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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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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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).
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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
27
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
33
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.
36
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),
37
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-
39
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
40
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.
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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.
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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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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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62
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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90
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.
122
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.
124
Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.
Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles
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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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.
Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles
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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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.
Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles
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.
130
Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.
Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles
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.
132
Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.
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.
134
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-
140
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.
141
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.
147
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
149
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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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.
Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles
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
184
Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.
Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles
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.
Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles
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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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.
Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles
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.
190
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.
206
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.
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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 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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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
Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.
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
Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.
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.
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CEMIE-Océano
Figura 13. Variables para el índice de vulnerabilidad costera:
nivel máximo de marea de tormenta.
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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 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-
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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 15. Variables para el índice de vulnerabilidad costera:
mapa de uso de suelo y vegetación.
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CEMIE-Océano
Figura 16. Variables para el índice de vulnerabilidad costera: Mapa de vías de comunicación.
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Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.
Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles
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
Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.
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
Energía Undimotriz en la Costa Veracruzana, México.
Una Evaluación Geólogo-Geomorfológica de Sitios Idóneos para el Emplazamiento de Prototipos Ingenieriles
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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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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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