OCEANOGRAFIA: AZIONI PREVENTIVE CONTRO LE CATASTROFI NATURALI - POLITICHE DI FORMAZIONE IN SCIENZE...

iila - ISTITUTO ITALO-LATINO AMERICANO

OCEANOGRAFIA:AZIONI PREVENTIVE CONTROLE CATASTROFI NATURALI -POLITICHE DI FORMAZIONEIN SCIENZE DEL MARE



Quaderni dell’IILA

Nuova Serie Tecnico-Scientifica n. 6

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ISTITUTO ITALO-LATINO AMERICANO

OCEANOGRAFIA: AZIONI PREVENTIVE CONTRO LECATASTROFI NATURALI

POLITICHE DI FORMAZIONE IN SCIENZE DEL MARE

Con il finanziamento della

Direzione Generale per la Cooperazione allo Sviluppodel Ministero degli Affari Esteri d’Italia

Cartagena de Indias (Colombia)

luglio 2010

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© IILA, 2011Secretaría Técnico-Científica

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INDICE

INTRODUCCIÓN Pag.

INTRODUZIONE

PRESENTACIÓN

PRESENTAZIONE

PONENCIAS:

LA OCEANOGRAFÍA EN EL ECUADOR AL 2010: DESARROLLO YPERSPECTIVASJonathan Cedeño Oviedo (CDM-INOCAR, Ecuador)

ACTIVIDADES DEL ISPRA CONCERNIENTES AL MARErmanno Caruso (ISPRA-Italia)

PRESENCIA DEL FENÓMENO EL NIÑO EN ALGUNAS VARIABLESHIDROMETEOROLÓGICAS DEL PACÍFICO COLOMBIANONancy Liliana Villegas Bolaños (Universidad Nacional de Colombia)

ANÁLISIS OCEANOGRÁFICO Y ESTIMACIÓN DE LAVULNERABILIDAD PARA LA GESTIÓN DE RIESGO A DESASTRESY ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO EN EL PACÍFICOORIENTAL”.Rodney Martínez Güingla (CIIFEN- Ecuador)

DESAFÍOS ACADÉMICOS EN UN PAÍS, DE GRAN COMPLEJIDADTERRITORIAL, VULNERABILIDAD A DESASTRES NATURALES YAL CAMBIO CLIMÁTICOOscar Orlando Parra Barrientos (Universidad de Concepción - EULA,Chile)

VULNERABILIDAD Y ADAPTABILIDAD ANTE UN EVENTUALASCENSO EN EL NIVEL DEL MAR EN LAS ZONAS COSTERASCOLOMBIANASPaula Cristina Sierra Correa (INVEMAR - Colombia)

RETI DI MONITORAGGIO MARINOErmanno Caruso (ISPRA-Italia)

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DINAMICA DELLE ONDE ED EROSIONE COSTIERA MARITTIMAGabriele Nardone (ISPRA-Italia)

UNA STRATEGIA PER LA GESTIONE DEI MARI – AZIONI PROPOSTEGiuseppe Manzella (COI-Italia)

MODELOS BIOGEOQUÍMICOS Y ECOLÓGICOS EN EL CAMPOMARINO, PRESENTE Y FUTUROAlessandro Crise (OGS-Italia)

ESPERIENZA IN ENEA SULLO STUDIO DEI CAMBIAMENTICLIMATICI A SCALA GLOBALE E REGIONALEVincenzo Artale (ENEA -Italia)

MODELAMIENTO NUMÉRICO DE TSUNAMIS: ESCENARIOS,APLICACIONES Y PERSPECTIVAS FUTURASJuan González Carrasco (SHOA-Chile)

CREACIÓN DE CAPACIDADES DE REACCIÓN ANTE RIESGOS DETSUNAMI. CASO COLOMBIANOJulián Augusto Reyna Moreno (CCO-Colombia)

ROL DEL INSTITUTO GEOFÍSICO DEL PERÚ EN EL SNAT Y ELTSUNAMI DE PISCO DE 2007Sheila Alodia Yauri Condo (IGP-Perú)

EXPOSICIÓN TSUNAMIJorge Manuel Paz Acosta (DHN-Perú)

VULNERABILIDAD Y RIESGOS DE INUNDACIÓN POR EFECTOSDEL NIVEL DEL MAR EN LA ZONA COSTERA DE CARTAGENA DEINDIASDalia Moreno (Universidad de Cartagena - Colombia)

L’ESPERIENZA INTERNAZIONALE NELLA RICERCA E L’ALTAFORMAZIONE DELL’UNIVERSITÀ DELLA CALABRIAGalileo Violini (Università della Calabria – Italia)

GRUPO DE TRABAJO CIENTÍFICO

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Introducción

Embajador Giorgio Malfatti di Monte TrettoSecretario General

Instituto Ítalo Latino Americano

Gracias a la financiación del Ministerio de Asuntos Exteriores – DirecciónGeneral para la Cooperación al Desarrollo y a la colaboración del Ministerio delInterior y Justicia – Dirección de Gestión del Riesgo, de la República de Colombia,pudo llevarse a cabo esta iniciativa dirigida a algunos países de la región suramerica-na.

El encuentro, promovido por el Gobierno de la República de Colombia a raíz delos alentadores resultados de una iniciativa análoga realizada en el 2007 enConcepción (Chile), se dirigió a los países latinoamericanos (Colombia, Chile,Ecuador y Perú) cuyas costas están entre las más expuestas a la erosión y a los fenó-menos naturales de extraordinaria intensidad. A través de este proyecto el IILA sepropuso subrayar los recursos, los componentes científicos y los aspectos metodoló-gicos aptos para preservar los océanos y las costas frente a eventuales catástrofesnaturales.

Latinoamérica se caracteriza por su notable experiencia en el campo oceanográ-fico, lo que convirtiò esta actividad conjunta en una valiosa oportunidad de intercam-bio entre las partes y de recíproco apoyo al desarrollo científico.

La competencia de las instituciones de investigación científica en este sectorrepresentó un elemento determinante para el desarrollo de un debate constructivoentre los participantes. Se analizaron con especial atención las respectivas metodolo-gías de estudio, los enfoques frente a las problemáticas de la investigación oceano-gráfica y la prevención de los riesgos naturales, haciendo hincapié en la formaciónprofesional y en la necesidad de una cooperación más estrecha entre universidadesitalianas y latinoamericanas con el fin de facilitar un intercambio más intenso entreestudiantes y expertos.

Este volumen, que incluye las ponencias presentadas en el curso del seminario,representa un documento que más allà de ilustrar la actividad realizada, evidencia loslogros de este proyecto y su relevancia.

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Introduzione

Ambasciatore Giorgio Malfatti di Monte TrettoSegretario Generale

Istituto Italo Latino Americano

Grazie al contributo del Ministero degli Affari Esteri – Direzione Generale perla Cooperazione allo Sviluppo e alla collaborazione con il Ministerio del Interior yJusticia - Dirección de Gestión del Riesgo, della Repubblica di Colombia, si è potu-ta realizzare questa iniziativa rivolta ad alcuni paesi della regione sudamericana.

L’incontro, promosso dal Governo della Repubblica di Colombia a seguito degliincoraggianti risultati ottenuti da un’analoga iniziativa realizzata nel 2007 aConcepción (Cile), è stato rivolto a quei paesi latinoamericani (Colombia, Cile,Ecuador e Perù) le cui coste sono tra le più esposte all’erosione e a fenomeni natura-li di eccezionale intensità. Attraverso questo progetto l’IILA ha inteso mettere inrisalto le risorse, le componenti scientifiche e gli aspetti metodologici volti a salva-guardare gli oceani e le coste da eventuali catastrofi naturali.

L’America Latina si caratterizza per la notevole esperienza maturata in campooceanografico, grazie alla quale, un’attività congiunta potrebbe essere occasione perentrambe le parti di una significativa opportunità di scambio e di un reciproco con-tributo allo sviluppo scientifico.

La competenza delle istituzioni partecipanti impegnate nella ricerca scientificain questo settore, ha rappresentato un elemento determinante per lo sviluppo di undibattito costruttivo tra le parti. Particolare attenzione è stata dedicata all’analisi dellerispettive metodologie di studio e di approccio delle problematiche connesse allaricerca oceanografica e alla prevenzione dei rischi naturali, con particolare riguardoalla formazione professionale e alla necessità di una più stretta cooperazione tra ate-nei italiani e latinoamericani al fine di favorire un più intenso scambio di studenti edesperti.

La presente pubblicazione, che include gli interventi che si sono succedutidurante il seminario, rappresenta un documento che oltre a descrivere l’attività rea-lizzata, testimonia i risultati di questo progetto e la sua validità.

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Presentación

Las finalidades de esta iniciativa se centraron, por una parte, en el estudio delestado actual de la investigación oceanográfica en los países involucrados y, por otra,en la evaluación de las perspectivas de cooperación entre los países de la región eItalia.

En el evento fueron tratados entre otros los siguientes temas:

– evaluación, en cada país participante, del estado actual y de las perspectivasrelativas a la prevención de los desastres naturales, en particular de los fenóme-nos de origen marino (tsunamis);

– examen del estado actual de la cooperación regional en ámbito oceanográfico ylas perspectivas de su consolidación;

– ilustración de algunas experiencias italianas teniendo en cuenta eventualesoportunidades de cooperación entre los países latinoamericanos participantes eItalia;

– análisis de los problemas relacionados con la formación, tanto a nivel académi-co como operativo, dentro de los organismos especializados;

– evaluación de las oportunidades de desarrollo que los organismos internaciona-les pueden brindar a iniciativas en este ámbito.

Socios institucionales italianos y latinoamericanos

Los expertos que forman parte del grupo de trabajo científico, dos por cada país,se eligieron con base en las calidades profesionales de cada uno de ellos.

En la elección de los expertos italianos se consideró, entre otros elementos, ladisposición de las entidades de procedencia a promover futuras oportunidades decooperación. Atendieron la invitación representantes de organismos como el IstitutoSuperiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA), la Agenzia Nazionaleper le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile (ENEA), elIstituto Nazionale di Oceanografia e Geofisica Sperimentale (OGS), la CommissioneOceanografica Italiana (COI) ed il Centro Internazionale di Fisica Teorica (ICTP) yla Università della Calabria.

Colombia contó con la delegación más numerosa, formada por entidades insti-tucionales y organismos que actúan en el campo de la investigación marina. Las enti-dades gubernamentales locales fueron: la Dirección General Marítima (DIMAR), laComisión Colombiana del Océano (CCO), el Instituto de Investigaciones Marinas y

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Costeras de Colombia (INVEMAR), el Centro de Investigaciones Oceanográficas eHidrográficas (CIOH), el Departamento Administrativo de Ciencia Tecnología eInovación (COLCIENCIAS, el homólogo colombiano del CNR italiano). Las institu-ciones universitarias fueron la Universidad Nacional de Bogotá y la Universidad deCartagena de Indias.

Chile, Ecuador y Perú estuvieron representados por las respectivas institucionesque operan en sus sectores oceanográfico e hidrográfico (Servicio Hidrográfico yOceanográfico - SHOA (Chile), Instituto Oceanográfico de la Armada - INOCAR(Ecuador) y Dirección de Hidrografía y Navegación de la Marina de Guerra delPerú), así como por la Universidad de Concepción (Chile), el Centro Internacionalpara la Investigación del Fenómeno del Niño - CIIFEN (Ecuador) y el InstitutoGeofísico del Perú (IGP).

A los mencionados organismos nacionales se vincularon tres entidades pertene-cientes al sistema de las Naciones Unidas, el Centro Internacional de Física Teóricade Trieste (ICTP), el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) yla Comisión Oceanográfica Intergubernamental (COI).

Consideraciones generales

Durante las jornadas de trabajo se dedicó amplio espacio a la investigación enel campo oceanográfico, a los cambios climáticos y a los efectos del fenómeno “ElNiño”. Las ponencias se centraron en las redes de monitoreo del mar, tema de parti-cular interés debido a su idoneidad para ilustrar a los países participantes acerca delas oportunidades de desarrollo puestas a disposición gracias a la experiencia técni-co-científica italiana. En particular, se profundizaron los temas relacionados con laerosión marina, la salvaguardia del medio ambiente y de las infraestructuras. A suvez, estos temas introdujeron el análisis tanto de los modelos bio-químicos y ecoló-gicos, así como de los posibles escenarios determinados por los cambios climáticos.En este ámbito, se observó con especial interés la experiencia italiana señalada porlos expertos de ENEA, OGS y COI.

La temática de la modelación ambiental introdujo el de la modelación de los tsu-namis y, posteriormente, el relativo a los sistemas de alerta y al peligro de los fenó-menos, temas que fueron abordados a través de la presentación de dos casos: uno ocu-rrido en Colombia (tsunami de Tumaco, 12 de diciembre de 1979), el otro en el Perú(Tsunami de Pisco, 15 de septiembre de 2007).

El debate abarcó también el tema de la exposición de Cartagena de Indias alriesgo de inundaciones marinas. En dicho marco se presentaron dos proyectos de laOrganización de Naciones Unidas, incluidos en los programas de la UNESCO y delPNUD.

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Al finalizar los trabajos, se realizó una mesa redonda con todos los participan-tes, dedicada a las políticas de formación y al posible apoyo que podrían brindar lasinstituciones presentes. A los asistentes se les solicitaron propuestas acerca de la posi-bilidad de darle seguimiento a dicha iniciativa, las cuales fueron nuevamente pro-puestas en el curso de una reunión que tuvo lugar en la sede de ICTP en Trieste,durante la cual el director del Centro, el Dr. Fernando Quevedo, expresó su disposi-ción para impulsar eventuales iniciativas de colaboración futura.

Desarrollo del proyecto

Varias fueron las propuestas formuladas por los representantes de las institucio-nes suramericanas; un tema al que se le otorgó especial atención fue de la formación.Se subrayó la exigencia de aprovechar las oportunidades de cooperación que las uni-versidades italianas ofrecen en el campo oceanográfico a través de pregrados y doc-torados. En relación con dichos estudios se mencionó la necesidad de contar con unsistema de becas de estudio financiadas en su totalidad. A estas propuestas se añadie-ron otras, relacionadas con la investigación que se podría llevar a lo largo de las cos-tas colombianas del Pacífico, con objeto de estudiar el origen de las posibles causasdel surgimiento de los huracanes y de las posibilidades de producir energía limpia delos gradientes térmicos y salinos.

Más allá de los elementos de carácter académico del taller de Cartagena deIndias, se analizaron los elementos más íntimamente ligados con la aplicación de losconocimientos científicos en la solución de problemas concretos, así como la promo-ción de la cooperación regional entre los países participantes y entre estos e Italia.

En el marco de las actividades que podrían emprenderse en la región, se propu-so estructurar una red regional con el objeto de transferir tecnología y experienciaeuropea, especialmente italiana en el campo del monitoreo marino y de las aplicacio-nes de los modelos meteorológicos y oceanográficos. Se trata de propuestas que pue-den ofrecer al IILA y a los gobiernos que lo integran sugerencias interesantes sobreprogramas a través de los cuales dar seguimiento a dicha iniciativa.

Consideraciones finales

Durante la reunión que tuvo lugar en Trieste, el Instituto Internacional de FísicaTeórica confirmó su disposición para colaborar en el seguimiento del proyecto.Análoga disponibilidad fue expresada por el Istituto Nazionale di Oceanografia eGeofisica (OGS), el ENEA, la Commissione Oceanografica Italiana (COI) y elIstituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA).

Hubo consenso general en reconocer la relevancia del papel del IILA en el des-arrollo de tales iniciativas y en subrayar que la eventual continuación de este proyec-

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to no podía considerarse independientemente del encuentro análogo llevado a caboen Chile en 2007. Asimismo se resaltó que en el futuro esta iniciativa podría involu-crar países que no hubieran participado en los dos talleres anteriores.

Los logros de las actividades realizadas representan la culminación de un inten-so trabajo, desarrollado con la activa participación de todos los asistentes.

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Presentazione

Le finalità di tale iniziativa si sono concentrate, da un lato, sull’analisi dell’at-tuale stato della ricerca in campo oceanografico nei paesi interessati e, dall’altro,sulla valutazione delle prospettive di cooperazione tra i paesi della regione e l’Italia.

Nel corso dell’incontro sono stati trattati temi quali:

– valutazione, all’interno di ogni paese partecipante, dello stato attuale e delleprospettive relative alla prevenzione delle catastrofi naturali, in particolari aifenomeni di origine marina (tsunami);

– verifica dello stato attuale della cooperazione regionale in campo oceanografi-co e prospettive di un suo rafforzamento;

– illustrazione di alcune esperienze italiane in vista di eventuali future opportuni-tà di cooperazione tra i paesi latinoamericani interessati e l’Italia;

– analisi dei problemi legati alla formazione, tanto a livello accademico, quanto alivello operativo all’interno delle istituzioni specializzate;

– valutazione delle opportunità di sviluppo che gli organismi internazionali pos-sono offrire a iniziative in questo campo.

I partner istituzionali italiani e latinoamericani

Gli esperti integranti il gruppo di lavoro scientifico sono stati individuati sullabase delle peculiarità professionali di ciascuno di essi ed in ragione di due invitati perogni paese.

Gli esperti italiani sono stati selezionati anche in considerazione della disponi-bilità delle istituzioni di provenienza a promuovere future opportunità di cooperazio-ne. Sono intervenuti i rappresentanti di istituzioni quali l’Istituto Superiore per laProtezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA), l’Agenzia Nazionale per le nuove tec-nologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile (ENEA), l’Istituto Nazionaledi Oceanografia e Geofisica Sperimentale (OGS), la Commissione OceanograficaItaliana (COI) ed il Centro Internazionale di Fisica Teorica (ICTP). E l’Universitàdella Calabria.

La Colombia ha goduto di una rappresentanza più ampia, formata da entità isti-tuzionali e da organismi attivi nel campo della ricerca marina. Le istituzioni governa-tive locali partecipanti sono state: la Dirección General Marítima (DIMAR), laComisión Colombiana del Océano (CCO), l’Instituto de Investigaciones Marinas y

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Costeras de Colombia (INVEMAR), il Centro de Investigaciones Oceanográficas eHidrográficas (CIOH), il Departamento Administrativo de Ciencia Tecnología eInovación (COLCIENCIAS, omologo colombiano del CNR italiano). Gli atenei rap-presentati sono stati la Universidad Nacional de Bogotá e la Universidad deCartagena de Indias.

Cile, Ecuador e Perù sono stati rappresentati dalle rispettive istituzioni attive nelcampo oceanografico e idrografico (Servicio Hidrográfico y Oceanográfico - SHOA(Cile), Instituto Oceanográfico de la Armada - INOCAR (Ecuador) e Dirección deHidrografía y Navegación de la Marina de Guerra del Perú) nonchédall’Universidad de Concepción (Cile), dal Centro Internacional para laInvestigación del Fenómeno del Niño - CIIFEN (Ecuador) e dall’Instituto Geofísicodel Perú (IGP).

A queste istituzioni nazionali si sono aggiunti tre organismi appartenenti alsistema delle Nazioni Unite, e precisamente il Centro Internazionale di Fisica Teoricadi Trieste (ICTP), il Programa de las Naciones Unidas para el Dessarrollo (PNUD)e la Comisión Oceanográfica Intergubernamental (COI).

Considerazioni generali

Nel corso delle giornate di lavoro è stato dedicato ampio spazio alla ricerca incampo oceanografico, ai cambiamenti climatici e agli effetti del fenomeno “El Niño”.Gli interventi si sono concentrati sulle reti di monitoraggio del mare, tematica che harivestito un particolare interesse data la sua attitudine ad illustrare ai paesi interessa-ti le potenzialità di sviluppo messe a disposizione dall’esperienza tecnico-scientificaitaliana. Sono stati approfonditi in particolare temi legati all’erosione marina e allasalvaguardia dell’ambiente e delle infrastrutture, temi che a loro volta hanno intro-dotto l’analisi tanto dei modelli bio-geochimici ed ecologici quanto dei possibili sce-nari determinati dal cambiamento del clima. In questo ambito è stata seguita con par-ticolare interesse l’esperienza italiana illustrata dai rappresentanti dell’ENEA,dell’OGS e della COI.

Il tema della modellazione ambientale ha introdotto quello della modellazionedegli tsunami e, successivamente, quello relativo ai sistemi di allerta e alla pericolo-sità dei fenomeni, argomenti sviluppati attraverso la presentazione di due casi, unoverificatosi in Colombia (lo tsunami di Tumaco del 12 dicembre 1979), l’altro in Perù(lo tsunami di Pisco del 15 settembre 2007).

Inoltre è stato anche affrontato il tema dell’esposizione della città di Cartagenade Indias al rischio di inondazioni marine. In tale ambito sono stati descritti due pro-getti delle Nazioni Unite, inclusi nei programmi dell’UNESCO e del PNUD.

A conclusione dei lavori ha avuto luogo una tavola rotonda, animata dal contri-

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buto di tutti i partecipanti, dedicata alle politiche di formazione e al possibile contri-buto che potrebbero fornire le varie istituzioni presenti. Gli intervenuti sono statiinvitati a formulare proposte inerenti possibili sviluppi di tale iniziativa che sono statepoi riproposte nel corso di una riunione tenutasi presso l’ICTP di Trieste, durante laquale il direttore del Centro, Dr. Fernando Quevedo, si è mostrato disponibile per unaeventuale collaborazione futura.

Sviluppo del progetto

Varie sono state le proposte avanzate dai rappresentanti delle istituzioni suda-mericane partecipanti; un tema al quale viene rivolta particolare attenzione è la for-mazione, è stata sottolineata l’esigenza di sfruttare le opportunità di cooperazioneconcesse in campo oceanografico dagli atenei italiani, attraverso i dottorati e le lau-ree magistrali. In relazione a tali studi, è stata segnalata la necessità di poter contaresu un sistema di borse di studio interamente finanziate. Alle summenzionate propo-ste se ne sono aggiunte altre, incentrate, in particolare, sulla ricerca da condurre allargo delle coste colombiane del Pacifico, il cui oggetto è lo studio delle possibilicause dell’insorgere degli uragani e delle possibilità di ottenere energia pulita dai gra-dienti termici e salini.

Oltre agli spunti di carattere accademico offerti dal workshop di Cartagena deIndias, sono stati analizzati gli aspetti più intimamente legati all’applicazione delleconoscenze scientifiche alla soluzione di problemi concreti, nonché alla promozionedella cooperazione regionale tra i paesi interessati e tra questi e l’Italia.

Nell’ambito delle azioni che possono essere intraprese all’interno della regione,è stata suggerita la strutturazione di una rete regionale, con l’obiettivo rivolto al tra-sferimento delle tecnologie e dell’esperienza europea, in particolare italiana nelcampo del monitoraggio marino e delle applicazioni dei modelli meteorologici eoceanografici. Si tratta di proposte che possono offrire all’IILA ed ai governi che locompongono interessanti suggerimenti circa azioni con le quali dar seguito all’inizia-tiva descritta.

Considerazioni finali

Nella riunione tenutasi a Trieste l’Istituto Internazionale di Fisica Teorica haconfermato la disponibilità a collaborare al follow up del progetto, analoga disponi-bilità è stata espressa dall’Istituto Nazionale di Oceanografia e Geofisica (OGS),dall’ENEA, dalla Commissione Oceanografica Italiana (COI) e dall’IstitutoSuperiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA).

Un consenso generale è stato manifestato circa l’importanza del ruolo che rico-pre l’IILA in tali iniziative; si è sottolineato che una eventuale continuazione di que-

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sto progetto non può essere vista separatamente da quello analogo realizzato in Cilenel 2007 e che in futuro tale iniziativa potrebbe coinvolgere anche paesi che nonhanno partecipato ai due workshop precedenti. L’esito positivo delle attività realiz-zate è il coronamento di un lavoro intenso, svolto con attiva partecipazione degliesperti.

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PONENCIAS

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LA OCEANOGRAFíA EN EL ECUADOR AL 2010:DESARROLLO y PERSPECTIVAS

Jonathan Cedeño OviedoDivisión de Modelamiento Numérico, Departamento de Ciencias del Mar.

Instituto Oceanográfico de la Armada INOCAR. Ave. 25 de julio vía Puerto Marítimo, Base Naval Sur. P.O. Box 5940. Guayaquil, Ecuador.

Introducción

La oceanografía es una ciencia de reciente consolidación en el Ecuador. El esca-so conocimiento de la riqueza de nuestros mares, así como de los fenómenos océano-atmosféricos que en él se desarrollaban, además de las implicaciones económico-sociales de dichos eventos en la sociedad ecuatoriana, llevó irremediablemente alestablecimiento de esta rama de las ciencias de la tierra en nuestro país. Para esteafianzamiento, han sido claves tres instituciones nacionales: el InstitutoOceanográfico de la Armada (INOCAR), la Escuela Superior Politécnica del Litoral(ESPOL), y el Instituto Nacional de Pesca (INP).

El INOCAR comenzó sus actividades en el año de 1932 (INHIMA, 2010), cuan-do se fundó el Servicio Hidrográfico de la Armada. En ese entonces, gran parte de lasinvestigaciones en materia de oceanografía eran en soporte a las tareas de levanta-miento batimétrico (cartas náuticas), situación que progresivamente fue evolucionan-do hasta el establecimiento del departamento de oceanografía en el año de 1968. Paraese entonces, la Armada se dotó de su primer buque de investigaciones, el Orión (exUSS Mulberry, nave de la reserva naval estadounidense del tipo AN-27), siendoreemplazado luego por el buque de guerra BAE Esmeraldas, y en el año de 1981 porel nuevo BAE Orión, navío de investigación científica construido en el Japón (Figura1). En 1972, el entonces Servicio Hidrográfico fue elevado a la categoría de “InstitutoOceanográfico”, contando en sus inicios con el soporte de cooperantes de UNESCOpara formar el personal de investigadores del departamento de Ciencias del Mar, sien-do varios de ellos recién egresados o graduados de la escuela de biología de laUniversidad de Guayaquil y de la escuela de oceanografía de la ESPOL. El INOCAR,además, lideró los esfuerzos técnicos-científicos desde el año de 1987 (Ribadeneira,1988) para la adhesión del Ecuador al Tratado Antártico, y para la presencia ecuato-riana en la Antártida, estableciendo la estación científica “Pedro Vicente Maldonado”en 1989, y con la ejecución de 14 expediciones (INAE, 2011) al continente blanco,trabajo que recientemente el Estado ecuatoriano ha encomendado al InstitutoAntártico Ecuatoriano (INAE), fundado en el 2004. En materia de investigación, el

INOCAR cuenta con una importante experiencia en el ámbito de las ciencias del mar,procurando siempre el monitoreo de las condiciones oceanográficas y atmosféricasque permitan dar una alerta ante cualquier eventualidad anómala (e.g., evento ElNiño), lo cual es realizado regularmente a través de los boletines del comité ERFEN(Estudio Regional del Fenómeno de El Niño), del cual el INOCAR preside de mane-ra permanente.

Figura 1. Buque de Investigaciones BAE Orión, de la Armada del Ecuador. Construido por el astillero japo-nés Ishikawajima-Harima en 1981, este buque tiene una eslora de 70 metros, y posee equipos que le permi-ten ejecutar investigaciones geofísicas, oceanográficas, de monitoreo ambiental, y de mantenimiento y des-pliegue de boyas oceánicas (izquierda). A bordo del Orión se realizan los cruceros oceanográficos del INO-CAR, para lo cual se cuenta con una roseta multimuestreadora General Oceanics de 24 botellas, entre otrosequipos (derecha). Créditos: F. Arreaga, 2010.

La Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL) ha sido el alma máter anivel nacional de esta especialidad, con el establecimiento en el año de 1972 deldepartamento de Marítima, y luego en 1973 con la fundación de la carrera deOceanografía a nivel de pregrado (FIMCM-ESPOL, 1988). En sus inicios, comomuchas otras carreras de la ESPOL, ésta contó con cooperantes de la UNESCO y delgobierno estadounidense (agencia US-Aid) en su cuerpo de docentes para formaciónde los jóvenes elementos, hasta que la propia universidad fuese capaz de absorber aestudiantes en su planta de profesores, muchos de los cuales se beneficiaron del pro-grama de becas LASPAU de la Organización de Estados Americanos (OEA) para susestudios en las diferentes escuelas de oceanografía del continente americano.

Hacia finales de los años ochentas, todo el esfuerzo inicial estaba comenzandoa dar sus frutos con el inicio de varias iniciativas en investigación en ciencias del mar,como fueron la ejecución de varios proyectos en oceanografía con el CONUEP(Consejo de Universidades y Escuelas Politécnicas, ahora extinto), la fundación delCentro Nacional de Acuacultura y de Investigaciones Marinas CENAIM (1990) enSan Pedro de Manglaralto, y en 1999 la creación del Proyecto VLIR-ESPOL con lacooperación del gobierno del Reino de Bélgica, trabajo en el cual fue importantísimala visión impuesta por varios profesores de la ESPOL, entre ellos los de oceanogra-

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fía, lo que permitió su buen desarrollo hasta su culminación en el año de 2009. Losretos de la carrera ahora se debaten en un mar de cambios a partir de las nuevas rea-lidades del sector educativo ecuatoriano, y de los cambios producidos por las refor-mas estatales a las leyes de educación superior. Actualmente, la carrera oferta el pro-grama de “Ingeniería Oceánica”, que conservaría la misma tradición y vocación deformación de la carrera de pregrado de Oceanografía (Figura 2).

Figura 2. Vista aérea de la Facultad de Ingeniería Marítima y Ciencias del Mar (FIMCM) de la ESPOL, ensu campus universitario “Gustavo Galindo V.” de Guayaquil (izquierda). Parte del aprendizaje de los jóve-nes valores se da fuera del campus, en salidas de campo, en donde se aprenderá las diferentes técnicas detoma de datos, como perfiles taquimétricos para observar la pendiente de playa (centro). El DerivadorMonitoreado por Radio (DMR) fue fruto de un proyecto multidisciplinario entre facultades, a la cual sesumaron el Centro de Robótica (CVR) y el Centro de Agua y Desarrollo Sustentable (CADS). Créditos: H.Ayón, V. Ruiz y J. Cedeño (2009).

A través del proceso de graduación de oceanógrafos en ESPOL, que consisteen Tesis de Grado, se afianza el conocimiento y la práctica del método científicopara refutar hipótesis planteadas al inicio de dichos estudios. Muchas veces se llegaa establecer reales proyectos de investigación con más de una componente, permi-tiendo formar un equipo inter-disciplinario para la resolución de los problemasplanteados, como es el caso del proyecto “Desarrollo de un prototipo de derivadorlagrangiano basado en GPS monitoreado por radio para aplicaciones en oceanogra-fía” (Figura 2), ejecutado en conjunto con las Facultades de Ingeniería Eléctrica yde Marítima y Ciencias del Mar (Hernández y Chacón, 2008; Cedeño y Abata,2011).

El Instituto Nacional de Pesca (INP) fue fundado en el año de 1960 (INP, 2010)gracias a una iniciativa de la Organización Mundial de Alimentos (FAO), de la cualse hizo eco el Gobierno Ecuatoriano de ese entonces, para crear una institución rec-tora en las áreas de investigación pesquera y acuícola. La oceanografía, en el INP,siempre dio soporte a los trabajos de investigación de diferentes recursos pesqueros,a través del Departamento de Pesca y Oceanografía, y luego de la División de

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Investigaciones Básicas, a donde pertenecen ahora los laboratorios de OceanografíaFísica, Química y Plancton.

Figura 3. Buque de Investigaciones B/I Tohallí, del Instituto Nacional de Pesca. Construido en Noruega porel astillero Aukra Bruk A.S. en 1977, este buque tiene una eslora de 33 metros, y se encuentra equipado parahacer investigación oceanográfica y pesquera (izquierda). A la derecha, despliegue de una red de muestreode ictioplancton durante un muestreo en la estación 10 millas costa afuera de Esmeraldas / Punta Galera.Créditos: T. De la Cuadra, 2007.

En adición, la observación y monitoreo del mar ecuatoriano a través de los pro-gramas de variabilidad climática y de cruceros oceanográficos del INP (Figura 3) hansido de gran utilidad para el seguimiento del clima, siendo parte activa en las discu-siones sobre el evento de El Niño-Oscilación del Sur (ENSO) como parte del comitéERFEN, grupo al que también pertenece el INP.

A estas instituciones, se suma el trabajo de organismos inter-gubernamentales,como es el caso del CIIFEN (Centro Internacional de Investigación de El Fenómenode El Niño), así como de la CPPS (Comisión Permanente del Pacífico Sur), ambascon sede en Guayaquil, Ecuador. La primera de ellas se ha convertido por derechopropio en un centro especializado en aplicaciones científicas orientadas a crear ymejorar los sistemas de alerta temprana existentes ante efectos adversos de índole cli-mática y meteorológica, mejorando la gestión de riesgos asociados y ayudando aldesarrollo sostenible de los países de la región (Martínez et al., 2009).

La CPPS es, en cambio, un organismo regional marítimo apropiado para lacoordinación de las políticas marítimas de sus Estados Miembros: Chile, Colombia,Ecuador y Perú. Esta, a través de su secretaría de asuntos científicos, tiene una acti-va agenda en investigación que incluye la coordinación de los programas nacionalesERFEN de cada país, el Boletín de Alerta Climático (BAC) de frecuencia mensual,productos operacionales de la alianza GRASP, y la iniciativa de CruceroOceanográfico Regional, llevada a cabo en octubre de cada año.

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¿Por qué monitorear el clima?

Aparte de la relevancia científica obvia del estudio del clima y su variabilidad(meteorología y oceanografía), es necesario destacar que el clima tiene tambiénvarias implicaciones en el desarrollo de la sociedad ecuatoriana, que van desde latoma de decisiones para iniciar o retrasar los ciclos de cosecha o siembra, hastaimpactos socio-económicos mayores debido a la ocurrencia de inundaciones y desla-ves por efectos de lluvias. Cornejo (1999) y Silva (1990) estudiaron la variabilidadclimática en la zona costera ecuatoriana, encontrando que hay dos modos dominan-tes: la variabilidad debido al ciclo anual y la variabilidad interanual, relacionada prin-cipalmente al ENSO. Cornejo (2003), a través del análisis de los términos de balan-ce de calor para el período de 1979-1993, confirmó este postulado, encontrando ade-más que debido al mayor grado de magnitud de poder espectral en el ciclo anual, éstesería dominante con respecto al interanual (Figura 4). Esto es consistente con la per-cepción local común en la zona costera ecuatoriana que los cambios en el ciclo anualson más importantes que los impactos del ENSO.

Figura 4. Logaritmo del espectro de flujo de calor neto (Qnet) para las bandas interanuales (panel izquier-do) y anuales (panel derecho). Adaptado de Cornejo (2003).

El ciclo anual está íntimamente relacionado con las variaciones estacionales enla temperatura superficial del mar adyacente, lo que determina una estación lluviosaentre diciembre-mayo, y una estación seca entre junio-noviembre. La amplitud deesta variabilidad es menor en el Norte (Esmeraldas), debido a la influencia de lacorriente cálida de El Niño (Cucalón, 1987), ramal de la contra corriente norecuato-rial; y más variable y con un rango mucho mayor al sur (zona del Golfo deGuayaquil), donde el influjo de la corriente fría del Perú es evidente. Entre ambos sis-temas de corrientes se encuentra el frente ecuatorial, área donde existe un fuerte gra-

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diente térmico y que sirve de frontera entre las masas de agua fría y cálida correspon-dientes a las masas de agua descritas. Éste se muestra paralelo a la costa durante laestación seca, y perpendicular a la costa en la estación lluviosa.

La variabilidad interanual, mayormente representado por El Niño-Oscilacióndel Sur (ENSO). El Niño es un calentamiento del Pacífico Tropical que ocurreaproximadamente cada tres a siete años, con una duración de al menos 12-18meses (McPhaden, 2001). Está conectado dinámicamente a la Oscilación del Sur,el cual es un mecanismo espejo de la presión atmosférica superficial entre laregión Asiática-Este y Australia, y la región del Pacífico Tropical Este. Durante elNiño, los vientos alisios se debilitan a lo largo del Ecuador, así como la presiónatmosférica se fortalece en el Pacífico Oeste, y decaen en el Pacífico Este. Losvientos alisios decaídos permiten que el agua superficial cálida, normalmente con-finada en la cuenca del Pacífico Oeste, migre hacia el Este. Los afloramientosmanejados por vientos, un proceso que trae agua fría a la superficie a lo largo delEcuador y a lo largo de la costa Oeste de Norte y Suramérica, también es reduci-da drásticamente, causando un incremento considerable de temperatura, lo queafecta directamente al ecosistema y pesquerías dependientes de la provisión deaguas ricas en nutrientes.

El incremento de la temperatura superficial del mar en todo el PacíficoEcuatorial Este, así como la perturbación de la circulación atmosférica (cuyo rasgoprincipal es el marcado descenso de la Zona de Convergencia Inter-Tropical), tienepor efecto un incremento en la precipitación en la zona de “influencia” de El Niño,región que abarca hasta el pie de cordillera occidental de los Andes (Rossel et al.,1998). Se ha observado que, dependiendo de la fecha de inicio del evento ENSO,existen dos picos de precipitación: uno al inicio del evento, y otro pico correspon-diente al ciclo anual incrementado. La magnitud de la precipitación en eventos de lafase cálida de El Niño se encuentra por encima de una desviación estándar (Marcosy Cornejo, 2005), aunque en sitios donde la precipitación es muy baja (península deSanta Elena y, en menor medida, la provincia de El Oro), el efecto de la precipitaciónaumentada supera inclusive dos desviaciones estándar. Otro tipo de implicaciones tie-nen que ver con el aumento del nivel del mar, el cual llega hasta los 47 cm más altoque lo normal (El Niño 1982-83; Moreano et al., 1986), implicando que las zonasbajas se vean expuestas más fácilmente a inundaciones, así como que la zona coste-ra sea erosionada por efectos de que las olas romperían más arriba que durante épo-cas normales (ESPOL, 2000).

El desarrollo de la estación lluviosa (también llamada informalmente en el paísinvierno) trae consigo un riesgo inherente de inundaciones y deslaves, así como afec-taciones en los ciclos de producción de diversos alimentos. En estaciones de lluviaspromedios, las afectaciones no son muy altas en ambos, aunque casi todos los años

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se presentan casos de inundaciones, debido principalmente a la falta de ordenamien-to territorial en estas zonas. En años de lluvias extremas (las cuales casi siempre serelacionan con el evento El Niño), el principal sector afectado es el productivo, segui-do del de transporte/infraestructura. CAF (2000) cuantificó las pérdidas en su estudio“Las lecciones aprendidas de El Niño 1998” en base a estimaciones de la CEPAL(Comisión Económica Para América Latina y El Caribe), y encontraron que para esteevento los daños totales originados por este fenómeno sumaron 2,882 millones dedólares. Los sectores anteriormente mencionados (productivos y transporte) acumu-laron pérdidas por 1,561 y 795 millones de dólares, respectivamente.

Figura 5. Régimen de precipitación en las estaciones costeras INAMHI de Boyacá, Chone, Machala yMilagro; durante tres años Niño (1982-83, 19886-87 y 1997-98), y tres años Niña (1974-75, 1984-85 y1988-89). Tomado de Cedeño et al. (2006).

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En el otro extremo, las condiciones de lluvia bajo lo normal o sequías han sidocomúnmente asociadas a eventos de la fase fría del ENSO (La Niña). Sin embargo,Cedeño et al. (2006) estableció que la precipitación es muy cercana al ciclo anual enforma general (Figura 5), en años considerados como Niña por la AdministraciónNacional de los Océanos y la Atmósfera de los Estados Unidos de América (NOAA).

Las principales afectaciones de la fase cálida de El Niño son: variaciones en losciclos de siembra y cosecha de diversos productos alimenticios; baja productividaden el sector pesquero, con el decrecimiento de la captura sardinas y otros peces pelá-gicos pequeños. Sin embargo, otras pesquerías son afectadas positivamente, como esel caso de la industria del camarón (Cornejo, 2001). Con respecto a 1996, esta pes-quería incrementó sus exportaciones totales en un 40% para el año de 1997.

Investigación Oceanográfica y Climática en el Ecuador

Buena parte de la investigación en el país en materia de variabilidad climáticase ha centrado siempre en el estudio de El Niño, debido a lo catastrófico de sus efec-tos. El Instituto Oceanográfico de la Armada (INOCAR) tiene desde hace muchosaños atrás un muy bien establecido programa de monitoreo del fenómeno de El Niño,que en la actualidad se compone de una red de estaciones meteorológicas (muchas deellas transmitiendo en tiempo real a través del satélite GOES), además del programade “estaciones costeras”, compuesto por dos estaciones oceanográficas costa-afueraa 10 millas náuticas de distancia, cuyo muestreo se da mensualmente. Esto se ve com-plementado con la ejecución de dos cruceros oceanográficos anuales a bordo delB.A.E. Orión. Este programa ha dado luz a interesantes estudios que han podido esta-blecer claramente las variaciones anuales e inter-anuales de la estructura termo-hali-na, así como la influencia de las ondas Kelvin en nuestra costa (Garcés-Vargas et al.,2005); determinar el inicio y fin de las estaciones lluviosas a través de los años deregistro de las estaciones meteorológicas costeras del INOCAR (Hernández yZambrano, 2007), así como una amplia descripción de los fenómenos de El Niño conrepercusión en Ecuador en las últimas cuatro décadas.

El Instituto Nacional de Pesca (INP) también mantiene un programa de investi-gación en torno a la variabilidad climática (“Seguimiento Espacio - Temporal deProcesos Oceanográficos y Eventos Extremos Asociados con las PrincipalesPesquerías Ecuatorianas”), con el interés de caracterizar el ambiente en donde laspesquerías se desarrollan. Para ello, disponen de un monitoreo mensual de las varia-bles físicas, químicas y biológicas en tres estaciones 10 millas náuticas costa-afuera,frente a las costas de Esmeraldas, Puerto López y Salinas (De la Cuadra, 2007).Además, también ejecuta dos cruceros oceanográficos anuales, a bordo del B/ITohallí, concentrando sus esfuerzos en la plataforma costera, hasta el meridiano82°W. Fruto de estos esfuerzos, encontramos trabajos recientes que relacionan la

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variabilidad climática o cambios en la distribución de la TSM con el comportamien-to de ciertas pesquerías (De la Cuadra, 2010a), o en la biología productiva del recur-so pinchagua (De la Cuadra, 2010b).

Toda esta información es útil para efectos de emitir una alerta climática a travésde los boletines ERFEN, los cuales se emiten mensualmente para proveer de un diag-nóstico y perspectivas del clima ecuatoriano. El ERFEN es un esfuerzo que se gestóen el seno de la CPPS, en donde cada país aglutina un comité ERFEN dedicado alseguimiento de las condiciones climáticas con miras a determinar la formación de unevento ENOS en cada uno de los países. Las instituciones que conforman el ERFENen Ecuador son: INOCAR, INAMHI, INP, ESPOL, Universidad de Guayaquil, y laDirección General de Aviación Civil.

De la experiencia ERFEN se puede afirmar que institucionalizar el tema delmonitoreo del clima a través del seguimiento de El Niño ha permitido consolidar unaimagen de responsabilidad y esfuerzo mancomunado entre las instituciones quemonitorean el clima, además del establecimiento de programas de monitoreo e inves-tigación permanente con fondos estatales. Pese a su relativo éxito, se puede mejoraraún la socialización y proyección del boletín ERFEN entre sus principales usuarios yentre la sociedad en general; y establecer iniciativas de investigación mayores en elFenómeno de El Niño y el clima, a través de la formulación de proyectos y forma-ción de investigadores en oceanografía y ciencias afines a nivel de postgrado(Cornejo, com. pers., 2006). Además, se requiere aún establecer la definición opera-cional de cuando un evento El Niño puede ser declarado como tal para Ecuador, ade-más de determinar la influencia de la variabilidad climática decadal sobre los efectosde El Niño en el país, temas en los cuales el ERFEN podría trabajar y coordinar si selo propusiera (Martínez, com. pers. 2009).

Otros proyectos y estudios que se están llevando a cabo relacionado a la ocea-nografía son la Caracterización hidro-oceanográfica y ambiental del margen costero(SENACYT). INOCAR, con fondos del SENACYT ejecuta este estudio, que tienepor propósito principal levantar información hidrográfica, oceanográfica y ambientalque permitan determinar valores característicos de estas variables. Los productosobtenidos del procesamiento de la información recopilada y validada servirán deherramientas útiles para la toma de decisiones en la determinación, delimitación ymanejo de áreas protegidas, áreas de reserva, áreas sensibles y áreas de desarrolloturístico.

Bajo este mismo proyecto, se ha adquirido una estación receptora de imágenessatelitales de banda X/L (órbita polar) Seaspace Terascan, que permitirá contar al paíscon un monitoreo en tiempo real y en alta resolución, de variables importantes comotemperatura superficial del mar y clorofila, para estudios de evolución de la distribu-ción térmica y productividad primaria superficial con el tiempo (Figura 6). Un espe-

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cial énfasis se pondrá en el estudio del afloramiento de Cromwell, al Oeste de las islasGalápagos. Además, se ha previsto la compra de un Vehículo Autónomo Submarino(iRobot Seaglider), con lo que se monitoreará en tiempo cuasi-real la estructuratermo-halina y de clorofila sub-superficial. Su uso ha sido planeando en primera ins-tancia, en la ruta comprendida entre la costa continental ecuatoriana y Galápagos(Figura 6).

Figura 6. Estación receptora de imágenes satelitales en banda X Terascan en proceso de instalación(izquierda). En conjunto con el procesador de imágenes MODIS REPS, este sistema es capaz de generarvarios productos, como temperatura superficial del mar, concentración de sólidos suspendidos, y diversosproductos derivados de clorofila. Otra adición por parte del proyecto SENACYT-INOCAR es el VehículoAutónomo Submarino “Seaglider”. Sus aplicaciones se concentrarán en el continuo monitoreo del marecuatoriano a través de perfiles CTD y de clorofila. Los datos colectados serán transmitidos en tiempo real,vía un enlace satelital Iridium. Créditos: Rutgers University y iRobot (2010).

Con el Instituto Nacional de Preinversión, el INOCAR se encuentra trabajandoen el proyecto “Estudio de la Energía de Olas, Corrientes y Energía Cinética de Ríosen el Ecuador para Generación Eléctrica”, que en una primera fase permitirá la carac-terización de olas, de ríos, análisis de las corrientes marinas y determinación del esta-do del arte de la tecnología disponible para generación de energía eléctrica, a partirdel levantamiento de información existente, adquisición de información internacio-nal de las características de olas y corrientes marinas de instituciones especializadas.El objetivo final es establecer si es viable la implementación de proyectos de genera-ción eléctrica con base en corrientes y olas en el Ecuador.

En adición, instituciones como el CIIFEN y el INOCAR comenzaron a dispo-ner de productos operativos en sus páginas web, como los productos de temperaturay de anomalía de temperatura superficial del mar, usando datos del sensor AVHRR abordo del satélite NOAA-15. Complementario a éstos, CIIFEN emite el denominado“Boletín CIIFEN” (www.ciifen-int.org), en el que se hace un análisis de las condicio-

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nes océano-atmosféricas de la región del Pacífico Tropical Este, para luego estable-cer un pronóstico estacional del clima regional. El INOCAR, por su parte, cuenta conun producto denominado “UKMO-INOCAR” de Temperatura Superficial del Mar(TSM) y Anomalía de TSM de alta resolución (4 km), con datos del proyecto OSTIA-GHRSST (Stark et al., 2007). Estas cartas son de frecuencia semanal, en los domi-nios del Pacífico Ecuatorial Este y Pacífico Sureste. Otro producto en fase de imple-mentación es el “KNMI-INOCAR” de viento marino superficial, con datos prove-nientes del escaterómetro ASCAT (OSI/SAF-EUMETSAT, 2010) a bordo del satéli-te de órbita polar Met-Op. Se planea que estas cartas tengan una frecuencia diaria,con imágenes animadas de siete días, todas estas dispuestas en el portal web del INO-CAR (www.inocar.mil.ec, Figura 7).

Figura 7. Carta de viento marino superficial para el área del Pacífico Ecuatorial Este, con datos del sensorASCAT. Los datos, procesados y mantenidos por un grupo de trabajo de la OSI-SAF y del ServicioMeteorológico Real de los Países Bajos (KNMI), están disponibles en dos resoluciones: 12.5 y 25 km.Créditos: INOCAR (2010).

El Modelamiento Numérico en el área del clima se ha limitado a algunas inicia-tivas aisladas, como es el caso de la implementación de los modelos MM5 (Modelode Meso-Escala de Quinta Generación) y del WRF (Pronóstico e Investigación delClima) en el INAMHI, en sus oficinas regionales de Quito y Guayaquil, con el apoyodel CIIFEN (Muñoz et al., 2010). Sendos estudios de validación se están llevando acabo para comprobar la validez de los pronósticos del tiempo, los cuales aún están en

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etapa experimental. En el área de hidrodinámica, el INOCAR cuenta con un modelohidrodinámico en tres dimensiones (MH3D - Lonin, 2000) implementado para elestuario del río Guayas, el cual por diversos motivos se encuentra desactivado almomento. Sin embargo, la institución se encuentra retomando el tema de modelación,teniendo como meta inicial la reactivación de este modelo. Es objetivo de INOCARtambién implementar a corto plazo modelos océano-atmosféricos, como el WRF y elROMS (Sistema de Modelaje Oceánico Regional).

En materia de tsunamis, el Instituto Oceanográfico mantiene el Centro de Alertade Tsunamis, que es el encargado de monitorear la red del PTWC (Centro de Alertade Tsunamis del Pacífico), compuesta por mareógrafos en toda la cuenca del Pacífico,además de algunos arreglos de boyas DART, información que es transmitida en tiem-po real. Recientemente, con la Secretaría Nacional de Gestión de Riesgos (SNGR)del Ecuador se ha puesto en marcha un proyecto de fortalecimiento de la red ecuato-riana de monitoreo de tsunamis, proyectando la compra de equipos mareógrafos contransmisores en tiempo real, además de una boya DART a ser ubicada en un área queha sido identificada como la de mayor sismicidad: Esmeraldas / Zona de Fractura deYaquina (Arreaga, 2004 y Collot et al., 2009).

Sumario

– En el Ecuador existen instituciones bien establecidas que realizan investigaciónoceanográfica; sin embargo hace falta un enfoque más amplio de la ciencia paraestudiar y determinar ciertos comportamientos recientes, como los cambios enel inicio de la estación lluviosa, variabilidad de la intensidad de la precipitación,cambios en la manifestación del Fenómeno de El Niño en nuestro país (e.g.,Niño Modoki), y evidencia de cambio climático.

– Para efectos de contar con un sistema efectivo de soporte a la toma de decisio-nes por amenazas climáticas, falta aún que la información esté totalmente inte-grada y disponible en tiempo cuasi-real, además del estudio de la variabilidadclimática reciente.

– La mejor inversión para la ciencia es capacitar adecuadamente a su recursohumano, lo que incluye pasar por un programa de postgrado para su especiali-zación. El Ecuador recientemente ha fortalecido este tema, con el lanzamientode programas anuales de becas con fondos estatales, con el auspicio delSENACYT.

– Debido a la considerable inversión en el área de ciencia (SENACYT), así comode infraestructura del sector público, las perspectivas de realización de proyec-tos a nivel nacional se muestran interesantes.

– En Ecuador, existe una problemática en torno a la carrera de oceanografía y el

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número de sus egresados, que en este momento resulta insuficiente para el volu-men de trabajo existente en ésta área de la ciencia.

– Como consecuencia de lo anterior, es cada vez más necesario incluir profesio-nales de otras ramas afines para lidiar con nuevos esfuerzos en investigación enoceanografía, atmósfera y clima.

– Han habido experiencias alentadoras al respecto de incluir profesionales no-tra-dicionales en los institutos de investigaciones afines (matemáticos y físicos enmodelaje, INAMHI Quito; ingenieros ambientales en climatología y modelaje,INAMHI Guayaquil).

– El establecimiento de la Secretaría Nacional de Gestión de Riesgos con rangoministerial en años recientes ha resultado en una mejora de los planes y políti-cas en torno a amenazas climáticas, soportado a su vez por los institutos de cien-cia del país. Sin embargo, se debe de fortalecer aún más el desarrollo de planesordenados de crecimiento poblacional, de ordenamiento territorial, y de contin-gencia frente a desastres naturales.

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ACTIVIDADES DEL ISPRA CONCERNIENTES AL MAR

Ing. Ermanno Caruso Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale – ISPRA

L’ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale), per leattività riguardanti il mare, nasce dall’accorpamento dell’APAT e dell’ICRAM:

Con la attuale struttura è uno dei principali enti pubblici italiani con funzioni dimonitoraggio e ricerca sul mare, promuove metodologie per la programmazione, laprogettazione e l’attuazione di interventi in materia di protezione delle coste dai feno-meni erosivi, portualità e i rischi naturali, inoltre gestisce le reti di rilevamentomareografico, ondametrico e dello stato del mare, per il monitoraggio delle caratteri-stiche fisiche dei mari italiani. Con l’ausilio di modelli, esegue anche applicazioni perla caratterizzazione e la previsione dello stato dei mari italiani e del bacino delMediterraneo a largo e a costa.

Le attività svolte in tale contesto sono:• gestione di reti di misura per la raccolta di dati meteomarini: Rete Mareografica

Nazionale (RMN) e Rete Ondametrica Nazionale (RON) e Rete Stato del MareNazionale (RSMN);

• gestione del Sistema Idro-Meteo-Mare (SIMM) per la previsione dei parametrimeteorologici e meteomarini nel bacino del Mediterraneo e del livello del marenell’Adriatico e nella laguna di Venezia;

• raccolta di dati relativi alla evoluzione delle spiagge a scala nazionale e al moni-toraggio degli interventi di protezione già realizzati;

• elaborazione di dati dello stato del mare e modellistica costiera ai fini della sta-bilità dei litorali;

• cura di cartografìa informatizzata relativa all’evoluzione ed allo stato delle costee alla efficienza degli interventi di protezione.Nell’ambito della raccolta di dati, di grande rilievo sono le informazioni prove-

nienti dalle tre reti di misura gestite.La Rete Mareografica Nazionale (RMN) è composta di 33 stazioni di misura

uniformemente distribuite sul territorio nazionale ed ubicate prevalentemente all’in-terno delle strutture portuali. Queste stazioni sono composte da due strumenti dimisura della marea, un sensore anemometrico, di un sensore barometrico, di un sen-sore di temperatura dell’aria e di un sensore di temperatura dell’acqua. Undici stazio-ni sono state dotate di una sonda multiparametrica per la valutazione della qualità del-l’acqua e per il monitoraggio ambientale. La RMN è inoltre costituita da 52 stazionidi misura (di cui 25 funzionanti in tempo reale) collocate nella Laguna di Venezia peril controllo e la previsione dell’acqua alta.

La Rete Ondametrica Nazionale (RON) è composta da 15 boe direzionali. Leboe forniscono i seguenti parametri sintetici descrittivi dello stato del mare: Hs (altez-za d’onda significativa spettrale in metri), Tp (periodo di picco in secondi), Tm(periodo medio in secondi), Dm (direzione media di propagazione in gradi N). Inoltrevengono anche registrati i seguenti parametri spettrali: densità di energia, direzionemedia di propagazione, dispersione direzionale (spread), asimmetria (skewness), cur-tosi. Due stazioni sono state dotate di una sonda multiparametrica per la valutazionedella qualità dell’acqua e per il monitoraggio ambientale.

La Rete Stato del Mare Nazionale (RSMN) è di recente avvio e in fase di spe-rimentazione. Questa, pur ancora nella fase embrionale, rileva dati ambientali sensi-bili attraverso una sensoristica sia “appoggiata” alle boe ondametriche, sia ai mareo-grafi, sia alloggiata su mezzi propri (boe ambientali).

I dati sono resi disponibili, al momento, nelle pagine web delle 2 reti storiche,ma è previsto, nel futuro, la creazione di una banca dati autonoma, cui confluisconole rilevazioni provenienti dalle 3 tipologie di sorgenti.

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Dello stesso Dipartimento fanno parte anche il Servizio Tutela delle Risorse, ilServizio per la Laguna di Venezia e il Servizio Difesa delle coste.

L’accorpamento con l’ICRAM le attività sul mare si sono incrementate con iseguenti Dipartimenti elencati con le principali tematiche trattate:

DIPARTIMENTO I (ex ICRAM):Monitoraggio della qualita’ ambientale distrofie degli ambienti marini costieri Monitoraggio della qualita’ ambientale valutazioni degli impatti potenziali a

seguito delle attivita’ di off-shore Monitoraggio della qualita’ ambientale progetti di ricerca e pilota per il monito-

raggio e la classificazione degli ambienti marini costieri, anche finalizzati al recepi-mento e all’applicazione di normative nazionali e sopranazionali

DIPARTIMENTO II (ex ICRAM)Prevenzione, valutazione e mitigazione degli impatti DIPARTIMENTO III (ex ICRAM)Tutela degli habitat e della biodiversita’ DIPARTIMENTO IV (ex ICRAM)Uso sostenibile delle risorseSupporto istituzionaleBioacustica e Ingegneria OceanograficaPrevenzione, valutazione e mitigazione degli impattiL’ISPRA, per le proprie ricerche sul mare, si avvale di mezzi nautici, navi, ROV

e ha in organico un numero di ricercatori subacquei.

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L’apporto dell’ISPRA nelle tematiche del mare, come meglio evidenziato dallerelazioni dei suoi funzionari Ingg. Caruso e Nardone,per le reti di monitoraggio, sicaratterizza dalla esperienza pluriennale.

In particolare, nel campo della progettazione, manutenzione e gestione dellereti, può essere di supporto ai paesi del centro-sud america, soprattutto per il disegnodelle reti, nell’individuazione delle modalità di trasmissione e per la scelta e manu-tenzione delle apparecchiature “a mare”.

Grazie infatti alla propria pluriennale esperienza manutentivo-gestionale, è statadi prezioso aiuto alle aziende produttrici (soprattutto estere) per il miglioramentodelle apparecchiature e delle installazioni. Parallelamente ha contribuito alla nascitae allo sviluppo di apparecchiature italiane, confrontandone risultati in parallelo conaltri prodotti consolidati sul mercato.

In chiusura l’ISPRA ha messo a disposizione dei paesi del Centro-Sud Americaintervenuti, un parco di n.3 boe Triaxys, per una eventuale installazione negli stessipaesi.

ISPRAIstituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientalewww.isprambiente.it

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PRESENCIA DEL FENÓMENO EL NIÑO EN ALGUNAS VARIABLESHIDROMETEOROLÓGICAS DEL PACíFICO COLOMBIANO

Nancy Liliana Villegas BolañosPosgrado de Meteorología, Departamento de Geociencias, Facultad de Ciencias,

Universidad Nacional de Colombia, Calle 30 – Bogotá, Colombia,[email protected]

RESUMEN

Se da a conocer el procedimiento y análisis realizado a las series de tiempo de lasanomalías de la Temperatura Superficial del Mar (TSM), Nivel Medio del Mar(NMM), Temperatura del Aire (Ta), Humedad Relativa (Hr), Velocidad Vertical deSurgencia (Vz) y Estabilidad Helsselberg Sverdrup (E) del Pacífico Colombiano(CPC), para la determinación de las periodicidades que caracterizan al proceso decalentamiento y enfriamiento extremo de las aguas en la región conocido como ElNiño. Las periodicidades encontradas fueron comparadas con las de la anomalía de laTSM de las regiones de El Niño y el Índice de Oscilación del Sur (IOS) realizandoademás un análisis de correlación con rezagos en el tiempo, a fin de encontrar simili-tudes y respuestas entre ellas. Por medio del análisis co-espectral se concluyó queexisten relaciones entre las series analizadas con periodicidades comunes de casi 15,7, 5 y 3 años. La importancia del aporte de estas periodicidades en las oscilaciones delas series estudiadas cambia dependiendo de su posición dentro del área de investiga-ción. A través del análisis de correlación con rezagos se encontró que hay una mayorcorrelación entre las series con desplazamientos temporales hasta de 3 meses quepodrían servir en calidad de predictores físicos locales del fenómeno El Niño, másacorde a las condiciones reales del Pacífico Colombiano, pudiendo así obtener unamejor herramienta para la mitigación del impacto de este fenómeno en la región.

Palabras clave: Cuenca del Pacífico Colombiano, Variables Hidrome -teorlógicas, El Niño Oscilación del Sur, Análisis Espectral, Regresión Múltiple.

INTRODUCCIÓN

Sobre El Niño Oscilación del Sur (ENOS), Montealegre y Zea (1994) describendurante eventos Niño generalidades del Océano Pacífico y mencionan sus efectos enel territorio colombiano. Pabón (2003) analizó anomalías de Temperatura Superficialdel Mar (TSM) de 1980 y 2002 en las estaciones costeras del pacífico colombiano,Tumaco y Buenaventura, describiendo sus efectos en el nivel medio del mar (NMM),precipitación (Pr) y temperatura del aire (Ta). El Instituto de Hidrología,

Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia (IDEAM, 2002) menciona efec-tos de El Niño 1997-1998 en las dos estaciones costeras. Dada la escasa informaciónhidrometeorológica de la Cuenca del Pacífico colombiano (CPC), en los trabajosmencionados sólo se utilizan datos de las dos estaciones. Entre los trabajos que ana-lizan la parcial información existente de la CPC, se encuentra el de Suzunaga yGómez (1995), que describe características oceanográficas y meteorológicas obteni-das cerca de Tumaco por campañas oceanográficas de la Armada República deColombia (ARC) en enero-diciembre de 1993, y las relaciona con El Niño 1991-1992. En Málikov (1998), se determinan relaciones estadísticas entre capas de aguay se identifican zonas homogéneas en ellas por temperatura (T) y salinidad (S). EnMálikov y Camacho (1998), con regresión polinomial se determina la climatologíade T y S caracterizando el comportamiento vertical. En Málikov (2000), se determi-nan zonas homogéneas superficiales con datos de cruceros de la ARC y se utilizan enMálikov y Villegas (2005) para reconstrucción de series de TSM de 1972-2000.Sobre el tema del presente estudio, se han realizado trabajos que llevaron a encontrarla mejor metodología para la consecución de predictores. Debido a la parcial falta deinformación de cruceros de la ARC tomada desde 1970 (Devis et al, 2002), no haydatos suficientes para la investigación de la variabilidad interanual con fines de bús-queda de predictores de anomalías de TSM, por lo tanto, para estos estudios se hanutilizado datos simulados por el Modelo Termodinámico Tridimensional (MT3D) dela CPC (Villegas y Neelov 2002 y Villegas y Karlin 2004), verificados por desviaciónestándar entre valores modelados e información de algunas expediciones de la ARC(Villegas y Málikov 2006 y Villegas y Málikov 2009). En Hernández et al. (2006),con análisis espectral y correlación cruzada entre series ENOS y anomalías de TSM,se identificó la coincidencia entre sus periodicidades y se determinaron patrones derelaciones espacio-temporales. En Villegas et al. (2007), se identificaron relacionesespacio-temporales entre ENOS y anomalías de TSM del litoral colombo-ecuatoria-no concluyendo, como en Hernández et al. (2006) y Hernández (2007), que la corre-lación entre componentes filtradas es mayor que entre las series originales. EnHernández et al. (2008) se identificó que las respuestas de las anomalías de Ta a lasseñales de ENOS son lentas, pero de mejor correlación que las anomalías de TSM.Lo anterior, sirve de base en la búsqueda de predictores de anomalías de TSM, con-siderando procesos de series y de sus componentes.

MATERIALES y MÉTODOS

La CPC ubicada entre 1º30’N-7º10’N y 77º40’W-84º00’W, presenta procesoslocales que la dividen en tres zonas (Málikov, 2000), representadas en este estudioasí: zona 1 (aguas costeras) por la estación de coordenadas 5º30’N y 77º45’W; zona2 (mezcla de aguas costeras y oceánicas), por la estación 4ºN y 80º30’W y, zona 3

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(aguas oceánicas) en las coordenadas 3ºN y 84ºW. Siendo ENOS un factor importan-te en la variabilidad de las anomalías de TSM, se incluyen en el estudio al PacíficoCentral (región Niño3.4), al Pacífico Oriental (Niño1+2) y al Índice de Oscilación delSur (IOS) estandarizado (Fig. 1). La información analizada para la CPC son seriesmensuales de TSM (ºC), tomadas del modelo MT3D, Velocidad Vertical de Surgencia(Vz) y Estabilidad Helsselberg Sverdrup (E) tomadas del modelo de Diagnóstico deSurgencias con el software EVA V.1. (Villegas y Málikov, 2008), NMM (m), Ta (ºC),Pa (hPa) y humedad relativa (Hr, %) sustraídas de NOAA-CIRES (2000). Los datosde ENOS analizados son las anomalías mensuales de TSM (ºC) de las regionesNiño3.4 y Niño1+2 y los valores del IOS tomados del Climate Prediction Center(2006).

Figura 1. Área de estudio: 1 - zona 1 de la CPC; 2 - zona 2 de la CPC; 3 - zona 3 de la CPCFuente: Hernández et al, 2008

El período base utilizado para la climatología es 1971-2000 según Xue et al.(2001). Se hallaron anomalías de las series, se aplicó análisis espectral a las mismas,se realizó filtración con pasa banda de las periodicidades más significativas encontra-das en cada serie y se analizaron sus relaciones espacio-temporales con correlacióncruzada. Se seleccionaron las series más apropiadas para construir modelos de regre-sión lineal simple teniendo en cuenta que la correlación cruzada tenga un valor abso-luto mayor o igual a 0.50, y un rezago de cero o negativo. Los predictores para losmodelos de regresión lineal múltiple se escogieron analizando cada variable de losmodelos de regresión lineal simple y comparando a los modelos bajo los coeficien-tes y estadísticos (Canavos, 1988): 1- coeficiente de determinación múltiple R2, quees el porcentaje de la variación explicada por el modelo; 2- valor-p en la distribuciónF de la varianza, que es menor a 0.05 cuando la relación es significativa con una con-fianza del 95%; 3- error medio absoluto (EMA) de los residuos del modelo, el cual espequeño si el modelo es correcto; 4- estadístico de Durbin–Watson (DW), el cual,fuera de los límites 1.7990 y 1.8553 con confiabilidad del 95% para series de 360datos y de 5 variables independientes, indica autocorrelación en los residuos delmodelo; 5- valor-p en la distribución F para cada parámetro estimado, que muestra

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la significancia de las variables independientes permitiendo simplificar al modelo almantener términos significativos con una confiabilidad del 90%. Se construyeron dostipos de modelos de regresión lineal múltiple. El primero, con series ante las cualeslas anomalías de TMS de la CPC responden con un retraso (rezago negativo), es unmodelo de pronóstico a un mes. El segundo, con series sin rezago y con rezago nega-tivo, es un modelo de diagnóstico, útil para la reconstrucción de series en regionesescasas de datos. La selección de las variables independientes (predictores) para cadamodelo se realizó construyendo un primer modelo con predictores apropiados segúnel análisis de correlación cruzada y los criterios mencionados. Con el fin de generarun modelo bien estimado, se simplificó el primer modelo manteniendo solo términossignificativos y, con coeficientes entre sí no mayores a 0.70, evitando la multicoli-nealidad. En los modelos construidos, cada variable independiente es un predictor, ysus coeficientes, indican el número de unidades en que se modifican las anomalías deTSM de la CPC, por efecto del cambio de la variable independiente.

RESULTADOS

La variabilidad de las anomalías de TSM, NMM, Vz, E, Ta, Pa y Hr de la CPCes mayor en las zonas 3 y 2, y menor en la zona 1. Las periodicidades más importan-tes de las series de anomalías de estas variables encontradas en el análisis espectral(5.0, 2.5 y 1.7 años), coinciden con las de las series del IOS y de anomalías de TSMde las regiones Niño3.4 y Niño1+2, mostrando que los procesos físicos del ENOSestán presentes en la CPC. Las anomalías de la zona 1 tienen un mayor aporte de fre-cuencias altas que las anomalías de las zonas 2 y 3, atribuible a los procesos costerosy continentales. El análisis de las relaciones espacio-temporales indicó que las seña-les de ENOS llegan primero a la zona 3 y por último a la zona 1, excepto por la varia-ble Hr la cual presentó alta correlación con ENOS solamente para la zona 1. Con unajuste ligeramente mejor en los modelos de diagnóstico que en los de pronóstico, seestimaron las anomalías de TSM en las tres zonas considerando predictores de trescomponentes filtradas (5.0, 2.5 y 1.7 años) y cuatro series originales (TSM, Ta, Pa yHr descartando las series NMM, Vz y E debido a que su comportamiento espectrales muy similar a las cuatro escogidas). La simulación fue mejor para las series dezonas oceánicas, que las de la costera (Tabla 1).

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En el modelo de pronóstico de la zona 3, el coeficiente R2 muestra que existemuy buena aproximación, ya que logra captar el 61.6% de la variable a modelar, asímismo EMA es de un valor bajo (0.26ºC). En cuanto a D.W., es claro que los residuosde este modelo aún están autocorrelacionados. Es importante tener en cuenta quemodelar una serie como ésta en su totalidad es una tarea complicada y dispendiosa,debido a los múltiples procesos de interacción océano atmósfera que intervienen enla variabilidad de las distintas series analizadas. Las anomalías de TSM no dependenexclusivamente de las anomalías de Ta, Pa, Hr de la CPC y de las series que caracte-rizan al ENOS. Existen otros factores que hacen que las anomalías de TSM no cons-tituyan una serie que depende únicamente de las series analizadas, por lo tanto, elestadístico D.W. siempre mostrará un resultado no muy favorable, siendo una limita-ción propia de las variables climáticas y meteorológicas (von Storch y Zwiers 1999).En general, se observa un alto grado de influencia de las anomalías de Ta y Pa loca-les, y el efecto regional se presenta en el predictor de componente 5 años del IOS. Enel modelo de diagnóstico se observa además el aporte del componente de 5 años delas anomalías de Hr de la zona 1, y el de 2.5 años de la anomalía de TSM de la regiónNiño3.4. En la figura 2 se comparan la serie original con las series ajustadas por losdos modelos, observando que éstos captan las frecuencias bajas, evidente en losciclos interanuales de los Niño 1972-1973, 1982-1983 y 1997-1998. El desajuste estádado por las frecuencias altas, debido a que se no se tienen en cuenta en los modelos.

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Una diferencia importante entre los modelos de la zona 3 y los de la zona 2 esque aunque en el modelo de pronóstico de la zona 2 se tienen sólo cuatro predicto-res, éste tiene un R2 mayor. Otro punto importante es que los predictores de los Ta,Hr y Niño3.4 se mantienen para el de pronóstico. En el modelo de diagnóstico parala zona 2, aparecen las series iniciales de anomalías de TSM de las regiones Niño1+2y Niño3.4 y la componente 2.5 años de esta última como predoctores importantes. Delos cuatro modelos ajustados, éste es el que presenta mayores predictores relaciona-dos con ENOS. En la figura 3 se observa al igual que para la zona 3, que el ajuste esmuy bueno en la variabilidad interanual, y no se captan las oscilaciones con períodosde un año o menos.

Los estadísticos de ajuste para los modelos de las anomalías de TSM de la zona1 difieren de los de las zonas 2 y 3, debido al aporte de frecuencias altas. Se observaen la figura 4, que las variaciones con períodos de un año o menos tienen una granamplitud, escondiendo u opacando a las variaciones con periodicidades más largas.A pesar de esto, el ajuste de los modelos de la zona 1 muestra las variaciones inter-anuales en forma aceptable. El coeficiente R2 del modelo de diagnóstico es más altoque el del modelo de pronóstico, el EMA es de 0.2ºC en los dos casos, mientras queel D.W. nuevamente indica que los residuos presentan autocorrelación. Esto, como semencionó anteriormente, se debe a que las anomalías de TSM en la CPC también soninfluenciadas por otros fenómenos como la migración de la Zona de ConvergenciaIntertropical (ZCIT), la Oscilación Madden Julian (OMJ), la anclada de Panamá,entre otras, que no se representan en las series analizadas. Los coeficientes de losmodelos muestran además la influencia sobre las anomalías de TSM de la zona 1 dela serie de anomalías de TSM de la región Niño1+2 con un rezago de 5 meses. Esterezago tan grande explica en parte por qué es difícil modelar un alto porcentaje deesta serie, ya que una señal que demora cinco meses en llegar a la CPC, viene influen-ciada por otros procesos que no se están teniendo en cuenta. El siguiente términoimportante es el de la componente 2.5 años de las anomalías de TSM de la región

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Niño3.4, seguido por la componente de 5.0 años de las anomalías de Hr. La compo-nente 1.7 años de la Ta ha aparecido consistentemente en todos los modelos, indican-do que es un buen predictor con alta frecuencia, confirmando que debe ser conside-rado para aumentar el grado de aproximación de los modelos.

En general, los modelos logran aproximar en forma adecuada a la variabilidadde las anomalías de TSM de la CPC y, para el mejoramiento de los mismos, se plan-tea como una perspectiva su validación con los predictores encontrados para un perí-odo distinto a 1971-2000, y con información real de la CPC. La presente investiga-ción logró por primera vez un estudio sobre la aproximación a la predicción de ano-malías de TSM en la región, y se considera que el trabajo puede servir de base parala continuación de estudios de la dinámica de las aguas de la CPC y de otras regio-nes del Pacífico Sudeste.

CONCLUSIONES

Los predictores de los modelos de regresión lineal múltiple encontrados simu-lan con un mes de anticipación o diagnostican en tiempo presente las anomalías deTSM de las tres zonas de la CPC, aproximando bastante bien las variaciones de largoperíodo de las anomalías, más no las variaciones en escalas de tiempo cortas.

Los predictores determinados corresponden a tres componentes filtradas de lasseries de anomalías de TSM de 5, 2.5 y 1.7 años y a cuatro series originales.

Los predictores encontrados logran mejores ajustes de las anomalías de TSM dela CPC en la zona oceánica que en la costera, mostrando el aporte principal del cicloENOS.

Se plantea como una perspectiva importante la validación de los modelos deregresión múltiple con los predictores encontrados para un período distinto a 1971-2000, y con información real de la CPC.

El presente estudio realizado por primera vez para la aproximación de las ano-malías de TSM de la CPC, puede servir como base de la continuación de investiga-ciones sobre modelamiento de características termohalinas de la región.

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ANáLISIS OCEANOGRáFICO y ESTIMACIÓN DELA VULNERABILIDAD PARA LA GESTIÓN DE RIESGO A DESASTRES

y ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMáTICO EN EL PACíFICO ORIENTAL

Rodney Martínez GüinglaCoordinador Científico CIIFEN

[email protected]

Variabilidad Oceanográfica en el Pacífico Oriental

La variabilidad oceanográfica en el Pacífico oriental está en buena parte repre-sentada por la variabilidad interanual asociada al ENSO. La influencia del ENSO enel borde del Pacífico Oriental ha sido ampliamente documentada y muy especialmen-te luego del evento El Niño 1997-1998. Este hecho va de la mano con el mejoramien-to de los sistemas de observación del océano tanto en superficie como bajo la super-ficie del mar por ej: el sistema ARGO.

Sin embargo, con el devenir de los años y la preocupación global respecto alcambio climático, la atención del mundo se centra en cómo evolucionarán las tempe-raturas del planeta tanto a nivel continental como en los océanos.

El Cuarto Reporte de Evaluación del IPCC (2007), dedica varios capítulos paraexplicar la detección de señales de cambio climático en el océano global y los impactosen los ecosistemas así como en las costas. El análisis histórico basado en evidencias, esbastante contundente y a escala global, queda muy poco espacio para la divergencia decriterios en cuanto al hecho de que la temperatura global sigue incrementándose.

Los últimos años, han sido muy dinámicos a nivel internacional en relación alcambio climático y rápidamente, la humanidad en diferentes estamentos, ha asimila-do el hecho de que el planeta está en un proceso crítico de consecuencias inciertas.Consecuentemente, la agenda global, paulatinamente, ha ido concentrando su aten-ción en la gran amenaza y la otra arista del problema: ¿Qué hacer frente al calenta-miento que no se detiene y que es una realidad aparentemente inexorable?

El mundo, rápidamente se ha volcado a la búsqueda de soluciones, esquemas oaproximaciones que le permitan a los seres humanos hacer frente al cambio y el temade la “adaptación”, ha cobrado singular protagonismo.

Las consecuencias de esta rápida evolución de los temas, tienen repercusionesdesde el punto de vista científico, político, institucional que vale la pena tenerlas encuenta.

Por un lado hay una tendencia manifiesta a asociar todo lo que ocurre en el océ-ano, la atmósfera y la sociedad con el cambio climático. Esto ha significado que en

muchos casos, aún cuando todavía no hayamos logrado comprender razonablementelos factores y la física que gobierna la variabilidad climática a escala regional o local,nos aventuramos a inferir el futuro a escala de décadas, perdiendo de vista, la incer-tidumbre inherente a todos los sistemas de predicción y modelos existentes. Apareceotro factor agravante: En cuanto a temas de cambio climático, se puede proyectar loque se quiera, ya que dadas las escalas de tiempo a las que se trabaja (décadas ade-lante), se está exento de una verificación y rendición de cuentas sobre lo que se pro-yectó. Esta circunstancia no es la misma cuando se trata de la predicción climáticaestacional (3 meses) del océano o la atmósfera. En poco tiempo, quienes la efectua-ron y los usuarios sabrán que tan bueno o malo fue lo que se pronosticó y eso permi-te mejoramientos, ajustes y validaciones que son de beneficio para todos.

Volviendo al océano Pacífico Oriental, hay modos de variabilidad que no han sidolo suficientemente explorados, que ciertamente no corresponden a la señal del cambioclimático, pero si coadyuvan en la definición del clima regional o local. Uno de elloses la variabilidad decadal, difícil de detectar y comprender por la escasa longitud de losregistros históricos, pero cada vez más cerca, en cambio, gracias a los datos generadospor los reanálisis. El efecto de la variabilidad decadal, si es visto en un período de tiem-po limitado puede confundirse fácilmente, con una señal atribuible al cambio climáti-co y devenir en conclusiones erróneas que luego se traduzcan en el diseño de medidasde adaptación no adecuadas y el consiguiente dispendio de recursos.

Por otro lado, si bien es cierto el planeta está calentándose, la forma en cómo sutemperatura se incrementa varía de lugar a lugar. En la Fig. 1 se puede observar elcomportamiento de la temperatura superficial del mar en un mismo período de tiem-po pero para dos estaciones distintas, la una en el océano Índico y la otra en elPacífico Ecuatorial.

Fig. 1 Anomalías de temperatura superficial del mar: Pacífico Ecuatorial Oriental (izquierda), OcéanoÍndico Ecuatorial (derecha). Cortesía: Gabriel Vecci (NOAA).

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En el océano Pacífico es difícil poder detectar una tendencia a largo plazo quesugiera una relación con el cambio climático. Se evidencia la predominancia de lavariabilidad climática natural sin que tampoco se note reducción o amplitud de lavarianza. En contraste, en el océano Índico, la variabilidad natural es poco significa-tiva, y se hace evidente, una tendencia al ascenso de la temperatura a largo plazo con-sistente con el cambio climático.

ENSO y cambio Climático

La relación entre el ENSO y cambio climático también ha sido motivo demucha especulación e imprecisiones en muchos foros gubernamentales e internacio-nales.

Es importante destacar algunos trabajos científicos relevantes que nos ayuden aaclarar los avances en esta materia. Vecchi y Wittemberg, 2010 explican en formadetallada, las variaciones considerables que a lo largo de las décadas y los siglos hatenido la amplitud del ENSO, asociada a la variabilidad natural. De igual forma,documentan el hecho de que aunque el ENSO depende del estado del sistema climá-tico en el océano Pacífico Ecuatorial, y aunque se espera que sufra alteraciones porel cambio climático, no hay consenso sobre la forma y la intensidad de la respuestadel ENSO al incremento de los gases de efecto invernadero. De hecho destacan quees un tema que sigue bajo intensa investigación en el mundo. Collins et al, 2010, anombre del Panel CLIVAR para el Pacífico, publicaron la más reciente revisión cien-tífica sobre el calentamiento global y el ENSO. En el documento se exponen los másprobables efectos sobre el estado medio del océano Pacífico Tropical tales como eldebilitamiento de los vientos alisios del este, el mayor calentamiento en la zona ecua-torial pero más lento en las zonas subtropicales, el ascenso de la termoclina, y alintensificación del gradiente térmico dentro de la termoclina. Sin embargo, aunquelas características del ENSO podrían ser modificadas por el cambio climático, con-curren en que no es posible establecer si la actividad del ENSO será más fuerte, másdébil o la frecuencia del ENSO cambiará.

Un estudio de caso: Las islas Galápagos

Una vez revisada brevemente la problemática de la variabilidad climática anivel global, surge un nuevo desafío relacionado a cómo aproximarnos a esta varia-bilidad a escala local. Por supuesto que en esta instancia surgen más complejidades.

Para poner en evidencia el desafío del cambio climático a escala global, se pre-sentan a continuación, algunos resultados de una investigación oceanográfica hechaen las Islas Galápagos (Martínez y Nieto, 2011).

En el área de las Islas Galápagos se efectuó un análisis retrospectivo de algunasvariables oceanográficas: temperatura del mar, salinidad, pH, nivel del mar, corrien-

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tes superficiales entre otras. Los resultados fueron analizados y discutidos y permi-tieron obtener algunas experiencias que se exponen a continuación.

1) En un período mayor a 50 años, no se observa una tendencia clara en la tem-peratura superficial del mar, sin embargo si se nota una reducción gradual de la inten-sidad del afloramiento al oeste de las islas Galápagos.

2) La distribución espacial de las anomalías de la temperatura del mar alrededorde las Islas Galápagos no presenta cambios en el período de estudio (Fig. 2)

Fig. 2 SST anomaly (°C) from Climatological sea surface temperature (blended from ship and buoy,data (1950-1979))and observed SST from NODC data (from 1948 to 2003). Data interpolated at 0.25°.(Martínez y Nieto, 2011)

3) La componente meridional de las corrientes muestran una fluctuaciónimportante, con anomalías positivas sostenidas en la última década (2000-2009)muy distinta a las considerables anomalías negativas de la década anterior (1990-1999). Fig. 3.

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Fig. 3 Series de tiempo de corrientes superficiales y anomalías (zonales y meridionales en el área93ºW-83ºW , 1,5ºN-2,5ºS. Datos: NOAA-Oscar, Procesamiento CIIFEN, 2009.

Considerando tan solo estos tres aspectos encontrados, es muy complicado pro-yectar la evolución de la temperatura del mar en las islas en forma categórica. Pese aque a nivel global, se evidencie la pérdida de intensidad en la celda de Walker con lasconsiguientes repercusiones en la circulación ecuatorial (Vecci, 2006), la señal deca-dal juega también un papel importante que se puede manifestar más o menos en cier-tas regiones como por ejemplo el archipiélago de las islas Galápagos. Esto es consis-tente con el hecho de que la variabilidad natural en el área del Pacífico EcuatorialOriental al momento es predominante y este aspecto debe ser tomado en cuanto aldiseñar planes de adaptación.

Estimación de la Vulnerabilidad y adaptación al cambio climático en el PacíficoOriental.

Para decidir sobre cómo enfrentar el cambio climático, no bastan los avancescientíficos que nos permitan inferir cómo podría evolucionar el sistema acoplado océ-ano-atmósfera. Se necesita entender cómo ha evolucionado la compleja interacciónentre los ecosistemas y las comunidades que finalmente actúan sobre el territorio, eneste caso, la franja costera.

La estimación de la vulnerabilidad, debe incluir variables que puedan ser anali-

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zadas en un contexto histórico y cuya influencia o peso sobre la vulnerabilidad totalsea debidamente documentada en base a información fiable. Las variables a conside-rar varían de sitio en sitio, a continuación un esquema usado en la estimación de lavulnerabilidad en un estuario en el Golfo de Guayaquil, Ecuador (Fig. 4)

Fig. 4 Esquema para la estimación de la vulnerabilidad en un estuario con influencia urbana en el golfode Guayaquil, Ecuador. Fuente CIIFEN 2010.

Para el caso de la franja costera, hace mucho tiempo antes de que el cambio cli-mático sea reconocido como una amenaza global, el manejo costero integrado fuedesarrollando conceptos y estrategias para el uso sostenible de la faja costera. Existeninnumerables esfuerzos de la Comisión Oceanográfica Intergubernamental de laUNESCO y otras entidades que han provisto a los gobiernos de herramientas para lagestión, monitoreo y mejoramiento del manejo costero integrado que incluye el usode suelo de la faja costera, problemas de erosión, contaminación, conflictos de uso,patrones de desarrollo, actividades económicas, ordenamiento, coordinación entreotras. Todos estos elementos que han sido ampliamente trabajados y documentadosen los países, son la base para sostener e implementar los esfuerzos de adaptación alcambio climático.

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El manejo costero integrado, propende a un cambio conductual del usuario delos recursos costeros, genera a su vez lo que en gestión de riesgos se denomina resi-liencia. En teoría, un perfil costero con un grado medianamente avanzado de mane-jo, está en mejores condiciones de hacer frente a eventos naturales y por supuesto alos efectos del cambio climático a nivel local.

Eventualmente, el tema de cambio climático, aparece con tanta fuerza que noshace perder de vista temas fundamentales y que no deberían simplemente descartar-se. Esto ocurre en los siguientes niveles:1) Entendimiento de la amenaza natural: al enfocar los esfuerzos en el estado del

clima y el océano a futuro, cuándo hay temas no resueltos y preguntas sin res-ponder en la variabilidad climática y oceanográfica del presente.

2) Entendimiento de la vulnerabilidad: al efectuar ingentes esfuerzos en proyectarla situación futura de las comunidades, ecosistemas e infraestructura, cuandoexisten significativos vacíos en la gestión de riesgos actuales, con solucionesestructurales pendientes.

3) Planteando la adaptación: cuando queremos diseñar planes de adaptación alcambio climático en el borde costero, sin haber culminado, implementado y per-feccionado el concepto del manejo costero integrado y por el cual se ha trabaja-do mucho por décadas.

Comentarios finales

El océano Pacífico Oriental es el escenario geográfico donde la complejidad dela variabilidad natural se evidencia en mayor grado. Esto implica grandes desafíoscientíficos que inexorablemente deben ser emprendidos por la comunidad oceanográ-fica de la región. El calentamiento del océano asociado al cambio climático no tieneuna manifestación lineal, las alteraciones que se produzcan de región a región debenser comprendidas a nivel regional y local para proveer mejores insumos a quienes tie-nen la responsabilidad de manejar los riesgos y problemas asociados. Antes queemprender en medidas de adaptación al cambio climático en el Pacífico Oriental, sedeben activar o fortalecer los programas nacionales de manejo costero integrado queincrementen la resiliencia de las comunidades e instituciones para hacer frente a lasamenazas naturales, entre ellas el cambio climático y plantear a partir de este esfuer-zo las medidas de adaptación específicas que no hayan sido consideradas en esfuer-zos anteriores. Esto implica esfuerzos científicos, técnicos y de coordinación entre lasinstituciones que no pueden esperar más, frente a la cuenta regresiva que nos impo-ne los retos actuales

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REFERENCIAS

Collins, M., Soon-Il An, Wenju Cai, Alexandre Ganachaud, Eric Guilyardi, Fei-Fei Jin, MarkusJochum, Matthieu Lengaigne, Scott Power, Axel Timmermann, Vecchi & Andrew Wittenberg,The impact of global warming on the tropical Pacific Ocean and El Niño, Nature Geoscience 3,391 - 397 (2010) doi:10.1038/ngeo868

Martínez, R., Nieto, J. and Zambrano E., (2011), Oceanographic and atmospheric observed trends inthe Galapagos Islands. In press.

Vecchi, G. A. et al. (2006), Weakening of tropical Pacific atmospheric circulation due to anthropoge-nic forcing. Nature 441, 73–76.

Vecchi, G. A. and Wittenberg, A. T. (2010), El Niño and our future climate: where do we stand?. WileyInterdisciplinary Reviews: Climate Change, 1: 260–270. doi: 10.1002/wcc.33.

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DESAFíOS ACADÉMICOS EN UN PAíS DE GRAN COMPLEJIDADTERRITORIAL, VULNERABILIDAD A DESASTRES NATURALES

y AL CAMBIO CLIMáTICO

Oscar ParraUnidad de Sistemas Acuáticos, Centro de Ciencias Ambientales, EULA-Chile, Universidad de

Concepción, Chile. [email protected]

RESUMEN

Chile con la compleja geografía de su territorio, sumado a la vulnerabilidad ylos riesgos permanentes que significan los desastres naturales (terremotos, tsunamis,erupciones volcánicas y crecidas de sus torrentosos ríos), y al cambio climáticorepresenta desafíos académicos importantes a la hora de definir programas de inves-tigación y acciones preventivas y de mitigación contra esta realidad. Las consecuen-cias del cambio climático en Chile deben ser analizadas teniendo también presentesu compleja geografía, expresada en la gran heterogeneidad de su territorio, su his-toria de desastres naturales, tanto por su diversidad, frecuencia y grandes magnitu-des. A lo anterior, se deben sumar las intervenciones por grandes proyectos de inver-sión (centrales hidroeléctricas, proyectos de riego, obras civiles en áreas de inunda-ción de ríos y en el borde costero) y la explotación intensiva que se hacen sobre susrecursos naturales (aguas, suelo y vegetación), todos elementos y factores que seacoplan y conforman situaciones ambientalmente complejas, difíciles de compren-der y manejar.

El evento sísmico del 27 de Febrero 2010 (terremoto de 8,8 grados de la escalaRichter y aprox. 600 Km de costa afectada por el tsunami derivado de este) con susimpactos civiles y ambientales en el territorio interior y en el área costera, reveló lagran vulnerabilidad y los riesgos a que está sometida la población en la Región delBiobío. Como respuesta a esta situación, la Universidad de Concepción creó a travésde su Dirección de Investigación el Programa de Reconstrucción, para lo cual con-formó grupos de trabajo de diversas especialidades, para el análisis de esta situacióny el desarrollo de propuestas para enfrentar la reconstrucción de la Región, y a su vez,desarrollar e innovar en nuevos enfoques y herramientas para enfrentar esta realidad.Lo anterior, representa oportunidades para la colaboración internacional, tanto a lainvestigación científica y la formación de recursos humanos, como por ejemplo pro-yectos de investigación y programas de formación de post-grado como el Magister yDoctorado en Gestión Ambiental, Cambio Climático y Sustentabilidad que se preten-de abordar con países de la Unión Europea (España e Italia).

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INTRODUCCIÓN

El cambio climático global representa uno de los problemas fundamentales queafecta – y seguirá afectando - gravemente al planeta y sus diversas regiones, inclui-da Sudamérica. En efecto, el Panel Intergubernamental del Cambio Climático(IPCC), sostiene en su Informe emitido en el 2007 que el calentamiento del planetaTierra es irreversible, debido a las emisiones de gases de efecto invernadero en la eraindustrial, y como consecuencia de la acción humana, las temperaturas en este siglosubirán entre 1,8 y 4 grados. Por otra parte, la discusión y acuerdos internacionalessobre reducción de emisiones no logran aun frenar de manera significativa la acumu-lación progresiva y amenazante de gases de efecto invernadero, es así que los acuer-dos de Kioto resultan insuficientes o no se están cumpliendo. Tampoco en la confe-rencia de Copenhague se avanzó, como se esperaba. Los grandes emisores, comoEstados Unidos y algunos países emergentes, no están dispuestos a cambiar sus polí-ticas depredadoras. Para frenar en parte el avance del cambio climático resulta indis-pensable reducir la huella de carbono de los productos provenientes de la industria,los servicios y la actividad humana, pero ello pasa por acuerdos internacionales quesean realmente vinculantes para todos, especialmente para los grandes responsablesde las emisiones.

El calentamiento global es un fenómeno planetario, pero sus impactos son loca-les, impacta al mismo tiempo la naturaleza y la vida humana, partiendo de la base desus acoplamientos e interacciones. Por una parte, impacta las condiciones y capacida-des productivas del suelo, la disponibilidad de recursos naturales, como el recursohídrico y el funcionamiento normal de los ecosistemas y subsecuentemente el desen-volvimiento normal de la vida productiva, urbana y social. El Cuarto Informe delPanel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC) de 2007 señala que Américadel Sur es altamente vulnerable a cambios climáticos. Al respecto, el Informe del IPCCregistra lluvias intensas en Venezuela (1999, 2005), inundaciones de la Pampa argen-tina (2000-2002), sequía en la Amazonía (2005), tempestades de granizo en Bolivia(2002) y Buenos Aires (2006), y el huracán Catarina en el Atlántico Sur (2004) . Otroproblema grave que afecta a América del Sur es la reducción de los glaciares, que inci-de directamente en la disponibilidad y suministro de agua para el consumo humano yla actividad agrícola. (PNUD, 2009). En los Andes de Chile, también se observa unadisminución importante de los glaciares, es así que mas del 80% de los glaciares estánen pleno retroceso (Urzúa 2007), los que contribuyen a abastecer de recursos hídricosa la zona central del país, de gran concentración de población e intensidad de la acti-vidad agrícola exportadora, particularmente frutícola y vitivinícola.

Para el caso de Chile, cualquier análisis respecto al Cambio Climático (CC),debe también incluir la vulnerabilidad y riesgos naturales de su territorio y población,el que se debe iniciar por el reconocimiento de las características particulares de su

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geografía. El territorio chileno se caracteriza por su amplio rango en latitud ( 18 - 56°Lat.S.), los 4.600 Km de longitud, condiciones extremas desérticas en el Norte y muyhúmedas en el SUR, una gran variabilidad climática, heterogeneidad geológica, unatopografía muy irregular, alta frecuencia de sismos y tsunamis, crecidas de ríos, vol-canes muy activos, y la influencia de los fenómenos del Niño y la Niña (figura 1).

EL CAMBIO CLIMATICO EN CHILE: POLITICAS y ACCIONES PUBLI-CAS

Estudios nacionales proyectados al 2040 y al 2100 (IPCC 2007) indican vulne-rabilidad de recursos y zonas geográficas. Se proyectan pérdidas económicas quepueden ser significativas, sin embargo no se conocen en su real dimensión los impac-tos económicos que el cambio climático podría significar para el país. El IPCC indi-ca que los países en desarrollo serán los más afectados y que los costos de la inacciónpueden ser mucho mayores. Por otra parte Chile ha asumido responsabilidades u obli-gaciones internacionales como parte de la Convención de Cambio Climático y elProtocolo de Kyoto, a los cuales hay que agregar sus compromisos como miembrode la OECD.

De acuerdo a la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el CambioClimático, Chile es un país vulnerable debido a que cumple con 7 de las 9 caracterís-ticas de vulnerabilidad definidas en el artículo 4.8: 1) países insulares pequeños; 2)países con zonas costeras bajas; 3) países con zonas áridas y semiáridas, zonas concobertura forestal y zonas expuestas al deterioro forestal; 4) países con zonas propen-sas a los desastres naturales; 5) países con zonas expuestas a la sequía y la desertifi-cación; 6) países con zonas de alta contaminación atmosférica urbana; 7) países conzonas de ecosistemas frágiles, incluidos los ecosistemas montañosos; 8) países cuyaseconomías dependen en gran medida de los ingresos generados por la producción, elprocesamiento y la exportación de combustibles fósiles y productos asociados deenergía intensiva, o de su consumo; 9) países sin litoral y los países de tránsito(CONAMA, 2008) (figura 2).

El Cuarto Informe del IPCC (2007) señala que en los últimos años se ha iden-tificado una tendencia a la declinación en las precipitaciones en el sur de Chile, loque a su vez coincide con las tendencias climáticas observadas por el “Estudio deVariabilidad Climática de Chile” para el siglo XXI. El Informe también indica dis-minuciones futuras en las cosechas de cultivos, como el maíz y el trigo, y en laszonas más áridas, como en el norte y zona central, el cambio climático puede con-ducir a la salinización y desertificación de tierras agrícolas. También se espera unaalta vulnerabilidad de los recursos hídricos frente a eventos extremos. En particular,se espera un fuerte impacto en la disponibilidad energética del país por anomalíasasociadas a los fenómenos de El Niño y La Niña, así como restricciones a la dispo-

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nibilidad hídrica y demanda de riego en Chile Central, producida por estos fenóme-nos. El daño potencial en la disponibilidad de agua y servicios sanitarios puedealcanzar también a las ciudades costeras. La intrusión salina podría contaminar acu-íferos subterráneos. Este mismo Informe del IPCC, destaca una disminución dramá-tica de los glaciares, especialmente en el sur del país. Respecto de la salud, se obser-va un aumento de brotes del síndrome pulmonar provocados por el “virus Hanta”luego de sequias prolongadas: probablemente las intensas lluvias que siguen a lassequias, aumentan las disponibilidad de alimentos para roedores domésticos. Por suparte, el aumento del transporte incrementará la quema de de combustibles fósiles,lo que a su vez aumentará la contaminación atmosférica en grandes centros urbanoscomo Santiago, Valparaíso, Concepción y Témuco. El cambio climático potenciarátambién los riesgos de incendios forestales, especialmente en el Chile Central(CONAMA, 2008).

Los estudios realizados en Chile coinciden en señalar que el cambo climático semanifiesta claramente en una disminución de los recursos hídricos e incremento delas temperaturas hacia las zonas cordilleranas. También se señalan cambios significa-tivos de las temperaturas en todo el territorio nacional. Así por ejemplo se diagnosti-ca disminuciones bajo los 2°C en la zona norte (hasta la Cuarta Región), y al mismotiempo aumentos de las temperaturas cercanos a los 3°C en la zona central y la regiónaustral. Estos cambios en las temperaturas modificarían variables cruciales para laactividad agrícola, tales como heladas, horas de frío y ocurrencia de días cálidos.Climas mucho más cálidos, con desplazamientos de condiciones actuales desde elnorte hacia las zonas central y austral, influirían en los cultivos frutales y otros culti-vos industriales. Podrían también mejorar el potencial ganadero de las regiones aus-trales (CONAMA, 2008). Desde el punto de vista estacional, el calentamiento seríamayor en verano, excediendo los 5°C en sectores altos de la Cordillera de los Andes.Resulta importante considerar que, en el caso de la Región del Biobío, en los Altosde la Cordillera de los Andes, habitan tradicionalmente, por siglos, pueblos indíge-nas, los Pehuenches, afectados, no sólo por condiciones precarias de vida, sino tam-bién por los impactos del cambio climático. En relación a las precipitaciones anua-les, el estudio predijo disminuciones superiores al 30% en algunas áreas del país parael año 2040. En la zona central habrá una significativa disminución, mientras que, porel contrario, en el altiplano se incrementarán las precipitaciones. Desde Antofagastaa Puerto Montt se producirá una disminución de 20-25 % de las precipitaciones,aumentando nuevamente desde Chiloé al sur. Ello traería como consecuencia, unaumento en la aridez en el norte y centro del país, alcanzando hasta la Región delBíobío (CONAMA, 2008) (figura 3).

El estudio avaluó también los impactos de los incrementos en el nivel del maren zonas costeras. Concluyó para la Región del Biobío, en el área del Golfo de

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Arauco, que los asentamientos humanos habitados por pescadores artesanales (cale-tas), para ciudades y centros poblados cercanos al mar, incrementarán sus niveles devulnerabilidad como consecuencia de un aumento en el nivel del mar. Se esperanalzas del nivel del mar entre 28 y 16 cm a fines del siglo XXI. Posibles inundacionesen áreas costeras de Arica, Valdivia y Puerto Montt.

Los efectos que se proyectan de los estudios de variabilidad climática indicanque en el sector agrícola, por disminución de las precipitaciones en la zona centro ycentro sur del país, una disminución en la disponibilidad de aguas en cerca de un40%, que corresponde a un escenario preocupante para los cultivos agrícolas. A loanterior hay que sumar la disminución del área andina que almacena nieve, provoca-rá problemas de abastecimiento de agua (época estival), por disminución de glacia-res. En el sector energético, la isoterma de 0ºC sufrirá un alza de altura por el calen-tamiento, aumentando las crecidas invernales de los ríos con cabecera andina, porreducción de la reserva nival de agua. Esta pérdida de reserva nival será muy signi-ficativa en el centro y centro-sur del país, entre enero y abril, provocando escasez derecursos hídricos para riego y problemas en la generación hidroeléctrica.

La Primera Comunicación Nacional recomendó, en el contexto de las medidasde mitigación y adaptación al CC en Chile, las siguientes acciones:

• Definir e implementar un Plan de Acción Nacional para el CC.• Establecer estrategias de mitigación, adaptación y el análisis de escenarios futu-

ros. • Establecer en el Plan, las políticas, las medidas, los costos e instituciones res-

ponsables. • Crear programas de investigación científica nacional para el CC, programas de

desarrollo y trasferencia tecnológica para mitigar y adaptarse a efectos del CC. • Explorar otras fuentes de energía renovables. • Identificar y evaluar opciones de mitigación en el sector transporte. • Efectuar estudios sobre reemplazo de variedades de cultivo, cambios en perío-

dos de siembra y cosecha; posibilidades de reubicación o traslados. • Profundizar conocimiento sobre impactos del CC en el avance de la desertifica-

ción y erosión en las zonas norte y central del país. • Incluir en el Sistema Educativo Formal el estudio de los fenómenos relativos al

CCG.Por otra parte en el plano de los estudios y la investigación, en gran parte tare-

as para las Universidades y Centros de Investigación, aparece prioritario estudiar endetalle y de manera especial en la Región del Biobío, lo siguiente:

a) Cambios en la disponibilidad del recurso hídrico. b) Cambios en las proyecciones del tipo y uso de energía y su impacto en los esce-

narios futuros de emisiones de gases invernadero (energía, transporte y leña)

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c) Implicancias de la deforestación. d) Efectos en la línea de costa y particularmente en las áreas donde se localizan las

caletas de pescadores, puertos y centros urbanos costeros.Sin embargo debemos reconocer que en Chile se está recién evaluando los efec-

tos del CCG e identificando medidas de adaptación. Todavía se observa poco avancedesde la primera comunicación del año 2000. La mitigación y adaptación al CC aúnno constituyen condiciones de referencia para la política económica, ni para la polí-tica sectorial. No se ha incorporado el CCG en la política agrícola, ni en el ordena-miento territorial, y tampoco en el desarrollo energético. El gobierno solo continúarespaldando activamente al sector privado para desarrollar proyectos en el marco delMecanismo de Desarrollo Limpio y el mercado internacional de créditos por reduc-ción de Gases de Efecto Invernadero (GEI). La Comisión Nacional del MedioAmbiente (CONAMA), hoy día reemplazada por el Ministerio del Medio Ambiente,pone todavía más énfasis en el desarrollo económico y exportaciones. Entre las medi-das o acciones generales de adaptación al cambio climático, por parte del gobierno seestá promoviendo:

– La Educación acerca del cambio climático, sus bases y efectos – La Investigación acerca de los efectos sobre nuestro país– La reducción del consumo de energía de fuentes vulnerables (ahorro, eficiencia

energética, nuevas fuentes)– La reducción de la dependencia del agua en la industria y agricultura– Asegurar los suministros de agua para la población frente a escenarios de sequía– Adaptar las actividades productivas ante estos escenarios

Por otra parte entre las acciones de mitigación se encuentran: (1) el diseño deuna Política Energética compatible con el CC y perfeccionar la ley Eléctrica y deGeotermia y promulgar una ley de Energía Renovables No Convencionales. A loanterior se va a propender por el desarrollo de una política fiscal que sincere objeti-vos de seguridad energética, costos ambientales y compatibilidad con el desarrollolocal, operativizar la Estrategia Nacional de Biodiversidad establecida en 2005 y ope-rativizar la Ley de Protección de Bosque Nativo aprobada en 2007 ( evitar la defo-restación y mejoramiento de sumideros).

Entre las acciones de adaptación del Gobierno de Chile, cabe mencionar el de -sarrollo de una política agrícola y de seguridad alimentaria compatible con el CC, efi-ciencia en el uso de los recursos hídricos, en el riego agrícola y en las actividades dela industria minera, a lo anterior se agrega la ley de Protección de Glaciares y unareforma del Código de Aguas y por último la Estrategia Nacional de Cuencas yOrdenamiento Territorial y la Estrategia de Borde Costero. Sin duda entonces que larespuesta al CC implica un desafío político al actual modelo de desarrollo en Chile,por lo que las medidas o acciones de mitigación y adaptación ofrecen oportunidades

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para cambios estructurales en la política pública y sin duda oportunidades para elaporte universitario.

Entre los desafíos para el futuro es necesario para los próximos 50 años, definirplanes de acción para aquellas cuencas hidrográficas con desarrollos productivos yurbanos importantes, tales como el uso intensivo de suelos, embalses de riego y paraproducir energía (e.g., ríos Loa, Maipo, Cachapoal, Maule y Biobío), las que se predi-cen experimentarán los mayores cambios en los caudales disponibles. También seránecesario desarrollar proyecciones de cambio climático de alta resolución para cuencashidrográficas específicas y estrategias de desarrollo dentro del contexto de las econo-mías locales y necesidades sociales para poder desarrollar planes de acción sitio-espe-cíficos y por supuesto lo más relevante desarrollar Agendas o Programas de Educacióny de Investigación con objetivos locales relacionados con el CC incluyendo a todos losactores de la sociedad, lo cual ayudará al proceso de toma de decisiones.

LOS DESASTRES NATURALES y LA EXPERIENCIA DEL TERREMOTO yTSUNAMI DEL 27 DE FEBRERO DE 2010

Chile y particularmente la Región del Biobío, la ciudad de Concepción y su áreacostera marina cuentan con una larga data de registros de desastres naturales, entrelos cuales se destacan los terremotos, tsunamis, erupciones volcánicas y crecidas deríos. La Región del Biobío, como su capital Concepción tiene una impresionante his-toria sísmica y de tsunamis, de hecho esta ciudad debió ser trasladada del lugar enque fue fundada, justamente a consecuencia de un mega-sismo y tsunami acaecido enel año 1751 (ver Tabla1).

Por tanto los desastres naturales, deben ser considerados en los análisis de losescenarios futuros del cambio climático, por el acoplamiento que se producen encuanto a sus dinámicas, sus efectos en el territorio, sus recursos y su población(Tabla 1).

El terremoto de la madrugada del 27 de febrero de 2010, de magnitud 8,8°Richter, afectó una extensión de 1.800 Km, pero con un impacto severo en 600 km alo largo de Chile central, con importantes efectos en las zonas costeras de las regio-nes del Maule y el Biobío, que producto de las fuertes oscilaciones del terreno, pro-vocó un alzamiento del borde costero, y de un de tsunami asociado al sismo (Faríaset al. 2010). El terremoto no sólo tuvo graves efectos sociales y económicos en lasáreas afectadas, sino que también causó dramáticas modificaciones en ecosistemas dealto valor para la conservación de la biodiversidad nacional y mundial, que estánsiendo evaluadas.

En una inspección preliminar de los humedales costeros de la Región delBiobío, realizado por investigadores del Centro de Ciencias Ambientales EULA de laUniversidad de Concepción, se estableció que desde un punto de vista de la conser-

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vación de la biodiversidad regional, uno de los sistemas más afectados por el terre-moto, fueron los denominados por la Secretaría de la Convención Ramsar (2006),como “humedales marinos y costeros”, especialmente en sus tipologías “estuarios”(tipo F; que incluye aguas permanentes de estuarios y sistemas estuarinos de deltas),y “pantanos y esteros intermareales” (tipo H, que incluye a marismas y zonas inun-dadas con agua salada, praderas halófilas, salitrales, zonas elevadas inundadas conagua salada, zonas de agua dulce y salobre inundadas por la marea). Estos tipos deecosistemas son considerados unos de los más escasos e importantes de las costas deChile, especialmente por albergar especies singulares, muchas de las cuales presen-tan problemas de conservación. A lo largo de la costa de la región del Biobío desta-can los de Itata, Coliumo, Andalién, Rocuant, Lenga, Carampangue, Tubul-Raqui,Llico, Lebu, Paicaví, Lleulleu y Tirúa). De todos estos humedales, los de Tubul-Raqui, Andalién - Rocuant, Lenga y Carampangue, corresponden a “pantanos y este-ros intermareales” que albergan a una particularmente diversa avifauna, incluyendo aun importante conjunto de aves migratorias y extensas praderas de la planta halófitaSpartina densiflora Brongn 1829 (“esparto” o “espartillo”). Esta especie de planta esde vital importancia en estos ecosistemas, al actuar como “especie ingeniera” quemodela y estabiliza las riberas del efecto de las mareas, y al corresponder a la princi-pal fuente energética del humedal, aporta grandes cantidades de detritus orgánico queingresa a las cadenas tróficas acuáticas y terrestres.

Estos ecosistemas dependen de un delicado equilibrio entre los sistemas terres-tres, dulceacuícolas y marinos costeros, y por el hecho de localizarse en el borde cos-tero son afectados por los ciclos mareales que permiten el ingreso de las aguas mari-nas al área continental (Valdovinos 2010 y Valdovinos & Sandoval 2011). A lo largode la costa de la región del Biobío, además del tsunami, uno de los efectos del terre-moto fue el levantamiento de la línea de costa, el cual varió notablemente de un hume-dal a otro. Por ejemplo, el humedal de Lenga se elevó en aproximadamente 0,5 msobre el nivel medio del mar, mientras que en otras zonas como en Llico se levantó 2,5m. Dado que estos humedales son intermareales y muy someros, con una profundidadmedia de 0,5 m, todos ellos se vieron afectados por el mega-terremoto, aunque en dis-tinto grado según la altura del levantamiento. De todos los humedales marinos y cos-teros de la región del Biobío, todos los tipo “pantanos y esteros intermareales” fueronafectados de manera significativa, especialmente los de Tubul-Raqui, Lenga yCarampangue y mientras que los tipo “estuarino” fueron muy poco afectados. Lo ante-rior se debe a que los primeros poseen amplios pantanos intermareales que quedaronparcialmente fuera del agua producto de su alzamiento vertical (figura 4).

El evento del 27 de febrero género en el borde costero de la Región cambios endiversos ecosistemas estuarinos y marino costeros derivados de las consecuencias deterremoto y tsunami, entre los que se pueden mencionar: alzamientos en el golfo de

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Arauco (Pta. Lavapié), alzamiento de todos los humedales costeros de la región(ejemplos: humedal “Tubul-Raqui” postulado recientemente como sitio Ramsar ypérdidas de grandes extensiones de plantaciones del alga marina “pelillo”(Gracillaria chilensis) (figura 5).

De esta experiencia quedan algunas preguntas básicas sin responder, como porejemplo: ¿Cuál ha sido la magnitud de los cambios ocurridos en los diferentes com-partimentos del ecosistema? ¿Cuál es la capacidad de recuperación natural de los eco-sistemas? ¿Qué impacto ha tenido en el sector productivo? ¿Qué efecto ha tenidosobre la conservación de especies y ecosistemas amenazados? Qué medidas de pre-vención es posible adoptar? ¿Qué medidas de restauración es posible adoptar? (figu-ras 6, 7, 8 y 9).

EL PROGRAMA DE APOyO A LA RECONSTRUCCIÓN DE LA REGIÓNDEL BIOBIO y LA COLABORACIÓN INTERNACIONAL

Como respuesta a las consecuencias del terremoto y tsunami en la Región delBiobío la Universidad de Concepción creó el Programa de Reconstrucción para locual conformó grupos de trabajo para el análisis de esta situación y el desarrollo depropuestas. La posición de la Universidad respecto a cómo enfocar este programa sebasaba primeramente en cómo dimensionar en su real significado los cambios quegeneró el sismo del 27 de febrero sobre la estructura y el funcionamiento de los sis-temas naturales (acuáticos y terrestres) que conforman el territorio regional, los cua-les sustentaban y sustentan gran parte del crecimiento de la economía y el desarrolloregional (cuencas hidrográficas y ríos, estuarios, borde costero, suelo y vegetación).Entre estos cambios, cabe mencionar: (1) alteraciones significativas en la geomorfo-logía del borde costero, (2) cambios en la topografía de la plataforma continental pordeslizamientos, (3) levantamiento del continente en la costa (levantamiento cosísmi-co), (4) levantamiento y/o hundimientos de lechos de ríos, movimiento en masas detaludes, (5) remoción de grandes cantidades de sedimentos, fisuras o grietas en lossuelos, (6) licuefacción de rellenos y en áreas de humedales (muchos de ellos inter-venidos por proyectos inmobiliarios), etc. Estas alteraciones indujeron importantescambios en la capacidad de carga o acogida de estos sistemas naturales, los cuales asu vez generaron el colapso de infraestructuras portuarias, de transporte terrestre(caminos, carreteras y puentes), infraestructura sanitaria (colapsos de emisarios sub-marinos, plantas de tratamientos de aguas servidas, plantas elevadoras, conductosetc.), infraestructura industrial y la destrucción de viviendas en centros poblados eindustrias (especialmente las localizadas en el borde costero) que significó la genera-ción de una gran cantidad de intervenciones, modificaciones locales y el vertido dediversos desechos, hasta hoy no caracterizados ni dimensionados en el contextoambiental (figura 10).

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Por otra parte se requiere entender que el sismo y subsecuente tsunami, tuvie-ron un efecto sobre una gran extensión de nuestra geografía, incluyendo no solo cen-tros urbanos, industriales, redes viales, población humana, sino que también involu-cró cambios significativos sobre un gran número y diversidad de ecosistemas natura-les, tanto a lo largo del borde costero como en el interior del continente. Muchos deestos sistemas naturales (ríos, lagunas, humedales, estuarios, bahías, áreas litorales,marismas etc.), son esenciales para el desarrollo y la sustentabilidad de las activida-des productivas industriales, de extracción de recursos naturales (e.g. pesquerías,extracción de áridos, plantaciones), de servicios, de centros urbanos y la calidad devida de la población.

Este programa universitario requiere necesariamente un enfoque y ejerciciointerdisciplinario en todas las áreas de intervención, de lo contrario, se puede correrel riesgo de caer en una visión en que predominen las miradas reduccionistas y sec-toriales que pueden conducir a simplificaciones de estos problemas ”multi-escala-res”, generando más problemas que soluciones y manteniendo los niveles de riesgoy vulnerabilidad. Cuando se requiere reactivar las actividades económicas o produc-tivas afectadas por un evento sísmico y tsunami, con las características y magnituddel ocurrido el día 27 de febrero, se debe necesariamente contemplar la implemen-tación de modelos adecuados a las particularidades del sistema ambiental que sus-tenta nuestro territorio político-administrativo, y no en razón de objetivos de lucroinmediato o visiones de corto plazo, que puedan generar situaciones de ocupaciónterritorial inestables o muy vulnerables, con pérdida o deterioro de los recursos natu-rales básicos (ej. agua, biota acuática, suelo, vegetación) y alterar funciones ecoló-gicas reguladoras.

Un enfoque holístico permitirá asumir que las dinámicas de sistemas aparente-mente diferentes están íntimamente ligadas por flujos espaciales de materia y energíaentre ellos. Por ejemplo, esto implica que el manejo del territorio en áreas locales (ej.movimiento de tierras, cambios en el uso del suelo), afecta no sólo otros hábitatsterrestres sino la productividad, la estructura y el funcionamiento de ecosistemas ale-daños, tales como, ríos, lagos, estuarios, y la zona costera. Lo mismo es válido parala planificación e intervención de ríos, estuarios, línea de costa, humedales y áreasterrestres sensibles, vulnerables y con actividades productivas diversas. Por último, ala fecha no solo es necesario entender cómo los escenarios del cambio climático pro-yectados impactarán los sistemas naturales, sino que también a las actividades pro-ductivas y urbanas que actualmente se desarrollan en este territorio. Por lo tanto,cualquier escenario de reconstrucción de “largo plazo” dentro de nuestra región,debería considerar tales escenarios.

Un país como Chile, con un territorio tan singular, de gran vulnerabilidad al CCy una historia de desastres naturales tan diversos y de magnitudes notables (el terre-

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moto más grande de la historia de la humanidad y varios de ellos entre los 10 demayor magnitud) representa un área de estudio de alto interés mundial.

Como se indicó anteriormente como respuesta a las consecuencias del terremo-to y tsunami en la Región del Biobío, la Universidad de Concepción creó el Programade Reconstrucción (Martinic y cols. 2010) para lo cual conformó grupos de trabajopara el análisis de esta situación y el desarrollo de propuestas de estudios y aplica-ción, las cuales a su vez son oportunidades para la colaboración internacional, comopor ejemplo, proyectos de investigación y programas de formación y capacitación derecursos humanos, como propuestas de post-grado como el Magister y Doctorado enGestión Ambiental, Cambio Climatico y Sustentabilidad. La fundamentación del pro-grama, reside en las necesidades tanto en el sector público como privado, de promo-ver intervenciones que permitan el desarrollo sustentable del territorio regional antediversos escenarios de desastres naturales, explotación productiva de recursos natu-rales y cambio climático. La creciente globalización de los mercados ha traído comoconsecuencia también la incorporación de los aspectos ambientales y su gestión enlos procesos productivos. Así mismo, el Estado debe hacerse cargo, de una realidadambiental cada vez más compleja, que en la práctica debe ser cubierta por todos lossectores de la administración pública. Es así entonces que tanto el sector públicocomo privado, necesitan contar con personal capacitado en la gestión ambiental conlas competencias adecuadas para enfrentar problemas de naturaleza multi- e interdis-ciplinaria y ejercer un liderazgo para conducir el proceso de reconstrucción.

El Magister y Doctorado en Gestión Ambiental, Cambio Climatico ySustentabilidad será un programa de postgrado ofrecido por el Centro de CienciasAmbientales, EULA-Chile (www.eula.cl) con doble titulación tanto en España eItalia y dirigido a todo tipo de profesionales que se desempeñen en el sector produc-tivo, público, de servicios, educacional y otros, cuya actividad o interés estén relacio-nados con la gestión integral del medio ambiente.

REFERENCIAS BIBLIOGRáFICAS

CONAMA. 2008. Plan de Acción Nacional de Cambio Climático 2008 – 2012. Santiago, Chile. FARÍAS M, G VARGAS, A TASSARA, S CARRETIER, S BAIZE, D MELNICK & K BATAILLE

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INFORME DEL PANEL INTERGUBERNAMENTAL DE LAS NACIONES UNIDAS SOBRE ELCAMBIO CLIMÁTICO (IPCC). 2007. IV Informe del Panel Intergubernamental de CambioClimático de la ONU (IPCC). Febrero 2007, Paris, Francia.

INFORME DEL PANEL INTERGUBERNAMENTAL DE LAS NACIONES UNIDAS SOBRE ELCAMBIO CLIMÁTICO (IPCC). 17 de noviembre de 2007. Valencia, España.

MARTINIC F., X. SEPÚLVEDA, J. BAEZA Y O. PARRA (EDITORES). 2010. Propuestas para laReconstrucción de la Región del Biobío. Universidad de Concepción. 148 pp.

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URZÚA, C. 2007. Juncal Norte: como retrocede un glaciar en la era del cambio climático. La terce-ra. Santiago, 4 noviembre 2007.

VALDOVINOS C (2010) Estado ambiental del humedal Tubul-Raqui a siete meses del terremotoMw8,8. Informe técnico Laboratorio de Biodiversidad y Conservación de Recursos Acuáticos,Centro de Ciencias Ambientales EULA, Universidad de Concepción. 4 pp.

VALDOVINOS C. & N. SANDOVAL (2011). Estado ambiental del humedal Tubul-Raqui derivadode su alzamiento co-sísmico asociado al terremoto Mw 8,8 (manuscrito).

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Figura 1: Chile, su extenso y diverso territorio

Figura 2: La diversidad climática en Chile

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Figura 3: Perspectivas del cambio climático al 2040

Figura 4: Ubicación de la ciudad de Concepción

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Tabla 1: Historia sísmica y de tsunamis en Concepción

Figura 5: Destrucción de edificios en la ciudad de Concepción a consecuencia del sismo del 27 defebrero

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Figura 6: Efectos del tsunami en el borde costero

Figura 7: Vista del humedal Tubul Raqui previa y posteriormente al evento sísmico

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Figura 8: Levantamiento de la línea de costa

Figura 9: Evento de crecida del río Biobío en el año 2006

VULNERABILIDAD y ADAPTABILIDADANTE UN EVENTUAL ASCENSO EN EL NIVEL DEL MAR

EN LAS ZONAS COSTERAS COLOMBIANASPaula Cristina Sierra Correa

INVEMAR - Colombia

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RETI DI MONITORAGGIO MARINO

Ing. Ermanno CarusoIstituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale – ISPRA

Il monitoraggio marino viene effettuato dal Servizio Mareografico Nazionaledell’ISPRA con 3 reti distinte:

• Rete onda metrica (RON)• Rete mareografica (RMN)• Rete stato del mare (RSMN)

1. Rete Ondametrica Nazionale (RON)

Operativa dal 1° luglio 1989 con 8 boe a disco direzionali tipo WAVEC, la RONcostituisce un patrimonio prezioso di informazioni sulle caratteristiche delle onde neimari italiani, con utilità sia scientifiche sia operative. La prolungata operatività dellarete e la realizzata implementazione di strumentazione meteo, fornisce dati preziosianche per lo studio delle variazioni climatiche in atto. L’operatività della rete rendepossibile la calibrazione dei sofisticati sistemi previsionali utili per le moltepliciripercussioni nei campi della protezione civile, dell’operatività portuale e della navi-gazione.

La prima installazione, con 8 boe a disco direzionali tipo WAVEC, prevedeva latrasmissione su ponte radio dal Mare al CLR senza concentrazione. I dati fornitierano triorari o semiorari (sopra soglia), l’accesso ai dati trimestrale con possibilitàdi interrogare la stazione in modo interattivo via modem. Il Servizio pubblicava ilBollettino Ondametrico e forniva i dati su richiesta, provvedeva anche allo studi edanalisi di eventi.

In seguito la rete (RON) si è sviluppata, con le seguenti tappe:

• 1999 installazione delle boe di Cetraro ed Ancona• 2000 installazione del sistema di gestione dati su database SQL presso il Centro

di Controllo di Roma • 2001 implementazione graduale della rete in tempo reale (6 boe nel 2001) • 2001 inizio attività del sistema SIMM per la previsione dello stato del mare

mediante modelli numerici ad altissima risoluzione (BOLAM +WAM)• 2002-2003 potenziamento (4 nuovi siti: P.ta Maistra, Palermo, Civitavecchia,

Siniscola) e sostituzione boe con TRIAXYS2007 installazione boa di Cagliari

La nuova rete

La realizzazione della nuova rete, quella attualmente in servizio, comprende 15boe e ha visto la sostituzione dei vecchi ondametri Triaxys con ondametriWatchkeeper, configurati anche con stazione meteorologica.

Le nuove boe installate si caratterizzano da una dimensione maggiore con undiametro di m 1,6 ed una altezza (all’anemometro) di m. 3,3. Il materiale costituenteè polietilene rinforzato con tondini di acciaio, la riempitura dello scafo è in schiumadi polistirolo, al fine di mantenere la galleggiabilità anche in caso di apertura di vied’acqua conseguenti a collisioni. Lo scafo è provvisto di zavorra interna in cemento.La visibilità in navigazione è affidata, oltre le generose dimensioni fuori acqua, dauna lampada Carmanah e da un riflettore radar. L’elettronica è composta da una CPUAxis e da una sensoristica che comprende il cuore dell’ondametro (TryaxisDirectional Wave Sensor) e gli altri sensori a corredo.

L’alimentazione è assicurata da 4 pannelli solari e 5 accumulatori.La configurazione delle nuove boe prevede la rilevazione dei seguenti parame-

tri:Meteo: velocità del vento, direzione del vento, raffiche, temperature dell’aria,

pressione barometrica, umidità relativa.Acqua: temperatura della superficie del mare, altezza significativa e massima

altezza dell’onda, periodo e direzione.

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Posizione (GPS): Latitudine e longitudine.Le boe attualmente in uso nella rete sono perfettamente in grado di ospitare,

oltre ai sensori di serie, altri numerosi sensori per misurazioni fisiche e chimiche incontinuo con acquisizione dei dati in tempo reale.

In tal modo si aumenta lo spettro di operatività rappresentato da una rete concopertura nazionale:1) di serie: pieno soddisfacimento delle precisioni di misura ondametrica 2) di serie: misure meteorologiche in mare3) in sperimentazione: misurazioni di superficie di temperatura, conducibilià e

salinità con sonda multiparametrica esterna4) in progetto: misurazioni sulla colonna d’acqua di temperatura, conducibilià,

salinità, ed in superficie di ossigeno disciolto, pH, e misure biochimiche consonde multiparametriche

5) in progetto: misure cinematiche (velocità e direzione corrente, anche nellacolonna d’acqua utilizzando correntometri doppler)Si è provveduto alla implementazione della trasmissione dei parametri sintetici

via Inmarsat da tutte le boe come backup caldo della trasmissione su ponte radio realtime.

La soluzione di rete per l’interconnessione dei centri locali di ricezione verso ilCentro di controllo ISPRA prevede la duplicazione delle vie di comunicazione e ladiversificazione di tecnologie di rete, per aumentare l’affidabilità della raccolta deidati rilevati dalle boe.

La comunicazione principale è realizzata mediante una Rete Privata Virtuale(VPN) in tecnologia IP MPLS, che utilizza le infrastrutture di rete a larga banda di

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Telecom Italia (ADSL / BGAN); mentre la via di comunicazione secondaria è realiz-zata mediante accessi ISDN BRA, precedentemente utilizzati per la RON.

Il Centro di Controllo è stato provvisto con tecnologia IBM BLADE. Bus infibra ottica da 400 GHz, dischi da 1.000 GBytes in Raid 1 e connettività internetxDSL ad 1 Mbps simmetrico.

Per una ottimizzazione della manutenzione, considerando la pregressa esperien-za, si sono costituiti 3 centri di manutenzione, suddivisi in Nord, Centro e Sud e l’im-plementazione di un Call Center

I siti ove è possibile consultare i dati in tempo reale:

www.isprambiente.gov.it/site/it-IT/Servizi_per_l’Ambiente/Dati_Meteo/Marini

www.telemisura.it

2. Rete Mareografica Nazionale (RMN)

Il nucleo iniziale della rete RMN italiana risale al 1942 e con successivi ammo-dernamenti ha raggiunto, per la parte in telemisura, la consistenza attuale di 33 sta-zioni, uniformemente distribuite sul territorio nazionale ed ubicate prevalentementeall’interno delle strutture portuali.

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La rete è stata mantenuta in esercizio operativo in configurazione di servizio edè attualmente in completa efficienza ed elevata disponibilità dei dati >del 98% è unodei risultati più importanti dell’attuale Rete Mareografica Nazionale.

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Per tutte le stazione della rete mareografica RMN, il parametro di livello idro-metrico viene monitorato con un nuovo sensore di livello a microonde (radar) conprecisione millimetrica.

Il sensore radar è installato in coppia con un secondo sensore di livello a galleg-giante basato su tecnologia “shaft-encoder” (con la funzione di back-up) e inoltre èmantenuto in funzione il sensore idrometrico storico ad “ultrasuoni” presente nellaRMN dal 1998.

Dal confronto delle misure di questi 3 sensori, di cui quello ad ultrasuoni usatocome verifica, ISPRA è in grado di ottenere una precisa taratura del sensore radar taleda garantire una perfetta continuità delle serie dati di livello.

Ogni sensore di livello è riferito ad una staffa mareografica la cui quota è stadeterminata facendo riferimento alla rete altimetrica realizzata dall’I.G.M e per pre-cisione collegandosi al più vicino caposaldo IGM. Le stazioni sono dotate anche diun sensore anemometrico (velocità e direzione del vento a 10 metri dal suolo), di unsensore barometrico, di un sensore di temperatura dell’aria, e di un sensore di tempe-ratura dell’acqua, oltre ad un sensore di umidità relativa. Inoltre 10 stazioni sono statedotate di una sonda multiparametrica per la valutazione della qualità dell’acqua. Iparametri misurati sono i seguenti: temperatura dell’acqua, pH, conducibilità e redox.

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Tutte le stazioni sono dotate di un sistema locale di gestione e memorizzazionedei dati e di un apparato di trasmissione (UMTS) in tempo reale alla sede centrale delSMN a Roma. Inoltre in 9 stazioni strategiche per la misura di fenomeni particolari(onde anomale) è presente un secondo sistema di trasmissione dati via satellite contecnologia IRIDIUM che garantisce il collegamento anche in presenza di situazionidi black-out del sistema UMTS.

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Web: http://www.mareografico.it

3. Rete Stato del Mare Nazionale (RSMN)

Alle 2 reti storiche del Servizio, è stata di recente affiancata una rete per il moni-toraggio ambientale del mare e della qualità dell’acqua. Questa, pur ancora nella faseembrionale, rileva dati ambientali sensibili attraverso una sensoristica sia “appoggia-ta” alle boe ondametriche, sia ai mareografi, sia alloggiata su mezzi propri (boeambientali).

I dati sono resi disponibili, al momento, nelle pagine web delle 2 reti storiche,ma è previsto, nel futuro, la creazione di una banca dati autonoma, cui confluisconole rilevazioni provenienti dalle 3 tipologie di sorgenti.

Sorgente ondametrica

Al momento i sensori vengono alloggiati a bordo delle boe ondametriche inapposito vano cilindrico, previsto nelle nuove Watchkeeper

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Gli ondametri di Civitavecchia e Ortona trasmettono i dati rilevati sulla condu-cibilità e temperatura.

Sorgente mareografica

Al momento, i mareografi di Carloforte, Imperia, Lampedusa, Messina, Ortona,Otranto, Palinuro, Porto Torres, Trieste, Venezia, Vieste sono stati provvisti di sondamultiparametrica SMP, in grado di misurare in modo simultaneo e continuo le carat-teristiche elettro-chimiche più comuni delle acque superficiali o sotterranee.

La sonda può contenere i seguenti sensori: pH, conducibilità elettrica, potenzia-le redox, ossigeno disciolto, temperatura e livello idrometrico. In particolare:

pHSensore: elettrodo in vetro con riferimento incorporato Ag/AgClTecnica di misura: potenziometrico utilizzando un elettrodo combinato con elet-

trodo di riferimento separatoCampo di misura standard: 2 ÷ 12 unitàPrecisione: ±0,1 unitàPotenziale Redox:Sensore: elettrodo in vetro con riferimento incorporato Ag/AgClTecnica di misura: PotenziometricaCampo di misura standard: -1000 ÷ 1000 mVPrecisione del trasmettitore: ± 25 mVConducibilitàTecnica di misura: Conduttimetrica con cella a 3 elettrodi in nero di platinoCampo di misura: 0÷3000 µS/cm ; 0÷30000 µS/cm (autoranging)Precisione: ± 30 µS ; ± 300 µS

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Sorgente rete propria

E’ di prossima installazione una boa specializzata per misure ambientali aVenezia. La boa verrà equipaggiata con un complesso strumentale per la misuramediate sonda CT equipaggiata con sensori di conducibilità, di temperatura, di ossi-geno disciolto, clorofilla, torbidità e pH, nonché del potenziale REDOX e di tempe-rature a diverse profondità, così da poter ricostruire l’andamento del “termoclino”.

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DINAMICA DELLE ONDE ED EROSIONE COSTIERA MARITTIMA

Gabriele NardoneIstituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale – ISPRA

[email protected]

1. Premessa

L’erosione costiera si può definire come l’avanzamento del mare rispetto allaterra e si deve osservare su un periodo di tempo sufficientemente lungo per elimina-re l’influenza degli eventi episodici e della dinamica sedimentaria locale.

Un litorale può presentare un bilancio positivo o negativo, a seconda che gliapporti, le fasi di sedimentazione, siano superiori o inferiori ai prelievi, le fasi di ero-sione. Il ruscellamento dell’acqua di precipitazione ed i corsi d’acqua drenano unvolume considerevole di sedimenti verso la costa che, insieme a quelli che provengo-no dall’erosione delle falesie e dei banchi di sabbia, costituiscono il materiale utileper lo sviluppo delle barre sabbiose sommerse, delle piane tidali, delle paludi, dellespiagge, dune sabbiose e delle zone umide effimere.

La comprensione della natura dinamica del regime dei litorali è un fattore chia-ve nella gestione dell’erosione costiera che è il risultato di un insieme di fattori sianaturali sia antropici che operano su differenti scale (temporali e spaziali).

I più importanti fattori naturali sono costituiti da: moto ondoso, correnti, varia-zioni del livello del mare (quale combinazione di movimenti verticali del suolo e diinnalzamento del livello marino) e processi di versante.

Infatti, se l’erosione costiera dipende primariamente dalla rifrazione delle onde,sono i livelli assunti dalla superficie del mare a controllare sia le inondazioni costiereche l’esposizione al moto ondoso sui bassi fondali. Alti livelli della superficie del marecausano inoltre l’arretramento della linea di spiaggia, anche nel caso in cui siano pre-senti riserve di sabbia sotto forma di dune costiere: essi permettono infatti alle onde digiungere sulla spiaggia e di erodere la duna, trasportando la sabbia al largo.

I sistemi dunali hanno una grande importanza sia paesaggistica che funzionale.Essi garantiscono un importante serbatoio di sabbia per le spiagge nei periodi in cuiqueste sono sottoposte all’azione erosiva del mare, la loro conservazione, quindi, ènecessaria per il mantenimento delle spiagge. Nel caso in cui la crescita dei livelli delmare sia di tipo temporaneo, ovvero periodica, la sabbia erosa verrà nuovamentedepositata durante la successiva fase di calo degli stessi, ma nel caso di un loroaumento permanente la perdita di materiale risulterà definitiva.

I fattori antropici che causano erosione costiera comprendono: opere di ingegne-ria costiera, la regimazione dei bacini fluviali (soprattutto la costruzione di dighe),

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dragaggi, rimozione della vegetazione, estrazione di gas e di acqua dal sottosuolo.I processi di erosione e di sedimentazione costiera sono sempre esistiti in aree

fortemente antropizzate ed hanno contribuito, nel corso dei millenni, alla formazionedel paesaggio costiero con la creazione di una copiosa varietà di morfologie. Tuttavia,combattere l’erosione costiera può creare ulteriori modifiche degli ambienti naturalie generare nuovi problemi.

Il problema dell’erosione è aggravato dall’antropizzazione e dall’urbanizzazio-ne delle fasce costiere per fini turistici e industriali. L’attrattiva dello scenario natu-rale, accompagnata all’aumento dei livelli di reddito, ha fatto sì che negli ultimidecenni gli insediamenti umani sulla fascia costiera subissero un forte incremento intutto il mondo. Dai dati pubblicati dall’Istituto nazionale si statistica italiano, ISTATrisulta che oltre il 30% della popolazione italiana risiede stabilmente in comunicostieri e se si considera l’incremento della popolazione nel periodo estivo, è facileimmaginare l’impatto che quelle zone devono subire.

In Italia, la conseguenza dello spostamento del fronte edilizio verso il mare èstato lo spianamento di quei cordoni con vegetazione a macchia mediterranea che untempo bordavano le spiagge per lasciare spazio alle varie infrastrutture. Inoltre, ledune che si formano dalla sabbia soffiata via dal vento nella parte asciutta, si sonoridotte dell’80%, lasciando dei cambiamenti duraturi nella costa.

2. La scala del problema

Studi effettuati dalla Commissione Intergovernativa sui Cambiamenti Climatici(IPCC) delle Nazioni Unite stabiliscono che il numero annuale delle vittime, legateall’erosione costiera, raggiungerà il numero di 158.000 nel 2020 e che metà dellezone umide costiere si prevede possa scomparire a causa dell’innalzamento del livel-lo del mare.

L’erosione costiera è un fenomeno che minaccia tutti i territori rivieraschi.L’Unione Europea, ha stimato nel 2004 che circa ventimila chilometri di costa, pari al20% del totale dei soli stati UE, siano stati particolarmente interessati da questo feno-meno. E’ stato stimato che in Europa, circa 15 km2 di territorio vengono abbandonatio seriamente danneggiati ogni anno a causa dell’erosione costiera. In particolare, tra il1999 ed il 2002 in Europa circa 250-300 case sono state abbandonate a causa delrischio di una imminente erosione costiera ed altre 3.000 hanno subito una svalutazio-ne di circa il 10% del loro valore. Queste perdite sono, comunque, insignificanti separagonate alle potenziali perdite dovute al rischio di inondazione costiera a causadello scalzamento alla base delle dune e della demolizione delle opere di difesa.

L’erosione marina, nella sola Europa, ha la potenzialità di impattare alcunemigliaia di chilometri quadri di territorio e milioni di persone e costituirà, sul lungotermine, una minaccia per la sicurezza delle popolazioni, per la sostenibilità di molte

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attività costiere, per il mantenimento della biodiversità costiera e minerà, inoltre, lapossibilità della costa di assumere una difesa naturale. In situazioni estreme il margi-ne attuale costiero potrà completamente sparire e proprio in tale contesto bisognereb-be rivedere il mantenimento della linea di riva artificiale.

3. Le attività dell’ISPRA

L’ISPRA, nell’ambito delle proprie attività istituzionali, promuove metodologieper la programmazione, la progettazione e l’attuazione di interventi in materia di pro-tezione delle coste dai fenomeni erosivi e i rischi naturali. Nello specifico le attivitàsvolte in tale contesto sono:

• gestione di reti di misura per la raccolta di dati meteomarini: Rete MareograficaNazionale (RMN) e Rete Ondametrica Nazionale (RON) ;

• gestione del Sistema Idro-Meteo-Mare (SIMM) per la previsione dei parametrimeteorologici e meteomarini nel bacino del Mediterraneo e del livello del marenell’Adriatico e nella laguna di Venezia;

• raccolta di dati relativi alla evoluzione delle spiagge a scala nazionale e al moni-toraggio degli interventi di protezione già realizzati;

• elaborazione di dati dello stato del mare e modellistica costiera ai fini della sta-bilità dei litorali;

• cura di cartografìa informatizzata relativa all’evoluzione ed allo stato delle costee alla efficienza degli interventi di protezione.

3.1. Rilievo di dati in situ

Nell’ambito della raccolta di dati in situ, di grande rilievo per tutto il MarMediterraneo rivestono le informazioni provenienti dalle due reti di misura per ilmonitoraggio in tempo reale delle caratteristiche fisiche dei mari italiani gestitedall’ISPRA.

La Rete Mareografica Nazionale (RMN) è composta di 33 stazioni di misurauniformemente distribuite sul territorio nazionale ed ubicate prevalentemente all’in-terno delle strutture portuali. Queste stazioni sono composte da due strumenti dimisura della marea, un sensore anemometrico, di un sensore barometrico, di un sen-sore di temperatura dell’aria e di un sensore di temperatura dell’acqua.

La Rete Ondametrica Nazionale (RON) è composta da 15 boe meteo-ondame-triche direzionali. Le boe forniscono i parametri sintetici descrittivi dello stato delmare: Hs (altezza d’onda significativa spettrale in metri), Tp (periodo di picco insecondi), Tm (periodo medio in secondi), Dm (direzione media di provenienza delleonde in gradi N). Inoltre vengono anche registrati i parametri spettrali del moto ondo-so e meteorologici.

Tra le attività svolte sui dati rilevati dalla RON e dalla RMN è interessante cita-

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re quelle di validazione con particolare riferimento all’individuazione e alla caratte-rizzazione dei valori mancanti e anomali sia di temperatura dell’acqua che di altezzae direzione dell’onda.

I valori mancanti di temperatura dell’acqua sono stati ricostruiti attraverso pro-cedure di imputazione multipla, utilizzando come predittori i dati di temperatura pro-venienti dai mareografi. I siti di rilevamento (boe e mareografi) sono stati raggruppa-ti per sottobacini (Tirreno, Adriatico e Ionio) e l’imputazione è stata effettuata sull’in-tero periodo di analisi. La procedura di imputazione multipla ha dato risultati soddi-sfacenti, in funzione della qualità del dato in ingresso e della numerosità dei predit-tori. Gli errori standard di imputazione, calcolati per ogni dato, risultano estremamen-te bassi e solo in pochi casi superano 1°C.

L’analisi dei dati ondametrici è risultata particolarmente complessa a causa dellanatura dei valori. Si tratta, infatti, di dati sia circolari (direzione d’onda) che lineari(altezza d’onda) e la modellazione congiunta di entrambe le categorie di variabilirisulta inevitabilmente complessa. Per la implementazione di procedure e validazio-ne di questi dati viene proposto un modello mistura che consente di assegnare ad ognivalore (osservato o mancante) una classe di appartenenza in funzione dei valori osser-vati sia dello stato di mare (altezza e direzione d’onda), che dello stato di vento(intensità e direzione) misurata dai mareografi. Considerando i dati lineari distribuitisecondo una funzione di probabilità Gamma e i dati circolari distribuiti come unafunzione di probabilità Von Mises, è possibile ricavare per ogni valore la distribuzio-ne condizionata del valore all’interno dell’assegnata classe latente

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utilizzando algoritmi di tipo EM per la massimizzazione della funzione di verosimi-glianza completa e la determinazione dei parametri dei parametri di ogni distribuzio-ne fk. Ad ogni osservazione viene così assegnata una probabilità di appartenere aduna determinata classe latente che viene definita in base alle condizione di vento e dimare che vengono osservate nel periodo di analisi.

E’ quindi possibile costruire per ogni valore un intervallo di confidenza al 95%e al 99% che consente di validare i dati osservati e di individuare, i valori più proba-bili di altezza d’onda attraverso la distribuzione condizionata dei valori mancanti datii valori osservati dai mareografi.

Il modello implementato fornisce degli ottimi risultati facilmente interpretabilinonostante l’assunzione forte di indipendenza temporale dei dati e l’utilizzo di datinon immediatamente confrontabili perchè misurati in punti differenti (con distanzeanche superiori ai 100 km). Questa procedura, utilizzabile sia per l’imputazione deidati mancanti, sia per la validazione (anche real-time) dei dati osservati, viene imple-mentata su periodi limitati di tempo (massimo due mesi) in modo da tener conto dellacomponente stagionale dei dati. Non è quindi possibile ricostruire serie estremamen-te lunghe di dati mancanti solo con la presenza dei dati di vento.

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Grazie all’integrazione delle banche dati delle due reti di misura è possibileeffettuare la caratterizzazione del clima ondoso lungo le coste.

Il clima ondoso in Italia (dati ISPRA - RON)

Inoltre, per ciò che riguarda la modellistica numerica, l’ISPRA dispone delSistema Idro Meteo Mare (SIMM) che fornisce previsioni per i principali parametrisintetici descrittivi dello stato del mare a largo e anche i parametri meteorologici rela-tivi all’intero bacino del Mediterraneo, tra cui il campo di vento. L’utilizzo integratodei modelli di propagazione e di tecniche di modellizzazione per l’individuazione edil trasporto a costa del clima ondoso e delle onde estreme, permette lo studio dellastabilità dei litorali con la valutazione dei fattori di rischio erosivo, dei fenomeni idro-dinamici e del trasporto solido potenziale a larga scala lungo le coste italiane.

3.2. Studio della morfologia dei fondali e delle superfici emerse

Nell’ambito dello studio della stabilità dei litorali l’ISPRA effettua la classifica-zione delle unità fisiografiche per tutta la costa nazionale con la definizione dei cri-teri di classificazione. Si distinguono tre tipi di coste:

a. Coste alte e roccioseSono tipiche di regioni ancora in sollevamento come la Liguria e la Calabria aidue estremi della catena appenninica. Anche parte delle Marche, dell’Abruzzo,della Campania, della Sicilia e della Sardegna hanno coste di questo tipo, dove

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i rilievi strapiombano direttamente sul mare, formando promontori continua-mente erosi dalla forza delle onde. I detriti derivanti da questa erosione vengo-no poi accumulati dalle correnti marine in insenature più protette dove si forma-no spiagge piccole e ghiaiose.

b) Coste basse e sabbiose Sono diffuse su buona parte dei litorali adriatico e tirrenico, oltre che sulla costaionica della Basilicata e in Sardegna presso i Golfi di Cagliari e Oristano.Questo tipo di coste si trova in corrispondenza della foce dei grandi fiumi, comel’Arno in Toscana e il Tevere nel Lazio, che trasportano al mare grandi quanti-tà di sabbia. La sabbia viene poi trasportata dalle correnti marine che formanolunghe spiagge o cordoni sabbiosi.

c) LaguneSono tipiche dell’Adriatico settentrionale. Oltre a Venezia, in tempi storicianche altre città come Aquileia, Adria e Ravenna sorgevano sulle lagune che,insieme a paludi e acquitrini, caratterizzavano tutto il litorale che si estendedalla Romagna al Friuli.La grande varietà di coste indica che si tratta di zone complesse che dipendono

da molti fattori: il tipo di rocce presenti, la dimensione e la direzione del moto ondo-so prevalente, il profilo della parte di costa sommersa, ecc.

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3.3. Classificazione delle opere di difesa costiera

L’ISPRA ha provveduto a classificare le opere di difesa costiera lungo tutto illitorale nazionale. Dall’analisi delle tipologie di opere realizzate sono scaturite lelinee guida dell’ ”Atlante delle opere di sistemazione costiera” che presenta una casi-stica delle opere realizzate sul territorio italiano. Nel catalogo delle opere sonodescritte le singole tipologie di intervento con le loro caratteristiche e funzionalità,utilizzando principalmente schemi e fotografie. Il catalogo si snoda attraverso i varitipi di opere seguendo una classificazione di carattere funzionale. Sono state incluseanche quelle relative ai porti e quelle per la sistemazione delle aree costiere umide.

Lo studio analizza anche le problematiche in aree costiere e la dinamica dei lito-rali. E’ importante comprendere quale sia la complessità di una unità fisiografica edei fenomeni che vi si svolgono in modo da evidenziare l’interdipendenza dei proces-si naturali e, di conseguenza, la necessità di operare con una visione unitaria dellearee costiere. Questo tipo di approccio si riflette nella normativa vigente sulla gestio-ne integrata delle coste e a questo principio si faranno alcuni richiami per completa-re il panorama delle problematiche delle sistemazioni costiere.

In appendice all’atlante sono riportate le “Istruzioni tecniche per la progettazio-ne e la esecuzione di opere di protezione delle coste” redatte dal Consiglio Superioredei Lavori Pubblici nel 1991. Da tale data ad oggi il contesto tecnico, scientifico enormativo si è ampiamente sviluppato dando luogo ad ulteriori esperienze. Tale docu-mento è stato comunque inserito perché ha accompagnato i processi di realizzazionedelle opere in qualità di unico riferimento in materia prodotto dagli organi tecnicidello Stato e perché contiene, pur se espressi nel linguaggio del tempo e sulla scortadelle conoscenze allora disponibili, molti dei principi e concetti di validità generalealla base della difesa costiera.

Lo studio passa in rassegna varie tipologie di opere che possono essere costrui-te a difesa della costa.

Muri di sbarramento, verticali, incurvati o a gradinata vengono progettati perimpedire lo scavalcamento da parte delle mareggiate. Sono molto costosi e per que-sto motivo devono essere costruiti solo per proteggere beni di alto valore. Inoltredevono essere stabili e quindi pesanti e larghi e devono resistere all’abrasione. Ilmuro di sbarramento può riflettere le onde o romperle. Uno sbarramento che facciaentrambe le cose stimola l’erosione sul fondo davanti a sé e viene scalzato.

Fino a pochi anni fa un tipo di intervento molto utilizzato consisteva nel realiz-zare scogliere parallele alla linea di riva o in corrispondenza della stessa, il cui effet-to doveva essere quello di bloccare l’energia del moto ondoso e quindi impedire l’a-sporto della sabbia.

Un altro intervento di difesa molto utilizzato è stato quello di costruire pennel-li trasversali alla linea di riva per bloccare la sabbia in transito lungo la riva in un trat-

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to di spiaggia. I pennelli, che intercettano il trasporto solido litoraneo, devono essereperpendicolari alla direzione media delle creste frangenti delle onde di maggioreenergia, il che significa che normalmente sono ad angolo retto con la costa.

Queste opere, anche se valide, risultano dannose per i loro effetti collaterali.Esse, infatti, spostano soltanto (e non annullano) l’azione erosiva nei tratti del litora-le limitrofi, rendendo così necessari altri interventi alternativi.

Ma i muri di sbarramento non sono gli unici interventi protettivi possibili. Le bar-riere frangiflutti disperdono le onde del mare mosso e difendono porti e spiagge. Perquesto motivo, anch’esse possono essere costruite parallelamente alla costa. Se sivuole costruire una barriera frangiflutti, però, devono essere studiate dettagliatamentele caratteristiche del fondale marino. La forma più semplice di barriera frangiflutti èuna scogliera che ha l’effetto di aumentare la turbolenza nell’acqua che passa attraver-so gli interstizi e quindi di dissiparne l’energia. Le scogliere hanno il vantaggio diadattarsi ad ogni profondità e ad ogni tipo di substrato e possono essere riparate facil-mente. La qualità della roccia che viene usata è un requisito molto importante.

Un altro possibile intervento è la costruzione di terrapieni, che sono stati usatiper secoli a scopo di difesa delle coste. Il materiale che dovrebbe comporre questi ter-rapieni deve essere impermeabile (argilla, per lo più). Un terrapieno, inoltre, richie-de una platea protettiva in pietra o in cemento contro l’abrasione e l’impatto del motoondoso, oppure può essere affiancato da una scogliera a blocchi in pietra o calcestruz-zo. I blocchi non devono essere solo appoggiati al terrapieno, ma devono essere fis-sati con cemento o asfalto.

Un altro tipo di intervento che sembra essere il più efficace va sotto il nome diripascimento artificiale, che non è propriamente un’opera di difesa, ma di ricostru-zione della spiaggia. Quest’ultimo intervento, infatti, è in grado di conciliare megliol’esigenza di protezione del territorio e delle infrastrutture retrostanti. Il ripascimen-to, però, non interrompe il processo erosivo, ma ne limita gli effetti rimodellando illitorale con ulteriore sabbia marina in modo da compensare la sottrazione di materia-le e, contemporaneamente, contrastare in maniera efficace l’eventuale innalzamentodei mari per cause climatiche. Il problema dell’attuazione di una simile opera sta nel-l’esigenza di disporre di materiale simile a quello naturalmente presente sulle spiag-ge e in grande quantità. Purtroppo, i costi per reperire e per prelevare la sabbia dallecave sono notevoli e per questo motivo si sono individuati accumuli sedimentari sot-tomarini che sembrano la fonte adatta per questo tipo di operazione. I depositi di sab-bia sotto il mare, però, possono essere sfruttati a patto che se ne faccia un prelievorazionale e compatibile dal punto di vista ecologico. Le zone di prelievo devono esse-re solitamente ricercate non troppo lontano dalla spiaggia nella quale avrà luogo ilripascimento, ma neanche troppo vicino. La sabbia, inoltre, deve avere delle caratte-ristiche fisiche e chimiche idonee.

125

3.4. Il Sistema Informativo Geografico Costiero

Il complesso delle informazioni relative allo stato delle coste monitorate, opere didifesa, varizione della linea di riva, etc. confluisce nel Sistema Informativo GeograficoCostiero (SIGC) per la gestione dei dati cartografici (scala 1:25.000) rilevanti a scalanazionale (batimetria, idrografia, aree protette terrestri e marine, modello digitale delterreno, corine landcover, confini amministrativi e urbanizzazione, infrastrutture, etc. ),acquisiti e prodotti da ISPRA. Il SIGC, integrando le informazioni a copertura nazio-nale disponibili nei vari formati, consente l’elaborazione dei parametri acquisiti, la defi-nizione di tematismi cartografici nuovi e la valutazione qualitativa delle caratteristichedei fenomeni e degli interventi in atto in specifici tratti di costa.

Analisi dell’erosione costiera in Italia (da ISPRA - SIGC)

La linea di costa è sottoposta a dinamiche estremamente veloci e la sua confor-mazione ed evoluzione nel tempo è controllata da equilibri geologici delicati e com-plessi. L’ISPRA provvede a valutare le variazioni della linea di riva e ad effettuarel’interpretazione della morfologia e litologia dei litorali mediante le foto aeree.Infatti, prima di realizzare una qualsiasi opera di difesa della costa è buona normaeffettuare una approfondita analisi delle fotografie aeree ed immagini satellitari ed inmolti casi queste sono state rese disponibili o acquisite dall’ISPRA.

126

Le future attività di ricerca nell’ambito dello studio della stabilità dei litoralimireranno a definire le celle sedimentarie costiere, utilizzando metodologie standar-dizzate, a livello Europeo, correlate alla costruzione dei database necessari per defi-nire le celle sedimentarie. Per questo motivo l’ISPRA ha dato priorità allo sviluppodi procedure che permettano una rappresentazione cartografica e un trattamento deidati sociali, ecologici e valori economici della zona costiera in GIS. Questa rappre-sentazione dovrebbe facilitare la transizione dalle mappe della pericolosità dell’ero-sione costiera alle mappe del rischio di erosione costiera, e supportare l’implementa-zione degli studi di valutazione costi - benefici.

La definizione delle celle sedimentarie costiere è un aspetto importante e com-plesso. Molti sforzi dovrebbero essere effettuati al fine di armonizzare questo lavorobasandosi sui dati della linea di riva, del bacino idrografico, del profilo di spiaggiaemersa e della batimetria, del regime ondoso costiero e delle maree astronomiche,tutti disponibili in ISPRA.

3.5. Lo studio Eurosion

Come detto in precedenza, l’erosione costiera rappresenta per l’Europa un pro-blema di rilevante importanza, accentuato anche da un controllo non sempre attentodelle autorità pubbliche che hanno il compito di valutare gli interventi necessari. Nel2002 la Commissione Europea ha intrapreso un ampio studio, denominato Eurosion,durato due anni e gestito dalla Direzione Generale Ambiente della CommissioneEuropea con la finalità di mettere a punto una strategia per la riduzione del rischio daerosione costiera.

In sintesi, i prodotti di Eurosion, pubblicati nel 2004 ma ancora oggi estrema-mente attuali, consistono in:

• una valutazione cartografica della vulnerabilità al rischio d’erosione costiera,basata su dati spaziali e analisi GIS;

• una revisione degli interventi e delle esperienze esistenti di gestione dei tratticostieri a livello regionale e locale;

• delle linee guida atte a migliorare la comprensione dei problemi connessi all’e-rosione costiera, secondo procedure ambientalmente compatibili, mediante pia-nificazione territoriale e prevenzione del rischio costiero ed infine sistemi disupporto alle decisioni di regioni ed amministrazioni locali;

• una raccolta di raccomandazioni politiche volte a spiegare come migliorare lafutura gestione dell’erosione costiera a livello europeo, nazionale, regionale elocale In molte aree gli effetti combinati dell’erosione costiera, dello sviluppodi infrastrutture e della costruzione di opere di difesa hanno ridotto l’ampiezzadella fascia costiera.L’ISPRA ha partecipato allo studio fornendo i dati conoscitivi relativi alle coste

127

del territorio nazionale ed adottando metodologie operative in ottemperanza a quan-to indicato dallo studio Eurosion che sono entrate nelle procedure standarddell’Istituto.

In questo ambito l’ISPRA ha definito l’area RICE (radius of influence of coastalerosion). Il rischio da erosione costiera di una particolare località si può definirecome il risultato della probabilità (frequenza) di eventi di tipo erosivo e degli impat-ti (investimento di capitale o presenza di popolazione nella zona a rischio). Alla basedella metodologia proposta da Eurosion vi è l’individuazione di un’area costiera defi-nita come potenzialmente soggetta a fenomeni di erosione ed inondazioni costiere neiprossimi 100 anni.

Includendo la mappatura della pericolosità e del rischio derivante da erosionecostiera nelle pianificazioni a lungo termine, le autorità preposte possono effettiva-mente evitare di costruire nelle aree a rischio di erosione e ridurre gli investimentifinanziari per compensare i danni da erosione.

Queste esperienze evidenziano i limiti dell’approccio parziale all’erosionecostiera e provano la necessità di adottare strategie preventive basate sulla pianifica-zione, sul monitoraggio, sulla valutazione e sui principi della gestione integrata dellearee costiere (Integrated Coastal Zone Management).

Area RICE in Italia (da ISPRA Rischio costiero)

128

4. Conclusioni

L’aspetto più preoccupante per la valutazione del rischio e dell’impatto dell’e-rosione costiera, come anche per la pianificazione territoriale in area costiera cherichiede una notevole quantità di dati relativi e diverse tematiche da considerare inun’ampia scala sia temporale che spaziale, è la frammentazione di dati e di istituzio-ni depositarie. Questi includono il clima anemometrico ed ondoso, il regime dimarea, il modello della circolazione delle correnti costiere, la storia dei maggiorifenomeni di storm surge (sopralzo di marea) verificatisi, geologia e geomorfologiacostiera, proprietà sedimentologiche del fondo marino, topografia del fondo marinoe della costa, l’uso del territorio e le sue condizioni di mantenimento. Ogni istituzio-ne depositaria usa generalmente i propri standard, cosa che complica significativa-mente l’integrazione dei dati tra loro e ritarda la restituzione dell’informazione.

L’ISPRA, integrando le informazioni del SIGC con quelle sui periodi di ritornodi altezze d’onda estreme e sull’entità dei fenomeni di innalzamento dei livelli delmare legati al cambiamento climatico, in linea con la visione sviluppata da Eurosion,ha realizzato un database unico integrato a livello nazionale che costituisce una basesolida per la gestione dell’erosione costiera e uno strumento che supporta i decisoripubblici nell’individuazione degli obiettivi per il raggiungimento del bilancio sedi-mentario favorevole relativo ad una specifica cella sedimentaria costiera.

BIBLIOGRAFIA

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U. Tomasicchio (1998) “Manuale di ingegneria portuale e costiera”, Editoriale Bios;

E. Benassai (2000) “Vulnerabilità dell’ambiente costiero ed interventi di difesa dei litorali”, QuaderniDip. di Ingegneria Idraulica ed Ambientale Università di Napoli Federico II;

R. Sackett e altri “Le coste” Ed. Mondadori;

AA. VV. “L’erosione dei litorali” - da “L’Universo”, Istituto Geografico Militare Firenze

http://www.eurosion.org

http://www.mareografico.it

http://www.telemisura.it

129

UNA STRATEGIAPER LA GESTIONE DEI MARIAZIONI PROPOSTE

Giuseppe M. R. ManzellaPresidente della Commissione Oceanografica Italiana

(Basato su MOON e altre iniziative UE)

PREFAZIONE

In questi anni una serie di iniziative nel Mediterraneo e dei mari europei hannodefinito obiettivi, strategie e piani per la gestione delle acque marine. Questo docu-mento si basa sul Piano Scientifico e Strategico del Mediterranean Operational ocea-nography Network (MOON), nonché sui risultati ottenuti nei progetti comunitari inmateria di gestione dei dati, di ricerca, sistemi di pre-operativa. Gli obiettivi specifi-ci selezionati sono:

• identificare l’attuale sistema di informazione e in particolare l’accesso a prodot-ti e servizi che risiedono in sistemi distribuiti (per un efficace sistema di infor-mazione può facilitare la disponibilità e la diffusione dei dati a lungo termine dialta qualità necessarie per far progredire le conoscenze scientifiche e di gestio-ne di aiuto);

• identificare le lacune dei sistemi di monitoraggio nella regione e nella capacitàdi misurare, modello e previsione dello stato del mare e dell’ecosistema;

• identificare gli elementi del sistema di gestione dell’ambiente marino dalla scaladi bacino fino alla zona costiera, inter-comparazione tra esperienze e di standar-dizzazione, verso il potenziamento coordinato di osservazione, capacità dimodellazione e le previsioni;

• identificare i servizi per soddisfare le esigenze dei governi, industriali, ambien-tali e gruppi di utenti marittimi.

SINTESI

A causa della grande variabilità naturale e dei cambiamenti indotti umane, lerisorse idriche in aree piccole o in mari semichiusi e zone costiere devono esserecostantemente monitorati e analizzati. Per fornire supporto ai decisori occorre dispor-re di un flusso controllato di dati storici e dati in tempo reale, come anche di com-plesse informazioni ambientali provenienti dalla stima ottimale di osservazioni e dimodelli innovativi.

Le aree di priorità in cui intervenire devono essere definite sulla base dellaimportanza sociale e scientifica dei problemi ambientali, in modo da essere più effi-

131

caci dal punto economico e scientifico. Questi sono alcuni settori importanti per esse-re ulteriormente analizzati:

– Le fluttuazioni del livello del mare, erosione costiera e le inondazioni, che sonofonte di preoccupazione dal momento che hanno una forte influenza sul costie-re e offshore infrastrutture;

– Inquinamento da idrocarburi in mare, motivo di grande preoccupazione a causadelle molte piattaforme e condotte (esistenti o previste);

– I contaminanti che arrivano al mare attraverso l’atmosfera e fiumi, gli scarichidiretti dalle fognature, scarichi industriali, ecc,

– Il ciclo idrologico ed i suoi collegamenti con il flusso dei bacini fluviali, – Il valore economico della pesca decrescente.

Un approccio incrementale è necessario per risolvere o ridurre i problemi esi-stenti. La priorità deve essere fornito alla realizzazione di osservazione, analisi, pre-visioni e sistemi informativi.

1. INTRODUZIONE

1.1 I problemi ambientali

Lo sviluppo sostenibile delle zone marine, la gestione delle acque (superficialie sotterranee), delle risorse marine (attività off-shore e pesca) e la gestione globale diinquinamento è un problema serio. Milioni di vita delle persone dipendono dallavalutazione continua dello stato del sistema ambientale marino in modo che le azio-ni di prevenzione contro la distruzione di infrastrutture, l’inquinamento, il sovrasfruttamento degli stock ittici, la perdita di risorse idriche e degli habitat dell’ecosi-stema marino può essere organizzata in modo tempestivo, insieme con una politica diadattamento ai cambiamenti e di attenuazione dei problemi ambientali.

Una lista di priorità dei problemi ambientali più importanti comprende:1. I cambiamenti nel ciclo idrologico anche a causa dei cambiamenti/variabilità

climatici2. Mareggiate e inondazioni;3. Le fluttuazioni del livello del mare;4. Destino e la dispersione di petrolio e di sostanze contaminanti in mare aperto;5. Destino e la dispersione dei nutrienti derivati terra e contaminanti;6. cambiamenti degli ecosistemi e lungo termine tendenze negative marino;7. attività della pesca e dell’acquacoltura;8. Erosione costiera;

Le fluttuazioni del livello del mare, erosione costiera e le inondazioni sono fontedi preoccupazione, dal momento che sono una forte influenza sul litorale e in mareaperto infrastrutture. L’erosione costiera e l’aumento della sua presenza in natura

132

deriva dalla costiera per lo sviluppo urbano, utilizzo del territorio e dei flussi di sedi-menti fluviali. Le correnti costiere interagiscono con onde e maree in modo compli-cato per produrre erosione e deposizione dei sedimenti / trasporto. Il deflusso regola-mentato nei bacini idrografici, a causa del uso agricolo e industriale delle risorse diacqua dolce, è forse uno dei più drammatici cambiamenti indotti dall’attività antropi-ca. L’inquinamento da petrolio in mare è anche di grande preoccupazione a causadelle molte piattaforme e condotte esistenti o previsti nella zona. Le fluttuazioni deglistock ittici impone la necessità di un monitoraggio continuo delle condizioni ambien-tali e dello sforzo di pesca.

Tutti i problemi ambientali richiedono una base scientifica di comprensione, dimonitoraggio e modellazione dell’ambiente marino che è ben lungi dall’essere stabilita.

Al fine di sviluppare lo sviluppo sostenibile della zona sono considerate duequestioni politiche importanti:

– istituire un dialogo politico globale per riflettere sul ruolo di tutti i paesi rivie-raschi come attori importanti nel settore della sicurezza e della stabilità in areemarine.

– stabilire forme di cooperazione per la gestione sostenibile delle risorse naturali.

1.2 Strumenti di cooperazione internazionale

Strumenti giuridici per l’attuazione di programmi di sostegno allo svilupposostenibile sono previste da accordi internazionali (ad esempio Agenda 21) conven-zioni regionali, subregioanal - accordi bilaterali.

Da Stoccolma (1972) a Rio de Janeiro (1992) e di Johannesburg (2002), obiet-tivi di protezione ambientale sono legati ai principi dello sviluppo sostenibile. Questoinclude i seguenti componenti importanti: partecipazione, informazione, comunica-zione, formazione (sviluppo delle capacità) e l’istruzione.

Una migliore informazione garantisce una maggiore partecipazione di singoliindividui, e consente ai cittadini di prendere parte a molte azioni differenti che pos-sono influenzare il processo politico. La partecipazione alle decisioni politiche devo-no poter accedere a informazioni affidabili e di qualità controllata.

1.3 I soggetti interessati marino

Le applicazioni dei concetti alla base delle convenzioni quadro prevede l’orga-nizzazione di cooperazione regionale sostenuto dalla cooperazione internazionale. Viè la necessità di sviluppare attività oceanografiche user-driven da attuare sulla basedi progressi scientifici e tecnologici.

I soggetti interessati identificati durante il workshop includono: i governi nazio-nali e locali, agenzie ambientali, autorità portuali, compagnie di navigazione, le com-pagnie petrolifere, organizzazioni non governative.

133

Per ottenere l’effetto di comunicazione più potente e duratura, gli sforzi devonoessere dedicati al ‘contenuto informativo’, a partire dalle esigenze degli utenti.

1.4 Ricerca e le previsioni ambientali

La ricerca moderna ha sviluppato il concetto di ‘scienza operativa’ che cerca dicomprendere e modellare i processi non in laboratorio ma direttamente sul campo.Meteorologia e oceanografia sono esempi di discipline in cui tale approccio metodo-logico è particolarmente preziosa in quanto la complessità del sistema richiede la rac-colta dei dati direttamente sul campo. Inoltre, la scienza operativa cerca di ottimizza-re l’utilizzo di attività teorica, modelli numerici e le osservazioni di risolvere proble-mi pratici di base con un approccio scientifico rigoroso. L’approccio si basa sul ‘trialand error’ metodo perché la complessità del sistema può essere affrontato solo da unprocesso di aggiornamento incrementale della conoscenza e l’applicazione dei meto-di. Per l’oceano, l’applicazione dei concetti della scienza operativa è avvenuto nelquadro del Global Ocean Observing System (GOOS, 1997) dove in effetti sono fattigli esperimenti in campo direttamente e il problema da risolvere è quello del realetempo di controllo e previsione dello stato dell’oceano e delle sue associate variabilidi stato sul campo.

Negli ultimi venti anni, le previsioni oceaniche operative sono diventate unarealtà in molte parti degli oceani.

Le variabili di stato fisico (temperatura, salinità, densità, velocità, pressione elivello del mare) sono monitorati e previsti in primo luogo perché la tecnologia dimisurazione è avanzata rapidamente dopo gli anni Settanta ed inoltre modellisticanumerica e algoritmi di assimilazione dati hanno raggiunto la maturità necessaria peravere risultati qualitativamente buoni. La assimilazione dei dati permette di fonderele osservazioni nei modelli numerici e ridurre l’incertezza nelle condizioni inizialidelle previsioni.

Per le altre variabili di stato ambientali come sedimenti, fitoplancton e della bio-massa batterica, nutrienti disciolti, materia organica e contaminanti, la tecnologia dimonitoraggio e gli strumenti di modellazione numerica sono meno avanzati e richie-dono uno sforzo particolare. Il loro sviluppo consentirà di sviluppare una ‘scienzaoperativa dell’ambiente marino’, che permetterà il monitoraggio efficace e la valuta-zione dello stato del sistema marino in tempo reale.

2. AZIONI PROPOSTE

2.1 Comprendere le questioni scientifiche e metodologiche

Quattro blocchi sono necessari per la costruzione di un approccio metodologicoallo sviluppo di un sistema di salvaguardia di tipo operativo:

134

B1. Monitorare in tempo reale le proprietà fisiche e biochimiche dei principalifiumi e l’acqua di mare, i livelli di contaminanti (olio nel bacino ed altri agenti inqui-nanti nelle zone costiere), questo richiede la definizione di strategie di campionamen-to basate su risultati della ricerca;B2. Migliorare la capacità di modellare e prevedere l’idrodinamica, downscaling,

processo di annidamento, la previsione d’insieme, compreso il collegamentocon la superficie e sotterranee ingresso alle zone costiere, questo richiede ancheil miglioramento dei punteggi di abilità modello e, eventualmente, di un model-lo di comunità;

B3. Sviluppare il sistema di gestione delle informazioni (il mare e il bacino di dre-naggio) che diffonderà le stime osservato e il modello dello stato del sistema esviluppare interfacce per rendere disponibili queste informazioni ai responsabi-li politici e pubblico;

B4. Sviluppare un programma di potenziamento delle capacità di migliorare la capa-cità istituzionale e organizzativo per costruire il sistema operativo in tutte leregioni marine contigue.

Obiettivi specifici individuati sono i seguenti:• Sviluppare e realizzare servizi di informazione on-line dei dati marini.• Fornire una descrizione attendibile della reale condizione ambientale marina. • Fornire analisi, previsioni e prodotti di base che descrivono le condizioni mari-

ne.• Creare un database marino da cui le serie storiche e analisi statistiche possono

essere ottenute.• Collaborare con le agenzie nazionali e multinazionali in tutti i settori per mas-

simizzare il valore dei prodotti informativi.• Federare le risorse e le competenze di diversi istituti, agenzie e aziende del set-

tore pubblico e privato.

2.2 Impostare un programma di formazione

Obiettivi specifici di questo programma saranno:

• Comprendere meglio il ruolo e le responsabilità delle autorità nazionali idrome-teorologiche

• Capire meglio i drivers e le barriere per la creazione e le prestazioni del sistemaoperativo regionale

• Sviluppare un quadro di adattamento e di partecipazione per superare questi fat-tori che ostacolano

• Identificare a livello internazionale le “buone pratiche” nei sistemi operativi

135

regionali e per suggerire come possono essere adattati e utilizzati nella regionedi studio.

3. BENEFICI A MEDIO TERMINE DELLE AZIONI

La zona costiera è un ambiente unico in cui gli input terrestri, oceanici, atmo-sferici e umani di energia e materia convergono tutti. Supporta inoltre la maggioreconcentrazione di risorse biologiche e di persone nel pianeta.I conseguenti conflittitra commercio, ricreazione, sviluppo, utilizzo delle risorse naturali e conservazionediventerà sempre più controverso e costoso.

La soluzione di tali conflitti richiede un aumento significativo della nostra capa-cità di monitorare, analizzare e prevedere l’ambiente marino. Inoltre il monitoraggiososterrà la comprensione scientifica della variabilità del clima, aumentando la dispo-nibilità di lunghe serie temporali di dati di qualità controllata.

Ulteriori vantaggi sono:

• produrre informazioni oggettive, affidabili e comparabili per gli interessati conl’inquadramento, l’attuazione e l’ulteriore sviluppo della politica ambientale(dal livello locale a quello regionale);

• sostenere le autorità locali e regionali nella individuazione, preparazione e valu-tazione delle idonee misure ambientali, linee guida e della legislazione.

136

137

MODELOS BIOGEOQUíMICOS y ECOLÓGICOSEN EL CAMPO MARINO, PRESENTE y FUTURO

Alessandro Crise(OGS-Italia)

Oceanografía: acciones preventivas contra las catastrofes naturales-politícas de formación en ciencias del mar

MODELOS BIOGEOQUÍMICOS Y ECOLÓGICOS EN EL CAMPO MARINO, PRESENTE Y FUTURO

A. Crise*y el grupo de modelistica ecológica e hidrodinámica de OGS

* Direttore del Dipartimento di Oceanografia dell’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale - OGS

+

SommarioSommario

• Descrizione degli ecosistemi marini• Modelli numerici biogeochimici • Applicazioni operative: il progetto

MyOCEAN• Applicazioni climatiche

• Sviluppi ed applicazioni innovative

138

Che cos’è un ecosistema?• Gli ecosistemi sono composti organismi (incluso

l’uomo) che interagiscono tra di loro e con l’ambientecircostante in maniera tale che l’energia viene scambiata ed appaiono processi emergenti a livello di sistema, come il ciclo del Carbonio e dei macronutrienti (from Encyclopedia of Earth; http://www.eoearth.org/article/ecosystem)

• Peculiarità degli ecosistemi marini– I più estesi del mondo– Gli habitat sono compiutamente tridimensionali– La luce si estingue nello strato superficiale, in funzione

anche delle sue proprietà geo/chimico/biologiche

CEFAS Centre for Environment, Fisheries & Aquaculture Science

Arrows indicate some of the key factors which influence linkages in marine ecosystems. Indices of climate forcing include the North Atlantic Oscillation (NAO), the Atlantic Inflow Index (AII) and the Gulf Stream Index (GSI).

Struttura generale delle connessioni degli ecosistemi marini Indicatori Essenziali per l’identificazione della salute, produzione e biodiversità dei mari costieri europei settentrionali

139

Garcia, S.M.; Zerbi, A.; Aliaume, C.; Do Chi, T.; Lasserre, G. The ecosystem approach to fisheries. Issues, terminology, principles, institutional foundations, implementation and outlook.FAO Fisheries Technical Paper. No. 443. Rome, FAO. 2003. 71 p.

Struttura generale delle connessioni degli ecosistemi marini: l’approccio della pescaDescrizione dal punto di vista della gestione peschiera delle interazioni dell’ecosistema marino e delle pressioni antropiche

L’approccio socio-economico alla gestione dell’ambiente costieroSchema concettuale: Driver-Pressure-Stress-Impact-Response in area costiera

Coastal LagoonsCritical Habitats of Environmental ChangeEdited by Michael J. Kennish, Hans W. Paerl

Response of Venice Lagoon Ecosystem to Natural and Anthropogenic Pressures over the Last 50 Years.C. Solidoro, V. Bandelj, F. A. Bernardi, E. Camatti, S. Ciavatta, G. Cossarini, C. Facca, P. Franzoi, S. Libralato, D. M. Canu, R. Pastres, F. Pranovi, S. Raicevich, G. Socal, A. Sfriso, M. Sigovini, D. Tagliapietra, and P. Torricelli

140

Japan Agency for Marine-Earth Science and TEChnology - JAMSTEC. Research Institute for Global Change; Environmental Biogeochemical Cycle Research Program.

Diagenesis

L’approccio climatico/geologico alla descrizione dell’ecosistema marinoAccoppiamento tra ecosistema terrestre e marino attraverso i processi climatici atmosferici e loro impatto sui sedimenti. Il fattore climatico è uno dei drivers principali.

Modelli di ecosistema• I modelli di ecosistema sono rappresentazioni

matematiche degli ecosistemi, includendo sia la descrizione della dinamica delle comunità biotiche che le relazioni con la componente abiotica

• I modelli di ecosistema semplificano la descrizione delle interazioni mutue identificando i principali componenti (o livelli trofici) e quantificandoli sia come numero di organismi, biomassa/energia o concentrazione di qualche elemento chimico ad essi necessario (nutrienti)

141

Modelli accoppiati fisici-biogeochimici

Diagramma di flusso dei ciclo dei nutrienti

OPATM-BFM TRANSPORT – REACTION model

PredicibilitàSistemi descritti da equazioni non lineari sono oggetti a sviluppare caos deterministico, il chè impone limiti alla (Lorenz, 1961)

REACTIONBiogeochemical equations set

TRANSPORTAdvection-diffusion terms

),,,()1( 121 ITcccR

zcw

zck

zckc

tc

Nib ioi

s ii

vinhh

ni

i U

Linear term Non Linear termIn casi semplici anche sistemi dinamici non lineari possono essere incondizionatamente stabili (Crise et. Al.,1998, Crispi et al., 1999)

Sistemi descritti da equazioni non lineari sono

soggetti a sviluppare caos deterministico, il che

impone limiti alla loro predecibilità (Lorenz, 1961)

142

Predicibilità e modelli tridimensionali

• In modelli tridimensionali i reattori biogeochimicipossono essere considerati come oscillatori forzatiaccoppiati in condizioni lontane dall’equilibrio• Questi sistemi non lineari dimostrano la possibilità dicreare una propria identità organizzativa anche in casirelativamente semplici• La loro dinamica è prescritta di scambi eso-geni/endogeni tra accoppiamenti interni capaci di auto-organizzazione, e loro interazione con processi esterni• Queste proprietà soddisfano in prima appro-ssiamazione alla definizione generale di vita di KepaRuiz-Mirazo, Juli Peretó and Alvaro Moreno

Predicibilità a scala di bacino: un esempio mediterraneo

Comparison of the temporal evolution of the surface chlorophyll concentration over the Mediterranean Sea. Confronto delle evoluzioni temporali della concentrazione della clorofilla superficile sul Mare Mediterraneo (Aprile 2007-Settembre 2008)

OPATM-BFM and satellite data (MODIS)

Model MODIS

Median, 25th and 75th percentile, min and maxMedian Spearman correlation = =0.71

143

Se il sistema è predicibile perché non tentare ovvero:Che cos’è l’Oceanografia Operativa?

“Operational Oceanography can be defined as the activity of systematic and long-term routine measurements of the seas and oceans and atmosphere, and their rapid interpretation and dissemination.

Important products derived from operational oceanography are:nowcasts, forecasts, hindcasts.

(dal sito web di EuroGOOS)

MyOcean is a three-years European project (ending in 2011) aimed to implement the

Marine Core Services requested by the GMES MCS Implementation Plan

ClimateMarine EnvironmentSeasonal forecastingOffshore activitiesMaritime transport and safetyFisheriesResearchGeneral Public

“MyOCEAN: WHY?”

MyOcean will provide basic products for all users in the marine sector

144

“MyOCEAN: WHAT ?”MyOcean will

“deliver regular and systematic reference information(processed data, elaborated products) on the state of the oceans and regional seas: at the resolution required by intermediate users & downstream service providers, of known quality and accuracy, for the global and European regional seas.”

Physical state of the ocean, and primary ecosystemFor global ocean, and main European basins and seasLarge and basin scale; mesoscale physicsHindcast, Nowcast, ForecastData, Assimilation and Models

“MyOCEAN: TO WHOM ?”• The Key Users

– EU: The European Union• Users: European agencies

(EEA, EMSA, EDA, ...)

– MS: The Member States • Users: National Service

Providers

– IG: The Intergovernmental bodies such as OSPAR, UNEP-MAP, HELCOM, ICES, ...

EEA EMSA EDA ...

Met Offices

Oceancenters

Env. agencies

Navies, CoastGuards, ..

Research centers

...

OSPAR

ICES

UNEP-MAP

...

CORE

Down

strea

m

145

MFC and regions• 1. Global• 2. Arctic• 3. Baltic• 4. NWS• 5. IBI• 6. Med Sea• 7 Black Sea

MOON & MedGOOS

GOOS/Godae

NOOSBOOS

Arctic GOOS

Black Sea GOOS6

IBI-ROOS

111

2

34

56

7

Examples of Operational Biogeochemical forecasting Systems in

MyOcean

• NOOS MSRC (UK)

• Arctic GOOS TOPAZ (N)

• MOON OPATM-BFM (I)

146

Previsioni operative dei cicli biogeochimici del Mediterraneo con il sistema OGS

OPATM-BFM

• Sistema operativo per la biogeochimica Mediterranea (MyOcean)

• Modello OPATM-BFM• Simulazioni climatiche (SESAME IP)• Sviluppo tecnologico (DORII)

Modello accoppiato OGS OPATM-BFM

• HorRes = 1/8 ( 12km)• VertRes = 72/43 levels• TimeRes = 1800 s

• OPER: run(10+7dd)/5hrs (32PEs)• OPER output = daily averages

• CLIM: 1 year/day (32PEs)• CLIM output = 10 dd averages

Biogeochemical Flux Model• Carbon based multi-nutrient food web description • Carbon, Nitrogen, Phosphorus and Silicon cycles• Potential for nutrient co-limitation

(Nitrogen, Phosphorus and Silicon)• Variable C:N:P:Si ratio• i=1,51 variables (phytoplankton,

mesozooplankton, microzooplankton, bacteria)

147

PhosphateNitrateAmmonium

Silicate

N Inorganic Nutrients

N(1)

N(3)

N(5)

N(4)

Z

Heterotrophi

cnanoflagellates

Microzooplankton

Zi(5)

Zi(6)

Z Mesozooplankton

Zi(3)

B Bacterioplankton

Bi

Diatoms

Flagellates

Picophytoplankton

P PhytoplanktonPi

(1)

Pi(2)

Pi(3)

Organic matter

flow (C,N,P,S)

Inorganic nutrient

flow (N,P,Si)

Gas

exchange

Respiration

Phot

osyn

thes

isGrazing

Respiration

Pred

atio

n

(De)

Nitr

ifica

tion

Egestion

Predation

Exud

atio

n / L

ysis

Upt

ake/

Rel

ease

Excr

etio

n

Uptake

Respiration

Release

Res

pira

tion

Aerobic and

anaerobic

Excretion

Uptake/Release

Carnivorous

Microzooplankton

Predation

Predation

Gra

zing

N Inorganic speciesReduction

EquivalentsN(6)

(Bio)chemi

cal

reaction

Oxi

datio

n

Chemotrophy

R Organic Matter

Labile DOMRi(1)

Ri(6)

Non-living Organic

CFF

Living Organic

CFF (LFG) Inorganic CFF

Ri(2)

Ri(7)

Carbohydrates

Particulate detritusRefractory DOC

Large phyto.Pi(3)

Zi(4) Omnivorous

Boundary

flow

O Dissolved Gases

OxygenO(6)

Carbon dioxideO(6)

Pelagic BFM

OPATM-BFMModellistica

biogeochimica

Servizio operativo per il Mar Mediterraneo

148

Sistema previsionale operativo MFS biogeochemistry

• Accoppiamento off-line basato su piattaforme hardware multiple

• L’accoppiamento biogeochimico si avvale sempre della migliore previsione fisica

• Supporto professionale ai prodotti web diffusi settimanalmente

• Validazione (Chl-a) fornita con algoritmi adattati al Mediterraneo

• Lazzari et al., OS6, 2010

Validation

Products

OGS

Satellite CHL data

ISAC-CNR

Circulation Model

MFS 1/16°

INGV

Biogeochemical Model

OPATM-BFM1/8°OGS

CINECA

Servizio Web e Catalogo MyOcean

• Pagina Web interattiva con mappe, profili, transetti

• Accesso ai dati tramite Service Desk richieste utenti da Europa (7) e Australia (1)

149

Prodotti V0

• Ciclo stagionale clorofilla riprodotto + fioriture algali (NWM…)• Nessuna re-inizializzazione da Aprile 2007• Da inizio V0: 80% dei run pronti < 24hr (< 7hr nel 100% dei casi)

0 ,0 0 1

0 ,0 1

0 ,1

1

1 0

f e b -2 0 0 7 m a g -2 0 0 7 a g o -2 0 0 7 n o v -2 0 0 7 f e b -2 0 0 8 m a g -2 0 0 8 a g o -2 0 0 8 n o v -2 0 0 8 f e b -2 0 0 9 m a g -2 0 0 9 a g o -2 0 0 9 n o v -2 0 0 9

mg

chl /

m3

F o re c a s t

A n a ly s i s

Validazione per i prodotti V0Class 4 MERSEA MetricsDati disponibili:• concentrazione sup. chl da Ocean

Colour (via GOS- ISAC, WP12)

• Confronto qualitativo • Statistiche non-param. (mediana)• Skill diagrams (Jolliff et al. JMS,

2008)

SAT

MOD_F

MOD_A

[mg chl/m3]

LEV

East

x: RMSD unbiasedy: biasDistance from the origin proportional to RMSD

NWM

West Lazzari et al., OS6, 2010

150


biogeochimicaRicerca scientifica in

ambito climatico

Simulazioni climaticheSESAME IP: stima scenari climatici presenti e

futuri della biogeochimica nel Mar Mediterraneo + attendibilità strumenti numerici utilizzati

Run 1999-2004, confronto chl SeaWIFS:• gradienti trofici orizzontali• ciclo stagionale (whiskers) • skill diagram

[mg chl/m3]

ALB SWWSWENWMTYR ION LEV

151

Accoppiamento fisica-biologia: vento, MLD, new primary production (1999-2004)

Wind speed(m.s-1)

MLD(m)

NPP(gC. m-2.y-1)


biogeochimicaSviluppi

Sviluppi e applicazioni innovativedei modelli biogeochimici

• Cyberinfrastruttura per l’integrazione della reteosservativa con il calcolo numerico

• Integrazione degli aspetti scientifici e gestionali per la valutazione degli ambienti costieri

• Risposta degli ecosistemi costieri ai cambiamenticlimatici e loro impatti sul settore economico marino

152

DORII: verso una cyber-infrastruttura per l’integrazione delle informazioni in campo marino

DORII: e-Infrastructure basata su tecnologia Grid per comunità scientifiche per integrazione remote instrument, HPC, model simulations, visualization

OGS: applicazione OCOM-MOON per valutare potenzialità e-Infrastructure in ambito di controllo remoto strumentazione e dati

INGV MFS circulation modelhttp://bulletin.mersea.eu.org

physical forcings (u, T, S, KV, wind, IRR…)

data OPATM-BFM (MPI on 32 PEs)floats

Access to:

float data

OPATM-BFM

Glider

Grid portal e gestione strumenti/modello• Utente/Ricercatore (strumenti e/o modello)• GRID certificate Virtual Control Room • Servizio di gestione remota glider in parallelo a sistema proprietario • Workflow: selezione input data set per sottomissione on-demand simulation basata su catena operativa MyO• 3D rendering output modello

153

Science and Policy Integration for COastal System

Assesmenthttp://cordis.europa.

eu/fp6/dc

http://ec.europa.eu/sustainable

SPICOSA, Science and Policy Integration for Coastal System Assessment

EU-FPVI - Integrated Project (IP) Sub-priority 6.3 Global Change and Ecosystems Area V

L’obiettivo del progetto è quello di creare un riferimento che evolva autonomamente per la valutazione delle opzioni politiche per la gestione sostenibile dei sistemi di zona costiera

Science and Policy Integration for COastal System

Assesmenthttp://cordis.europa.

eu/fp6/dc

http://ec.europa.eu/sustainable

SSA Venice team: CoRiLa, OGS, University of Venice, University of PaduaTemaAcquacultura sostenibile per Tapes philippinarum

Obiettivo

Uso sostenibile degli ecosistemi lagunari de degli stock di

Tapes philippinarum.

Definizione degli SCENARIOS (da parte dei ricercatori,

local stakeholders and decisori politici)

Modelli numerici: Integrated Ecological Socio-

Economic Model per esplorare la sensitività del sistema

ai cambi di:

-Parametri biologici (densità, mortality rate)

-parametri economici (costi, investimenti)

-Marine spatial planning: area e ubcazione delle aree in

concessione

- Scenari climatici

154

Climate changes projections for 21st century areexpected to cause a number of potential impacts(IPCC 2007).

While changes in sea level appears the mostobvious threat to costal areas, changes inprecipitation patterns and therefore in timingand volume of freshwater and nutrient deliveryto coastal wetlands will also be critical

Obiettivo:valutazione del impatto potenziale dei cambi dei pattern di precipitazione a scala stagionale sulla biogeochimica e sulla acquaculture delle vongole in Laguna di Venezia

Scavia et al., 2003

Effetti delle variazioni nei cambi diei reimi di precipitazione sulla acquacultura delle vongole Clima-dpsirEffetti delle variazioni nei cambi diei reimi di precipitazione sulla acquacultura delle vongole Clima-dpsir

Cossarini et al., 2008, Salon et al., 2008, Solidoro et al.,

2009, Melaku Canu et al., 2010

Industrial channel

Venice City Centre

Urban area of Mestre

Fish-farming areas

Chioggia CityFish-farming areas

Porto Marghera Industrial area

[1] high resolution regional climate model (RegCM)

rain rain

[2a] statistical model of nutrient

input

[2b] statistical model of sea-

lagoon boundaries

[3] biogeochemical model of the lagoon of Venice (TDM)

T, solar radiation, humidity

boundary conditions

boundary conditions

wind,pressure

[4] scenarios analysisRF: reference scenario [1961-1990]A2 (regional economic), B2 (regional environmental) future scenarios [2071-2100]

‘Downscaling ‘ degli effetti GLOBALI esulla scala LOCALE‘Downscaling ‘ degli effetti GLOBALI e sulla scala LOCALE

155

Seasonal averages(over 30 years) W

INSP

RSU

MA

UT

DIN[mg/l]

ANOMALIESBIO_A2 [2071-2100]

BIO_B2 [2071-2100]

RF[1961-1990]

Impatto degli scenari sui processi biogeochimici della Laguna di VeneziaImpatto degli scenari sui processi biogeochimici della Laguna di Venezia

0.466 13%

0.250

0.099

0.460

14%

4%

-12%

4%

-2%

8%

-17%

1304

1629

1290

1710

12%

-4%

-9%

8%

15%

-1%

-6%

6%

<-10% -10%<x<-5% -5%<x<-1% -1%<x<1% 1%<x<5% 5%<x<10% x>10%

INPUT N

BIO_B2

BIO_RF

BIO_A2

winspr

sumaut

winspr

sumaut

winspr

sumaut

[tN/y]

P. PRI.

1352 499

4412 1295

4712 1135

1507 509

-2% 0%

0% 1%

-6% -13%

2% 3%

0% 2%

3% 5%

-3% -10%

1% 2%

P. SEC.[tN/y] [tN/y]

0.290 0.259

0.702 0.459

0.924 0.348

0.292 0.269

-2% 0%

-1% 2%

-3% -13%

1% 2%

0% 3%

0% 6%

0% -11%

0% 2%

PHYTO ZOO[mg/l][mg/l]

0.466

0.250

0.099

0.460

13%

-2%

-17%

8%

14%

4%

-12%

4%

DIN

[mg/l]

Seasonal averages & anomalies for state variables and fluxes

Scenarios of the Venice Lagoon biogeochemical processesScenarios of the Venice Lagoon biogeochemical processes

-988

-1119

-806

-1325

13%

1%

-11%

7%

14%

7%

-5%

0%

EXPORT TO THE

SEA[tN/y]

156

EFFETTI SULLE VONGOLE MODELLI di Rete Trofica (effetti indiretti attraverso la rete trofica)Struttura del modello: 0D

EFFETTI SULLE VONGOLE MODELLI di Rete Trofica (effetti indiretti attraverso la rete trofica)Struttura del modello: 0D

Modello di rete trofica della laguna (ECOPATH)Anomalie stagionali della ‘suitability’ (idoneità) per gli scenari futuriModello di rete trofica della laguna (ECOPATH)Anomalie stagionali della ‘suitability’ (idoneità) per gli scenari futuri

Mb omnivorous-filter-feeders-0.10

-0.09

-0.08

-0.07

-0.06

-0.05

-0.04

-0.03

-0.02

-0.01

0.00 T. philippinarum comm.-0.10

-0.09

-0.08

-0.07

-0.06

-0.05

-0.04

-0.03

-0.02

-0.01

0.00

win

ter

spri

ng

sum

mer fall

Mb-detritivorous-0.10

-0.09

-0.08

-0.07

-0.06

-0.05

-0.04

-0.03

-0.02

-0.01

0.00

D. labrax-0.10

-0.09

-0.08

-0.07

-0.06

-0.05

-0.04

-0.03

-0.02

-0.01

0.00

La presenza di cammini multipli può mitigare gli effetti dei cambiamenti

MA

la SUITABILITY diminuisce

Indicatori di cambiamento della ‘suitability’ in termini di condizioni

157

EFFETTI SULLE VONGOLE 2HABITAT SUITABILITY MODEL STRUTTURA DEL MODELLO: 2D (stato stazionario)

EFFETTI SULLE VONGOLE 2HABITAT SUITABILITY MODEL STRUTTURA DEL MODELLO: 2D (stato stazionario)

Vincenzi et al 2006a, Vincenzi et al 2006b, Vincenzi et al 2007

HSMod usa 7 parametri:

• TEMP, •SAL, •OXYSAT, •CHLA, •BAT, •SAND, •HYDRODYNAMISM

Le regole per gli indici di suitabilityLe regole per gli indici di suitability

Le forme funzionali derivano dalla letteratura specifica

158

CONDIZIONI FUTURE

CONDIZIONI PRESENTI (buona suitability nelle acque basse della laguna meridionale e vicino i canali principali)

Effetto finale sugli habitat veneziani: la Suitabilty diminuirà.. Effetto finale sugli habitat veneziani: la Suitabilty diminuirà..

Confronto REF /A2 scenario con un modello integrato Confronto REF /A2 scenario con un modello integrato

REF Biomass g/mqA2 Biomass g/mq

Tapes philippinarum annual production

BIOMASS -20%

Modello integrato di dinamica di popolazione delle Tapes philippinarum (idoneità ambientale+bioenergetico+demografico modules)

MelakuCanu et al, 2010, Solidoro et al 2000, 2003 Pastres et al 2001

159

ESPERIENZA IN ENEA SULLO STUDIO DEI CAMBIAMENTICLIMATICI A SCALA GLOBALE E REGIONALE

Vincenzo ArtaleEnea - Agenzia nazionale per le nuove tecnologie,

l’energia e lo sviluppo economico sostenibileCasaccia, Rome, Italy

Riassunto

Per le sue caratteristiche il Mediterraneo può essere considerato un bacino hot-spot per i cambiamenti climatici. I dati sperimentali raccolti relativi a molti decennimostrano che la circolazione del Mediterraneo ed i processi di formazione di massed’acqua sono soggetti a cambiamenti e variabilità molto rilevanti. Il Transiente delMediterraneo Orientale (Eastern Mediterranean Transient, EMT), osservato neglianni ’90, costituisce un’evidente prova diretta di questa variabilità. L’analisi dei datiosservati provenienti dal database MEDAR/MEDATLAS rilevano come vi siano deicambiamenti sia nella parte interna del bacino sia nel flusso di acqua Mediterraneanel Golfo di Cadice. Studi recenti condotti in prossimità dello stretto di Gibilterra, edin particolare a Camarinal Sill South, segnalano un riscaldamento ed una salinifica-zione anomale, dai primi anni 2000 ad oggi, corrispondenti a circa 0,3°C e a circa0,06, rispettivamente. Durante il ventesimo secolo il Mediterraneo si è riscaldatosignificativamente sia nelle acque profonde che in quelle superficiali. In questo arti-colo discutiamo la variabilità delle anomalie della temperatura superficiale mediaannuale (SSTA) osservata negli ultimi 150 anni, stimata usando diversi dataset. Unacaratteristica importante della variabilità dell’SST consiste nel fatto che le sue ano-malie hanno lo stesso segno in tutto l’Atlantico settentrionale e seguono l’andamen-to dell’Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO). Il seguito di questi studi sarà l’ana-lisi del ruolo del Mediterraneo rispetto alle regioni circostanti, sia nello scenario cli-matico presente che futuro.

Introduzione: la fisica della circolazione mediterranea

Il Mar Mediterraneo è un mare marginale posto alle medie latitudini con unaprofondità massima di circa 4000 m (per esempio il sub-bacino ionico) e caratteriz-zato per uno scambio limitato con l’oceano. Si tratta di un mare semichiuso in cuihanno luogo una vasta gamma di processi fisici e biogeochimici di interesse globale.Le uniche piccole aperture sono il Bosforo in Turchia, che connette il Mediterraneoal mar Nero, e lo stretto di Gibilterra, che lo connette all’Atlantico settentrionale. I

flussi limitati fanno sì che le masse d’acqua del Mediterraneo abbiano un ciclo diricambio di 80-120 anni, a seconda della variabilità dei cicli idrologici, un tempocomunque molto inferiore rispetto al tempo medio di residenza dell’oceano globale,che è dell’ordine di migliaia di anni. Quindi, tutto ciò che fluisce nel Mediterraneo,attraverso il bacino imbrifero dei maggiori fiumi e dai piccoli ruscelli, o anche comerun-off, risiede nel bacino per diverse decadi. Sul Mediterraneo si affacciano 21paesi, nella cui area costiera abitano più di 100 milioni di persone, ed è un’area carat-terizzata dalla presenza di grandi industrie che fiancheggiano porti e specchi d’acqua.L’inquinamento proveniente da terra è quindi rilevante. Se a questo aggiungiamo l’in-quinamento marino generato dalla massiccia industria mercantile, come pure dalladiffusione di specie invasive che hanno spesso generato dei disastri in alcuni suoiambienti, è facile capire perché il Mediterraneo sia uno dei mari più inquinati nelmondo e vulnerabile ai cambiamenti climatici, tanto che in diversi lavori è definitoun “hot spot” (N.d.T.: “Punto caldo”, inteso come luogo dove i fenomeni in atto sonoparticolarmente rilevanti e quindi il loro studio merita estrema attenzione; Giorgi,2006). Il Mediterraneo è composto da due bacini di simili dimensioni, l’occidentalee l’orientale, separati dal poco profondo e stretto Canale di Sicilia (Figura 1). IlCanale di Sicilia ha un ruolo importante per lo scambio di masse d’acqua, e sulle loroproprietà fisiche e biogeochimiche, fra i sotto-bacini orientale ed occidentale. La cir-colazione del Canale è caratterizzata da una corrente superficiale (Modified AtlanticWater – MAW, 0-100 m), identificata dal minimo di salinità sempre presente lungo ilflusso serpentiforme che entra da ovest per dirigersi verso lo Ionio, formandol’Atlantic Ionian Stream (AIS). La corrente più profonda (> 250 m) si chiamaLevantine Intermediate Water (LIW), identificata da un massimo di salinità, presen-te tutto l’anno e considerata come una caratteristica tipica della struttura idrologicadel Canale (Napolitano et al., 2003). Un altro fondamentale fattore che limita la cir-colazione mediterranea è lo Stretto di Gibilterra, dove acqua superficiale atlanticarelativamente più dolce fluisce nel Mediterraneo, rimpiazzando sia l’acqua evapora-ta che l’acqua mediterranea più densa e salata che fuoriesce nell’Atlantico. Lo stratod’acqua atlantica entrante ha uno spessore di circa 100-200 m e scorre verso Oriente,cambiando progressivamente le sue proprietà idrologiche, riscaldandosi e diventandopiù salata a causa dell’interazione aria-mare e del mescolamento con l’acqua superfi-ciale del Mediterraneo, che è più salata (MAW). Nel bacino orientale durante l’inver-no si forma la LIW che è relativamente più calda e salata. Questa massa d’acqua cir-cola sia attraverso il bacino orientale che occidentale in una modalità generalmenteciclonica, si mescola con altre masse d’acqua e alla fine raggiunge l’oceano Atlanticoattraverso lo Stretto di Gibilterra. La LIW di solito è osservata fra 200 e 800 m di pro-fondità. L’acqua profonda nel Mediterraneo si forma in diversi siti: nel Golfo delLeone (bacino occidentale), nell’Adriatico meridionale, nel bacino levantino nord-

160

orientale e nell’Egeo (Roether et al., 1996), dove negli anni ’90 è stata osservata unaproduzione anomala di acqua profonda (Eastern Mediterranean Transient - EMT). Irecenti miglioramenti nella comprensione della circolazione mediterranea sono dovu-ti sia a programmi sperimentali che a lavori di modellistica. La circolazione del baci-no è caratterizzata dalla presenza di vortici a livello di sottobacino, elevata variabilitàa mesoscala ed un forte segnale stagionale. Si osserva anche una certa variabilità inte-rannuale, dovuta principalmente alla variabilità interannuale della forzante atmosferi-ca. Una rappresentazione della circolazione generale del bacino occidentale basata sudati sperimentali può essere trovata in Send et al. (1999), mentre per il bacino orien-tale si consulti POEM Group (1992) e Malanotte-Rizzoli et al. (1999). Sono stati rea-lizzati diversi studi numerici sulla circolazione generale del bacino. I risultati deimodelli numerici regionali di Roussenov et al. (2005) e Artale et al. (2002) sono inparziale accordo con le caratteristiche note della circolazione generale del bacino.Negli ultimi venti anni sono stati sviluppati diversi Modelli Climatici Regionali(Regional Climate Models - RCM) per l’area mediterranea, allo scopo di risolvere,rispetto ai modelli climatici globali, i fenomeni fisici a scala locale e produrre infor-mazioni a scala fine in merito ai cambiamenti climatici a livello regionale, utili per larelativa valutazione dell’impatto e studi di adattamento (Artale et al., 2009).

Importanza del Mediterranean Overflow Water (MOW) per la circolazione ocea-nica globale

Attualmente il Mediterraneo produce delle acque dense, calde e salate rispetto aquelle del Nord Atlantico che fluiscono attraverso Gibilterra nell’Atlantico settentrio-nale. Il flusso è di circa 1 Sv di acqua, che può essere oltre 5°C più calda dell’acquanord-atlantica alla stessa latitudine e profondità, e più salata di oltre 1 psu. Dopoessersi rimescolata con le masse d’acqua circostanti, la MOW si stabilizza a circa1000 m di profondità (Reid, 1979).

La diffusione dell’anomalia di salinità associata alla presenza della MOW èstata oggetto di molta attenzione in passato, ma rimangono ancora grandi incertezze.Un contributo alla salinità media dell’oceano equivalente a quello della MOW sareb-be ottenuto applicando all’Atlantico settentrionale l’evaporazione netta osservata nelMediterraneo. Le attuali stime del bilancio d’acqua dolce dell’Atlantico settentriona-le sono piuttosto incerte, variando da 0.2 a 0.8 Sv di perdita netta, a Nord di 30° S.La corrispondente stima del deficit d’acqua mediterranea varia da 378 a 950mm/anno, quindi ha un grande errore associato (Mariotti et al., 2002). Assumendoun’area di 2.5 1012 m2, questi valori corrispondono a 0.03-0.08 Sv di evaporazionenetta. Quindi il contributo del flusso di acqua in uscita dal Mediterraneo al bilanciodi acqua dolce dell’Atlantico settentrionale può essere stimato attualmente fra il 4 edil 40%. Questa grande incertezza è impressionante, e significa che non conosciamo

161

con precisione una delle caratteristiche più importanti del sistema climatico, ovveroil bilancio di acqua dolce dell’Atlantico settentrionale (Rahmstorf, 1996).

L’Atlantico settentrionale e il Mediterraneo possono quindi essere visti come unsistema unico, le cui dinamiche “interne”, regolate dagli scambi allo Stretto diGibilterra, sono ancora piuttosto sconosciute. Artale et al. (2002) e Calmanti et al.(2006), usando i risultati ottenuti da un gruppo di modelli oceanici numerici, hannostudiato la diffusione della MOW nell’Atlantico settentrionale e il suo potenzialecontributo alla variabilità della circolazione meridionale dell’oceano in generale edell’Atlantico settentrionale in particolare.

Cambiamento, andamenti e variabilità delle masse d’acqua mediterranee

Tendenze e variabilità della SST mediterranea negli ultimi 150 anni

In questo paragrafo analizziamo la lunga serie storica di dati della SST delMediterraneo. L’anomalia della temperatura superficiale annuale (SSTA) durante gliultimi 100-150 anni può essere stimata usando diversi dataset. Fra i molti, quelli mag-giormente usati sono il dataset dell’Extended Recontructed SST (ERSST.v3), dal1854 ad oggi (serie temporali mensili a 2°C di risoluzione) ed il dataset dell’HadleyCentre Sea Ice e il Sea Surface Temperature dataset (HadISST), dal 1870 ad oggi(serie temporali mensili a 1°C di risoluzione) (Rayner et al., 2003).

La Figura 2 mostra il risultato dell’analisi della SST, la cui peculiarità è rappre-sentata dalla presenza anche in Mediterraneo di un periodo di circa 70 anni simileall’AMO (Atlantic Multidecadal Oscillation), fenomeno di solito osservato solo nell’o-ceano Atlantico. Le fasi calde (anomalie positive rispetto alla media 1971-2000) si sonoverificate nei periodi 1860-1880, 1925-1970 e dal 1985 ad oggi, mentre le fasi freddesi sono verificate nei periodi 1880-1925, 1970-1985 e presumibilmente prima del 1860.È noto che l’AMO fu definito per la prima volta da Enfield et al. (2001) come le ano-malie della SST (cui è stato sottratto il trend) mediate sull’Atlantico settentrionale da 0a 70° N. Ciò ha permesso di identificare un importante tipo di variabilità su scala mul-tidecennale, con un ciclo di circa 70 anni. Fra i vari fenomeni climatici, l’AMO è quel-lo che negli ultimi tempi ha ricevuto maggiore attenzione ed è stato identificato comeun importante elemento di variabilità a causa del suo ruolo chiave sulla variabilità cli-matica a scala lunga come quella analizzata in questo lavoro.

Inoltre, l’analisi spettrale evidenzia 5 picchi che soddisfano il test di rilevamen-to armonico al 90% e che sono significativi anche rispetto il rumore rosso nello spet-tro. In aggiunta la banda di bassa frequenza che mostra il picco a 73 anni riferitoall’AMO, include anche 4 alte frequenze che hanno il picco a 6,3, 3,9, 2,8 e 2,2 anni.I picchi di alta frequenza sono molto vicini alla scala preferita di variabilità quasi-biennale e di bassa frequenza dell’El Niño Southern Oscillation (ENSO).

162

Cambiamento delle caratteristiche fisiche mediterranee negli ultimi 50 anni ed il loroimpatto nell’Atlantico settentrionale

Se consideriamo gli ultimi 50 anni sono disponibili più dati per l’intera colonnad’acqua, quasi regolarmente distribuiti nello spazio e nel tempo in tutto ilMediterraneo. Quindi usando questi dataset possiamo ottenere risultati più attendibi-li e robusti. Molti lavori hanno segnalato il rilevante riscaldamento della superficie(Marullo et al., 2009) e dello strato intermedio, ma soprattutto la tendenza al riscal-damento dello strato d’acqua profondo (Rixen et al., 2005). In particolare nelMediterraneo occidentale il contenuto termico e salino sono aumentati quasi regolar-mente durante gli ultimi 50 anni, con possibili contributi dovuti all’effetto serra, qualiil decremento delle precipitazioni dagli anni ’40 (Bethoux et al., 1998) con le ridu-zioni del flusso di acqua dolce indotte dall’uomo per motivi agricoli (Rohling eBryden, 1992). L’osservato aumento della temperatura e della salinità della LIW(6,8x10-3 °C anno-1, 1,8x10-3 anno-1) è di circa 2 volte la tendenza osservata neglistrati profondi (3,6x10-3 °C anno-1, 1,1x10-3 anno-1), che sono anche sovrimpostialla forte variabilità interannuale spiegata dalle variazioni annuali della WesternMediterranean Deep Water (WMDW) appena formata.

È importante notare che questo riscaldamento è non solo una caratteristicapeculiare del Mediterraneo, ma è anche osservato sulla scala globale. Sul periodo1961-2003 la temperatura dell’oceano globale è aumentata di 0,10°C dalla superfi-cie alla profondità di 700 m, dove è immagazzinata i 2/3 dell’energia assorbita dal-l’intera colonna d’acqua (Levitus et al., 2005). Polyakov et al. (2005) hanno osser-vato che una variabilità multidecadale sulle scale di 50, 80 anni è prevalente nei3000 m superiori dell’Atlantico settentrionale ed è stata osservata una generale ten-denza al riscaldamento di 0.12°C per decade sugli ultimi 55 anni. Questo valore èpiù grande di quello osservato sulla scala globale nel periodo 1961-2003. Inoltre, dauna completa ri-analisi delle sezioni idrografiche acquisite dal 1920 fino agli anni’90, realizzata al fine di studiare il riscaldamento dello strato intermedio, inclusa laMOW, nell’Atlantico settentrionale, si evidenzia che i maggiori cambiamenti stati-sticamente significativi avvengono sulle superfici di pressione tra i 1000 e i 2000decibars (dbars). In questo intervallo di pressione e per latitudini fra 32 e 36° N, letemperature sono salite di 0,5°C per secolo. Studi sui cambiamenti di lungo terminenelle sezioni idrografiche dell’Atlantico sub-tropicale hanno rilevato un massimoriscaldamento vicino alla base del termoclino, situato a 1000-1200 m (Potter eLozier, 2004).

Inoltre, guardando al contributo delle acque mediterranee sul riscaldamentodell’Atlantico settentrionale, recentemente Gonzales-Pola et al. (2005) hanno foca-lizzato la loro attenzione sull’evoluzione delle masse d’acqua intermedie, corrispon-dente al ramo nord-orientale del MOW, lungo la sponda Sud-orientale del Golfo di

163

Biscaglia nel periodo 1992-2003. Essi trovano una tendenza al riscaldamento di0.02°C ed un aumento della salinità di 0.005 per anno, concludendo che questa areasi è riscaldata durante l’ultima decade a tassi da 2 a 6 volte più alti di quelli osserva-ti nell’Atlantico durante l’ultimo secolo. Inoltre, in due recenti lavori di Millot et al.(2006), riguardanti l’analisi dei dati entro lo Stretto di Gibilterra, ed in particolare allaCamarinal Sill meridionale, evidenziano un’anomalia nel riscaldamento e salinifica-zione, dai primi anni 2000 al 2008, corrispondenti a circa 0,3°C e a circa 0,06, rispet-tivamente. Questo riscaldamento è osservabile chiaramente nel Golfo di Cadice, dovesono stati trovati cambiamenti nelle proprietà dell’acqua del flusso MOW, con unvalore medio di 0,16 °C/decennio e 0,05/decennio nella salinità sugli ultimi 50 anni(Figura 3 e Fusco et al., 2008).

Conclusioni

Il Mediterraneo, così come l’oceano globale, stanno manifestando una rilevan-te tendenza al riscaldamento. La peculiarità di questo bacino mette a rischio il pro-prio sistema biogeochimico, rendendolo un hot-spot per il futuro cambiamento clima-tico (Giorgi, 2006; Bindoff et al., 2007). Anche dall’analisi delle caratteristiche dellemasse d’acqua dell’Atlantico settentrionale, ed in particolare da quelle influenzatedalla diffusione dell’acqua mediterranea, possiamo indirettamente dedurre che all’in-terno del bacino Mediterraneo è in corso un forte riscaldamento.

Inoltre se consideriamo l’Atlantico settentrionale ed il Mediterraneo (Artale etal., 2006) come un unico sistema oceanografico, allora i processi fisici all’internodello Stretto di Gibilterra giocano un ruolo chiave per determinare lo scambio diacqua dolce e salata fra mari marginali e l’oceano aperto. In particolare essi determi-nano, oltre alle caratteristiche idrologiche dei traccianti dei flussi di entrata ed usci-ta, il ritardo nell’immettere le anomalie di temperatura o sale all’interno della circo-lazione dell’Atlantico settentrionale, introducendo un fondamentale fattore di con-trollo. Infatti, è ben noto che il MOW è una delle masse d’acqua di tipo intermedio,osservata fra 800 e 1200 m nell’Atlantico settentrionale, composto da una mescolan-za di LIW e di acque profonde prodotte all’interno del bacino mediterraneo, che flui-sce nell’Atlantico attraverso lo Stretto di Gibilterra, con uno scambio volumetricomedio di circa 1 Sv. Ad ogni modo, in accordo con studi precedenti (e.g., Rahmstorf,1998), l’impatto di questa acqua sull’intensità della circolazione termoalina atlanticaè relativamente piccola; tuttavia Artale et al. (2002 e 2006) dimostrano che l’avve-zione di acqua intermedia MOW nell’Atlantico settentrionale contribuisce alla varia-bilità dell’intera circolazione termoalina (Thermohaline Circulation, THC) del Nord-Atlantico.

In conclusione, il Mediterraneo non è un bacino oceanico isolato, ma è unimportante componente della circolazione Nord-Atlantica; questo approccio facilita

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la spiegazione del diverso comportamento della SST nelle ultime decadi e anche ladistribuzione zonale e meridionale dell’AMO.

Infine, l’SST mediterranea dovrebbe essere considerata nelle future proiezioniclimatiche di breve scala come proxy di un meccanismo che, dipendendo dal suocomportamento, può agire sia costruttivamente che distruttivamente verso la rispostadella regione all’influenza antropogenica, amplificando temporaneamente o mitigan-do il cambiamento regionale climatico. Per esempio, nella tendenza relativa al perio-do 1980-2009 (si veda la Figura 2) sembra che l’AMO stia amplificando l’influenzaantropica sul clima.

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Figure 1 - Principali componenti della circolazione mediterranea: in giallo l’acqua atlantica che entranel Mediterraneo (Modified Atlantic Water, MAW), corrente che dà vita alla circolazione mediterra-nea; in rosso l’acqua intermedia che si origina presso il ciclone di Rodi e lungo la costa turca; infine,in blu la traiettoria dell’acqua profonda che si genera nel Golfo del Leone e nell’Adriatico meridiona-le. Queste traiettorie rappresentano la circolazione termoalina mediterranea (Figura tratta da Pinardi eMosetti, 2000).

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Figure 2 - Comportamento della Temperatura Superficiale del Mediterraneo dal 1854 ad oggi, elabo-razione fatta con tre differenti banche dati climatologiche (Marullo et al., 2011)

Figure 3 - Trends di salinità, temperature e densità del flusso di acqua Mediterranea a 1200 metri nelGolfo di Cadiz (Fusco et al., 2008)

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MODELAMIENTO NUMÉRICO DE TSUNAMIS:ESCENARIOS, APLICACIONES y PERSPECTIVAS FUTURAS

Juan González Carrasco(SHOA-Chile)

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CREACIÓN DE CAPACIDADES DE REACCIÓNANTE RIESGOS DE TSUNAMI

- CASO COLOMBIANO -

Capitán de Navío Julián Augusto Reyna MorenoOceanógrafo Físico, Secretario Ejecutivo Comisión Colombiana del Océano.

ResumenSiendo Colombia un país con costas en el Océano Pacífico y en el Mar Caribe,

se encuentra expuesta a la ocurrencia de fenómenos marinos que afecten sus costas ysus pobladores, por lo tanto sus organizaciones Estatales, lideradas por la ComisiónColombiana del Océano han trabajado para alcanzar progresos significativos en losúltimos diez años respecto a la preparación de sus científicos y de su población anteun evento de tsunami.

Introducción

En Colombia se presentan fenómenos de origen geológico marino que afectanlas costas, dentro de ellos dos tsunami han sido registrados en Tumaco, al sur de lacosta Pacífica colombiana, el primero en 1906 y el segundo en 1979 (Caicedo, J. etal., 1997a).

La Comisión Colombiana del Océano, organización responsable de asesorar alGobierno nacional en políticas oceánicas y costeras, a la vez que coordina las dife-rentes instituciones del Estado para que se trabaje en una misma dirección por eldesa rrollo nacional bajo la óptica estratégica del océano, ha venido desarrollandodiversas estrategias para que se alcance el nivel de educación necesario para que lapoblación sepa reaccionar de manera positiva ante la ocurrencia de un tsunami.

Algunas de los desarrollos que ha alcanzado son la educación de profesionalesen modelación matemática de pronóstico de la onda de tsunami en su arribo a lacosta, preparación de mapas de inundación, elaboración de mapas de acceso a zonasseguras, educación de la población incluyendo ejercicios de simulacro, educación dedirigentes locales y regionales para la toma de decisiones ante este tipo de desastresy diseño y puesta en operación de un sistema nacional de alerta de tsunami, vincula-do a otros sistemas internacionales para el mismo fin.

Metodología

Como metodología para el desarrollo e implementación del sistema nacional dealerta de tsunami, se tomó la determinación de realizar el trabajo necesario bajo dos

tipos de organizaciones grupales, una nacional que vinculara las instituciones que tra-bajan con oceanografía y geofísica, y la otra internacional, especialmente aquellas delas Naciones Unidas que tienen relación con el tema, siendo los esfuerzos dirigidossiempre por la misma organización central que fue la Comisión Colombiana delOcéano.

El proyecto debía iniciar con educación a nivel científico de geofísicos y ocea-nógrafos físicos para entender y evaluar el fenómeno bajo parámetros establecidospor el conocimiento de la ciencia en el mundo.

Una vez que se contara con el conocimiento técnico y científico necesario en elpaís, se empezaría con recursos propios el entendimiento del fenómeno local y se iríamigrando hacia fenómenos transoceánicos y redes mundiales de prevención de tsu-nami.

Paralelamente se deberían desarrollar ejercicios de preparación de la poblaciónpara reaccionar favorablemente y mitigar el riesgo por tsunami en el país.

Al término del proyecto se obtendría entonces el Sistema Nacional de Alerta deTsunami, con un alto componente educativo multinivel, que constituye el éxito de lareacción de la nación frente a este tipo de eventos catastróficos.

Resultados

Mediante cálculos matemáticos se llegó a conocer y evaluar lo ocurrido enColombia en la Costa Pacífica del Sur, específicamente en Tumaco, durante el tsuna-mi de 1979, empleando las rutinas desarrolladas por las Naciones Unidas para lamodelación de ondas de tsunami, por la Universidad de Tohoku en Japón, conocidasen su conjunto como modelo TIME (Tsunami Inudndation Modelling for Exchange).Esta fase se inició hacia mediados de la década de los 90 por iniciativa delObservatorio Sismológico de Suroccidente (OSSO) y de Centro de InvestigacionesOceanográficas e Hidrográficas del Pacífico (CCCP-DIMAR) (Reyna, 1998).

Sobre la base de los resultados de estas modelaciones se establecieron mapas deinundación para la población y se seleccionaron zonas seguras y rutas de evacuaciónpara la población de Tumaco, estos resultados se consiguieron y difundieron a lapoblación, hacia el año 2002 (CCCP, 2002).

Conociendo la importancia de que este proyecto tuviera cubrimiento nacional yvinculación internacional con los sistemas de alerta del mundo, tras haber aprendidola lección que dejó el tsunami de Sumatra de 2004 (COI, 2010), se establecieron loscontactos necesarios con la región de América del Sur sobre el Pacífico (Ecuador,Chile y Perú) a través de la Comisión Permanente del Pacífico Sur (CPPS), paraaprender también las lecciones que ya tenían estos países por eventos similares ocu-rridos allí y apoyarse mutuamente en el desarrollo de un proyecto regional (CPPS,2010).

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Figura No. 1. Mapa de Inundación y zonas seguras de Tumaco (Fuente CCCP, 2005)

De la misma manera se solicitó el apoyo de la Comisión OceanográficaIntergubernamental de la UNESCO, para revisar el proyecto del Sistema Nacional deAlerta de Tsunami con científicos especialistas que lo evaluaran como fueron el Dr.

Masahiro Yamamoto (Consejero Senior de la Unidad de Coordinación de Tsunamisde la COI y exdirector del Departamento de Sismología y Tsunami de la AgenciaMeteorológica del Japón y el Dr. Cesar Toro (Secretario Ejecutivo COI (UNESCO)para el CARIBE – IOCARIBE). A medida que fue progresando en este sentido, laCOI fue financiando otros proyectos para, implementar el sistema y optimizarlo(CCO, 2009).

De manera paralela en el grupo de trabajo nacional, se fueron vinculando otrasinstituciones como la Dirección de Gestión de Riesgos (DGR), el InstitutoColombiano de Geología y Minería (INGEOMINAS) y otros centros de investiga-ción y universidades del país, al igual que se continuó el trabajo de educación de lapoblación y de los gobernantes locales con el apoyo del Ministerio de Educación.

La Vicepresidencia de la República fue también un factor determinante paraimpulsar y apoyar el proyecto, de esta manera los demás ministerios e institucionesmiembros de la Comisión Colombiana del Océano se vincularon fortaleciendo el sis-tema nacional.

En el 2010, la COI obtuvo financiación a través de un proyecto DIPECHO dela Unión Europea para la región de la CPPS, con el fin de generar nuevos talleres deeducación para la población, realizar nuevos ejercicios de simulacro y adquirir e ins-talar sistemas de sirenas para prevenir a la población en un futuro evento de tsunami,en este caso se vinculó también la Cruz Roja de Colombia para facilitar los procesosde manejo financiero de los recursos internacionales (CCO, 2010).

Por su parte el grupo nacional fue adquiriendo e instalando equipos de mediciónde nivel del mar y sensores sísmicos adecuados, de medición y transmisión de datos

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en tiempo real para integrarlos a las redes mundiales y vincularse así de manera recí-proca con otros países con el fin de facilitar los sistemas de alerta temprana mundialy contar con el apoyo de dichas redes en caso de eventos transoceánicos.

Igualmente con el apoyo de la Dirección General Marítima se creó el Centro deAlerta de Tsunami, que está preparado con atención 24/7 para atender alertas o alar-mas de tsunami e informar a los organismos de gestión de riesgos del país sobre lasituación evaluada para que se tome la decisión de evacuación o no conforme a losprotocolos establecidos para tal fin (DIMAR, 2010).

El objetivo general del Plan es reducir el riesgo por tsunami en las costas colom-bianas a partir de la implementación de estrategias tendientes a:

• Mejorar el conocimiento del riesgo. • Garantizar un sistema de alerta temprana eficaz.• Adelantar acciones de prevención y mitigación.• Fortalecer la capacidad de respuesta y recuperación.• Promover la participación y socialización del conocimiento del riesgo, por parte

de las comunidades, garantizando la participación de estas en los procesos degestión del riesgo. Como se puede notar el componente educativo es fundamental y fue tenido en

cuenta permanentemente como base para los buenos resultados finales del proyecto(CCO, 2010).

Durante los últimos años la DIMAR – CCCP ha capacitado alrededor de 15.000personas en la zona, de manera directa, y sus familias, de manera indirecta, para lareacción ante este fenómeno natural; mediante el diseño e implementación de un plande socialización entre la población escolar de Tumaco (CCCP, 2010).

Figura No. 2 Cartillas empleadas para el proceso educativo a la población, la de la izquierdadiseñada por DIMAR y la de la derecha diseñada por COI – UNESCO y adaptada por la CCO

(Fuente DIMAR-CCO, 2010).

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La Dirección de Gestión del Riesgo, en los años 2004 y 2005, realizó medianteconvenio con la Fundación Promotora Zona Económica Especial de exportación deTumaco, la socialización del Plan de emergencia y del Plan de Contingencia porsismo, licuación y tsunami de Tumaco para lo que se desarrollaron las siguientes acti-vidades:

• Socialización a nivel institucional y comunitario del Plan de Emergencia y delPlan de Contingencia por sismo, licuación y tsunami .

• Estrategia de comunicaciones que incluía:– Video “Tumaco conoce el riesgo”, transmitido por el canal local CNC y

entregado a entidades del CLOAPD, instituciones educativas, Juntas deacción comunal y organizaciones de base.

– Cartilla de comunicación y pedagogía en desastres (material dirigido a profe-sores y comunicadores).

– Cartilla resumen del PLEC.– Afiche con el mapa de las zonas de menor exposición para las evacuaciones.– Afiche con las instrucciones de respuesta.– Cuñas de radio.Así mismo, desde el 2007 la DGR ha venido socializando la temática de planes

locales de Emergencia y Contingencia por tsunami, en los municipios de Mosquera,Santa Bárbara, la Tola, El Charco, Guapi, Timbiquí, Buenaventura, Juradó, BahíaSolano, Litoral del San Juan, Bajo Baudó y Nuquí, espacios dirigidos a los miembrosde los Comités Locales para la Prevención y Atención de Desastres, así como a repre-sentantes de las comunidades.

En cuanto a la preparación nacional e internacional para atender alertas de tsu-nami se establecieron dos trabajos, el de carácter internacional que trató la atenciónde los ejercicios Pacific Wave y el de carácter nacional para la realización de simula-cros de tsunami.

La coordinación de los ejercicios Pacific Wave estuvieron a cargo de laCorporación OSSO y participaron diferentes entidades del orden nacional competen-tes en el tema, entre las que se encuentran; la DGR, DIMAR, INGEOMINAS,Instituto de Hidrología, Meteorología Estudios ambientales (IDEAM) y la ComisiónColombiana del Océano - CCO.

Los ejercicios en Colombia se realizaron con todos los pasos y actividades deun caso de alerta real, exceptuando sólo el último paso; la notificación al público y elinicio de actividades de respuesta que involucran a la población (CCO, 2010).

En cuanto a los ejercicios de simulacro realizados en el sistema nacional, se hanefectuado de la siguiente manera:

– 1 de abril de 2005 Tumaco (presimulacro).– 29 de abril de 2005 Tumaco, I Simulacro.

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– 13 de agosto de 2009 Tumaco. II Simulacro y primero con participacióninternacional (COI y CPPS).

– 7 de octubre de 2010 Tumaco, III Simulacro y segundo con participacióninternacional.

La participación de diferentes instituciones del Estado ha sido definitiva paralograr los buenos resultados en estos ejercicios y dentro de ellos cabe destacar el tra-bajo de Vicepresidencia de la República, DIMAR, INGEOMINAS, DGR, ArmadaNacional y Policía Nacional, entre otros.

Figura No. 3 II Simulacro de tsunami en Tumaco, 13 de agosto de 2009.

Tras el sismo de Perú del 15 de agosto de 2007, se generó una situación de con-fusión en el país debido a que ese momento se encontraba en gestación el SistemaNacional de Alerta de Tsunami y se emitió una falsa alarma de evacuación, con lo quese pudo comprobar que la población de Tumaco se encontraba bien preparada, ya queactuaron de manera controlada y positiva ante esta falsa emergencia, mientras que enotras poblaciones ubicadas más al norte, como Buenaventura, se detectó la falta deconocimiento y preparación.

Ante estos hechos, a pesar de que se tenía planeado para años subsiguientes, seempezó de manera adelantada, en 2010, a trabajar también en la preparación de lasotras poblaciones para que alcanzaran niveles iguales o similares al de de Tumaco encuanto a mitigación de tsunami. Por ese motivo con el proyecto DIPECHO 2010, secoordinó el apoyo internacional con el fin de que además de continuar procesos edu-cativo y de mejoramiento de las condiciones de alarmas para Tumaco, se incluyeratambién la revisión internacional del Plan Local de Emergencia y Contingencia paraTsunami de Buenavantura.

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Conclusiones

Los procesos de planeación, organización, diseño y puesta en marcha de un sis-tema nacional de alerta de tsunami deben tener un componente nacional y uno inter-nacional de tal manera que permita la articulación de otros sistemas mundiales parael apoyo mutuo de los países ante estas catástrofes.

El factor educativo es fundamental en los procesos de preparación de los dife-rentes grupos involucrados en la puesta en funcionamiento de un sistema nacional dealerta de tsunami, para ello se deben considerar al menos cuatro grupos de educaciónque son: científicos, técnicos, políticos y gobernantes y población general.

Para la educación de la población general se deben tener en cuenta dos factoresprincipales, el primero es que la educación a partir de los niños, es motivadora y mul-tiplicadora de los esfuerzos por lograr este objetivo en la población adulta y el segun-do es que la realización de simulacros es necesaria para que la teoría quede claramen-te entendida por la población y sepan reaccionar con seguridad ante una emergenciareal de tsunami.

La vinculación de los tomadores de decisiones en procesos educativos y de sis-temas de alertas de tsunami u otras amenazas costeras es fundamental para que laoperatividad de sistema sea precisa y se eviten pérdidas de vidas o materiales debidoa una inadecuada información o manejo de situaciones reales ante eventos de tsuna-mi.

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ROL DEL INSTITUTO GEOFíSICO DEL PERÚ EN EL SNAT y EL TSUNAMI DE PISCO DE 2007

Sheila Alodia yauri Condo(IGP-Perú)

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EXPOSICIÓN TSUNAMI

Jorge Manuel Paz Acosta (Perú)Dirección de Hidrografía y Navegación de la Marina de Guerra del Perú

1. MISIÓNLa misión de la Dirección de Hidrografía y Navegación de la Marina de Guerradel Perú es administrar, operar e investigar las actividades relacionadas con lasciencias del ambiente en el ámbito acuático, con el fin de contribuir al desarro-llo nacional, brindar apoyo y seguridad en la navegación a las Unidades Navalesy a los navegantes en general y contribuir al cumplimiento de los objetivos ins-titucionales.

2. INTRODUCCIÓN A LOS TSUNAMISLos terremotos y tsunamis son fenómenos naturales que ocurren en el mar y susefectos son devastadores. La mayor parte de las grandes ciudades del mundo sehan concentrado en las zonas costeras, aumentando el riesgo de estos fenóme-nos naturales. Por esta razón es necesario que las poblaciones costeras compren-dan qué es un tsunami, qué es que lo podría ocurrir si llegara a nuestra costa ylo que es más importante, cómo deben actuar ante una emergencia de alerta detsunami.

3. ¿QUÉ ES UN TSUNAMI?Tsunami es una palabra de origen japonés, usada internacionalmente y designael fenómeno oceánico que nosotros conocemos como maremoto. En japonés “Tsu”, significa puerto y “Nami”, significa ola. Literalmente signi-fica: Ola en el puerto; este fenómeno natural presenta la característica de no cau-sar daños en alta mar, pero es destructivo en las costas.Desde un punto de vista físico, un tsunami es un tren de ondas gravitacionalesde período largo generadas por una perturbación sísmica o una violenta altera-ción del fondo oceánico.Al acercarse a la costa en forma de ondas, parte de la energía cinética que pose-en durante la propagación se pierde por efectos de fricción con el fondo marinoy se transforma en energía potencial, originando grandes olas cuando llegan a lacosta.

4. CAUSASLas principales causas de generación de tsunamis son:• Sismo con epicentro en el mar.• Deslizamiento submarino.

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• Explosión volcánica submarina.• Caída de un meteorito en el océano.

5. CONDICIONES PARA LA GENERACIÓN DE UN TSUNAMI

Para que se genere un tsunami deben presentarse 3 condiciones: 1. Terremoto de gran magnitud (mayor a 7.0 en la escala de Richter).2. Epicentro del sismo en el mar.3. Hipocentro a una profundidad menor de 60 km.

6. DIFERENCIA ENTRE TSUNAMIS y OLEAJES IRREGULARESLa población costera confunde los tsunamis con los oleajes irregulares. Si bienambos se generan en el mar, son dos fenómenos completamente diferentes. Sabemos que las condiciones para la posible generación de un Tsunami son: (a)Epicentro del Sismo en el mar, (b) Profundidad menor de 60 km y (c) MagnitudMayor de 7.0° Richter. Mientras que un oleaje irregular es un fenómeno océa-no-meteorológico que se genera por: (a) Diferencia de presiones y (b) Vientospersistentes en áreas de gran extensión.

7 CARACTERíSTICAS DE LOS TSUNAMISEN ALTAMAR• Su altura es imperceptible. • Su velocidad alcanza los 1,000 km/h.• Su longitud de onda es aproximadamente de 300 km.• Su periodo de recurrencia está entre 10 a 45 minutos.

CERCA DE LA COSTA• Su altura aumenta al reducirse la profundidad.• El mar suele retirarse.• Altura aproximada de 8 a 10 m.• No se presenta como una sola ola, sino varias entre 2 a 6.• Históricamente la segunda ola es la más destructiva.

8. TIPOS DE TSUNAMISa. Tsunamis de origen cercano

Los tsunamis son de origen cercano o local cuando se generan a pocos kiló-metros del punto de observación de la costa.Estos tsunamis son lo más peligrosos porque son los que pueden llegar anuestra costa más rápido. La primera ola puede llegar entre 10 a 40 minutosde producido el sismo, este dato es básico pues es el tiempo que se tiene paraplanificar una evacuación de la población situada en zonas inundables.

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Sus principales características son:• Se generan en las proximidades de la costa (80 a 150 km aprox.).• Ocasionan destrucción al llegar a las costas.• Son los más peligrosos, debido a que la primera ola puede llegar a nues-

tras costas entre 10 a 40 minutos de producido el sismo.• El propio sismo es la ALERTA NATURALEl Sistema de Alerta de Tsunami de origen cercano está compuesto por laeducación a la población costera, los ejercicios y simulacros inopinados y ladifusión de las medidas de prevención en caso de tsunamis.

b. Tsunamis de origen lejanoSon de origen lejano o transoceánico cuando se generan a miles de kilóme-tros de distancias del punto de observación en la costa. Sus principales carac-terísticas son:• Se generan a distancias mayores de 1000 km.• Puede generar destrucción al llegar a las costas.• Debido a la distancia donde se genera el tsunami (miles de km), permite su

monitoreo.• La primera ola del tsunami tarda en llegar a nuestras costas entre 5 a 24

horas de producido el sismo o terremoto.El Sistema de Alerta de Tsunami de origen lejano está compuesto por lasestaciones sismológicas, estaciones del nivel del mar, Boyas DART ySistemas de Comunicaciones.

9. PROyECTOS EN EJECUCIÓN PROYECTO DIPECHO En el marco del Sexto Plan de Acción del Proyecto Regional “Mecanismos deaprendizaje adaptativos para la preparación y respuesta ante Tsunami, a nivelcomunitario en Colombia, Ecuador, Perú y Chile–DIPECHO”, se han adquiridolos siguientes equipos y sistemas: • DIEZ (10) Sistemas de Respaldo Satelital para las estaciones mareográficas

automáticas tipo radar.• UN (1) Sistema de Información del tiempo para Administradores de

Emergencias (EMWIN).

SISTEMA DE COMUNICACIONES– Migración al Sistema Automatizado de Gestión de Mensajería Aeronáutica

(AMHS)

Actualmente la Dirección de Hidrografía y Navegación cuenta con un enla-ce de datos punto a punto con la Corporación Peruana de Aeropuertos y

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Aviación Comercial (CORPAC) a través de la Red Fija deTelecomunicaciones Aeronáuticas (AFTN), mediante el cual se recibe lainformación del Centro Internacional de Alerta de Tsunamis del Pacífico(PTWC), el cual se encuentra operando correctamente. Sin embargo, el men-cionado sistema está migrando al nuevo Sistema Automatizado de Gestiónde Mensajería Aeronáutica (AMHS), el cual permite una operación ininte-rrumpida y una disponibilidad total.

– Implementación del Sistema Global de Telecomunicaciones GTS

El Sistema Global de Telecomunicaciones (GTS) es un medio de comunica-ción empleado por la Organización Meteorológica Mundial (OMM), para laemisión de los pronósticos del tiempo. Sin embargo, este sistema está sien-do utilizado adicionalmente por el Centro Internacional de Alerta deTsunamis del Pacífico (PTWC), para la emisión de las alertas de Tsunami enla Cuenca del Pacífico, los mismos que permitirán contar con medios decomunicación adicionales a los ya existentes en la Oficina Nacional deAlerta de Tsunami.

– Implementación de la Red de Información de Administradores de

Emergencia - EMWIN

La Red de Información de Administradores de Emergencia (EMWIN), deigual forma que el Sistema Global de Telecomunicaciones (GTS), es emplea -do para la transmisión de pronósticos del tiempo, pero a su vez se empleapara la emisión de las alertas de Tsunami en la Cuenca del Pacífico a travésdel Centro Internacional de Alerta de Tsunamis del Pacífico (PTWC).Este sistema de última generación, servirá para contar con un medio decomunicación adicional con el PTWC, para la oportuna emisión de la alertade tsunami.

SISTEMA DE OBSERVACIÓN DEL NIVEL DEL MAR– Respaldo satelital de Estaciones de Observación del Nivel del Mar

Este sistema de respaldo satelital permitirá:• Monitorear en tiempo real las condiciones del nivel del mar.• Evaluar el arribo de la onda de tsunami.• Adquirir datos por evento• Sistema de Alerta por disminución abrupta del nivel del mar

La Dirección de Hidrografía y Navegación busca lograr la redundancia en lascomponentes oceanográfica, geofísica y de comunicaciones, lo cual, permitirácontar con una Oficina Nacional de Alerta d Tsunamis dotada de múltiples sis-temas que permitan hacer menos vulnerable el sistema.

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10. CARTAS DE INUNDACIÓNLas cartas de inundación son aquellas que permiten determinar las zonas queestán expuestas a ser inundadas por la ocurrencia de un tsunami. En ellas seencuentran representadas las rutas de evacuación y zonas de refugio, las cualespermiten preparar los planes de emergencia respectivos.La Dirección de Hidrografía y Navegación de la Marina ha elaborado Cartas deInundación como una de las principales medidas de prevención para enfrentarun tsunami. Estas cartas tienen por finalidad informar a las poblaciones coste-ras que se encuentran en peligro ante la ocurrencia de un tsunami, las áreas inun-dables, las vías de evacuación peatonal y vehicular, así como las zonas de refu-gio de su localidad, buscando reducir las pérdidas de vidas humanas y dañosmateriales, se distribuyen en las Capitanías de Puerto respectivas, hasta la fechason muchas las cartas de inundación elaboradas.

11. DIFUSIÓNLa Dirección de Hidrografía y Navegación (DHN) difunde la información detsunamis y sus medidas de prevención de diferentes formas:• Charlas en Puertos y Caletas a lo largo de todo el litoral.• Información sobre Tsunamis publicada en la página Web de la DHN• Información General : definición, origen, generación, características e histo-

ria de los tsunamis• Información de los Sistemas de Alerta Nacional e Internacional• Material Informativo para descargar: revistas, folletos, videos y simulacio-

nes• Cartas de Inundación• Reporte Preliminar de Sismos-Tsunamis

Asimismo, se realizan tareas de difusión y prevención acerca del SistemaNacional de Alerta de Tsunami a través de entrevistas de difusión en diferentesmedios de comunicación escrita, radial y televisiva, campañas de difusión decómo actuar en caso de tsunami, mediante la entrega de volantes en los peajes,a los veraneantes y/o residentes de los balnearios del norte y sur de Lima y eldictado de charlas informativas de tsunamis al público en general.

12. SEÑALIZACIÓN PREVENTIVA ENCASO DE TSUNAMISLa Dirección de Hidrografía y Navegación, como encargada de la OficinaNacional de Alerta de Tsunamis, tiene a su cargo las coordinaciones pertinentescon el Sistema Internacional de Alerta de Tsunamis para la Cuenca del Pacífico(PTWS) y el Instituto Geofísico del Perú (IGP), para la emisión de las alertas,su monitoreo y su transmisión al Centro de Operaciones de Emergencia del

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Instituto Nacional de Defensa Civil (INDECI), para la diseminación y activa-ción de los planes de evacuación cuando corresponda.

La Comisión Oceanográfica Intergubernamental (COI) de la Organización delas Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO), dela cual la Marina de Guerra del Perú, a través de esta Dirección, es MiembroPermanente, ha dispuesto la puesta en práctica de la Norma ISO 20712:2008(E), relacionada con la nueva señalización preventiva en caso de tsunamis,mediante carteles informativos, orientando a la población costera sobre las rutasde evacuación y zonas de refugio ante la eventualidad de un tsunami.

Es por ello, que con la finalidad de contribuir a la reducción de la vulnerabili-dad del personal que labora en las Dependencias del Establecimiento NavalTerrestre, ante situaciones de emergencia y desastres por tsunamis, y en vista deque es necesario establecer los criterios y estándares de señalización de seguri-dad a través de gráficos y/o pictogramas que faciliten la orientación e informa-ción del usuario (poblador y visitante), basados en la Norma ISO 20712:2008(E), esta Dirección ha elaborado la Norma Técnica Hidrográfica “Señalizaciónpreventiva en caso de tsunamis” - HIDRONAV 5150, a fin de que sea ejecuta-da por aquellas Unidades y Dependencias Navales que se encuentren asentadasen las localidades costeras.

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VULNERABILIDAD y RIESGOSDE INUNDACIÓN POR EFECTOS DEL NIVEL DEL MAR

EN LA ZONA COSTERA DE CARTAGENA DE INDIAS

Moreno, E. DaliaDocente de planta, Programa de Ingeniería Civil, Grupo de Investigación en Hidráulica y ManejoCostero, GIHMAC, Instituto de Hidráulica y Saneamiento Ambiental, Universidad de Cartagena

1. INTRODUCCIÓN

La Universidad de Cartagena es una institución de educación pública del ordendepartamental adscrita al Departamento de Bolívar, fundada en 1827. Presta sus ser-vicios académicos de educación superior al Departamento, a la región Caribe y alpaís en sus 4 sedes: Cláustro de San Agustín, ubicado en el centro histórico; el cam-pus de la salud, en el barrio Zaragocilla y en su sede de Ciencias e Ingenierías yCiencias Económicas en el llamado sector Piedra de Bolívar. Actualmente tiene enfuncionamiento nueve (9) facultades con 16 programas presenciales y 2 de educacióna distancia en las áreas de: Ciencias de la Salud; Ciencias Sociales y Educación;Ingeniería; Ciencias Exactas y Naturales; Derecho y Ciencias Políticas y CienciasEconómicas, atiende aproximadamente a 9.000 estudiantes. Posee registrados oficial-mente 25 Grupos Investigación, más de 40 programas de postgrado entre doctorados,maestrías y especializaciones y tiene 4 Institutos de investigaciones en áreas especí-ficas; uno de estos institutos es el Instituto de Hidráulica y Saneamiento Ambiental,IHSA, creado en el año 1990 y dedicado a la investigación y consultoría en las áreasde hidráulica y geomorfología costera, manejo de cuencas hidrográficas y drenajeurbano, modelación ambiental de cuerpos de agua y evaluación ambiental de proyec-tos de ingeniería.

Dados los cambios ambientales que se perciben en la ciudad como el aumentoen el nivel de la marea que inunda con frecuencia la zona, especialmente en losbarrios asentados a orillas de la Bahía de Cartagena, el incremento de las inundacio-nes por drenajes pluviales en algunos barrios de la ciudad en épocas de lluvia y elretroceso considerable de la línea de costa en algunos sectores de playa por la ocu-rrencia de huracanes y frentes fríos, se desarrollaron los proyectos “Estudio de pro-cesos costeros en Cartagena, desde el Laguito hasta la Boquilla” con el patrocinio deColciencias-Universidad de Cartagena, “Características morfológicas de una playa ysus relaciones con parámetros físicos y estacionales. Caso de Estudio: Playas deCartagena, Colombia” patrocinado por la Universidad, “Valoración de los niveles deriesgos ambientales en el distrito de Cartagena de Indias”, y “Estudios técnicos de

alternativas para la solución del problema de la intrusión de la marea en la zona turís-tica de Cartagena” financiados por la Alcaldía de Cartagena, en los que se analizaronlas características hidrodinámicas y geomorfológicas de algunas de las playas deCartagena, el retroceso de la línea de costa y los riesgos ambientales debidos a dife-rentes factores, entre ellos, el generado por la erosión costera y el ascenso del niveldel mar en el Distrito de Cartagena, y se identificaron las zonas urbanas y ruralesexpuestas a riesgos ambientales como un primer avance para la actualización del Plande Ordenamiento Territorial (POT) del distrito de Cartagena y analizar posibles alter-nativas de solución para el control de la intrusión de la marea tomando como zonapiloto para su implementación la zona turística de Cartagena. El Instituto deHidráulica y Saneamiento, IHSA, dentro de su misión y sus objetivos realizó la inves-tigación sobre la zona costera de Cartagena y la consultoría de los proyectos mencio-nados anteriormente, cuyos resultados parciales se presentan en este documento.

2. DESCRIPCION DEL AREA DE ESTUDIO

La ciudad de Cartagena de Indias está ubicada en el centro del litoral Caribecolombiano a 10 25´30 de Latitud Norte y 75 32´25 de Longitud Oeste. Fue fundadaen 1.533 por el conquistador español Pedro de Heredia y en 1985 fue declaradaPatrimonio Histórico y Cultural de la Humanidad por parte de la UNESCO. Es con-siderada uno de principales puertos turísticos del Caribe y la primera ciudad turísticade Colombia. El Distrito de Cartagena de Indias tiene una extensión de 609.1 Km2,con una longitud de línea de costa aproximada de 200 Km. El territorio Distrital estácompuesto por una serie de islas, penínsulas y cuerpos interiores de agua, que con-forman un área insular y un área continental haciendo de la ciudad una región concaracterísticas especiales y de gran fragilidad ambiental (POT, 2007) (Figura 1).

Figura 1. Área de estudio, distrito de Cartagena de Indias, zona continental, zona insular (isla deTierrabomba, Isla de Barú), y cuerpos de agua (Ciénaga de la Virgen, Bahía de Cartagena, caños ylagos interiores).

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La Bahía de Cartagena es el principal cuerpo de agua de la ciudad, tiene 82 km2

de superficie y una profundidad promedio de 16 metros. Es una bahía natural y seencuentra protegida por las Islas de Tierrabomba y Barú las que forman dos bocasque la comunican con el Mar Caribe, a orillas de la Bahía se asienta el mayor porcen-taje de la población de la ciudad y se ubica parte de la zona turística con los barriosde Bocagrande, Castillogrande y el Laguito. La Ciénaga de la Virgen ubicada haciael norte de la ciudad es otro importante cuerpo de agua, tiene una superficie de 22km2 y 9 km2 de humedales; el sistema de caños y lagos cubre una superficie de 1,52km2 en una longitud de 12 km y comunican a la Bahía de Cartagena con la Ciénagade la Virgen.

El territorio insular está constituido por las islas de Tierrabomba, Barú y elarchipiélago de las islas del Rosario y San Bernardo, estas últimas corresponden alterritorio emergido que está dentro de los linderos del Parque Nacional NaturalCorales del Rosario. Al sur de la isla de Barú se encuentra la bahía de Barbacoas fuer-temente afectada por los sedimentos que le aporta el Canal del Dique, el que tambiéndesemboca en la bahía de Cartagena en su parte sur.

Características de la zona de estudio

De acuerdo con la información de la estación del Instituto de Hidrología,Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia, IDEAM, ubicada en Cartagenaen el Aeropuerto Rafael Núñez, la zona en estudio presenta un período seco (sin llu-vias) de diciembre a abril con predominio de los vientos Alisios y un régimen de llu-vias comprendido entre abril y noviembre, con medias mensuales de precipitaciónentre 101 y 215 mm, separados por un período de transición entre mayo y julio. Laprecipitación promedio anual es de 950 mm la cual se distribuye principalmente entrelos meses de mayo a octubre, con algunas lluvias en noviembre. En esta época sue-len presentarse los denominados Ciclones Tropicales (huracanes) en el Caribe, losque aumentan el régimen de lluvias en todo el Caribe colombiano.

Las direcciones de mayor ocurrencia de los vientos son la Norte y Nordeste lamayor parte del año. Los vientos Alisios procedentes del NE son los más intensos ypredominantes durante los meses de diciembre a abril. El resto del año predominanlos vientos del suroeste (SW) y del sur (S) con menores intensidades. Los promediosmensuales de velocidad oscilan entre 2 y 7 m/s. y los valores extremos alcanzan los22 m/s., los que generalmente acompañan a los aguaceros y tormentas.

En general en el área de estudio la temperatura es muy constante con promediosanuales cercanos a 29° grados centígrados. Las temperaturas máximas se dan en elsegundo semestre del año entre junio y septiembre (promedios alrededor de 31.5°) ylas mínimas en el mes de febrero. La humedad relativa tiene características de zonatropical costera con valores medios entre 81% y 95%, siendo los meses de enero a

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Marzo los menos húmedos. Los valores máximos se presentan en la madrugada y losmínimos al mediodía. La evaporación parcial promedio es mínima en los meses delluvia y mayor en los meses secos con un valor promedio anual cercano a 1.600 mm(IDEAM, 2008).

Las mayoría de las cuencas hidrográficas están formadas por cauces intermiten-tes que sólo presentan flujos durante la duración de la precipitación y un corto tiem-po después de la misma. En Cartagena se presentan dos tipos de cuencas, las que seubican en la zona rural, de mayor tamaño y las de la zona urbana. En las cuencas rura-les predomina el uso del suelo para actividades de agricultura y ganadería, dandocomo resultado una cobertura vegetal de cultivos y pastos y muy pocas zonas de bos-ques nativos; sólo se encuentran algunos parches de restos del bosque denso en lade-ras y lomas con fuertes pendientes; en las cuencas urbanas predominan las zonas sinvegetación y las zonas urbanizadas. Las cuencas hidrográficas hacen sus aportes deescorrentía a cinco vertientes hidrográficas claramente definidas: la Ciénaga de laVirgen; los Caños y Lagos internos, la Bahía de Cartagena, la Costa abierta al MarCaribe y la Bahía de Barbacoas con el Delta del Canal del Dique. Los mayores apor-tes provienen de las cuencas rurales (Plan Maestro de drenajes Pluviales, 2007; Plande Ordenamiento y Manejo de la Cuenca Hidrográfica del Complejo de Humedalesdel Canal del Dique, 2007; Estudios para la actualización de la zonificación de man-glares en Cartagena, 2007) (Figura 2).

Figura 2. Cuencas y vertientes hidrográficas en el distrito de Cartagena de Indias. Cuencas pequeñasintermitentes (rojo), cuencas medianas (tonos de amarillo), cuencas grandes (azul y verde), cuencapequeña permanente (verde claro). (Fuente: Estudios para la actualización de la zonificación de man-glares en Cartagena, Cardique 2007, a partir de plano POT, 2007)

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Dinámica costera

La marea en Cartagena es mixta principalmente diurna de tipo micromarealcon valores promedios de marea máxima de 0.55m y mínimos de 0.20m., con unrango de marea astronómica promedio de 0.35 metros, (Haskoning-Carinsa, 1996;CIOH, 1990 y 2008). Durante las tormentas o la presencia de frentes fríos en elCaribe el nivel medio del mar puede aumentar por encima del nivel promedio demarea astronómica (CIOH, 1990, 1994, y 2004). Fenómenos meteorológicos comola presencia de la Zona de Convergencia Intertropical, ZCI, los vientos Alisios, losvientos del sur y suroeste (S-SW), ondas tropicales del Este y los frentes fríos (“marde leva”) tienen gran incidencia en el comportamiento del oleaje y las corrientes anível local.

El clima de oleaje mar afuera para la zona de Cartagena es propio de la regiónCaribe con alturas que varían entre 1 y 7 m, y períodos entre 4 y 14 s. y dirección pre-dominante del oleaje N y NE (British Maritime Technology,1999; NOAA, Osorio,2008). Adicional a esta variación estacional, el viento local varía durante las horas deldía siendo mayor su intensidad en horas del medio día y la tarde y disminuyendo enhoras de la madrugada, contribuyendo a la variación del clima de oleaje local(Moreno et all, 2004; Verhagen y Savov,1999). (Figura 3)

Figura 3. Direcciones predominantes y alturas significativas del oleaje para Cartagena. Datos deNOAA y boya en Barranquilla (Osorio, 2008).

Del estudio y seguimiento a 34 perfiles de playa realizado por el grupo de inves-tigación del IHSA en los años 2001 a 2003, 2005 a 2007 y 2008 a 2009 en diferentessitios, se determinaron las principales características geomorfológicas de las playasde la ciudad de Cartagena de Indias, su grado de exposición al efecto del oleaje y lascaracterísticas de los perfiles de playa en cada una de ellas. De Norte a Sur las pla-

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yas del casco urbano de la ciudad sobre el mar Caribe presentan formas característi-cas de playas bahías (forma parabólica) encajadas en su mayoría entre puntas de for-mación rocosa o entre estructuras costeras (Moreno y otros, 2004) (ver figura 2).

Metodología

Para conocer el clima de oleaje que alcanza a las playas de Cartagena en estu-dio se tomaron alturas de olas significativas de 1, 2 y 3 m del sector NE-SW marafuera, en el Caribe con períodos de 4 a 12 segundos (British Maritime Technology,1994), las que tienen probabilidades de excedencia del 27%, 14%, y 6% respectiva-mente, equivalentes al 57% del total de condiciones de oleaje para el sector. Las altu-ras de olas mar afuera (1, 2, 3 m ) se combinaron con períodos de 4, 6, 8, 10, y 12segundos, para un total de 15 combinaciones de alturas de ola y períodos y se propa-garon hacia la costa evaluando los efectos de la refracción y del fondo mediante unmodelo matemático (MIKE 21; GENESIS; OLUCA).

Los datos de línea de costa, y perfiles de playa se tomaron con estación total,mira milimétrica y cinta y los perfiles batimétricos se midieron con ecosonda de regis-tro continuo y GPS diferencial integrado con el software de navegación HYPACK®hasta profundidades entre 5 y 10 m. Los datos de campo se digitalizaron manualmen-te y se integraron con los datos del GPS efectuándose posteriormente correcciones porlas variaciones de la marea. De estos datos se determinaron las pendientes y profundi-dades de cierre de los perfiles. El tamaño representativo de las arenas y las caracterís-ticas sedimentológicas del material de la playa se determinaron a partir de muestras desedimento sobre 27 perfiles a lo largo de la línea de costa utilizando pala-draga ytomador de muestras para datos sobre el perfil batimétrico. Se recogieron entre 6 y 7muestras separadas aproximadamente 10 m cada una a lo largo de cada perfil y a cadauna se le determinó su granulometría por tamizados sucesivos.

Para cada sector de playa se calcularon a partir de mapas y fotos aéreas la posi-ción de la línea de costa, la máxima distancia de encajamiento de la playa bahía (a),el espaciamiento entre puntas (Ro), la oblicuidad de la cresta de la ola dominante conrelación al alineamiento entre las puntas (b), y la relación (a/Ro) de acuerdo con lametodología descrita por Silvester y Hsu, (1997), y por Klein y Menezes (2001). Paramedir el impacto del efecto de las puntas sobre la distribución de la energía del ole-aje se determinó el parámetro adimensional de escala del encajamiento (d’) (Klein yMenezes, 2001; Short y Masselink, 1999). Para caracterizar el tipo de playa y deter-minar el número de barras presentes se calcularon la velocidad adimensional de caídadel grano (W) y el parámetro número de barras, (B*) siguiendo la metodología pro-puesta por Klein y Menezes (2001), Wright y Short (1984), Silvestre y Hsu (1997),Hayes (1979).

Adicionalmente, para el estudio sobre riesgos, se hicieron recorridos sobre toda

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la zona costera de Cartagena, incluidas las Islas de Tierrabomba, Barú, Islas delRosario y San Barnardo, se analizaron imágenes de satélite, se tomaron fotografíasde los sectores críticos, y datos puntuales de: calidad de agua en la Bahía deCartagena y Ciénaga de la Virgen, nivel de ruido urbano en barrios de la ciudad, yestado de fauna y flora. Se realizó la evaluación y prospectiva del desarrollo urbanoy usos del suelo a partir de información secundaria tomada del Instituto GeográficoAgustín Codazzi, el Instituto Colombiano de Investigaciones Geológicas y Mineras,INGEOMINAS, del POT de Cartagena, 2007, del Plan Maestro de DrenajesPluviales de Cartagena, 2007, y de instituciones como: el Centro de InvestigacionesOceanográficas e Hidrográficas, CIOH, la Corporación Regional Ambiental delCanal del Dique, CARDIQUE, el Instituto de Investigaciones Marinas, INVEMAR,el Establecimiento Público Ambiental de Cartagena, EPA, Aguas de Cartagena,Parques Nacionales, la Universidad de Cartagena y mesas de trabajo realizadas condiferentes actores.

Los resultados de los estudios sobre la geomorfología costera indicaron que engeneral la dirección predominante del oleaje cerca de las costas es la NNE-NNW queocurre principalmente durante los meses de diciembre a abril. Le sigue en importan-cia la dirección WNW-WSW, que se presenta durante los meses de mayo a noviem-bre, estando también las condiciones del oleaje cercano a la costa influenciadas porel viento local.

La mayoría de las playas se orientan sobre una línea NE-SW (eje NW-SE), algu-nas de ellas con forma de playas bahías, presentando un encajamiento hacia el extre-mo norte de cada una de ellas (?/Ro menor que 0.3), seguida por un tramo relativa-mente recto al sur, que es el más expuesto al efecto del oleaje incidente. Todos lossectores han sido intervenidos en mayor o menor grado y la línea de costa en la zonaurbana presenta en la mayor parte de su longitud estructuras de protección costera.Las playas en general se clasificaron como expuestas (b < 40º), con morfología deplayas disipativas (Ω > 6) para clima de oleaje con vientos fuertes y alturas signifi-cativas mayores a 1.8m y como intermedias (2< Ω <5) para condiciones moderadasde oleaje (0.3 a 0.9 m). Dentro la Bahía de Cartagena, las playas son protegidas comola zona del Laguito y Castillogrande. Los sedimentos en la mayoría de las playas sonde arena fina con d50 menor que 0.21 mm, en las zonas insulares el tamaño es mayor(0.7 a 1.3mm) con la presencia de restos de conchas y coral. Los perfiles de playa sonlineales o cóncavos cerca de la línea de costa y más planos hacia el punto de cierre,algunos presentan barras. Del análisis de la forma de las playas bahías se concluyóque no están en equilíbrio estático (Moreno y otros, 2004). Adicionalmente, se com-probó la tendencia a la erosión que presentan algunos sectores de playa como el sec-tor de Bocagrande, parte de las playas al sur de La Bocana, en las Islas deTierrabomba, Barú y San Bernardo.

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Se identificaron puntos del territorio del Distrito de Cartagena en los que se pre-sentan inundaciones especialmente en las zonas adyacentes a los canales de drenajepluvial por causas tales como: elevación de la marea, niveles bajos de las calles, acu-mulación de basuras y escombros, sedimentación natural o inducida, falta de mante-nimiento de las estructuras, e invasión de zonas de retiro y orillas. También se pre-sentan deslizamientos de tierra en zonas de ladera, intrusión de agua marina en lascalles cuando se presenten niveles altos de marea, además del desbordamiento decanales pluviales. Esta situación es mucho más crítica cuando coinciden mareas desicigia con la ocurrencia de un evento de lluvia extrema.

Los problemas detectados en la zona costera de Cartagena se clasificaron encuatro grupos: 1) Erosión: por efectos del oleaje, tala del manglar, aumento del niveldel mar. 2) Acreción: Debida a rellenos de orillas, invasión de orillas, aportes de sedi-mentos 3) Contaminación: por desechos sólidos; vertimientos líquidos, y transporteacuático 4) Inundación por efectos del aumento de la marea, el oleaje y las precipita-ciones (Figuras 4, 5 y 6).

En los últimos años la ciudad ha afrontado diversos problemas de movilidad yde inundaciones causadas por los cambios climáticos globales que afectan principal-mente las ciudades costeras reflejados en el aumento del nivel de marea y las inun-daciones.

Figura 4. Punta rocosa (Punta del Morro Grande, al norte de la ciudad) con evidencias de erosión porefectos del ataque del oleaje.

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Figura 5. Islas de San Bernardo. Tala de manglar y rellenos con conchas de caracol.

Uno de los factores que ofrece mayor riesgo es la erosión costera. En la zonaturística de la ciudad se presenta un problema adicional y es la intrusión de la mareapor aumento del nivel del mar y del oleaje, ello causa que en épocas de fuertes tem-porales la movilidad en ciertos barrios como Bocagrande, Castillogrande y el CentroHistórico sea crítica (Figuras 7 y 8).

Figura 6. Erosión acelerada en la isla de Tierrabomba, con pérdida de viviendas y grandes riesgos paralos habitantes.

El manejo del drenaje en las zonas planas de la ciudad de Cartagena está afec-tado por el comportamiento del nivel de la marea en los diferentes cuerpos recepto-res de las vertientes hidrográficas, el cual es el resultado de la interacción entre el Mar

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Caribe, la Bahía de Cartagena, el sistema de caños y lagos de la Ciudad y la Ciénagade la Virgen. Esto ha traído como consecuencia que en algunas épocas del año elaumento de los niveles de marea dificulte la evacuación de la escorrentía pluvial, lle-gando a ocasionar en las zonas más bajas, la presencia de agua en las calles duranteperiodos de tiempo considerables, aún en ausencia de eventos de lluvia y generandoinundaciones durante las precipitaciones.

Figura 7. Inundación por marea y drenajes pluviales en Cartagena, barrio Castillogrande. PlanMaestro de Drenajes Pluviales, 2007.

Figura 8. Inundación por marea y drenajes pluviales en Cartagena, Centro Histórico. Plan Maestro deDrenajes Pluviales, 2007.

Entre los posibles efectos ambientales asociados con los riesgos en las zonascosteras de Cartagena se encuentran: la erosión de la línea de costa que genera dañosgraves permanentes y pérdida del territorio; la inundación del litoral con nivel deamenaza alto en los sectores habitados, especialmente en los más deprimidos social-mente; deterioro de los ecosistemas costeros ya que se sobrepasa la capacidad natu-

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ral de recuperación de los ecosistemas, como el manglar y los corales; y la saliniza-ción de suelos y acuíferos favoreciendo el ascenso de la cuña salina por caños y cana-les especialmente el efecto sobre el Canal del Dique de donde se toma el agua parael abastecimiento de la ciudad.

La susceptibilidad a las inundaciones en Cartagena es más alta en las zonas cer-canas a los cuerpos de agua y en las zonas adyacentes a los canales de drenaje tantoen la zona urbana como en la zona rural de la ciudad. En la medida en que el núme-ro de habitantes cercanos a estas zonas sea mayor, las amenazas potenciales aumen-tan.

Como una primera aproximación al establecimiento de los riesgos se seleccio-naron algunos indicadores que deberán evaluarse periódicamente por parte de laAlcaldía de Cartagena requiriéndose la recopilación sistemática de información parala elaboración de una base de datos para la cuantificación de estos indicadores, la queen el momento no está disponible (Cuadro 1).

Cuadro 1. Indicadores de amenazas en la zona costera de Cartagena

Un elemento importante para la evaluación del índice de amenaza por nivel deinundación en la zona costera es el indicador “cota de inundación”, el que se deter-mina a partir de tres elementos: el nivel de marea astronómica, el nivel de mareameteorológica, y el run-up, definido este último como “el movimiento de ascenso dela lámina de agua sobre el talud de la playa por rotura del oleaje”. El Nivel deReferencia más usado para las mediciones del indicador, es el cero del mareógrafo yla bajamar media viva equinoccial (BMVE). Para el caso de Cartagena se recomien-da utilizar el cero del mareógrafo, referido a una cota topográfica a partir de los BMsestablecidos por el Instituto Geográfico Agustín Codazzi, IGAC, única institución enColombia autorizada para ello. Para la determinación de esta variable, se requiere con

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carácter urgente la realización de un levantamiento topográfico detallado, preferible-mente con cotas cada 0.50m, a lo largo de toda la zona costera ya que en los planosque tiene actualmente el IGAC sobre Cartagena aparece solo hasta la cota 10m snmmy en algunos casos hasta la 5.0m snmm.

Como una primera aproximación a este indicador, a partir de levantamientosefectuados por la IHSA de la Universidad de Cartagena sobre perfiles de playa sedelimitó para algunos sectores de la costa la cota 1.0m snmm y se superpuso sobre elplano de inundaciones por drenaje pluvial realizado por el Plan Maestro de Drenajes,2007, resultando un plano de riesgos de inundación para la zona urbana, por los dosconceptos (Figura 9).

Figura 9. Mapa de riesgos de inundación por marea para la zona urbana de Cartagena. Cotas aproxi-madas. Elaboración Universidad de Cartagena, 2009.

Caso de estudio

Los Estudios Técnicos de Alternativas para la Solución del Problema de laIntrusión de la Marea en la Zona Turística de Cartagena tuvieron como principalobjetivo determinar la factibilidad técnico-económica de estrategias de control ymanejo del drenaje de aguas tanto pluviales como marinas en los sectores de

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Bocagrande, Castillogrande y El Laguito de la ciudad de Cartagena para minimizarlos efectos del aumento del nivel del mar y las precipitaciones en la zona,

Metodología

Se realizó el levantamiento altimétrico del perímetro del sector Bocagrande-Laguito-Castillogrande con equipo convencional, determinándose los puntos demenores elevaciones sobre el nivel medio del mar (Figura 10).

Figura 10. Identificación de puntos de menor nivel del pavimento sobre el perímetro de los barriosBocagrande, Castillogrande y el Laguito. Adaptación de plano del IGAC de 2007 por Universidad deCartagena, 2009.

A partir de registros de mareas recopilados del CIOH y postes nivelados sedeterminó la línea de más alta marea. Se realizó la caracterización hidrológica de lazona teniendo en cuenta que las cuencas están completamente definidas por las pen-dientes de las vías, por ser la zona muy plana. Se determinó el coeficiente de esco-rrentía, el período de retorno de la lluvia (10 años) y la intensidad de diseño de lamisma de acuerdo con lo estipulado en el Plan de Drenajes Pluviales y se calcularonlos caudales de escorrentía (Método racional).

Para tratar de solucionar el problema de inundaciones por marea y por drenajepluvial se analizaron finalmente las siguientes alternativas:

Alternativa 1- Un sistema que concentre todos los drenajes en una sola estaciónde bombeo. La estación estaría localizada en el sector de Castillogrande sobre la línea

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de costa interna de la Bahía, que recogería los drenajes de Bocagrande sobre laAvenida primera por la zona de Playa, de todo Castillogrande, del Laguito y los deBocagrande que drenan hacía la Bahía interna complementado con un dique perime-tral que evitaría la entrada de la marea. (Figura 11).

Figura 11. Alternativa 1, una sola estación de bombeo, un dique perimetral y boxculvert y rejillas depiso. Fuente: Adaptación de Google Earth™ Universidad de Cartagena, 2009.

Alternativa 2- Tres redes de drenaje independientes con tres estaciones de bom-beo. Una estación de bombeo en Castillogrande, una segunda en el Laguito y una ter-cera en Bocagrande sobre la Avenida Primera del lado de mar abierto y la construc-ción de un dique perimetral sobre toda la línea de costa que evitaría la entrada de lamarea (Figura 12).

Alternativa 3-. Cuatro (4) redes de drenaje independiente con cuatro estacionesde bombeo. Esta tercera opción consiste en dividir el sector de drenaje interno de laBahía en dos tramos: un tramo para el drenaje de Castillogrande y un tramo corres-pondiente al drenaje de Bocagrande sobre la Bahía Interna con el fin de evaluar laviabilidad de construcción por etapas. También incluye un dique perimetral (Figura13)

Alternativa 4- Aumentar el nivel del pavimento + 0.5m en todas las calles delsector de Bocagrande que corresponden a los diseños propuestos por el ProyectoTranscaribe.

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Figura 12. Alternativa 2, Tres estaciones de bombeo, un dique perimetral y boxculvert y rejillas depiso. Fuente: Adaptación de Google Earth™ Universidad de Cartagena, 2009.

Figura 13. Alternativa 3, cuatro (4) estaciones de bombeo, un dique perimetral, boxculvert y rejillasde piso. Fuente: Adaptación de Google Earth™ Universidad de Cartagena, 2009.

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Conclusiones

Es necesario evaluar la situación de las áreas expuestas a inundaciones tenien-do en cuenta las características hidrográficas de las cuencas aferentes y analizar posi-bles tecnologías y estrategias para el control de inundaciones aplicables a la zona deestudio.

Para la prevención de inundaciones en la zona costera se necesita la realizaciónde estudios de campo, topográficos y de suelos necesarios para complementar lasalternativas contempladas en el Plan Maestro de Drenaje Pluviales (PMD) y otras ini-ciativas, que permitan reducir los niveles de marea y evacuar los caudales de esco-rrentía a ser manejados por las soluciones o tecnologías contempladas.

Es necesario restringir los usos urbanos diferentes al recreacional y educativo enfranja de playas marítimas, con el fin de garantizar su destinación como elementosdel espacio público y desarrollar planificadamente espacios para la recreación y sitiosde encuentro a lo largo de las zonas costeras y los cuerpos de agua.

Evitar la ubicación de asentamientos humanos en suelos no aptos para la urba-nización y en los lugares con riesgos debidos a fenómenos naturales como las inun-daciones.

Definir futuros desarrollos en la ciudad teniendo en cuenta los posibles aumen-tos del nivel del mar y la mayor frecuencia de eventos de tormenta en el Caribe.

Evaluar el comportamiento del sistema de contención de marea diseñadomediante un estudio piloto, para minimizar la intrusión del mar en el sector urbanode la ciudad, previendo los problemas con el manejo de aguas freáticas.

Seleccionar alternativas de manejo del drenaje e inundaciones acorde con losplanes de desarrollo de la ciudad, y elaborar un plan de acción para el diseño, imple-mentación, ejecución de las estrategias, estructuras y obras hidráulicas identificadas.

Definir el indicador de Cota de Inundación para la ciudad de Cartagena y eva-luarlo periódicamente.

Elaborar una red de monitoreo de los indicadores seleccionados, requiriéndosepara ello por parte de la Alcaldía de Cartagena, la recopilación sistemática de infor-mación.

REFERENCIAS BIBLIOGRáFICAS

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L’ESPERIENZA INTERNAZIONALE IN RICERCAED ALTA FORMAZIONE DELL’UNIVERSITà DELLA CALABRIA

Galileo Violini(Università della Calabria)

In questa presentazione vorrei fissare l’attenzione su una questione di caratteregenerale, la politica di internazionalizzazione dell’Università della Calabria e su unaspecifica del tema di questo incontro, rischi associati al mare e più in generale rischinaturali.

Da alcuni anni l’Università della Calabria ha posto in azione un ampio program-ma di internazionalizzazione, sia utilizzando accordi di collaborazione relativi a pro-gramma di ricerca e scambi di docenti, sia in relazioni a scambi di studenti. In realtàsi tratta di una politica condivisa da praticamente tutte le Università italiane chehanno uffici, di solito retti da un prorettore, dedicati alla problematica delle relazioniinternazionali.

Per quanto riguarda gli scambi di docenti e studenti, l’aspetto principale, dellanostra e della maggior parte delle Università italiane è rappresentato dal ProgrammaErasmus, e quindi dagli scambi all’interno dell’Unione Europea. Accanto ad essoperò sono da sottolineare due altri programmi specifici della nostra Università:

– scambi extraeuropei, che si realizzano sia con l’aiuto della Regione Calabria (èil caso degli scambi con la Fairmont State University), sia offrendo un signifi-cativo contributo a studenti che desiderino passare un periodo di studio o svol-gere parte del lavoro di tesi in Università extraeuropee con le quali l’Universitàdella Calabria abbia firmato accordi al riguardo. I fattori che rendono possibilequesta azione sono essenzialmente due: il numero crescente delle Università chenei cinque continenti hanno firmato tali accordi e il crescente interesse degli stu-denti per esperienze internazionali che non si limitino all’Europa. La selezioneè molto dura, dato questo crescente interesse e ciò ci permette di inviare all’e-stero in questo programma i nostri migliori studenti. Questo ha condotto aaumentare considerevolmente il numero degli studenti stranieri in arrivo. Infattii nostri sono a tutti gli effetti ambasciatori del nostro Ateneo ed è frequente checiò stimoli domande di visite corte da parte delle università partner in quegliaccordi.

– programma di borse di studio di vitto e alloggio dedicato a studenti che deside-rino iscriversi a corsi di laurea magistrale presso la nostra Università. Questoprogramma costituisce l’aspetto più importante di promozione della ricezione di

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studenti stranieri dell’UNICAL. Il programma fu lanciato nell’AA 2009-2010,in cui ricevemmo una trentina di studenti; nell’AA 2010-2011 il loro numero èsalito a circa 65 e per il futuro si è deciso di offrire annualmente 80 borse di que-sto genere, a cui sono da aggiungere alcune unità per programmi speciali, qualiquello con Haiti, lanciato in seguito al terremoto che ha colpito questo Paese. Ilprogramma sta riscuotendo interesse crescente e quest’anno oltre 1100 sonostati gli studenti che hanno manifestato interesse per esso, e di essi 550 hannoinviato una domanda formale.

Tuttavia è innegabile che questo programma soffra di alcune criticità legatesoprattutto alle norme sull’immigrazione, che rendono oggettivamente difficili gliscambi con paesi che sono considerati ad alto rischio migratorio, e purtroppo ciòcomplica, a volte, la nostra collaborazione con la Regione Andina. La complessitàdelle procedure e anche la loro irrazionalità sono spesso oggetto di dibattito tra leUniversità e la Conferenza dei loro Rettori e i tre Ministeri italiani che hanno voce inquesta materia, Università e Ricerca, Affari Esteri e Interni.

Questo è il quadro generale di riferimento, e in esso però è indubbio che i temitrattati in questa riunione hanno una grande potenzialità di generazione di collabora-zioni.

La penisola italiana e la Regione Andina condividono un’eccezionale esposizio-ne all’impatto di terremoti, eruzioni vulcaniche, tsunami, eventi meteorologici estre-mi, frane ed inondazioni torrenziali, con un’elevatissima concentrazione territoriale etemporale degli eventi disastrosi. A questi rischi va aggiunto, soprattutto nella regio-ne Mediterranea ma anche in America Latina, quello da incendi boschivi, che a suavolta ha effetti sulla gestione del territorio e sull’erosione post-incendio, oltre adavere gravi ricadute sulla qualità dell’aria locale e sul CO2 globale.

In questa riunione ci si occupa principalmente dei rischi legati al mare e l’Italia,anche memore di una delle più grandi catastrofi naturali che la hanno colpita, quelladello tsunami che all’inizio del ‘900 seguì il terremoto di Messina, ha una grandeesperienza di monitoraggio del mare illustrata in altri interventi.

L’oggettiva necessità di affrontare questi rischi in termini quantitativi di preven-zione, previsione, gestione dell’emergenza e successiva riabilitazione, ha portato nel-l’ultimo trentennio ad un grande sviluppo della cultura tecnica a livello conoscitivo,modellistico e operativo, con ricadute sulle politiche nazionali e locali di gestione delterritorio.

In precedenza distribuito su alcuni insegnamenti specifici tenuti presso pocheuniversità nazionali, alle fine degli anni ’90 il sapere tecnico-scientifico in materia dirischi naturali è approdato organicamente ai livelli universitari, dapprima con qual-che Diploma Universitario biennale o triennale e successivamente con curricula di

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Laurea completi, tipicamente posizionati fra le Facoltà di Scienze Matematiche,Fisiche e Naturali e quelle di Ingegneria.

L’Università della Calabria, contando su numerosi esperti capifila di ricerca esviluppo in materia di rischio idraulico, vulcanico, meteorologico, da incendi boschi-vi, ed insistendo su un territorio ad elevatissimo rischio sismico, è stata la prima inItalia ad agire concretamente nel settore della ‘Gestione dei Rischi Naturali’, crean-do un Diploma Universitario (sin dal 1998) ed un corso di Laurea (sin dal 2001) edando un significativo contributo scientifico, tecnologico e operativo a molti eventi-chiave dell’ultimo decennio, in Italia sia altrove. Tra questi, per restare nell’ambitodelle problematiche di questa riunione, si possono ricordare le inondazioni torrenzia-li di Crotone (1996), Sarno (1998) e Vibo Valentia (2006), e lo tsunami del 2004 (inSri Lanka).

L’esperienza del Corso di laurea cui facevo riferimento si è recentemente con-clusa ed è stata trasferita alla realizzazione di Master specifici. Questi sono, nelnostro sistema, programmi di formazione di alta professionalità che si concludonocon esami e certificazioni, ma senza un titolo di laurea triennale o magistrale, cheanzi costituiscono normalmente un prerequisito per l’iscrizione.

L’apertura di tali attività a ricercatori e funzionari stranieri e le modalità che lapossano favorire sono oggetto di studio del nostro Ateneo e spero che in un prossimofuturo possano partecipare ad essa rappresentanti dei paesi andini.

Un ultimo aspetto con cui vorrei concludere è che non deve essere sottovaluta-ta la possibilità di partecipare ad attività che coinvolgano diversi Atenei e la possibi-lità di utilizzare a tale scopo anche strumenti quali quelli offerti dai programmi delCentro Internazionale di Fisica Teorica di Trieste di cui ha parlato il professorQuevedo.

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OCEANOGRAFIA: ACCIONES PREVENTIVAS CONTRALAS CATASTROFES NATURALES POLIITICAS DE FORMACION

EN CIENCIAS DEL MARCartagena de Indias (Colombia) 27/30 de julio de 2010

Grupo de Trabajo Científico

231

PAíS

ITALIA

INSTITUCIÓN

Universitá della Calabria

Istituto Nazionale di Oceanografiae Geofisica Sperimentale - OGS(Trieste)

Istituto Superiore per la Protezionee la Ricerca Ambientale – ISPRA(Roma)

Istituto Superiore per la Protezionee la Ricerca Ambientale – ISPRA(Roma)

Commissione OceanograficaItaliana – COI

Agenzia Nazionale per le NuoveTecnologie, l’Energia e lo SviluppoEconomico Sostenibile - ENEA

Centro Internazionale di FisicaTeorica – ICTP (Trieste)

REPRESENTANTES

Galileo Violini(Coordinador del proyecto)Departamento de Fí[email protected]@yahoo.it

Alessandro CriseDirector Departamento Oceanografí[email protected]

Ermanno Caruso Responsable del sector “Estado del Mar”[email protected]

Gabriele Nardone Responsable de la Red “Ola MétricaNacional”[email protected]

Giuseppe ManzellaPresidente de la [email protected]

Vincenzo ArtaleDirector de la Unidad Técnica Energé[email protected]

Fernando QuevedoDirector del [email protected]

232

COLOMBIA Ministerio del Interior y Justicia -Dirección de Gestión del Riesgo(Bogotá)

Ministerio del Interior y JusticiaDirección de Gestión del Riesgo(Bogotá)

Dirección General Marítima(DIMAR) (Bogotá)Centro de Investigacion oceanográ-fica e Hidrográfica del Pacífico(CCCP)

Dirección General Marítima(DIMAR) (Bogotá)

Universidad Nacional de Colombia(Bogotá)

Comisión Colombiana del Océano –CCO(Bogotá)

Instituto de Investigaciones Marinasy Costeras de Colombia – INVE-MAR (Santa Marta)

Universidad de Cartagena

Instituto de Investigaciones Marinasy Costeras INVEMAR (SantaMarta)

Centro de InvestigacionesOceanográficas e Hidrográficas(CIOH)- Cartagena

Jason García Portilla (Coordinador científico del proyecto)Coordinador Cambio Climá[email protected]

Germán JímenezCoordinador Grupo de Gestión para laPrevención del [email protected]

Milton Gabriel Fuentes GalindoDirector Científico Area de ManejoIntegrado de Zona Costera – [email protected]

Hernando García GómezCoordinador Grupo de InvestigacionesMarinas y Señalización Marí[email protected]

Nancy Liliana Villegas BolañosDirectora del Departamento de [email protected]

Julián Augusto Reyna MorenoCapitán de Navío y Secretario [email protected]

Francisco Arias IsazaDirector [email protected]

Dalia Moreno Egelespecialista del Instituto de hidráulica y

Saneamiento [email protected]

Paula Cristina Sierra CorreaCoordinadora Programa para laInvestigación Marino Costera GEZ-INVE-MAR [email protected]

Luis Otero DíazResponsable area Oceanografía [email protected]

233

CHILE

ECUADOR

PERU

UNESCOIOCARIBE

Departamento Administrativo deCiencia Tecnología e Inovación(COLCIENCIAS)

PNUDPrograma Naciones Unidas para elDesarrollo

PNUD

Universidad de Concepción Centro de Ciencias Ambientales -EULA

Servicio Hidrografico yOceanografico de la Armada deChile (SHOA)

Centro Internacional para laInvestigación del Fenómeno delNiño - CIIFEN

Instituto Oceanográfico de laArmada del Ecuador - INOCAR(División de ModelamientoNumérico)

Instituto Geofísico del Perú - IGP

Dirección de Hidrografía yNavegación de la Marina de Guerradel Perú

Subcomisión de la COI (UNESCO)para el Caribe y RegionesAdyacentes – IOCARIBE

Paula Rojas [email protected]

John ManriqueTecnico [email protected]

Zaida Salas FrancoCoordinador territorial proyecto [email protected]

Oscar Orlando Parra BarrientosDirector del Centro de Ciencias Ambientales-EULA [email protected]

Juan Fredy González CarrascoOceanógrafo - Sección Tsunamis [email protected]

Rodney Martínez GüinglaCoordinador Científico [email protected]

Jonathan Marcelo Cedeño OviedoInvestigador Oceanográfico (INOCAR) [email protected]

Sheila Alodia yauri Condo Asistente de Investigació[email protected]@igp.gob.pe

Jorge Manuel Paz AcostaJefe Técnico e Inspector [email protected] [email protected]

Technical Secretary ICG CARIBE EWS- Don McCrimmon

[email protected] Jen Wilson

[email protected] Katie Campbell

[email protected]

“STAMPA 3” snc

Via del Colle della Strega, 49/51 - 00143 Roma

Tel. / Fax 06.5917592 - E-mail: [email protected]

234

Con il finanziamento della

Direzione Generale per la Cooperazione allo Sviluppo

del Ministero degli Affari Esteri

OCEANOGRAFIA: AZIONI PREVENTIVE CONTRO LE CATASTROFI NATURALI - POLITICHE DI FORMAZIONE IN SCIENZE...

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