a partir del procesamiento estadístico en ArcGis y Excel.

351


CEMIE-Océano

Figura 8. Superposición de mapas para el análisis de cambio periodo: 2000-2017.

Fuente: Elaboración propia a partir del procesamiento en el ArcGis 10.2.

de suelo es un instrumento indispensable para evaluar la intensidad de los

procesos de antropización y marca también una línea base para valorar las

afectaciones de estos dispositivos al medio ambiente de las localidades.

El empleo de este procedimiento posibilita acercarse a la transición de los

procesos de cambio en la cobertura terrestre y del uso del suelo, y nos aproxima

a una realidad tangible, no obstante, es recomendable monitorear estos

espacios para actualizar y validar la información y los análisis de confiabilidad

de las coberturas que se presenta.

352


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

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Centro Mexicano de Innovación

en Energía - Océano

Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos

para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

DOI: 10.26359/EPOMEX.CEMIE0220227

7

Potencialidades Geomorfológicas

Locales para el Aprovechamiento

de la Energía Undimotriz en Costas

Mexicanas: un Reconocimiento con

Google Earth

José Ramón Hernández Santana, Ana Patricia Méndez Linares,

Andrea Mancera Flores, Daniel Morales Méndez y Emilio Saavedra Gallardo

Instituto de Geografía, UNAM

Resumen

La localización de sitios idóneos para distintas actividades sociales y económicas

es una tarea de elevado compromiso científico-aplicado, que en el caso de

extensos territorios nacionales como es el caso mexicano, solo puede resolverse

en un primer acercamiento y definición, con el empleo de imágenes satelitales

o con la utilización de una sofisticada plataforma de análisis espacial, como

lo ofrece y garantiza Google Earth.

355


CEMIE-Océano

Con estas premisas y para una primera mirada a las condiciones potenciales

de localidades mexicanas para el emplazamiento de prototipos ingenieriles de

aprovechamiento de la energía undimotriz, se realizó una observación y valoración

satelital por las costas del país, en aras de identificar sitios con condiciones

geólogo-geotécnicas y geomorfológicas potencialmente idóneas para estos

propósitos. El reconocimiento estuvo centrado en la localización de costas

abrasivas, indiscutiblemente modeladas por el dominio del oleaje, y tomando

en consideración la cercanía de asentamientos costeros, que pudiesen beneficiarse

con la conversión de la energía undimotriz en microgeneración eléctrica.

Por la extensión de sus costas, México ocupa el tercer lugar en América, después

de Estados Unidos de América y Canadá, pero a pesar de esta dimensión

geográfica de su sistema costero, no todos sus litorales ofrecen condiciones

óptimas para la asimilación y conversión de la energía del oleaje, en ocasiones

porque el régimen oceanográfico y de vientos generadores del oleaje no posee

la frecuencia, la permanencia anual, el fetch y la potencia para garantizar flujos

permanentes y eficientes de energía y, en otras, porque las concentraciones de

energía undimotriz en dependencia de los sitios de concentración de la energía

del oleaje, reflejado en el modelado geomórfico abrasivo de la costa, no son las

suficientes para garantizar la idoneidad de los sitios.

El reconocimiento satelital de las costas mexicanas, mediante la plataforma digital

de Google Earth, permitió identificar sectores costeros y localidades, bajo

una óptica de macro-localización según la planeación territorial, que reforzará

las decisiones previas en proyectos futuros de ubicación de sitios idóneos.

Estos primeros intentos lograron reconocer 147 de estos sectores costeros y

sitios: Veracruz (7), Quintana Roo (2), Oaxaca (22), Guerrero (15), Michoacán (12),

Colima (4), Jalisco (15), Nayarit (6), Sinaloa (3), Sonora (5), Baja California Sur (20)

y Baja California (36). La gran mayoría de estas localidades albergan poblados

costeros pequeños como herederos de la conversión de la energía undimotriz

a la eléctrica.

Palabras clave: sitios idóneos, condiciones geólogo-geomorfológicas, imágenes

satelitales, Google Earth, México.

356

Abstract

The location of suitable sites for different social and economic activities is a task

of high scientific-applied commitment, which in the case of extensive national

territories such as the Mexican case, can only be resolved in a first approach

and definition, with the use of satellite images or with the use of a sophisticated

spatial analysis platform, as offered and guaranteed by Google Earth.

With these premises and for a first look at the potential conditions of Mexican

localities for the location of engineering prototypes for the use of wave energy,

a satellite observation and assessment was carried out along the coasts of the

country, in order to identify sites with geologic-geotechnical and geomorphological

conditions potentially suitable for these purposes. The reconnaissance

was centered on the location of abrasive coasts, undeniably modeled by wave

dominance, and taking into consideration the proximity of coastal settlements,

which could benefit from the conversion of wave energy into electrical microgeneration.


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Due to the extension of its coasts, Mexico occupies the third place in America,

after the United States of America and Canada, but despite this geographical dimension

of its coastal system, not all of its coastlines offer optimal conditions for

the assimilation and conversion of wave energy, sometimes because the oceanographic

and wave-generating wind regime does not have the frequency, annual

permanence, fetch and power to guarantee permanent and efficient flows of

energy and, in others, because the concentrations of wave energy, reflected in

the abrasive geomorphic modeling of the coast, are not enough to guarantee

the suitability of the sites.

The satellite recognition of the Mexican coasts, through the platform of Google

Earth, allowed to identify coastal sectors and localities, under a macro-location

perspective according to territorial planning, which will reinforce previous decisions

in future projects of location of suitable sites. These first attempts made it

possible to recognize 147 of these coastal sectors and sites: Veracruz (7), Quintana

Roo (2), Oaxaca (22), Guerrero (15), Michoacan (12), Colima (4), Jalisco (15),

Nayarit (6), Sinaloa (3), Sonora (5), Southern Baja California (20) and Baja California

(36). The vast majority of these sectors have small coastal towns as heirs to

the conversion of wave energy to electricity.

Keywords: suitable sites, geological-geomorphological conditions, satellite images,

Google Earth, Mexico.

Durante milenios y siglos de varias civilizaciones humanas, los exploradores

naturalistas enfrentaron las dificultades del desciframiento de la

naturaleza en todo su espectro real -geología; relieve; ecosistemas y

especies; pueblos, tradiciones y costumbres; historias y lenguas-, soportados

en un conocimiento científico incipiente, en un débil intercambio cognitivo,

y en las barreras naturales y políticas de los territorios. El derrotero histórico

de la investigación científica navegó por la percepción e interpretación in situ

por métodos descriptivos cualitativos y evaluativos cuantitativos, denominados

hoy como tradicionales, hasta las inmensas oportunidades que ofrecen

las geotecnologías, en general, y las de percepción remota, en particular. Una

de esas ventanas de contemplación, caracterización y evaluación espacial de

la superficie terrestre del presente, lo constituye actualmente la plataforma de

Google Earth, establecida en el año 2005.

Para los geólogos y los geomorfólogos contemporáneos esta herramienta

de análisis espacial representa un enorme salto cualitativo y cuantitativo para

los levantamientos geológicos y geomorfológicos por su extensión regional,

su interpretación rápida sin los problemas de la inaccesibilidad, su precisión

local y su bajo coste, lo que indiscutiblemente ha permitido inventariar formaciones

geológicas, estructuras y geoformas, ecosistemas y coberturas terrestres,

asentamientos arqueológicos, y cambios y expansión de actividades so-

357


358

CEMIE-Océano

cioeconómicas, a diferentes escalas espaciales. Como dijeran Scheffers, May

y Kelletat (2015) en su libro Landforms in the World with Google Earth “Las

imágenes de Google Earth muestran la asombrosa diversidad de accidentes

geográficos del mundo y son los billetes de viaje para guiar al lector, a lo largo

de un viaje geomorfológico, a accidentes geográficos típicos y espectaculares

en diversos entornos de todos los continentes”, con lo que se puede afirmar

como un nuevo redescubrimiento de la Tierra o la sustentación y enriquecimiento

de los hallazgos realizados hasta nuestros días.

La localización de sitios idóneos para distintas actividades sociales y económicas

es una tarea de elevado compromiso científico-aplicado, que en el

caso de extensos territorios nacionales como es el caso mexicano, solo puede

resolverse en un primer acercamiento y definición, con el empleo de imágenes

satelitales o con la utilización de una sofisticada plataforma de análisis espacial,

como lo ofrece y garantiza Google Earth.

Con estas premisas y para una primera mirada al valor potencial de localidades

mexicanas para el emplazamiento de prototipos ingenieriles de aprovechamiento

de la energía undimotriz, se realizó una observación y valoración

satelital por las costas del país, en aras de identificar sitios con condiciones

geólogo-geotécnicas y geomorfológicas potencialmente idóneas para estos

propósitos, contemplados dentro del futurista proyecto energético del Centro

Mexicano de Innovación en Energía Oceánica, conocido por las siglas cemie-Océano.

Este proyecto multidisciplinario, de amplias perspectivas para el desarrollo

energético de la nación, inició el 15 de enero de 2017 bajo los auspicios del

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (conacyt) y de la Secretaría de

Energía (sener) de México, y dirigido y coordinado por el Instituto de Ingeniería

de la Universidad Nacional Autónoma de México (unam), con la participación

de decenas de instituciones nacionales y un multifacético y nutrido equipo de

investigadores, profesionistas, técnicos académicos y personal administrativo

de apoyo.

Los primeros resultados de la identificación geólogo-geomorfológica de localidades

idóneas por su resistencia litológica, la génesis de su relieve costero,

el tipo y dinámica de los procesos geomórficos imperantes, los niveles de

vulnerabilidad a los mismos y las posibilidades de beneficio energético real

para los asentamientos costeros, han sido presentados en los capítulos precedentes

para el caso de las costas veracruzanas, bajo el esfuerzo del personal

académico, y estudiantes de grado y posgrado del Instituto de Geografía y de

la Facultad de Filosofía y Letras de la unam, de la Facultad de Geografía de la

Universidad Autónoma del Estado de México (uaem) y de la Escuela Nacional

de Estudios Superiores de la unam, en Mérida, Yucatán.

Dada la importancia de estas investigaciones complejas y aplicaciones ingenieriles,

el presente séptimo capítulo pudiera considerarse como una búsqueda

orientativa de sitios con substratos geológicos idóneos para el diseño de


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

construcciones civiles viables para los prototipos ingenieriles y, a su vez, de un

reconocimiento de sectores costeros abrasivos, cuya génesis es el modelado

por la concentración e intensidad del oleaje. Con esta publicación, culminada

en abril de 2021, se cierra un ciclo de cuatro años fructíferos de participación y

contribución en el cemie-Océano.

Ante los esfuerzos internacionales por la reducción y la mitigación de los

gases de invernadero y el desarrollo acelerado de energías limpias y sustentables,

los autores están seguros de que las autoridades gubernamentales mexicanas

mantendrán y trazarán nuevas políticas y estrategias energéticas, para

paulatinamente transitar hacia la energía del futuro.

Sirva este capítulo, de carácter prospectivo, dirigido al reconocimiento de

estos sitios idóneos en otras costas del país, como un sendero de esperanza

para la salud ambiental del territorio mexicano y como una contribución de

aliento para la continuidad del Centro Mexicano de Innovación en Energía del

Océano, durante los próximos años.

Para las generaciones y gobiernos contemporáneos es imprescindible el

abandono de la filosofía del uso de combustibles fósiles y saltar a la comprensión

de lo fósil de esa filosofía. El futuro de la humanidad clama, tanto lo verde

de la biosfera como lo verde de la esperanza energética.

Criterios geólogo-geomorfológicos para la exploración

de localidades potenciales mediante el Google Earth

El esculpido del relieve costero de la superficie terrestre descansa fundamentalmente

en la acción de los agente hídrico –en sus tres estados materiales– y

eólico del modelado. Las huellas de los procesos geomórficos destructivos

(denudativo-erosivos, otros) o edificativos (acumulativos) están plasmadas en

el abanico de geoformas del relieve de las costas. Para el aprovechamiento de

la energía undimotriz, amén de las investigaciones sobre “el campo y el fetch

de vientos generadores, la configuración morfológica, textura y permeabilidad

del fondo marino” (Palomino y Almazán, 2000) y la profundidad, es importante

la identificación de geoformas labradas por el oleaje fuerte, muchas veces

presentes en los promontorios costeros con imponentes acantilados, nichos

abrasivos en su base y derrumbes del frente rocoso producto de los procesos

gravitacionales, donde se concentra la energía del oleaje con respecto al resto

de la costa.

El diccionario The Encyclopedia of Geomorphology (Fairbridge, 1968) define

a la abrasión como “el proceso físico de frotar, fregar o raspar mediante el cual

las partículas de roca (generalmente microscópicas) se erosionan y eliminan

la fricción”; en tanto la Encyclopedia of Geomorphology, editada por Goudie

(2004), en su apartado Cliff, Coastal, de Bird (2004), enuncia que “la mayoría

de los acantilados costeros han sido producidos por la abrasión de las olas en

la base del acantilado”, sobre todo en sitios con fuerte oleaje; y como postulan

359


CEMIE-Océano

Palomino-Monzón y Almazán-Garate (2000), que “al encontrar la línea de costa,

donde el oleaje mediante los mecanismos de rotura disipa la totalidad de

su energía, …, ejerciendo una acción dinámica erosiva sobre las costas recortadas

con acantilado, constituidas por materiales duros y con profundidades

significativas en la línea de contacto con el mar”. En la figura 1, se muestra la

morfología de la costa abrasiva acantilada del sitio Miradores, en Palma Sola,

Veracruz, esculpida sobre derrames lávicos de la sierra de Palma Sola, donde

se muestra la elaboración de un nicho abrasivo embrionario, dada la resistencia

del substrato geológico a la acción del oleaje.

Recurriendo al Diccionario Geomorfológico de Lugo-Hubp (2011), la abrasión

se describe textualmente como “abrasión, f. del latín, raer. Destrucción mecánica

de las rocas por el roce y choque que producen los detritos transportados

por el viento, hielo, agua de escurrimiento, oleaje. En otra acepción es el proceso

de destrucción mecánica de las rocas en los litorales al recibir el choque

de las olas y los detritos que transportan en suspensión. Las formas resultantes

más representativas de la abrasión son los acantilados y la plataforma de

abrasión. La abrasión diferencial se produce por la presencia de rocas de distinto

grado de resistencia y da origen a formas diversas, como montículos residuales,

puentes, arcos, grutas, etc. Además de la acción mecánica del oleaje,

contribuyen a la destrucción de las rocas en los litorales, la acción química del

agua, las mareas, corrientes litorales. sin.: erosión marina”.

Muchas veces el régimen idóneo del oleaje para el aprovechamiento de la

Figura.1. Costa abrasiva en el frente lávico del sitio conocido como Miradores, en Palma Sola, Veracruz.

360


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

energía undimotriz, no coincide totalmente con las zonas abrasivas de la costa,

pero la existencia de un litoral abrasivo si indica la concentración del oleaje

de mar profundo o el local en su frente, esculpiendo el relieve emergido con

formas acantiladas, las que se complican con la acción de los procesos gravitacionales

y los kársticos, de disolución química de la roca, en aquellos sitios

donde afloran substratos calcáreos. Este último escenario predomina en las

costas de la Península de Yucatán, producto de la gran extensión y presencia

de rocas calcáreas y carbonatadas.

Partiendo de estos criterios geomorfológicos, el reconocimiento estuvo centrado

en la localización de costas abrasivas, indiscutiblemente modeladas

por el dominio del oleaje, y tomando en consideración la cercanía de asentamientos

costeros, que pudiesen beneficiarse con la conversión de la energía

undimotriz en microgeneración eléctrica. La figura 2 muestra los sectores

prometedores a nivel nacional, para la valoración multidisciplinaria con dichos

propósitos.

Figura 2. Reconocimiento satelital de sectores con costas abrasivas en el territorio nacional,

recomendables para el emplazamiento de prototipos ingenieriles para el aprovechamiento

energético undimotriz, tanto por las condiciones geotécnicas del substrato rocoso, como

por las evidencias geomorfológicas del esculpido y modelado abrasivo del oleaje.

361


CEMIE-Océano

El sistema costero de México y sus potencialidades:

una prospección geólogo-geomorfológica satelital.

La ubicación de México en el extremo meridional del continente norteamericano,

rodeado por el golfo de México y el mar Caribe, al este, y al sur-sureste respectivamente,

y por el océano Pacífico, al oeste, bajo la influencia de los climas

templados áridos y aisladamente subhúmedos, al norte del Trópico de Cáncer,

y de climas cálidos húmedos, al sur, determinan su increíble geo y biodiversidad

costeras. Según De la Lanza et al. (2013), la longitud total de sus costas

alcanza 11 592.77 km, 8 475.06 en la orla pacífica y 3 117.71 en las márgenes del

golfo de México y del mar Caribe. Ortiz-Pérez et al. (1996), y Ortiz-Pérez y de

la Lanza (2005), también consideran unos 14 400 km de costas interiores de

“islas de barrera, desembocaduras fluviales, deltas y esteros, estrechamente

conectados a planicies de inundación, lagunas, marismas de manglar, ciénagas

y manglares”.

Este amplio escenario geográfico de las costas mexicanas es el resultado

de una estrecha interacción e imbricación de procesos geólogo-geomorfológicos,

hidro-climáticos y biológicos, que han determinado una amplia variedad

de tipos de costas y de cuerpos lagunares interiores. En los últimos siglos

tampoco ha sido insignificante la huella generada por la actividad del hombre,

que en muchas ocasiones desobedece totalmente los preceptos establecidos

para un óptimo manejo integrado costero.

Como resultado del reconocimiento geólogo-geomorfológico con la interpretación

de las imágenes de Google Earth (Google Earth, s/f), se detectaron

costas prometedoras en 12 estados del país: Veracruz, Quintana Roo, Oaxaca,

Guerrero, Michoacán, Colima, Jalisco, Nayarit, Sinaloa, Ensenada, Baja California

Sur y Baja California. Las costas del estado de Tabasco son mayoritariamente

acumulativas fluvio-deltaicas y las del Pacífico chiapaneco, acumulativas

lacuno-palustres, fluviales y marinas, por lo que no reúnen condiciones

para estos propósitos energéticos.

Veracruz

En las costas del golfo de México, tanto en el estado de Tamaulipas como

en Veracruz, predominan las costas acumulativas marinas, fluvio-marinas, lacuno-palustres

y sus combinaciones imbricadas e interdigitadas, con la excepción

como se analizó en capítulos anteriores, de los frentes lávicos de los

macizos volcánicos de Palma Sola y de Los Tuxtlas, así como en los bloques

neotectónicos de Barra de Cazones y de Coatzacoalcos-Agua Dulce. Prueba

de ello, son los trabajos de Lankford (1977), Castañeda y Contreras (2003), y

Ortiz-Pérez y de la Lanza (2005), reflejando el gran número de cuerpos lagunares,

consolidados por la combinación e integración de estos procesos

geomórficos acumulativos en la costa. De La Lanza y Ortiz-Pérez (2013), registraron

23 lagunas, destacando como principales a nueve de ellas.

362


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

La extensión de estas costas acumulativas también queda avalada en los estudios

de Ortiz-Pérez y Espinosa-Rodríguez (1990), reflejando además la progradación

de la línea costera, ya sea por sedimentación o por emersión, en

algunos sectores.

Indiscutiblemente, en este sector costero regional solo los sitios identificados

como idóneos podrían ser prometedores para dicha asimilación energética

undimotriz (figura 3). Las investigaciones emprendidas por Ulloa et al.

(2020), en dos anclajes de perfiladores acústicos, al norte y sur de Tampico,

durante los años 2017 y 2018, observaron el oleaje originado por 48 sistemas

frontales, con una potencia promedio de 15 kW/m a una profundidad de 17 m

y una potencia acumulada de 113 MW/m, que dichos autores contrastan con la

capacidad de otras termoeléctricas, como Altamira, que alcanzan entre 495 y

1121 MW. Indiscutiblemente, en esta región septentrional mexicana del golfo

Figura 3. Localización de sitios potencialmente idóneos para el emplazamiento de prototipos ingenieriles

de aprovechamiento undimotriz en las costas veracruzanas, presentadas en los capítulos precedentes.

363


364

CEMIE-Océano

de México una contribución undimotriz sería notable para la microgeneración

eléctrica local, aunque se requieren más observaciones y mediciones del sistema

de oleaje durante todo el año.

Península de Yucatán (Campeche, Yucatán y Quintana Roo)

La península de Yucatán ofrece distintos escenarios costeros, su porción occidental

campechana ocupada por un limitado sector de salientes abrasivos

y pequeñas ensenadas con costas acumulativas, entre Villa Madero y la ciudad

de Campeche, que por su morfología y morfometría no ofrecen grandes

perspectivas para la asimilación del oleaje. Al sur de este sector, se extienden

costas acumulativas de playa hasta Ciudad del Carmen; mientras al norte de

Campeche, se abren las amplias llanuras lacuno-palustres de los humedales

de la Reserva de la Biosfera de Los Petenes y de la Reserva Ría Celestún, que

ocupan más de 100 km de longitud.

La porción septentrional de la península de Yucatán está ocupada por extensas

costas acumulativas marinas, desde el poblado de Celestún hasta Holbox

y la Sabana Salsipuedes, esta última con amplias llanuras y costas palustres.

La parte oriental, aunque posee grandes extensiones de costas acumulativas

de playas, al norte, entre Cancún y Tulum, en algunos sitios se elevan promontorios

y la llanura abrasivo-kárstica limita directamente con el mar Caribe,

como ocurre entre Paa Mul y Balam Canché. En las zonas con morfoelementos

abrasivos, como al sur de Xel-Há, con desarrollo de acantilados en una pequeña

ensenada, y de los acantilados del oriente de la Isla Cozumel, desde Punta

Moles, al norte, y hasta el sur (figura 4).

Más al sur, se extiende la Reserva de la Biosfera Sian Ka’an, con sus llanuras

y costas lacuno-palustres, propias de sus humedales que alcanzan hasta Chetumal,

pero con algunas áreas de playas en los frentes de las llanuras al mar.

En la margen del Pacífico y con una mirada de sur a norte, las costas chiapanecas

y las oaxaqueñas orientales del Istmo de Tehuantepec muestras extensas

llanuras acumulativas de origen fluvial y lacuno-palustre, donde la propia

morfología delata la falta de idoneidad para la asimilación de la energía del

oleaje, así como para las construcciones civiles en la costa (on shore) para

los prototipos ingenieriles. Estas costas reciben grandes volúmenes de sedimentos

de las montañas del Soconusco, en gran medida, como resultado del

intemperismo físico y químico de los complejos intrusivos, que edificaron este

sector de la Sierra Madre de Chiapas.

Oaxaca

Al sur del estado oaxaqueño, se presenta otro escenario geotéctonico y geodinámico,

determinado por el proceso de la subducción de la placa Cocos

por debajo de la placa Norteamericana, generando ascensos neotectónicos

y fracturación en bloques de la corteza terrestre, con gran energía del relieve

y ascenso costero, con la formación alterna de promontorios abrasivos con

sectores acumulativos entre ellos. Tal es el caso de la costa entre Salina Cruz


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 4. Localidades con costas abrasivas en la costa de Quintana Roo, un kilómetro al sur de Xel-Há,

así como en toda la costa oriental de la Isla de Cozumel.

y Punta Cometa, en el extremo más meridional del estado. Esta zona costera

delinea el trazado de la dorsal submarina de Tehuantepec y se caracteriza por

la resistencia frontal al oleaje (figura 5).

Por otra parte, los ascensos neotectónicos a lo largo de la Sierra Madre del

Sur reflejan una notable diferenciación en siete grandes macrobloques, de

norte a sur: Jalisco, Colima, Michoacán, Guerrero occidental, Guerrero oriental,

Oaxaca occidental y Oaxaca oriental (Hernández-Santana et al., 1996). El sec-

365


CEMIE-Océano

Figura 5. Sectores costeros potencialmente idóneos para el aprovechamiento energético

undimotriz entre Salina Cruz y Punta Cometa.

tor más meridional de Oaxaca, antes comentado, se corresponde precisamente

con el macrobloque más elevado del referido orógeno, donde las categorías

del relieve resaltan significativamente, sobre todo en la Sierra de Miahuatlán

(figura 5). Un análisis de las superficies de planación (superficies cumbrales

máximas) en cada uno de esos macrobloques también destaca a esta región

oaxaqueña, como una de las más móviles en este margen del Pacífico.

Esta tendencia emergente de la corteza terrestre determina la energía del

relieve continental y el carácter abrasivo de gran parte de las costas de este

sector entre Salina Cruz y Punta Cometa, aunque entre los diferentes promontorios

abrasivos se abren pequeñas ensenadas con presencia de llanuras acumulativas

y playas.

Las localidades más promisorias son Punta La Ventosa; Punta Conejo; tómbolo

Playa Azul; Punta Chipehua; acantilados al Sur del poblado La Cotorra;

Punta La Colorada; punta al sur de Coyul; acantilados a 1.5 km al Este de Playa

Grande, entre las playas Gamito y Las Garzas; Bocana Zimatan; costas del

366


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Parque Nacional Huatulco; acantilados Bajo de Arenal, del sureste de Capilla

de Tahueca, de playa Tembo-Playa Tijera- Puerto Ángel, de Punta Cometa y

de Punta Ventanilla; El Puertecito; Punta Zicatela; Carrizalill; Punta Colorada;

acantilados de playa Roca Blanca a islote La Roca, y del parque La Crusesita

(Crucecita)-Encomienda.

Hacia el noroeste de Punta Cometa se extienden más de 1 000 km de costa

frontal al océano Pacífico, que muestran extensos sectores acumulativos de

playa y núcleos de concentración del oleaje con la formación de costas abrasivas

acantiladas. En el caso de Oaxaca, entre Punta Cometa y su límite con el

estado de Guerrero, es posible distinguir sitios con cierta idoneidad en Punta

Ventanilla, acantilados al sur de playa Puerto Angelito y de playa Coral, y en

el tramo comprendido entre playa Roca Blanda e islote La Roca; el resto de la

costa se caracteriza por extensas playas y aisladas llanuras lacuno-palustres.

En las costas de Guerrero y hasta Nayarit, se localizan casi cinco decenas de

sitios con rasgos de idoneidad para el aprovechamiento de la energía undimotriz,

debido a las condiciones geólogo-geográficas de la formación abrasiva

del relieve costero. Estos sitios se encuentran agrupados en la figura 6, y a

diferencia del sector oaxaqueño más meridional, su distribución es fragmentaria,

separados por extensos sectores playeros y de llanuras lacuno-palustres

aisladas.

Guerrero

El sitio más meridional del estado guerrerense se focaliza en los acantilados

de Punta Diamante y Cabo Marqués, que reúne todos los parámetros geotécnicos

y geólogo-geomorfológicos para un aprovechamiento eficiente de la

energía del oleaje. Más al noroeste y hasta el río Balsas, límite entre Guerrero

y Michoacán, se ubican Punta Bruja, Mozimba, Tabachines, los acantilados al

oeste de Puerto Vicente-Playa Escondida, Morro de Papanoa, El Cayacal, la

costa al oeste de Barra de Potosí, Punta Las Gatas, Punta San Esteban, los

acantilados al sur y suroeste de Zihuatanejo, Punta Garrobo, La Majahua, Mirador

Guerrero y los acantilados aledaños a Playa Chuquiapan.

Michoacán

En el estado de Michoacán, desde la desembocadura del río Balsas y hasta la

localidad de Las Peñas y Los Llanos del Bejuco, se extienden amplios sectores

de costas acumulativas de playas, pero las condiciones de vigorosidad del

relieve cambian bruscamente hasta el poblado de San Juan de Alima, debido

a la influencia de los ascensos montañosos desde la costa. Se destacan sitios

prometedores en los acantilados al sur de La Manzanilla, Los Llanos del Bejuco,

Chuquiapan, Caletilla, al este de Caleta de Campos, Las Trojitas, Cuilala de

Hidalgo, al oeste de playa Maruata, Colola, Faro de Brucerias, Punta Cayaca,

las costas abrasivas aledañas a Playa El Zancudo, El Faro, San Juan de Alima

y El Ojo de Agua (figura 6).

367


CEMIE-Océano

Figura 6. Distribución de sitios potencialmente idóneos desde el estado de Guerrero y hasta Nayarit.

Colima

El macrobloque deprimido de Colima indiscutiblemente condiciona la formación

de extensas playas y llanuras lacuno-palustres, como ocurre desde la desembocadura

del río Coahuayana y hasta la bahía de Manzanillo.

Desde dicha bahía y hasta Punta San Francisco, en Barra de Navidad, sobresalen

el Mirador Reina del Mar, Punta La Boquita, La Punta en Bahía de

Santiago, Punta de El Arco de Piedra y Punta de San Francisco, como sitios

con potencialidades, así como cercanos a ciudades y poblados. El resto del

litoral muestra amplias llanuras eólico-marinas, algunas con varias cadenas de

dunas, y muy aisladas y pequeñas llanuras lacuno-palustres (figura 6).

Jalisco

El denominado macrobloque de Jalisco, en su margen frontal al Pacífico ofrece

dos escenarios costeros. El primero, comprendido entre Barra de Navidad y

368


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Punta Pérula, con una costa en secuencia alternada de promontorios abrasivos

acantilados y ensenadas en forma de concha, con playas y llanuras eólico-marinas,

y el segundo, entre Punta Pérula y Cabo Corrientes, con extensas

playas y algunas llanuras lacuno-palustres, y muy aislados pequeños promontorios

con concentración del oleaje.

En el primer sector sobresalen, con condiciones prometedoras de acuerdo

con su substrato geológico y sus geoformas abrasivas, los sitios acantilados al

oeste de Melaque y al sur de Cuastecomate, la costa abrasiva al sur de playa

El Tamarindo, los acantilados al oeste de Boca de Iguanas, el tómbolo de la isla

Tenacatita, Arroyo Seco, Farallón, los acantilados del campo de golf “Croccodile

Golf” (Estero Careyes) e Isla El Sombrero-Punta Espíritu Santo-Isla Caracol,

hasta Punta Chamela (sector de unos seis a siete km) y Punta Pérula. Más hacia

el noroeste, en el segundo sector, sobresalen los acantilados de Playa Peñitas,

los del Faro de Tehuamixtle, Punta Mayto y Cabo Corrientes. Al interior de la

Bahía de Banderas, se localizan varios sitios con posibilidades, como Cabo La

Piedra Cagada, Boca de Tomatlán y Punta Mismaloya (figura 6).

Nayarit

En el norte del estado de Nayarit, limítrofe con Sinaloa, predominan las costas

acumulativas poligenéticas de las Marismas Nacionales, compuestas por

cordones litorales, llanuras fluviales de los ríos Santiago y San Pedro, y lacuno-palustres,

como las lagunas Agua Brava y Cuautla. No obstante, en su

porción meridional existen varios sitios con potencialidades de asimilación de

la energía undimotriz, como Punta de Mira, Punta Sayulita, los acantilados de

Punta Villa Mágica (al sur del poblado de San Francisco) y de Playa Clavellinas,

Punta Monterrey, la costa abrasiva al oeste de Lo de Marcos y en el extremo

del Mirador del Toro, en Chacala, y Punta La Campana (figura 6).

Sinaloa

Las costas del estado de Sinaloa son acumulativas en su gran mayoría y no

ofrecen grandes potencialidades, solo sobresalen algunos sitios en la isla El

Crestón y Punta Cerritos (Mazatlán), Punta El Mármol y Punta Prieta (figura 7).

Sonora

Las costas sonorenses son de carácter acumulativo poligenético, en su inmensa

mayoría, sobresaliendo solo sitios potenciales como El Himalaya, Cerro

Prieto, Cerro Colorado, El Coyudo y Kino (figura 8).

Baja California

Durante varias décadas el Departamento de Oceanografía Física del Centro

de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (cicese), ha

realizado investigaciones y modelados sobre el régimen de oleaje en las costas

pacíficas de la península de Baja California, reconociendo que esta zona

noroccidental del país es la que mejores condiciones oceanográficas presenta

para el aprovechamiento de la energía undimotriz.

369


CEMIE-Océano

Figura 7. Localidades con potencialidades en las costas sinaloenses.

La energía del oleaje “se localiza especialmente a lo largo de las costas occidentales

continentales y con mayor incidencia en las latitudes altas”, donde

“el promedio anual es mayor a 40 kW/m 2 , mientras que en México es mucho

menor, estimado en menos de 10 kW para la región del golfo de México y el

Caribe, y de 10 a 20 kW en la vertiente del Pacífico, especialmente en la región

de Baja California” (Ocampo, 2021). Otras investigaciones realizadas por Tapia

Olivas et al. (2015) en Baja California, en 18 sitios con una profundidad prome-

370


Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 8. Sitios con costas abrasivas acantiladas con potencial para el emplazamiento de prototipos

ingenieriles para el aprovechamiento de la energía undimotriz en las costas de los estados

de Sonora y Baja California.

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CEMIE-Océano

dio de 50 m, arrojaron una densidad de potencia anual de 7.5 kW/m, representando

una potencia de 210 MW, considerando una longitud en cada sitio de

2 km, lo que constituye un potencial de energía renovable de incuestionable

valor para el estado y el país.

La identificación de sitios con condiciones geólogo-geomorfológicas favorables

para el establecimiento de prototipos ingenieriles arrojó una gran número

de localidades, entre las que se destacan los acantilados del Mirador Marlikas-La

Joya y los del Colegio de la Frontera Norte, Cabo Delfín, Rocamar, Del

Rey, Las Palmas, Arco de Baja, Calafia Condos, Popotla Mobile, Xploration Studios,

Arco Popotla, Punta Descanso, Calafia Rosarito, Las Rocas, Rancho Santini,

Rancho Don Pancho, Las Gaviotas, Villa del Paraíso, Los Portales, Punta

Mezquite, Punta Piedra, Sonorabampo, los acantilados de La Bufadora y Villa

Poseidón, La Bocana, Punta China, Punta San José, Rancho Boca de San José,

Rancho La Concha, Punta La Cuesta del Gato, Punta Cabras, Punta Colonet,

Punta Baja, Punta Blanca, Punta Coño y Santana Rosalita (figura 8).

Baja California Sur

Las costas meridionales de la península de Baja California se caracterizan por

su constitución rocosa y una morfodinámica mixta (Ortiz-Pérez y Figueroa-MahEng,

2007), donde imperan procesos de abrasión marina en los promontorios

y llanuras acumulativas de playa en pequeñas ensenadas, controladas por

estructuras geológicas, zonas de agrietamiento intenso o por diferenciación

litológica. Las localidades con mejores condiciones geólogo-geotécnicas y

geomorfológicas son Punta Rompiente, los acantilados al sur de Loreto Arce,

Punta Clambey, Puerto Escondido, Puerto Nuevo, la costa acantilada de San

Pablo, San Roque, Bahía Asunción, Punta Prieta, La Bocana, San Juanico, Punta

Lobos en Todos Santos, El Pescadero, Punta Gasparino, Punta San Cristóbal,

Cabo Falso, El Arco de Cabo San Lucas, Cabo Este y Los Zacatitos (figura 9).

Conclusiones

Por la extensión de sus costas, México ocupa el tercer lugar en América, después

de Estados Unidos de América y Canadá, pero a pesar de esta dimensión

geográfica de su sistema costero, no todos sus litorales ofrecen condiciones

óptimas para la asimilación y conversión de la energía del oleaje, en ocasiones

porque el régimen oceanográfico y de vientos generadores del oleaje no posee

la frecuencia, la permanencia anual, el fetch y la potencia para garantizar

flujos permanentes y eficientes de energía y, en otras, porque las concentraciones

de energía undimotriz en dependencia de los sitios de concentración

de la energía del oleaje, reflejado en el modelado geomórfico abrasivo de la

costa, no son las suficientes para garantizar la idoneidad de los sitios.

Indiscutiblemente, la posición geográfica con respecto al campo de presiones

atmosféricas y al sistema planetario de vientos desempeña un papel cardinal

en la generación y potencia del oleaje, que en el caso mexicano señala

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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Figura 9. Accidentes geográficos locales de Baja California Sur con condiciones

geólogo-geomorfológicas para el aprovechamiento de la energía del oleaje.

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CEMIE-Océano

como primera opción de desarrollo undimotriz al estado de Baja California,

seguido de otros estados frontales al océano Pacífico. Las costas del golfo de

México y del mar Caribe, aunque abiertas a estos mares vigorosos en invierno

(sistemas frontales fríos o “Nortes”) y durante eventos hidrometeorológicos

extremos (tormentas tropicales, huracanes) durante el verano, reúnen condiciones

relativamente estables de menor potencial del oleaje y, por otra parte,

la configuración, génesis y profundidad de sus costas, consolidadas en su

mayoría por la sedimentogénesis costera, como respuesta al intenso acarreo

sedimentario del desmembramiento montañoso, determinan su carácter acumulativo

poligenético (fluvial, lacuno-palustre, eólico-marino) y su baja potencialidad

undimotriz.

El reconocimiento satelital de las costas mexicanas, mediante la plataforma

digital de Google Earth, permitió identificar sectores costeros y localidades,

bajo una óptica de macro-localización según la planeación territorial, que

reforzará las decisiones previas en proyectos futuros de ubicación de sitios

idóneos. Estos primeros intentos lograron reconocer 147 de estos sectores

costeros y sitios: Veracruz (7), Quintana Roo (2), Oaxaca (22), Guerrero (15),

Michoacán (12), Colima (4), Jalisco (15), Nayarit (6), Sinaloa (3), Sonora (5), Baja

California Sur (20) y Baja California (36). La gran mayoría de estas localidades

albergan poblados costeros pequeños como herederos de la energía undimotriz

a la eléctrica.

La certificación geográfica de sitios idóneos es tan incipiente, como los intentos

institucionales contemplados en el proyecto cemie-Océano, para conocer

la viabilidad del aprovechamiento de las energías oceánicas en el país,

así como desarrollar originales líneas de diseño de prototipos ingenieriles de

asimilación y conversión de energía, no solo en el contexto undimotriz, si no

en el campo de las corrientes marinas, el mareomotriz, el diferencial térmico

oceánico y por gradientes de salinidad.

Para algunos actores gubernamentales, académicos y sociales constituye

una quimera energética o quizás hasta un destello de la boga científica contemporánea,

pero para otros representa no solo una de las potencialidades del

desarrollo socioeconómico futuro, si no la única oportunidad de sobrevivencia

de la humanidad ante un escenario de cambio climático cada día más amenazante

para las futuras generaciones. Desde el mar evolucionamos a lo que somos

y hoy recurriremos a sus recursos, procesos y fenómenos físico-químicos,

como una alternativa de sostenibilidad ambiental y existencial.

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Colección Energías Renovables del Océano

Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.

Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos

para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles

Cemie-Océano

El diseño e impresión de este libro es parte de los entregables

de la línea D-LT1 del CEMIE-Océano

Se realizó en el Departamento de Difusión y Publicaciones

del Instituto epomex, Universidad Autónoma de Campeche

Se terminó de imprimir en octubre de 2021

en Print Service Campeche. Campeche, México.

Se imprimieron 1000 ejemplares.



Centro Mexicano de Innovación

en Energía - Océano

ISBN 978-607-8444-28-1 de la Colección

ISBN 978-607-8444-91-5 del Volumen

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