La fuerza de la mar integrada a los entornos urbanos como otra variable de diseño sostenible aplicada a la infraestructura costera

La fuerza de la mar: integración de la energía
oceánica como otra variable de diseño
arquitectónico para entornos urbanos sostenible
aplicada a la infraestructura costera.
Por un diseño de borde costero adaptativo
(Proyecto de Investigación)
Estudiante: Diego Nilo
Profesora: Dr. Myriam Ximena Galleguillos Araya Schübelin
ARQU C31 Metodología de la investigación.
Junio 2021
IMG. 1 Fuente: Elaboración propia
i. Motivación
Llama poderosamente la atención la fuerza del mar y como este puede ser
destructivo para el ser humano. Sin embargo, por muy peligrosa que puede llegar a
ser, la especia humana no ha abandonada la idea de persistir asentándose en las
zonas litorales, y cómo no, si siempre ha habido un vínculo muy estrecho con el
mar.
Nuestro territorio nacional tiene en toda su extensión una gran franja costera que ha
permitido una relación muy intrínseca con aquellos que la habitan. Numerosos
asentamientos se han emplazados entorno a estas zonas y debido a las dinámicas
particulares que se generan han gestado una identidad y cultura propias. De estas
relaciones y dependiendo el grado de consideraciones estratégicas, han permitido
un desarrollo mucho más complejo de asentamientos urbanos que se han vuelto a
través del tiempo casi imprescindibles. Sin embargo, debido al contexto en cual se
emplazan se someten a distintos escenarios medio ambientales propias de las
zonas costeras tales como marejadas, aumento del nivel de mar, como también los
fenómenos que resultan ser de escala nacional como los movimientos sísmicos,
traducidos en maremotos, por tanto, los asentamientos urbanos costeros
inevitablemente quedan expuestos a mayores riesgos. En este sentido aquellos
fenómenos tanto de origen climatológicos-meteorológicos y geomorfológicos
complican aún más consolidar las zonas urbanas y más aún la inversión de estas
mismas. Una de las características que hacen evidenciar el bajo grado de
consolidación es en el tratamiento de sus bordes, donde la inversión de
infraestructura marítima pareciera ser de poca relevancia o ínfimas.
¿Cuál es entonces la manera en que el ser humano pueda convivir con su
entorno sin que estos sufran de degradación ecológica y a su vez los asentamientos
urbanos costeros pervivan sin ser afectados en su totalidad por las inclemencias
propias de la naturaleza?
ii. Diálogo con las fuentes bibliográficas Texto construido en base a citas
textuales.
Pueden o no aparecer las citas textuales
Los entornos construidos son la respuesta natural del ser humano para dar cabida
a su existencia y por ende la inevitable modificación del entorno natural, sin
embargo, la arquitectura dentro de las disciplinas encargada de dicha labor, aun no
ha demostrado con creces una relación inteligente con la naturaleza, en este sentido
en palabras de Rúa, M. (2014) “La Arquitectura siempre tendrá formas y expresiones
que la aproximen a la mayor de las artes, pero éstas serán rechazadas por la
sociedad si bajo su manto se contribuye a la destrucción del planeta, nuestra casa
común. De ahí la necesidad de establecer nuevos equilibrios entre la biología -la
naturaleza, lo orgánico- y los ingenios artificiales que inventa el ser humano. La
biodiversidad que debemos preservar en nuestro planeta habrá de ser el hilo
conductor de nuestras nuevas obras y de nuestros nuevos comportamientos. De
poco serviría que descubramos nuevas respuestas técnicas y tecnológicas si ello
no va acompañado de nuevos comportamientos de nuestra compleja sociedad.”
Rúa, M. (2014). Arquitectura autosuficiente. Oviedo, Asturias, Spain: Síntesis Arquitectura.
Recuperado de https://elibro.net/es/ereader/uvalparaiso/59730?page=7.
Pero más allá de apuntar a la arquitectura como una responsable directa de los
desbalances ecológicos, también es cierto que los asentamientos urbanos se van
configurando según las visiones de quienes planifican y proponen modelos de
ciudades, que innegablemente responden a su vez a modelos de desarrollo
económico determinados, y en ese sentido el porqué donde se emplazan son por
cuestiones de estrategias. Así ocurre generalmente por no decir siempre, con las
ciudades costeras, la génesis viene dado por cuestiones de aprovechamientos de
recursos y/o puntos estratégicos de intercambio económico. El mar ha sido un nicho
de recursos que el ser humano a sacado provecho desde bastante tiempo y de
variadas formas, la obtención de energía es una de ellas, y la energía que se puede
obtener de este recurso según la IRENA (International Renewable Energy Agency)
teóricamente equivale a más del doble de la demanda mundial, no obstante, no se
ha consolidado aún como una alternativa viable debido a los altos costos de su
tecnología e implementación. En este sentido Chile como territorio con una gran
franja costera en toda su extensión según Gabriela Mediavilla, D. (2016) “…las costas
de Chile en una de las mayores fuentes de energías marinas del mundo. Una gran parte de
la energía que los vientos imparten al Océano Pacífico Sudoriental es depositada en las
costas del país.”
Gabriela Mediavilla, D. (2016). Energía undimotriz en Chile continental: zonas de generación del
oleaje y predictibilidad (). Recuperado de https://elibro.net/es/ereader/uvalparaiso/86768?page=20
Comprendiendo lo anterior cabe preguntarse, si habiendo tanta costa en el
territorio porque en las ciudades costeras aun hay carencia de infraestructura, tanto
de soporte portuario como de entornos de esparcimiento. Es decir, cual es
realmente nuestra relación con nuestras costas, hay maneras de abordar el
desarrollo urbano de manera sostenible y a su vez poder convivir con los fenómenos
propios de estas áreas.
iii. Contexto geográfico-temático de la investigación
“El territorio costero es un espacio sometido a incesantes interacciones por parte de
la litosfera, la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera. Para comprenderlo, se requiere
examinar cuidadosamente la función, tanto individual como de conjunto, de cada
uno de estos componentes a través de sus diversas manifestaciones.”
Esteban Morales G., Patricio Winckler G. y Mario Herrera A. (2019) COSTAS DE CHILE Medio
Natural, Cambio Climático, Ingeniería Oceánica y Gestión Costera. Pág.2
La zona costera se ven involucradas numerosas actividades humanas que pueden
ser de uso exclusivo, excluyente o compatibles y pueden ser caracterizadas por un
uso industrial extractiva, de intercambio económico, turístico, inmobiliario,
energético, entre otras. De este modo queda de manifiesto que la existencia de
infraestructura sea necesaria para llevar a cabo en mas o menor medida ciertas
actividades que dependen del rol estratégico de desarrollo al cual han sido
destinadas. Sin embargo, hay algo claro, todas estas actividades quedan expuestas
ante eventuales amenazas de riesgo tales como marejadas y tsunamis, por nombrar
las más peligrosas. Para esto se han ideados numerosas soluciones que ayudan a
mitigar tales eventos: la infraestructura costera y portuaria.
Existen distintos tipos de infraestructura y se clasifican en:
• obras de abrigo;
• obras de atraque;
• obras de amarre y fondeo;
• obras de gestión y
protección del litoral;
• plataformas exteriores;
• conducciones
submarinas;
• obras de dragado y
relleno;
• obras de construcción
y reparación de buques y
flotadores.
IMG. 2 Fuente: COSTAS DE CHILE. 2019
A pesar de las numerosas obras de infraestructuras las que nos importan para su
análisis son las obras de abrigo.
iv. Hipótesis, propósito, objetivos, resultados esperados, metodología.
Hipótesis
¿Desde la arquitectura podemos integrar los fenómenos naturales de manera
positiva al hábitat humano y generar entornos construidos capaces de dar respuesta
adaptativa y de ser así qué métodos técnicos harían falta para llevarse a cabo? ¿es
posible integrar la fuerza del mar como una variable de diseño para el desarrollo de
infraestructura que sea capaz de disipar y/o absorber aquella energía que impacta
y pueda ser acumulada para su posterior transformación en energía eléctrica?
El principal propósito que se desea indagar es la posibilidad de integrar otras
variables en el diseño de los asentamientos urbanos costeros en su mejoramiento
y a su vez intentar replantear la infraestructura costera que permita mantener esa
relación intrínseca de los habitantes con su entorno natural.
Como objetivo se quiere reforzar la idea de que la arquitectura a través de otras
áreas del conocimiento pueda aportar nuevos criterios en cuanto a diseño y
replanteamientos de los entornos construidos en las áreas litorales. Otro objetivo
además tiene como propósito determinar cuáles son las tecnologías disponibles
para aquello.
Se espera lograr aportar una mirada de desarrollo sostenible enfocada a contemplar
aquellos fenómenos destructivos como por ejemplo las marejadas y tsunamis como
oportunidades de generar infraestructura adaptativa y habitable sin que eso
signifique sacrificar o degradar el medio natural. Y otro de los resultados que se
espera generar es abrir nuevas formas de diseño y en lo posible cuantificar y
cualificar aquella tecnología que permita innovar para su pertinencia en su viabilidad
material. Lo que se apunta en otras palabras es abrir nuevas áreas donde la
arquitectura pueda dar su aporte a través de diseño habitables como por ejemplo
las infraestructuras de defensas costeras en elementos que jueguen un rol activo y
adaptativo (estructuras resilientes).
Dentro de la metodología para análisis y estudio, en primera instancia bajo un marco
bibliográfico pertinente será recabar información con respecto al contexto natural de
las áreas litorales definiendo y describiendo los aspectos geomorfológicos y como
en ella interactúan distintos componentes de la litosfera, la hidrosfera, la atmosfera
y la biosfera. En otra instancia se hará mención al marco conceptual a la
infraestructura costera entendida como parte de la manifestación de la antroposfera,
y así hacer un catastro del nivel técnico de estas y que a su vez nos ayudará a
comprender cuales son los criterios de diseño que se emplean para su desarrollo.
v. Estructura sugerida de la investigación:
Capítulo I
Morfología de las costas y los sistemas de infraestructuras asociadas.
En este capítulo se relatarán conceptos que expliquen la morfología de las costas,
en ella aparecerán términos tales como, hidrósfera, litósfera, atmósfera, criósfera,
biósfera, antropósfera y tecnósfera, este último está relacionada con la actividad
humana, pero a una escala mucha mayor donde se ven modificadas de manera
abrupta ecosistemas completos.
Luego de mencionar los conceptos de la morfología de las zonas costeras se dará
introducción la infraestructura y todo aquel entorno construido que están
relacionadas con aquellas áreas involucradas y como se configuran para dar
respuestas a distintas necesidades. Aquí la arquitectura toma su rol para dar un
cruce entre lo estructural y la posibilidad de habitar aquellas obras de abrigo, es
decir aquí se asoma la sustentabilidad en el diseño y se buscaran ejemplos para
dar con las ideas principales que se vayan desprendiendo.
Capítulo II
En este capítulo se profundizará sobre las problemáticas que están asociadas a los
contextos de las áreas costeras, pero ahora situándolos en territorio nacional y como
los asentamientos urbanos se ven afectados, transformándose o adaptándose para
seguir perviviendo, se mostraran casos específicos de ejemplos de infraestructura
costera contra tsunamis, como el nuevo borde costero de Dichato y analizar qué
señala la literatura especializada con respecto a este tipo de soluciones. También
se hablará de las potencialidades de nuevas alternativas de generación de energía
en contextos costeros como la energía mareomotriz y undimotriz y cuales serían
sus implicancias como infraestructuras críticas y de qué manera se aplicarían de
una manera sustentable. Se indagará la arquitectura autosuficiente para dar nuevas
formas
de
comprender
la
infraestructura
costera.
Capítulo III
En esta sección daremos inicio a la indagación tratando de desarrollar las ideas
claves planteadas en las hipótesis, donde pondremos en crisis las nociones de
asentamientos urbanos costeros, y cuales serian sus regulaciones en cuanto a su
planificación, cuales serían sus directrices de desarrollo estratégico económicos y
como se configurarán a futuro debido a variables tanto naturales como antrópicas.
En relación a los señalado anteriormente, se analizarán obras de arquitectura donde
se hayan aplicado conceptos de autosuficiencia y estructuras adaptativas en los
entornos naturales, para así abrir caminos de comprensión y nuevos planteamientos
con respectos a las obras de mitigación costera.
Capítulo IV
Se propone considerar la infraestructura costera como un entorno construido capaz
de adaptarse a las interacciones con el medio natural y que su vez no signifique
necesariamente modificaciones negativas al entorno biótico, es más que puedan
ser más un aporte y pueda ayudar a regenera lugares deprimidos. En este sentido
aportar nuevos criterios de diseño arquitectónico que estarán relacionadas según
donde se emplacen proponiendo construcciones que sean lo más pertinentes al
contexto, y en caso de tener una componente técnica mas compleja situarlas en
lugares menos afectas a las erosiones y resistentes a las inclemencias de las olas.
Sistema de bypass de arena
en Tweed River, Gold Coast
(Australia). El sistema consiste
en un muelle de 450
metros de largo donde el
sedimento arrastrado por
la corriente litoral es captada
por bombas sumergidas
y bombeado mediante
una tubería de 4 kilómetros
que descarga en una playa
ubicadas aguas abajo de los
espigones. Con ello se garantiza
que el acceso al canal
de navegación delimitado
por los espigones tenga
un calado suficiente para garantizar
la navegación segura
de las naves.
IMG.3 Fuente: Seandigger/Wikimedia.org
Ejemplos de elementos artificiales
de hormigón en masa
utilizados en obras de protección
costera.
(Adaptado USACE, 2002).
IMG.4 Fuente: Esteban Morales G., Patricio Winckler G. y Mario Herrera A. (2019) COSTAS DE CHILE Medio Natural, Cambio
Climático, Ingeniería Oceánica y Gestión Costera.
Capítulo V Conclusiones y recomendaciones
Podemos señalar que los entornos construidos pueden y deben ser capaces de
adaptarse y en la medida de los posible ser autosuficiente y proporcionar una
interacción armónica con el entorno natural y entender que el hábitat humano es
dinámico y no permanente. Dado a que los nuevos desafíos de hoy en día marcados
por el cambio climático, se hace urgente tomar medidas con respecto a nuevos
criterios de diseño tanto para la arquitectura e infraestructura costera para que el
desempeño sea lo mas óptimos y comprender que sin un análisis de los sistemas
naturales
las
soluciones
no
tendrán
asidero.
BIBLIOGRAFÍA
1. Copeiro del Villar Martínez, E. (2014). Diques de escollera: elementos del
cálculo resistente y de la estima del oleaje. Madrid, Spain: Ediciones Díaz
de Santos.
2. Esteban Morales G., Patricio Winckler G. y Mario Herrera A. (2019)
COSTAS DE CHILE Medio Natural, Cambio Climático, Ingeniería Oceánica
y Gestión Costera.
3. Gabriela Mediavilla, D. (2016). Energía undimotriz en Chile continental:
zonas de generación del oleaje y predictibilidad.
4. Rúa, M. (2014). Arquitectura autosuficiente. Oviedo, Asturias, Spain: Síntesis
Arquitectura.
5. Wolfgang Schneider, Rosalino Fuenzalida y José Garcés CAPITULO 10
CORRIENTES MARINAS Y MASAS DE AGUA