El papel de los manglares en la atenuación de las marejadas ciclónicas

Número de estudio:

33

Autor:

K. Zhang, H. Liu, Y. Li, H. Xu, J. Shen, J. Rhome y TJ Smith III

Abstracto:

Las observaciones de campo y las simulaciones numéricas indican que el bosque de manglares de 6 a 30 km de ancho a lo largo de la costa del Golfo del sur de Florida atenuó efectivamente las marejadas ciclónicas de un huracán de categoría 3, Wilma, y protegió el humedal interior al reducir un área de inundación de 1800 km2 y restringir las inundaciones dentro de la zona de manglares. La amplitud del oleaje disminuye a un ritmo de 40-50 cm/km a través del bosque de manglares y a un ritmo de 20 cm/km a través de las áreas con una mezcla de islas de manglares con aguas abiertas. En contraste, las amplitudes de las marejadas ciclónicas en el frente de la zona de manglares aumentan en aproximadamente 10-30% debido al “bloqueo” de los manglares para el aumento de agua, lo que puede causar mayores impactos en las estructuras en el frente de los manglares que en el caso sin manglares. . El bosque de manglares también puede proteger los humedales detrás de la zona de manglares contra las inundaciones causadas por un huracán de categoría 5 con una velocidad de avance rápida de 11,2 m/s (25 mph). Sin embargo, el bosque no puede atenuar completamente las marejadas ciclónicas de un huracán de categoría 5 con una velocidad de avance lenta de 2,2 m/s (5 mph) y las marejadas reducidas aún pueden afectar los humedales detrás de la zona de manglares. Los efectos de los anchos de las zonas de manglares en la reducción de las amplitudes de las oleadas no son lineales con tasas de reducción grandes (15-30%) para incrementos de ancho iniciales y tasas pequeñas (<5%) para incrementos de ancho posteriores.

Principales resultados y conclusiones:

• Descripción del sitio de estudio: “El bosque de manglares del sur de Florida, que es el más grande de los Estados Unidos, se distribuye principalmente a lo largo de la costa suroeste de Florida junto al Golfo de México y la costa sur adyacente a la Bahía de Florida, cubriendo una costa de 200 km y una superficie de 2800 km2 (Fig. 1). El ancho de la zona de manglar varía de 6 a 30 km a lo largo de la costa…”(12).
• El efecto del ancho de los manglares en la atenuación de las oleadas es el siguiente: “Los resultados muestran que las amplitudes de las oleadas, la extensión de las inundaciones y los patrones de disminución de las oleadas cambian notablemente a medida que varía el ancho de la zona de manglares (Fig. 5).
  • “Con una zona de manglares de 1 km, las amplitudes de las oleadas en el frente de la zona de manglares aumentan en 3-18% a lo largo de cuatro perfiles (Fig. 4), en comparación con las amplitudes de las oleadas allí calculadas sin manglares. Las amplitudes de las oleadas en la parte posterior de la zona de manglares se reducen inicialmente drásticamente por 16-30%, en comparación con las amplitudes de las oleadas en el frente de la zona de manglares, y luego exhiben un patrón de decadencia gradual. Con una zona de manglares de 3 km, las amplitudes de las oleadas aumentan y disminuyen en aproximadamente 9-32% y 46-57%, respectivamente, en la parte delantera y trasera de la zona de manglares.
  • “Con una zona de manglares de 5 km, las amplitudes de las oleadas en la parte posterior de la zona de manglares se reducen en 54-71%. Las amplitudes de las oleadas en el frente de la zona de manglares aumentan en 12-34%, cambiando poco en comparación con las amplitudes de las oleadas en una zona de manglares de 3 km.
  • “Con una zona de manglares de 7 km, las amplitudes de las marejadas en la parte posterior de la zona de manglares disminuyen en más de 72-86%, lo que reduce en gran medida el impacto de las marejadas ciclónicas en los ecosistemas detrás de la zona de manglares.
  • Parece que el ancho umbral de la zona de manglares para una atenuación significativa de la marejada ciclónica provocada por el huracán Wilma es de unos 7 a 8 km. Esto indica que se necesita una zona de manglar con un ancho de varios kilómetros para atenuar la mayor parte del oleaje de huracanes como Wilma”(17).

• A pesar de la capacidad de los manglares para atenuar las olas con éxito, todavía hay marejadas ciclónicas que los manglares no pueden atenuar de forma segura, lo que indica la importancia de preservar la mayor cobertura posible de manglares para ayudar a combatir incluso las tormentas más grandes: “Aunque el bosque de manglares reduce las amplitudes de las marejadas en 26-76%, las marejadas aún pueden afectar las áreas detrás de la zona de manglares porque el viento tiene tiempo suficiente para empujar el agua del océano a través de la zona de manglares”(19).
• En conclusión, cuanto más espeso sea el bosque de manglares, mejor y más exitoso será ese bosque para atenuar las marejadas ciclónicas:
  • “Se necesitan kilómetros de bosques de manglares para reducir la altura de las marejadas a un nivel menos dañino para un huracán de categoría 3 como Wilma. Para huracanes de categoría 4 y 5 que se mueven lentamente, incluso una zona de manglares de 15 a 30 km no es lo suficientemente amplia como para atenuar completamente las marejadas ciclónicas... Se deben considerar los diferentes requisitos para el ancho de las zonas de vegetación cuando se diseñan bioescudos para defender la costa contra los impactos del viento. olas y marejadas ciclónicas...
  • “Dado que los grandes tsunamis tienen amplitudes mucho mayores que las olas de marejadas ciclónicas, las anchuras de las zonas de manglares necesarias para reducir las inundaciones causadas por grandes tsunamis son probablemente comparables a las de los huracanes intensos y que se mueven lentamente, por ejemplo, del orden de decenas de kilómetros...
  • “Los bosques de manglares con anchos de 6 a 30 km a lo largo de la costa del Golfo del sur de Florida atenuaron las marejadas ciclónicas del huracán Wilma (Categoría 3) al reducir tanto la amplitud como el alcance de las inundaciones terrestres, protegiendo de las inundaciones las marismas de agua dulce detrás de la zona de manglares. . Las simulaciones numéricas muestran que el área de inundación de Wilma se extendería más de 70% tierra adentro sin la zona de manglares, causando graves inundaciones de los humedales detrás de la zona de manglares. La amplitud de las marejadas ciclónicas en el frente de la zona de manglares aumenta en 10-30% debido al “bloqueo” de los manglares para el aumento de agua, por lo que las estructuras frente a los manglares sufren más impactos que en el caso sin manglares. (Desarrollo costero). Las tasas de disminución de las amplitudes de las oleadas son de aproximadamente 20 a 50 cm/km en los manglares... Sin la zona de manglares, las amplitudes de las oleadas disminuirían gradualmente hacia la tierra de forma casi lineal con tasas de 6 a 10 cm/km”(22).