Revista Sinapsis. ISSN 1390 – 9770
Vol. 1, Nro. 23, diciembre de 2023
https://www.itsup.edu.ec/sinapsis
Aplicación del índice de vulnerabilidad costera en el sector de la loma de
Crucita, Cantón Portoviejo, Provincia de Manabí.
Application of the coastal vulnerability index in the Loma de Crucita sector, Portoviejo Canton,
Manabí Province.
Roberth William Zambrano De La Torre
(1)
Gema Stefany Barreiro Mendoza
(2)
(
1)
Instituto Superior Tecnológico Portoviejo con condición Superior Universitario. Manabí, Ecuador.
Email: zroberthwilliam@itsup.edu.ec, Código Orcid: https://orcid.org/0000-0001-5450-5037
(2)
Instituto Superior Tecnológico Portoviejo con condición Superior Universitario, Manabí. Ecuador:
Email: stefanybarreiro@gmail.com, Código Orcid: https://orcid.org/0000-0001-9661-9761
Contacto: zroberthwilliam@itsup.edu.ec
Recibido: 10-07-2023 Aprobado: 19-09-2023
Resumen
El presente trabajo busca analizar la vulnerabilidad costera de la franja costanera la urbanización
Balsamaragua e identificar los potenciales peligros geológicos para la población, mediante la
técnica CVI (Coastal Vulnerability Index) y aplicación de la escala macro sísmica de efectos
ambientales. Se presenta a continuación un estudio cuantitativo. El estudio se realizó en la Parroquia
Crucita del Cantón Portoviejo, de la provincia de Manabí para la urbanización Balsamaragua. Como
resultado se obtuvo que las categorizaciones de niveles de riesgos según los CVI (costal
vulnerability index) son intervalos con los siguientes valores: muy bajos, de 1 a 3, bajos de 3 a 5,
moderado de 5 a 7, alto de 7 a 9, y muy alto de 9 a 12 dando como resultado un índice de
vulnerabilidad de 7.35. Siendo este dato de relevancia para el análisis de la factibilidad de
construcción de proyectos habitacionales asentados en esta zona costera.
Palabras clave: vulnerabilidad costera, CVI, riesgo costero.
Abstract
The present work seeks to analyze the coastal vulnerability of the coastal strip of the Balsamaragua
urbanization and identify the potential geological dangers for the population, through the CVI
(Coastal Vulnerability Index) technique and the application of the macro-seismic scale of
environmental effects. A quantitative study is presented below. The study was carried out in the
Crucita Parish of the Portoviejo Canton, in the province of Manabí for the Balsamaragua
urbanization. As a result, it was obtained that the categorizations of risk levels according to the CVI
(costal vulnerability index) are intervals with the following values: very low, from 1 to 3, low from
3 to 5, moderate from 5 to 7, high from 7 to 9, and very high from 9 to 12 resulting in a vulnerability
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index of 7.35. This data is relevant for the analysis of the feasibility of building housing projects
located in this coastal area.
Keywords: Coastal Vulnerability, CVI, Coastal Risk.
Introducción
Las variaciones costeras donde los niveles de mareas tienen cambios significativos en los retrocesos
de acantilados por erosión, pueden afectar zonas urbanas e infraestructuras viales de conexión entre
un sitio a otro poblado. Estas variaciones pueden incrementar su tasa de velocidad de erosión en
fenómenos El Niño o en mareas altas extremas donde la elevación momentánea del nivel de mar
puede erosionar significativamente en terrenos sueltos y rocas blandas de formaciones geológicas
Cuaternarias y Terciarias.
En recientes años, varias iniciativas de gobiernos seccionales y entidades gubernamentales de
control en la gestión de riesgos, han desarrollado análisis para entender la problemática de peligros
naturales que pueden generarse por amenazas sísmicas y climáticas, las cuales podrían formar
peligros como: (i) incrementar la tasa de erosión costera de acantilados y reducción de zonas de
playas, (ii) inestabilidades de taludes en macizos rocosos bien fracturados, y suelos cohesivos
sueltos que pueden formar coladas de detritos en materiales saturados, (iii) licuefacción de suelos
de tipo lateral (ie., lateral spreading) en los márgenes fluviales y de acantilados marinos. La
integración de datos geológicos identificando los tipos de rasgos geomorfológicos, sean estos de
acantilados medios o bajos, planicies litorales y zonas de manglares, pueden delinear zonas de
interés donde los niveles de vulnerabilidad pueden variar entre un extremo de la costa a otra de un
mismo sector.
El objetivo de este estudio es, determinar los niveles de vulnerabilidad costera considerando
parámetros geomorfológicos, valores de acreción sedimentaria y erosión marina, inclinaciones
de pendientes en zonas de playas arenosas y plataformas rocosas de abrasión, mareas y alturas de
olas máximas esperadas, y su relación con el incremento del nivel de mar a escala regional.
La propuesta de este artículo es contribuir en los planes de desarrollo habitacional, salvaguardando
la seguridad de las familias ocupantes y la ubicación adecuada de los proyectos de interés social en
los cuales el estado ecuatoriano destina fondos de inversión públicos.
El estudio se desarrolla en una de las parroquias pesqueras, turísticos de la Provincia de Manabí,
Crucita del Cantón Portoviejo, en un sector denominado bajos de la loma de Crucita,
específicamente en un proyecto de vivienda denominado Urbanización Balsamaragua. La franja
costera en estudio ha estado expuesta a permanentes amenazas de erosión del perfil costero. El
área escogida para el presente estudio está ubicada en la parte sur de la Parroquia Crucita,
específicamente frente a la Urbanización Balsamaragua la cual comprende 510 metros de longitud.
Por las características climáticas de vegetación y orográficas similares a las de la Parroquia Crucita,
y de acuerdo a la clasificación de Koeppen (Blandin, 1976), se considera a la zona de estudio, como
Tropical Monzón. En el área de Crucita las precipitaciones se presentan generalmente entre los
meses de diciembre a mayo, manteniendo un acumulado del periodo de 317 mm, siendo febrero el
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mes con el mayor acumulado mensual con un promedio de 109.4 mm (Base de Datos del INOCAR),
conservando el régimen natural de lluvias de la región costa o litoral. La temperatura promedio de
26ºC, la máxima temperatura alcanzada en la zona es 35.5ºC.
La Parroquia Crucita se levanta sobre suelos de tipo MUG, es decir formación de villangota de
lutitas y areniscas. El basamento rocoso es conformado por conglomerados basales y areniscas, en
la parte superior de esta sucesión estratigráfica, arcillolitas, de la formación Angostura. Los
principales afloramientos en cortes de colinas, son de la formación Onzole, compuesto de lutitas y
tobas volcánicas.
Materiales y métodos
El trabajo de investigación comprende dos fases: la primera (i) analizar la vulnerabilidad costera de
la franja costera la urbanización Balsamaragua, aplicando la técnica CVI (Coastal Vulnerability
Index), que considera parámetros geomorfológicos, erosión y acreción de acantilados y zonas de
playas, inclinación de la zona intermareal y supratidal de playas, incremento anual de marea a nivel
regional, y alturas de olas y mareas en la zona de Crucita. La técnica CVI es una metodología
con enfoque numérico para clasificar en la costa en secciones, basadas en la intensidad de las
influencias por parámetros relevantes (Gornitz et al., 1994); adecuada para playas activas con
significantes modelamientos en su geomorfología costera y categorizada en cinco distintas clases
(ie., muy baja, baja, moderada, alta y muy alta vulnerabilidad costera). La ecuación que conlleva al
valor numérico del indice se desarrolla a continuación:
Donde, a = geomorfología, b = puntuación de acreción/erosión de la línea de costa, c = pendiente
de la costa, d = valor relativo del nivel de mar, e = altura media de ola, y f = rango medio de marea.
La segunda etapa (ii) identificar los potenciales peligros geológicos para la población costera de la
urbanización Balsamaragua, que podrían incrementar las intensidades de efectos físicos en el
terreno (ie., deslizamientos, retrocesos costeros, licuefacción de suelos), debido a eventos sísmicos
y climáticos. La aplicación de la escala macrosísmica de efectos ambientales (ESI-2007,
Environmental Seismic Intensity, Michetti et al., 2007), permitirá asociar las máximas intensidades
estimadas, dependiendo de los parámetros sísmicos (magnitud, distancia Rrup, PGA) y geológicos
(consistencia litológica, topografía y edades geológicas de suelos y rocas). Trabajos previos de
fuentes sísmicas y máximas magnitudes estimadas son referidas de Chunga et al. (2017).
Toda esta información permitirá elaborar un mapa de vulnerabilidad aplicable a la planificación y
ordenamiento territorial, además de conocer los sectores no adecuados para construcciones, de los
cuales se debe estudiar en detalle soluciones técnicas de defensa litoral y obras civiles para reducir
los niveles de vulnerabilidad.
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Resultados
Tabla 1. Parámetros y valoración en la técnica de Índice de vulnerabilidad costera.
Parámetros
Muy Bajo
Bajo
Moderado
Alto
Muy Alto
1
2
3
4
5
Tipo de Geomorfología
costera
Acantilado s
de rocas
volcánicas
Acantilado s
medios y
altos,
sedimentar ias
Planicie
litoral,
dunas,
acantila
dos bajos
Playas gravas,
desembocadura
de río, lagunas
costeras, bahías
semicerradas,
estuarios salinos
Playas
arenosas,
manglares,
marisma,
planicie
de
marea
Erosión y acreción en
acantilados y línea de
costa (m/año)
> 3
1 a 3
-1 a 1
-1 a -3
< - 3
Pendientes de zonas de
playas (grados)
> 8
6 a 8
4 a 6
2 a 4
< 2
Cambios relativos del
nivel de mar (mm/año)
< 1,8
1,8 a 2,5
2,5 a 3
3 a 3,4
> 3,4
Altura media de olas
(m)
< 0,3
0,3 a 0,6
0,6 a 0,9
0,9 a 1,2
> 1,2
Rango de marea media
(m)
> 6
4 a 6
2 a 4
1 a 2
< 1
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Cálculo de índice de vulnerabilidad costera
Tipo de Geomorfología costera
La franja de estudio tiene 510 m en el límite de la urbanización Balsamaragua.
Acorde al Mapa geológico de la República del Ecuador, 20017 y la ubicación de la zona de estudio
Parroquia Crucita), se presenta un tipo de suelo Mvg formación Villignota, Lutitas y Areniscas.
La zona de estudio se presenta en un acantilado frente al mar con alta evidencia de deformación
costera en función a imágenes satelitales de construcción colindante destruida por la erosión costera.
Erosión y acreción en acantilados y línea de costa
Para esta fase de trabajo, se usaron imágenes satelitales de sensores remotos desde google earth de
los años 2011 y 2019, fotos áreas a escala 1: 60.000 y orthofotos a escala 1: 10.000 de los años
1984 y 2012, permitieron estimar la tasa de erosión marina y acreción sedimentaria en los límites de
marea alta y de acantilados costeros. Los avances o retrocesos de la línea de costa dependen por lo
tanto de los aportes continentales o erosiones marinas por las altas energías de las olas. La posición
geográfica de los rasgos de planicies inundables ha sido diferenciada como planicies litorales y
flechas litorales por su influencia directa con las ondas marinas, las planicies aluviales con influencia
de ríos y arrastres de depósitos coluviales en zonas de quebradas entre colinas.
Tabla 2. Datos para cálculo de erosión y acreción en acantilados y línea de cota (m/año)
Periodo 2011-2019
X
(m)
20011-2019
(m)
Y
(m/a)
Promedios de linea
Por zona
0
-11,62
-1,45
30
-6,22
-0,78
60
-9,87
-1,23
90
-9,67
-1,21
120
-11,85
-1,48
150
-5,89
-0,74
180
-7,14
-0,89
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210
-5,62
-0,70
-0,81
240
-3,38
-0,42
270
-5,31
-0,66
300
-4,69
-0,59
330
-4,88
-0,61
360
-4,69
-0,59
390
-5,89
-0,74
420
-4,35
-0,54
450
-6,20
-0,78
480
-4,80
-0,60
510
-5,12
-0,64
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Figura 1. Datos de erosión y acreción en acantilados y línea de cota (m/año)
Análisis: De acuerdo al presente gráfico como longitud de estudió se tomó 510 m de la playa de la
parroquia Crucita del Cantón Portoviejo, en donde la longitud antes mencionada se la dividió en 18
zonas iguales, para lo cual se obtuvo la distancia entre la línea de cota correspondiente al año 2011
y la línea de cota del año 2019, de acuerdo a las distancias obtenidas se realizó el cálculo y se obtuvo
el valor promedio de -0.81metros para lo cual hace referencia a que existe erosión en la zona de
estudio.
Pendientes de zonas de playas
Planicies y pendientes poco inclinadas entre 0 a 8° corresponde a zonas bajas de planicies
inundables, terrazas fluviales y flechas litorales. Los suelos coluviales han sido delineados en zonas
entre colinas y depresiones de quebrados aluviales, con inclinación moderadas de 8 a 16° atribuidas
a los coluviales antiguos, mientras que valores más altos entre 17 a 55° corresponde a relieves
escarpados y muy escarpados de colinas.
Cambios relativos del nivel de mar
Los datos instrumentales del nivel de mar, recogidos con mareógrafos y altímetros satelitales
indican diferencias en los valores medidos entre 1901 y 2010, es muy probable que la tasa media
de elevación promedio mundial del nivel del mar haya sido de 1,7 mm/año (1,5 a 1,9 mm/año).
Desde 1971 y 2010, con un promedio de 2,0 mm/año (1,7 a 2,3 mm/año); y entre 1993 y 2010 de
3,2 mm/año (2,8 a 3,6 mm/año). Es probable que también se registraran tasas altas entre 1920 y
1950 (IPCC, 2013).
La combinación de la pérdida de masa de los glaciares y la expansión térmica del océano provocada
por el calentamiento da razón de aproximadamente el 75% de la elevación observada del nivel
medio global del mar desde 1970 (nivel de confianza alto). Durante el período 1993-2010, la
elevación media mundial del nivel del mar coincide, con un nivel de confianza alto, con la suma de
las contribuciones observadas de la expansión térmica del océano debida al calentamiento (0,8 a
1,4 mm/año), y de los cambios en los glaciares (0,39 a 1,13 mm/año), el manto de hielo de
Groenlandia (0,25 a 0,41 mm/año), el manto de hielo de la Antártida (0,16 a 0,38 mm/año) y el
almacenamiento terrestre de agua (0,26 a 0,49 mm/año) (IPCC, 2013). Todas estas contribuciones
suman de 2,3 a 3,4 mm/año. Para los análisis de índice de vulnerabilidad costera en la costa norte
del Ecuador, se empleará una tasa de elevación de nivel de mar de 2.8 mm/año.
Altura media de olas
Este parámetro es obtenido desde la estación de la ciudad de Manta, los oleajes moderados
provienen del pacifico sur. Los sitios revisados fueron de tide-forecast, (https://www.tide-
forecast.com/), myforecast (https://www.myforecast.com/), y de control de condiciones de oleajes
proporcionado por el Inocar. El valor de altura promedio de ola de 0.7 m (entre 0.25 a 1.1 metros y
olas de arribo con periodos de 12 a 14 segundos), es considerado en este análisis.
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Figura 2. Valor de altura media de olas obtenida por el Inocar
Rango de marea media
Los datos de altura de mareas referidas a un nivel de referencia denominado MLWS por sus siglas
en inglés (promedio de mareas de bajamares de sicigia), es obtenido desde el Website del Inocar
(www.inocar.mil.ec). La estación mareógrafo de Manta, es la más cercana a la parroquia Crucita,
indicando un valor medio de marea de 3.34 m (2.28 a 4.52 m).
Figura 3. Datos de marea media obtenidos por el Inocar
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Figura 4. Estudio realizado en google earth
Tabla 3. Valoración calculada para la técnica CVI para la franja costera Urbanización
Balsamaragua
Parámetros
Muy Bajo
Bajo
Moderado
Alto
Muy Alto
1
2
3
4
5
Tipo de
Geomorfología
costera
Acantilados
de rocas
volcánicas
Acantilados
medios y
altos,
sedimentarias
Planicie
litoral,
dunas,
acantilados
bajos
Playas gravas,
desembocadura
de río, lagunas
costeras, bahías
semicerradas,
estuarios salinos
Playas
arenosas,
manglares,
marisma,
planicie de
Marea
Erosión y
acreción en
acantilados y
línea de costa
(m/año)
> 3
1 a 3
-1 a 1
-1 a -3
< - 3
Pendientes
de zonas
de playas
(grados)
> 8
6 a 8
4 a 6
2 a 4
< 2
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Cambios
relativos del nivel de
mar (mm/año)
< 1,8
1,8 a 2,5
2,5 a 3
3 a 3,4
> 3,4
Altura media de
olas (m)
< 0,3
0,3 a 0,6
0,6 a 0,9
0,9 a 1,2
> 1,2
Rango de marea
media (m)
> 6
4 a 6
2 a 4
1 a 2
< 1
Discusión
El uso del índice de vulnerabilidad costera para el estudio de los puntos débiles de la costa, es
una metodología que se ha desarrollado en las últimas décadas. Una de las ventajas es la rapidez
de localizar áreas costeras relativamente concretas (Ibarra Marinas et al., 2020), con gran
vulnerabilidad a eventos. Muchos autores destacan que el índice de vulnerabilidad costera
presenta una gran diferencia en la escala de los datos que se utilizan para crear los índices, de
manera que permiten simplificar modelizaciones robustas y aplicarlas en áreas relativamente
pequeñas.
Existen diferentes modelos de vulnerabilidad en las que se incluyen algunas variables que no
aparecen en los modelos originales, uno de los problemas de la incorporación de variables
en los índices es el aumento de la asimetría (Fernández et al., 2017). Aunque todas las variables
del índice están asociadas a factores que contribuyan a cambios costeros, la contribución de
determinadas variables lo hacen en mayor medida que otras, esta sobredimensión puede ser
corregida a partir de la ponderación de variables lo que permite representarlas en función de su
importancia.
Conclusión
Las categorizaciones de niveles de riesgos según los CVI (costal vulnerability index) son
intervalos con los siguientes valores: muy bajos, de 1 a 3, bajos de 3 a 5, moderado de 5 a 7,
alto de 7 a 9, y muy alto de 9 a 12.
Tabla 4: Cálculo del CVI
Site
Geomorp
hology
Shoreline
change
rate
(m/year)
Coastal
slope
(deg)
Relative
sea-level
change
(mm/year)
Mean
wave
height (m)
Mean tide
range (m)
Vulnerability
/ CVI
Crucita
Acantilados
medios y
altos,
sedimentari
as
-1 a 1
6 a 8
2,5 a
3
0,6 a
0,9
2 a 4
Alto
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Assigned
value
2
3
2
3
3
3
7,35
La tabla 4, indica los valores de los parámetros calculados en este análisis con CVI de 7.35
“Alto”, siendo este dato de relevancia para el análisis de la factibilidad de construcción de
proyectos habitacionales asentados en esta zona costera.
Es necesario considerar propuestas para mejorar el índice de vulnerabilidad como la protección
con muros de piedra escollera sobre la línea costera, espigones de piedra paralelos a la línea
costera (como en Puerto Bolívar), espigones desde la línea costera a mar adentro propuestas
que permitan mitigar los efectos de erosión registrados en el cálculo del CVI.
1. Bibliografía
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Complutense, 40(2), 373-392. https://doi.org/10.5209/aguc.72979