El artículo Bridge Pier Scour in Complex Environments: The Case of Chacao Channel in Chile, que se traduce aproximadamente como Socavación en pilas de puentes en ambientes complejos: El caso del Canal Chacao, en Chile, ha sido publicado en la prestigiosa revista Water.

El artículo es un producto colaborativo de académicos de la Escuela de Ingeniería Civil Oceánica, la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, el Instituto Nacional de Hidráulica y el centro COSTAR. La investigación se enmarca en el diseño del puente sobre el Canal Chacao, un puente de aproximadamente US$ 800 millones que, una vez construido, será el más largo de Sudamérica (con 2.5 km de longitud!).

El artículo es de acceso libre y está disponible en el siguiente enlace: https://www.mdpi.com/2073-4441/15/2/296

El resumen del paper es el siguiente:

El puente del canal de Chacao se ubica en un canal donde se desarrollan altas velocidades y un potencial de erosión significativo (ver video a continuación). En este estudio presentamos un procedimiento integrado para estimar la socavación en torno a dos de sus tres torres, ambas situadas sobre suelos relativamente complejos, pero de matrices diferentes, y sometidas a un régimen periódico de mareas. El procedimiento de cálculo considera a) un modelo hidrodinámico de alta resolución basado en las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds (RANS), b) ensayos de muestras de suelo in situ en un Aparato Rotatorio de Prueba de Erosión (RETA) y c) la adaptación de fórmulas empíricas para la estimación de la socavación.

El material del suelo relativamente homogéneo en la Torre Norte muestra una alta susceptibilidad a la erosión hidrodinámica, la cual se estima con la metodología SRICOS. La Torre Central, por el contrario, se ubica sobre la Roca Remolino, un macizo de material muy heterogéneo. En esta torre se adaptan varias formulaciones que consideran el estado actual de la roca, información de exploraciones submarinas y avances teóricos sobre la socavación de rocas para reducir la incertidumbre en la estimación de la socavación. Finalmente, se proponen valores de diseño para la socavación y medidas de monitoreo de largo plazo para evaluar si las estimaciones son consistentes. Este estudio revela que la estimación de la socavación para fines de diseño de ingeniería en suelos complejos se puede lograr mediante la combinación de diversas herramientas para minimizar la incertidumbre.

En el siguiente video se muestran las corrientes mareales en el Canal Chacao el 1‎ de ‎agosto‎ de ‎2015, inmediatamente después de una marea de sicigia. El video está tomado desde un jack-up fijo a Roca Remolinos (41°47'44"S; 73°31'18"W). Las velocidades son del orden de 5 [m/s].

Nos es grato informarles de una publicación denominada "Projections of Beach Erosion and Associated Costs in Chile", que se traduce aproximadamente como "Proyecciones de erosión de playas y costos asociados en Chile" en la revista Sustainability. El paper es un producto colaborativo de académicos de la Pontificia Universidad Católica de Chile, la Escuela de Ingeniería Civil Oceánica y los centros COSTAR y CIGIDEN. 

Puedes descargar el artículo en el siguiente link: https://www.mdpi.com/2071-1050/15/7/5883

El resumen del paper es el siguiente:

Se proyectan costos económicos asociados a la erosión costera en 45 playas de las costas chilenas. Comparamos las proyecciones de mediados de siglo (2026–2045) y finales de siglo (2081–2100) del clima de olas y el aumento del nivel del mar (SLR) con un período histórico (1985–2004) utilizando varios modelos de circulación general para un escenario de cambio climático pesimista (RCP. 8.5). Luego, los datos de olas en alta mar se reducen a cada sitio, donde se evalúa el retroceso de la línea de costa con la regla de Bruun para varias alturas de berma y diámetros de sedimentos. Los resultados indican que la erosión a mediados de siglo sería moderada (>13 m), mientras que a fin de siglo serían significativas (>53 m) debido, esencialmente, al aumento del nivel medio del mar (0,58 ± 0,25 m). También se espera una pequeña rotación de playas largas en sentido contrario a las agujas del reloj. Para evaluar los costos del retroceso de la línea de costa, utilizamos la metodología de transferencia de beneficios mediante el uso de valores ajustados de un estudio previo a los sitios de interés. Los resultados muestran que la reducción del ancho implicaría una pérdida anual de USD 5,6 [5,1–6,1] millones a medio siglo y USD 10,5 [8,1–11,8] millones a finales de siglo. Además, para fines de siglo, podrían desaparecer entre 13 y 25 playas de las 45 analizadas. Estos costos deberían reducirse con prácticas de manejo costero que, sin embargo, son inexistentes en el país.

Nos es grato informarles de una publicación denominada "Decadal coastal evolution spanning the 2010 Maule earthquake at Isla Santa Maria, Chile: Framing Darwin’s accounts of uplift over a seismic cycle" en la revista Earth Surface Processes and Landforms. El paper se enfoca en estudiar la evolución de la costa antes, durante y después del sismo de 2010 en la Isla Santa María, abarcando un período de 8 décadas. La intención subyacente es estudiar en detalle este "análogo moderno" para comprender cómo se modificó la costa de esta isla en los últimos cuatro milenios.

El paper tiene como primer autor a Diego Aedo, Candidato a Doctor en Ciencias Geológicas la Universidad de Concepción y cuenta con el apoyo de académicos de la Universidad Austral y la Escuela de Ingeniería Civil Oceánica de la Universidad de Valparaíso.

El paper es de acceso libre y está disponible en el siguiente link: http://doi.org/10.1002/esp.5615

El resumen del paper es el siguiente:

Charles Darwin y Robert FitzRoy documentaron un levantamiento costero durante el gran terremoto de 1835 (M > 8,5) en la Isla Santa María. En 2010, otro terremoto similar (Mw 8,8) levantó la isla, poniendo fin al ciclo sísmico (e iniciando otra fase del mismo). El levantamiento de 2 metros en el terremoto de 2010 causó cambios geomórficos y sedimentológicos importantes en las playas de la isla.

Comprender los procesos que gobiernan estos cambios requiere mediciones antes y después del terremoto para diferenciar los efectos abruptos del levantamiento cosísmico (asociados al sismo en sí) de las señales estacionales, anuales y de escala decenal. Aquí, combinamos el análisis de imágenes aéreas, la geofísica de campo, modelos de viento y modelos de oleaje para cuantificar cambios geomorfológicos en la playa de Tres Cuevas, ubicada en la zona protegida de la isla al oleaje.

Durante la fase intersísmica tardía (1941-2010), se formó gradualmente un cordón dunario y una laguna costera paralelos a la costa, que fueron enterrados bajo una duna formada por el transporte eólico. Debido al levantamiento en 2010, la costa avanzó 20 m, y se construyó una nueva berma hacia el mar, dejando el antiguo sistema cordón dunario-laguna costera enterrado bajo un nuevo terreno costero. Sorprendentemente, luego del terremoto la costa siguió creciendo debido, presumiblemente, a los nuevos aportes sedimentarios provenientes de derrumbes gatillados por el terremoto, de arenas sumergidas que pasaron a formar parte del sistema sedimentológico costero y por el transporte longitudinal producido por el oleaje incidente en la playa. Durante las ocho décadas previas al terremoto, la costa aumentó a una tasa inferior a 1 m/año, la que aumentó drásticamente a 3-5 m/año después del terremoto. Estos resultados son útiles para comprender la evolución de las playas a lo largo de las costas tectónicamente activas asociadas con cambios drásticos en el nivel relativo del mar.

Nos es grato comentarles que se ha publicado el GEOLibro denominado "Hacia una Ley de Costas en Chile: bases para una Gestión integrada de Áreas Costeras". Este GEOlibro compila a través de 28 capítulos, las bases técnico-científicas de la costa chilena, los cuales contribuyen a la construcción de un nuevo marco normativo y gobernanza sobre la zona costera en Chile, cuyo foco constituye la transformación sostenible fundamentada en ciencia, la participación, el diálogo y la colaboración entre sus distintos actores y ámbitos. El GEOlibro está escrito por especialistas en distintos ámbitos, de los cuales tres corresponden a trabajos de académicos y egresados de nuestra escuela.

Puedes descargar el libro en el siguiente link: https://www.cigiden.cl/wp-content/uploads/2023/01/GEOLIBRO_DIGITAL-3.pdf

Acá un resumen de los capítulos escritos por egresados y académicos de nuestra escuela:

Marejadas en Chile: características, avances y desafíos pendientes
Mauricio Molina Pereira

Los eventos de marejadas ocurridos entre 2013 y 2017 en Chile provocaron una serie de impactos significativos que incidieron en un creciente interés por este fenómeno, alentando el desarrollo de mejores herramientas para enfrentarlas en el futuro cercano. Una revisión histórica de antecedentes del oleaje da cuenta de un débil estudio del fenómeno lo que se ve agudizado por escasas mediciones en la zona oceánica y una alta dispersión y baja accesibilidad de mediciones en las zonas costeras. Proyectos como el Atlas de Oleaje de Chile logran generar avances significativos que impulsa el desarrollo de algunas herramientas de pronóstico, como el Sistema de Alerta de Marejadas y su propuesta de escala de impacto. Sin embargo, variadas consideraciones deben ser internalizadas en la población y los tomadores de decisión, como que el oleaje costero puede variar significativamente con respecto al observado en el área oceánica o en otro sector costero cercano, que la altura de ola no es un buen descriptor de la intensidad de un evento y que el incremento de la cantidad de eventos extremos en el tiempo no ocurre en toda la costa.

Impactos del cambio climático en la costa de Chile
Patricio Winckler Grez, César Esparza Acuña, Javiera Mora González, Roberto Agredano Martín, Manuel Contreras-López, Cristián Larraguibel González, Oscar Melo Contreras

Este capítulo ilustra los impactos del cambio climático a lo largo de la costa chilena, con base en el marco
conceptual del IPCC. Como ejemplos, se exploran los impactos en (i) la infraestructura mediante la cota de inundación y el sobrepaso de oleaje, (ii) el tiempo de inactividad operativa en los puertos y (iii) la erosión de playas. Para estos sistemas, el clima de oleaje y el nivel del mar se calculan para un periodo histórico (1985- 2004) y para proyecciones de mediados (2026-2045) y fines de siglo (2081-2100) para el escenario RCP 8,5. En cuanto a los impactos en la infraestructura, a mediados de siglo el sobrepaso de oleaje aumentará levemente en los puertos del norte mientras que en los del sur se reducirá ligeramente. Sin embargo, para finales de siglo, el sobrepaso aumentará en toda la región, impulsado por el aumento del nivel del mar. El análisis histórico en 45 playas muestra que el 80% de ellas presentaron erosión, tendencia que se acentuará a medida que avance el siglo. Mientras que la erosión media proyectada a mediados de siglo es moderada (>13 m), esta será drástica a fines de siglo (>53 m) e impulsada principalmente por el aumento del nivel del mar (0,58 } 0,25 m). Por otra parte, la operatividad portuaria mejorará en algunos puertos y en otros empeorará a mediados de siglo, mientras que para finales de siglo, todos los puertos mejorarán su operación producto de la migración al sur del sistema climático.

Adaptación al cambio climático en la costa de Chile
Patricio Winckler Grez

Este capítulo describe una serie de medidas de adaptación de infraestructura costera en un contexto de cambio climático. Puesto que la costa chilena es muy variada, solo se proponen medidas para costas urbanizadas o aquellas en zonas de expansión, y que pudieran ser afectadas por la combinación del aumento del nivel del mar y de las marejadas. Considerando que existen muy pocos ejemplos de este tipo de medidas en Chile, el capítulo abre mostrando ejemplos de adaptación en países desarrollados y en vías de desarrollo. Luego se presentan propuestas de infraestructura costera resiliente ante el cambio climático, medidas orientadas a preservar el aporte sedimentario de las cuencas que aportan al sistema litoral, la alimentación artificial de playas, medidas de planificación territorial y mejoras de gestión de la infraestructura costera. Finalmente, se vislumbran brechas y pasos futuros para avanzar en la materialización de infraestructura verde en las costas chilenas.