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Efecto de mares aumento en los niveles de agua: Registros de Manila y Davao

14 Junio 2012

Foto de: ecology.com

Wendy Clavano, PhD

(Tercero de tres partes)

El volumen creciente de los océanos del mundo se ha observado con diferentes medidas, como la altura de la cobertura mundial de la superficie del mar, utilizando de altímetros de satélites, y el nivel relativo del mar utilizando mareógrafos en diversos lugares.  A pesar de que los registros a largo plazo muestran un aumento en el promedio mundial, algunos lugares están sufriendo la caída de los niveles del mar.  La variación espacial se debe a factores locales, tales como el tamaño y la forma del terreno, la actividad tectónica que hace que la tierra se mueva verticalmente hacia arriba o hacia abajo, y los patrones climáticos regionales.  En los dos artículos anteriores, los niveles del mar se debatían en relación con sus dos promedios de largo y corto plazo.  Sin embargo, los promedios sólo nos hablan de exactamente eso, el nivel medio del agua pero qué pasa con los niveles de agua extremadamente altos.

Inundaciones a 50 y 100 años vista

En ingeniería, el concepto de una inundación a 100 años se utiliza para representar la probabilidad del aumento del nivel del agua durante un año determinado en un lugar determinado.  El nivel no se alcanza sólo una vez cada 100 años.  De hecho, las inundaciones de aguas superiores a este nivel en realidad se producen una o más veces durante un período de 100 años.  La posibilidad de que eso ocurra es de aproximadamente 63,4%.  Por otra parte, las inundaciones que causan que el nivel se supere pueden suceder en dos años consecutivos.

Tal vez sería más exacto decir que una inundación a 100 años indica que el nivel del agua tiene un 1% de probabilidad de superarse cada año.  Una inundación se refiere a cualquier nivel de las aguas inusualmente alto que se considera destructiva.  A los efectos de esta discusión, limitamos las inundaciones en el sentido de cualquier nivel alto de agua a lo largo de la costa que es causado por la marea o por una oleada de una tormenta o una combinación de ambos.

En este sentido podríamos preguntarnos para qué sirven las estadísticas que representan los niveles de inundación.  Una base objetiva para comparar los niveles de agua en distintas ubicaciones es útil para las agencias gubernamentales, por ejemplo, cuando especifican los requisitos para la construcción de estructuras.  Cuando se construye un muelle, los registros de los últimos niveles altos de agua, no los niveles medios, se utilizan para determinar la altura adecuada.  Se incluye también una altura de prevención para las olas.  Una estructura que se haga más alta de lo necesario hará el proyecto más costoso.  En segundo lugar, un nivel de agua de referencia por el que comparar otros eventos de inundación en el mismo lugar es útil.  Aunque la inundación a 100 años es una referencia arbitraria, es conveniente porque la mayoría de las estructuras generalmente están diseñados para durar sólo un tercio de ese tiempo.

Una inundación a 50 años representa el nivel de agua que tiene un 2% de probabilidad de ser superado en un año determinado en un lugar determinado. Los niveles máximos anuales de mareógrafos se utilizan para determinar el nivel de Manila y Davao (en las proximidades del mareógrafo).  Las líneas continuas azules, en las figuras 1 y 2, señalan la estimación de probabilidad de excedencia del nivel del agua utilizando datos reales. Las líneas discontinuas indican los intervalos de confianza del 95%.  El nivel de Manila a 50 años es un poco más de 3,9 metros; en Davao el nivel es un poco menos de 3,5 metros.  Estas estimaciones son tan buenos como los datos y representan las condiciones anteriores.  A pesar de que puede no reflejar los escenarios futuros son, sin embargo, la mejor información disponible y se pueden mejorar mediante la ampliación del registro.

La Figura 1: Señala el análisis de la frecuencia anual del nivel máximo del nivel del agua en Manila, 1984-1997. Las estimaciones de probabilidad de que el nivel del agua excederá están indicados por la línea continua; las líneas discontinuas señalan un 95% los intervalos de confianza. Los asteriscos son los niveles máximos de agua a partir de datos reales y que se utilizaron en este modelo. Un aumento de 20 cm en el nivel del mar empujará estos extremos a niveles superiores y está representado por la línea roja. Análisis de la frecuencia anual del nivel máximo del agua en Manila, 1984-1997.

Estas estimaciones suponen que el nivel promedio del agua se mantiene constante.  Si el agua sube el nivel medio, por ejemplo 20 cm, entonces la curva de frecuencia de las inundaciones tiene que cambiar.  Si las estadísticas de las inundaciones no cambian, es decir, las magnitudes de la marea y el oleaje siguen siendo los mismos, entonces la curva se desplaza hacia arriba por encima de los 20 cm.  Este supuesto permite la simplificación de un análisis preliminar en los procedimientos involucrados que pueden proporcionar una descripción más precisa.

Hay que tener en cuenta que lo que solía ser el nivel de inundación a 50 años de Manila (2% de probabilidad de excedencia), es ahora un nivel que tiene una probabilidad del 65% a lo largo de un año.  Por su parte, el nivel de Davao a 50 años tiene ahora una probabilidad del 90% de ser superado en un año.  Teniendo en cuenta esto, el aumento del nivel del mar ha pasado a un segundo plano debido a que un aumento de las inundaciones tiene un efecto más grave e inmediato.

Sin embargo, hay que tener en cuenta, que las categorías de inundación sólo reflejan los niveles de agua. Un nivel de inundación a 100 años puede ocurrir rápida o lentamente, y puede ocurrir en un corto período, o con una de tiempo más prolongada.  La velocidad del agua que se acerca se determina su potencial destructivo y la persistencia de altos niveles de agua puede amplificar los efectos de las inundaciones.

Los niveles del mar continuan creciendo

Hasta ahora, sólo los cambios en los niveles de agua que varían en un día y medio (afectada por las mareas) o más de un día (causada por efectos meteorológicos) se han discutido.  El rápido aumento de los niveles de agua causados por sistemas de baja presión y fuertes vientos que soplan hacia la tierra no pueden ser analizados a partir de los datos de monitoreo de mareas, ya que se producen en períodos más cortos que los registros horarios.  Estas condiciones son típicas de los ciclones tropicales.  La magnitud de los oleajes de las tormenta elevan extremadamente los niveles de agua dependen del tamaño y la fuerza de la tormenta que lo causa así como de la forma de la tierra que rodea la costa (topografía y batimetría).  Las mareas de las tormentas son difíciles de predecir ya que las condiciones de las tormentas cambian muy rápidamente y las previsiones requieren datos que tiene una precisión a unas pocas horas del evento.  No obstante, debe quedar claro que un aumento en el nivel del mar aumentará el impacto de las tormentas en la costa.

La Figura 2: Señala el análisis de frecuencia de los máximos anuales del nivel del agua en Davao, 1984-1997. La estimación de probabilidad de excedencia se modela por la línea continua. Las líneas discontinuas indican el 95% de los intervalos de confianza. La línea roja muestra el cambio en los periodos de retorno de los niveles de agua máximos dado que el nivel del mar aumenta 20 cm.

Comenzamos esta serie de artículos discutiendo cómo varían los niveles del mar alrededor de la costa de Filipinas y cómo cambian de año en año.  Las imágenes de los satélite muestran que el volumen de los océanos está aumentando en las últimas décadas.  Los datos actuales sólo puede apoyar la conclusión de que el nivel del mar seguirá aumentando al menos en las próximas décadas.  La incertidumbre en la ciencia deriva del hecho de que los registros de datos no son lo suficientemente extensos, y porque se supone que sólo la pérdida de hielo de los glaciares y el calentamiento marino son los únicos factores que contribuyen al cambio climático.

Hablamos sobre cómo los niveles medios de agua varían dependiendo de la temporada y les afectan los grandes fenómenos oceanicos y atmosféricos, como el fenómeno de El Niño.

Finalmente, se mostró como los niveles de agua se pueden hacer más extremos dado un aumento en el nivel medio.  Un aumento a largo plazo en el nivel medio del mar puede provocar la pérdida permanente de la tierra.  Este proceso puede tomar tiempo y puede disminuir el ritmo, dando un resultado más moderado.  A diferencia de los cambios en la media, los cambios en los extremos tienen efectos que deben ser respondidos a corto plazo.

No hay necesidad, sin embargo, para sembrar el miedo, que puede llegar a paralizar cualquier posibilidad de responder con eficacia. Un marco de tiempo de respuesta debe coincidir con la de los impactos: inmediata,  temporal, y a largo plazo.

El desafío es detectar los efectos del aumento del nivel del mar esecialamente en su dimensión más social y medioambiental, así como respetar la preocupación de la comunidad por asimilar los avances del conocimiento científico respetando su identidad cultural.

Fuentes y Referencias

Los datos de investigación del nivel del mar por hora grabados por los mareógrafos se pueden encontrar en la base de datos del Experimento Mundial de Nivel del Mar de los Océanos en Pangea (http://pangaea.de/).

El Servicio Geológico de EE.UU. (USGS), en 1982 elaboró un manual para el análisis de las estadísticas de las inundaciones, Directrices para la Determinación de la frecuencia de flujo de Inundaciones (Boletín 17B de la Subcomisión Hidrológica).

Servivio de Administración Atmosférico Geofísico y Astronómico de Filipinas o  (PAGASA) señala las inundaciones y explica las diferencias entre las inundaciones fluviales y costeras.Véase PAGASA y click en herramientas de aprendizaje.

Sobre el concepto y distorsiones de las Inundaciones a 100 años, véase USGS Fact Sheet 229-96, USGS Water Science for Schools, y US Federal Emergency Management Agency manual sobre The 100 Year Flood Myth.

El Centro de investigaciones científicas en Carleton College publicó un manual en 2008 sobre la Repetición de los Intervalos que introduce el concepto de medida e interpreta las estadísticas de los acontecimientos medioambientales extremos.

El Departamento De Filipinas sobre Trabajos Públicos con apoyo de la Agencia de Cooperación Japonesa publicaron en 2003 un Manual sobre la planificación y control de las inundaciones.

Con frecuencia las preguntas sobre el nivel del mar se responden por el Servivio Permanente para el control del Nivel del Mar, el cual se encuentra en el Centro Nacional Oceanográfico de UK.

Para discusiones en profundidad sobre el nivel del mar ver, Mareas, Oleajes y Medidas del Nivel del Mar de DT Pugh de la Universidad de Southampton.

Los cambios observados en los últimos niveles del mar y eventos extremos, las olas y el uso de éstos en un modelo para predecir mejor los acontecimientos futuros se discute en el libro Entendimiento del nivel del mar y variabilidad de JA Lowe, publicado en 2010.  Una estrecha monitorización de los parámetros relevantes está muy indicada.  Véase el Capítulo 11: Los cambios pasados y futuros del nivel del mar y las olas extremas en la librería online Wiley.

A pesar de que el desastre de las catástrofe de la tormenta tropical Sendog (diciembre 2011) conocido como Washi, no fue causado por las inundaciones costeras, un análisis de las características de la tormenta por el Observatorio de Manila es un ejemplo de cómo los eventos extremos, aunque con muy poca probabilidad de que ocurra , pueden tener un impacto importante.  Análisis preliminar de Sendong como fenómeno meteorrológico extremo, Informe Tormenta Tropical Sendong nº 2: basado en el SIG de análisis espacial, y el Informe n º 3 sobre la tormenta tropical Sendong se puede descargar en el Observatorio de Manila.

Wendy Clavano

Wendy Clavano es investigador científico en el Centro de Ciencias medioambientales y el Cambio social, organización de investigación de los jesuitas en filipinas.  Wendy investiga el crecimiento del nivel del mar y su impacto en determinadas áreas de Filipinas y ha desarrollado esta trilogía de artículos para Ecojesuit.  Wendy es Doctor por la Universidad Cornell con especial preparación en sistemas de análisis y control remoto,. Se le puede contactar através de wrclavano(at)gmail.com.

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Este artículo también está disponible en:: Inglés

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