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