Las ciudades costeras tienen una vulnerabilidad oculta a las inundaciones causadas por las mareas, totalmente causadas por los humanos

Hace siglos, los estuarios de todo el mundo estaban repletos de aves y turbulentos con bancos de peces, y sus marismas e interminables extensiones de canales se fundían en el horizonte azul grisáceo.

Si avanzamos hasta el día de hoy, y en estuarios como Puerto de Nueva York, Bahía de San Francisco y La Bahía Vizcaína de Miami – zonas donde los ríos desembocan en el mar: entre el 80 % y el 90 % de este hábitat ha sido reconstruido.

El resultado ha sido el colapso ambiental de los hábitats de los estuarios y la pérdida de zonas de amortiguamiento que ayudó a proteger a las ciudades de las marejadas ciclónicas y el aumento del nivel del mar.Pero el daño no es sólo lo que es visible en tierra.

Debajo de la superficie de muchas de las vías fluviales restantes, otra forma de urbanización ha ido aumentando lentamente la vulnerabilidad de las costas a tormentas extremas y al aumento del nivel del mar:Se han realizado grandes proyectos de dragado e ingeniería. duplicó con creces la profundidad de los canales de envío desde el siglo XIX.

Algunas de estas carreteras oceánicas habilitar enormes buques portacontenedores, con calados de 50 pies por debajo de la línea de flotación y longitudes de casi un cuarto de milla, para deslizarse en áreas que antes eran poco profundas.Un ejemplo es la Bahía Newark de Nueva Jersey, que era tan pequeña como 10 pies (3 metros) de profundidad en la década de 1840 pero hoy tiene 50 pies (15 metros) de profundidad.

Una consecuencia del dragado de canales profundos es que el agua también entra y sale más fácilmente de los estuarios con cada marea o tormenta.En estos canales dragados, el resistencia natural al flujo creado por un fondo de canal áspero y poco profundo se reduce.Con menos fricción, eso puede conducir a mareas altas y marejadas ciclónicas más grandes.

Como ingenieros costeros y oceanógrafos, nosotros estudiar física del océano costero y marejadas ciclónicas.Hay soluciones a los problemas que está causando la “urbanización de los estuarios”, si la gente está dispuesta a aceptar algunas compensaciones.

Un efecto secundario no deseado del dragado

Los efectos del dragado son más visibles en las mareas diarias, que tienen ha crecido durante el último siglo en muchos estuarios y agravaron las inundaciones molestas en muchas ciudades, como muestra nuestra investigación.

El rango de marea (la variación promedio entre marea alta y baja) ha se duplicó en múltiples estuarios y cambió significativamente en otros.Como resultado, los niveles de las mareas altas suelen aumentar más rápidamente que el aumento del nivel del mar, lo que empeora sus consecuencias.

El culpable más común de estas mareas más grandes es la urbanización de los estuarios.

Por ejemplo, en Miami, donde la amplitud de las mareas casi se ha duplicado, una El principal contribuyente es la construcción y el dragado. de un canal de entrada al puerto de casi 50 pies de profundidad (15 metros) y 500 pies de ancho (150 metros) que comenzó a principios del siglo XX.

En la ciudad de Nueva York, algunos barrios del sur de Queens sufren hoy 15 inundaciones menores por marea al año.Los modelos informáticos muestran que estas inundaciones son causadas en aproximadamente la misma medida por aumento del nivel del mar y alteraciones del paisaje, incluyendo dragado y recuperación de humedales proyectos que llenan humedales para construir sitios industriales, aeropuertos y vecindarios.

La evidencia y los modelos informáticos muestran que cualquier marejada ciclónica que afecte partes de la ciudad de nueva york, Jacksonville, Wilmington, Filadelfia, Sureste de Florida y Suroeste de Luisiana, entre otros lugares, probablemente producirá niveles de agua más altos debido a la urbanización de los estuarios, lo que podría causar más daños en regiones desprotegidas.

Estos costos han pasado en gran medida desapercibidos, ya que los cambios se han producido gradualmente durante los últimos 150 años.Pero a medida que el aumento del nivel del mar y las tormentas turboalimentadas aumentan la frecuencia y gravedad de las inundaciones, el problema se vuelve más visible.

Construyendo soluciones al problema de las inundaciones

En respuesta al aumento del nivel del mar, una forma diferente de urbanización de los estuarios está atrayendo nueva atención como posible solución.

Se están construyendo barreras contra marejadas ciclónicas o compuertas contra mareas a lo largo de los estuarios o sus ensenadas para que puedan cerrarse durante eventos de marejadas ciclónicas.Algunos ejemplos incluyen barreras para Nueva Orleans; Londres; Venecia, Italia;y los países bajos.Estas barreras se proponen cada vez más junto con sistemas de diques para la protección costera de las costas de estuarios urbanizados.

Estados UnidosCuerpo de Ingenieros del Ejército recientemente barreras contra sobretensiones recomendadas para 11 estuarios adicionales, incluso cerca de Miami, Jamaica Bay en Queens y Galveston, Texas.

Barreras contra sobretensiones no son soluciones a largo plazo a las inundaciones provocadas por el aumento del nivel del mar, y sus impactos negativos siguen siendo poco comprendidos.

Soluciones naturales

Los humedales y manglares también han surgido como una solución popular basada en la naturaleza.

La financiación de las comunidades y del gobierno se ha centrado en intentos de restaurar o crear nuevos humedales como zonas de amortiguamiento en las zonas costeras.Pero esta solución es ineficaz para la protección contra inundaciones en la mayoría de las ciudades portuarias, como Nueva York, debido a la falta de espacio disponible.

Una marejada ciclónica que cruza una milla de pantano puede reducirse en varios centímetros, dependiendo de las características del sitio.Pero los típicos frentes costeros de estuarios urbanos tienen sólo decenas de pies de espacio abierto para trabajar, si es que hay mucho.En un espacio estrecho, lo mejor que puede hacer la vegetación es reducir la acción de las olas, lo que A menudo no es el problema más urgente. para ciudades en estuarios que normalmente están protegidos de las olas de tormenta impulsadas por el viento.

Como resultado, los humedales artificiales, aunque atractivos, pueden resultar ineficaces, especialmente si tendencias en tamaños de barcos y urbanización estuarina continúa.

Mejores formas de hacer que la naturaleza vuelva a funcionar

Nuestra investigación revela una oportunidad para que los científicos, ingenieros y la sociedad en general piensen en grande: consideren una remodelación y restauración más integral de las características naturales de los estuarios que alguna vez mitigaron o absorbieron las inundaciones.

Las posibles soluciones incluyen detener el dragado de mantenimiento de canales de transporte subutilizados, retirándose gradualmente de zonas y barrios industriales de vertederos vulnerables (y ahora a menudo anegados), y Restaurar estas extensiones más grandes a humedales..

Estos enfoques pueden reducir drásticamente las inundaciones y proporcionar años de protección contra el aumento del nivel del mar.Sin embargo, la restauración de las configuraciones históricas de canales y humedales rara vez se considera seriamente en los estudios de gestión del riesgo de tormentas costeras debido al costo económico percibido, pero también porque el efecto acumulativo de las mayores profundidades del canal a menudo no se reconoce.

Renaturalizar los estuarios urbanizados de esta manera podría combinarse con programas de compra recuperar también la llanura aluvial, reduciendo el riesgo de maneras más sostenibles.O podría combinarse con diques para proteger los vecindarios existentes de una manera más beneficiosa desde el punto de vista ecológico.Estos enfoques deben considerarse como alternativas para urbanizar aún más las pocas áreas naturales que quedan en nuestras ciudades: sus estuarios.