Seminario Energías renovables no convencionales en el mar

Nos complace compartir una excelente noticia: el trabajo "Modeling wave-induced sediment transport and morphodynamic response in a bar-built estuary" acaba de ser publicado en la prestigiosa revista Coastal Engineering.

La investigación es fruto del esfuerzo de Karol Gutiérrez, quien con este trabajo culminó su camino como Ingeniera Civil y Magíster en Ingeniería de la PUC, y contó con un destacado equipo de respaldo: los profesores Cristián Escauriaza y Megan Williams (PUC e investigadores CIGIDEN R+) y los profesores de nuestra Escuela de Ingeniería Oceánica Sebastián Correa y Patricio Winckler, quien es también investigador de CIGIDEN R+ y COSTA-R.

El estudio analiza cómo los estuarios con barra (bar-built estuaries) exhiben complejas interacciones dinámicas entre el forzamiento de oleaje, el transporte de sedimentos y la evolución morfológica de la costa.

El artículo,  está disponible en el sitio: https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2026.105056

El resumen es el siguiente:

Los estuarios son zonas donde los ríos se encuentran con el mar, y en muchos de ellos —especialmente en climas mediterráneos como el de Chile central— la entrada al mar está bloqueada parcialmente por una barra de arena. Este estudio analiza qué ocurre con esa barra y con los sedimentos del estuario del Marga-Marga durante una tormenta fuerte. Para ello, los investigadores usaron simulaciones detalladas del comportamiento del oleaje a escala oceánica (WaveWatch III), costera (SWAN) y local, incluyendo además del movimiento de arena (FUNWAVE-TVD). Bajo este esquema, se simularon los cambios morfológicos del estuario considerando el nivel medio del mar actual y un nivel hipotético futuro, durante una tormenta de cuatro días. El análisis muestra que las ondas de infragravedad (0,003–0,03 Hz) juega un rol relevante en la desembocadura y el estuario, y que el transporte en suspensión domina por sobre el transporte de fondo. Niveles del agua más altos favorecen la penetración del oleaje y promueven la retención de sedimentos dentro del estuario, mientras que niveles más bajos incrementan la erosión costera. El análisis mejora la física del transporte de fondo al incluir el efecto de la gravedad en el transporte de fondo, dentro del software de código abierto FUNWAVE-TVD. Estos resultados son relevantes porque estuarios como el Marga-Marga se abren y cierran al mar de forma intermitente, y tanto la sequía como el aumento del nivel del mar pueden alterar su comportamiento natural y su capacidad de recuperarse tras eventos extremos.

Nos es grato informar de la nueva publicación TerraceM-3: integrating machine learning and ICESat-2 altimetry to estimate deformation rates from wave-abrasion terraces en el journal Earth Surface Dynamics. 

El software es fruto del trabajo del trabajo del Profesor Julius Jara-Muñoz y su equipo, entre los que se incluyen investigadores de Alemania y Chile. En este trabajo colaboró el Patricio Winckler, Profesor de nuestra Escuela de Ingeniería Oceánica e investigador de COSTAR y CIGIDEN R+, aportando conocimiento sobre procesos erosivos a corta escala.

El artículo, de libre acceso, está disponible en el sitio https://esurf.copernicus.org/articles/14/291/2026/ 

El resumen del paper se incluye a continuación:

TerraceM-3 (http://www.terracem.com) es un software de código abierto diseñado para mapear terrazas marinas (wave-abrasion terraces), las cuales permiten reconstruir la posición histórica del nivel del mar y estimar tasas de deformación vertical asociadas a procesos tectónicos y/o climáticos. Como la mayoría de los marcadores geomorfológicos, estas terrazas son rasgos efímeros cuya expresión topográfica presenta niveles variables de ruido. Por ello, una adecuada caracterización morfológica resulta fundamental para obtener estimaciones confiables de levantamiento o subsidencia. TerraceM-3 reduce errores en el mapeo mediante la integración de técnicas de aprendizaje automático que replican los criterios de identificación utilizados por un analista experto, junto con flujos de trabajo estandarizados que minimizan el sesgo.

En muchas regiones, la disponibilidad de datos topográficos de alta resolución sigue siendo limitada, lo que restringe la precisión del mapeo. Para abordar esta limitación, TerraceM-3 incorpora un módulo que permite descargar, filtrar y procesar datos topográficos de resolución centimétrica provenientes del satélite ICESat-2 a escala global. Este módulo genera perfiles libres de vegetación, listos para su análisis mediante aprendizaje automático en una interfaz gráfica, y permite además extraer batimetría somera para extender el mapeo hacia terrazas sumergidas. Estas nuevas funcionalidades han sido validadas en costas tectónicamente activas de Perú y Argelia, donde revelan patrones de deformación histórica controlados por la subducción de montes submarinos y la actividad de fallas corticales.

Diagnostico Corredor H 2 V 2025 09

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El estudio fue desarrollado por investigadores de las Escuelas de Negocios Internacionales e Ingeniería Oceánica de la Universidad de Valparaíso (ver más información), con la participación de estudiantes de pre y postgrado. Contó, además, con la colaboración de la Armada de Chile —en su rol de autoridad marítima y en el marco de los compromisos del país ante la Organización Marítima Internacional (OMI)— y de la Fundación Fraunhofer, líder mundial en innovación y tecnologías avanzadas dedicada a la creación de soluciones para la descarbonización de la industria, con el respaldo de la red Fraunhofer-Gesellschaft, Alemania. También participaron actores de la academia, del sector portuario y del ámbito privado, con quienes se analizaron los principales ámbitos en los que Quintero debe avanzar para consolidarse como un puerto logístico orientado al hidrógeno verde.

El estudio identificó brechas e indefiniciones normativas y de mercado que limitan el desarrollo del sector, ya que la implementación de una plataforma de almacenamiento y un corredor marítimo para H₂V y sus derivados en la zona requiere superar desafíos logísticos, regulatorios y tecnológicos que actualmente condicionan su viabilidad.

Este artículo se ha publicado en la revista Natural Hazards. El estudio-traducido como Marejadas del Pacífico Norte de finales de diciembre de 2024 en las costas de América del Sur - investiga el origen de las intensas marejadas originada por sistemas meteorológicos persistentes en el Océano Pacífico Norte que afectaron las costas del Pacífico de América del Sur a finales de diciembre de 2024. Además, analiza la propagación e impactos a lo largo de las costas sudamericanas, situando el evento dentro de un contexto climatológico más amplio.

El trabajo es fruto de una colaboración de los profesores de la Escuela de Ingeniería Oceánica de la Universidad de Valparaíso Patricio Winckler, quien además es investigador de los Centros CIGIDEN y COSTAR-UV, y Sebastián Correa, quien además es el encargado del Sistema de Alerta de Marejadas (Marejadas UV), así como de René Garreaud, de la Universidad de Chile y Matías Carvajal, de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso.

Se puede acceder al artículo en el siguiente enlace: 

Resumen del trabajo:

A finales de diciembre de 2024, intensos oleajes originados por sistemas meteorológicos persistentes en el Océano Pacífico Norte afectaron las costas del Pacífico de América del Sur. Este estudio investiga su origen, propagación e impactos a lo largo de las costas sudamericanas, situando el evento dentro de un contexto climatológico más amplio. El análisis abarca desde el 15 de diciembre de 2024 hasta el 15 de enero de 2025, con un enfoque en los oleajes extremos ocurridos a finales de diciembre. Para evaluar el evento a escalas regional y local, integramos datos de mareógrafos, boyas de oleaje, reconstrucciones históricas de oleaje y evidencia anecdótica de medios en línea. Nuestros hallazgos indican que estos oleajes fueron extremos tanto en términos de la fuente del viento como de las características de las olas en todo el Océano Pacífico. Una disminución latitudinal en la altura de las olas cerca de la fuente fue acompañada por un aumento progresivo en los períodos pico debido a la dispersión en frecuencia, alcanzando casi 25 segundos en la costa oeste de América del Sur. Si bien los registros del nivel del mar mostraron en general residuos no mareales pequeños, algunos mareógrafos experimentaron anomalías inusualmente grandes atribuidas a condiciones locales. El evento causó cuatro muertes en Ecuador y Chile, junto con inundaciones generalizadas, graves daños a la infraestructura, erosión de playas y cierres de puertos. Las áreas más afectadas fueron aquellas con poca o ninguna protección contra oleajes del noroeste, donde la protección natural contra los oleajes predominantes del suroeste había respaldado históricamente el turismo, la industria y la pesca. Nuestros resultados destacan que, si bien estos oleajes de largo período son altamente predecibles, sus impactos siguen siendo inevitables debido a la creciente exposición de las comunidades costeras.

Este artículo se ha publicado en la revista Journal of Marine Science and Engineering. El trabajo - traducido como Modos de falla estructural de casas de madera de un solo piso bajo cargas de tsunami usando el método EGLA del ASCE - fue desarrollado por el ahora Ingeniero Civil Darko Otey y contó con el apoyo del Profesor Juan Carlos Vielma, de la PUCV, y el Dr. Patricio Winckler, académico de nuestra Escuela e investigador COSTA-R.

El estudio analiza cómo respondieron las casas de madera al tsunami del 27 de febrero de 2010 en San Juan Bautista, una ciudad insular en el Océano Pacífico.

Resumen:

La respuesta estructural de las casas de madera se estudia utilizando el método EGLA (Energy Grade Line Analysis) del código ASCE 7-22. A partir del EGLA se calculan las profundidades y velocidades del flujo en función de la topografía y el runup medido en terreno. Para comprender la respuesta estructural en la zona inundada, se calculan reacciones y desplazamientos en seis posiciones cada 50 m de la costa. Las casas se modelan utilizando el software Robot, considerando cargas vivas y muertas bajo el Load and Resistance Factor Design (LRFD). Los resultados muestran que las viviendas ubicadas cerca de la costa experimentan colapso debido a una combinación de fuerzas hidrodinámicas, arrastre y flotabilidad, lo que reduce significativamente la eficiencia del anclaje de los cimientos. Las estructuras alejadas de la costa están expuestas a velocidades bajas, lo que resulta en una tendencia a flotar. La metodología se valida aplicando un análisis no lineal de las estructuras. A pesar de su resistencia sísmica, las casas de madera no son adecuadas para zonas propensas a tsunamis, por lo que un diseño resistente a los tsunamis debería considerar materiales más resistentes y la reubicación de estructuras ligeras en zonas seguras. 

Usando un modelo de cálculo de flujo y un software de análisis estructural, se evaluó el impacto del tsunami en viviendas ubicadas a distintas distancias de la costa. Los resultados muestran que las casas cercanas al mar sufrieron graves daños, desplazamientos y colapsos debido a la fuerza del agua, el arrastre y la flotabilidad, lo que debilitó sus cimientos. En cambio, las casas más alejadas experimentaron menos daño estructural, aunque tendieron a flotar. El estudio concluye que, aunque las casas de madera pueden resistir terremotos, no son adecuadas para zonas de tsunami. Se recomienda usar materiales más pesados y resistentes en áreas de riesgo y reubicar estructuras ligeras en zonas seguras.

El enlace es el siguiente:

https://www.mdpi.com/2077-1312/13/3/484