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RESUMEN
Chile es un país eminentemente marítimo, cuyo desarrollo ha estado ligado estrechamente al uso del borde costero y del océano adyacente. Recientemente esto se ha reflejado tanto en el uso creciente de bahías y puertos para el transporte marítimo, como en el uso de canales, fiordos y bahías para la actividad acuícola. De igual modo, diversas regiones a lo largo del litoral se han visto afectadas considerablemente por el incremento de las actividades turísticas y de recreación. El gran desarrollo de estas actividades, junto al incremento natural de las ciudades costeras y el consiguiente incremento de sus desechos, ha tenido un enorme impacto sobre el medioambiente marino a lo largo de la costa de Chile.
Distintos sectores de la sociedad reconocen que un desarrollo económico sostenido y sustentable requiere de un adecuado manejo y cuidado del medioambiente. En particular, el uso correcto de las zonas costeras demanda el conocimiento del ambiente físico marino, es decir, el conocimiento de la circulación marina, de su variabilidad y de los procesos de difusión y mezcla responsables de renovar las aguas costeras y de mantener aptas sus propiedades físico-químicas, tanto para actividades acuícolas como recreativas. Por otra parte, la información de corrientes es fundamental para la navegación segura en canales y estrechos del sur de Chile. Esta información es imprescindible en casos de emergencias derivadas de accidentes marinos, tales como derrames de petróleo o sustancias químicas en zonas costeras. La planificación y evaluación de las actividades portuarias, así como el desarrollo de obras de ingeniería costera, requieren continuamente, además de información de corrientes, las características de las olas.
En Chile, al igual que en la mayor parte de los países de la región, los estudios oceanográficos costeros aplicados a problemas de ingeniería o medioambientales presentan importantes aspectos deficitarios. Ellos se basan en observaciones puntuales que sólo permiten obtener una visión parcial, comúnmente poco confiable, difícil de interpretar y por lo tanto inadecuada para tomar medidas concretas de manejo u otras decisiones relevantes. Por otra parte, los modelos numéricos hidrodinámicos son una herramienta muy poderosa para analizar el comportamiento de cuerpos de aguas costeros. Sin embargo, su habilidad para representar condiciones reales depende críticamente de la calidad de la información que se les proporcione.
En el presente proyecto se propone desarrollar un sistema integrado de registro de corrientes y olas, aplicado al monitoreo, la modelación y el diagnóstico de bahías, fiordos y zonas costeras. Este sistema combinará métodos de observación remotos e in situ de última generación, únicos en Suramérica, y modelación numérica. La base del sistema de observación consiste en dos radares de alta frecuencia que permiten medir continuamente, desde la costa y en tiempo real, el campo superficial de las corrientes marinas y las características de las olas superficiales (altura y dirección de propagación) en un área aproximada de 50km x 50km. Estas mediciones serán complementadas con observaciones de la estructura vertical de las corrientes basadas en correntómetros perfiladores acústicos Doppler y sensores de temperatura y salinidad. La información recolectada será incorporada en un modelo numérico para reproducir en forma realista el campo de velocidades a diferentes profundidades, el transporte advectivo y la mezcla turbulenta en la zona de estudio. Por su parte, las observaciones de olas y su distribución espacial serán empleadas para mejorar las predicciones y alimentar modelos de propagación. Basados en las observaciones y los resultados de la modelación se establecerán los patrones típicos de circulación de las zonas de estudio para estimar tiempos de residencia, patrones de difusión y transporte de sustancias pasivas, lo que permitirá determinar los sitios óptimos para la instalación de emisarios u otras estructuras costeras. Además, mediante el sistema de observación remoto, se podrá monitorear el campo de corrientes y olas superficiales para operaciones marinas de emergencia o para la navegación en regiones de corrientes intensas como canales y estrechos. Como parte del proyecto se propone implementar tres experimentos piloto en importantes regiones del país: Bahías de Concepción y de Valparaíso, y Golfo de Ancud.
Los diferentes productos generados por el presente proyecto contribuirán decisivamente a mejorar la planificación del uso de regiones costeras, reduciendo por una parte el impacto negativo de éste sobre el medio ambiente, y por otra el riesgo de condiciones ambientales adversas sobre las actividades de acuicultura, de ingeniería, portuarias y de recreación. El sistema de observación es móvil, permitiendo dar servicio en diferentes regiones del país y en otros países de la región. Además, es independiente de las condiciones meteorológicas imperantes en la zona de estudio, factor habitualmente limitante en los sistemas tradicionales, y en su configuración básica no necesita tiempos de buque, lo que disminuye los costos de operación.
La aplicación de esta nueva tecnología de observación remota, junto con los avances en el ámbito de modelación en zonas costeras, incluyendo el desarrollo de asimilación de datos en modelos numéricos, abre nuevas líneas de investigación en oceanografía física observacional y modelación numérica de problemas costeros. Mediante la participación de investigadores y alumnos tesistas en estos problemas, el proyecto contribuirá al reforzamiento de los programas de postgrado en Física y Oceanografía, de las carreras de pregrado en Física e Ingeniería Física de la Universidad de Concepción, y a la capacitación de personal de las instituciones participantes. |