ARTÍCULOS

Alteración de la dinámica costera por efecto de la explotación de arena de playa, partidos de General Alvarado y Lobería, provincia de Buenos Aires

 

Silvia C. Marcomini ^* y Rubén A. López ^{* +}

^* Departamento de Geología. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires. Ciudad Universitaria. Pab II, 1428 Capital Federal, República Argentina.(scm@tango.gl.fcen.uba.ar)
⁺ Departamento de Costas y Medio Ambiente, Municipalidad de La Costa. Av. Costanera 8001, 7108 Mar del Tuyú, República Argentina.

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Resumen

Se investigó el efecto producido por la extracción de arena de playa de la cantera ubicada 2 km al suroeste de Centinela del Mar (partido de Lobería) sobre la dinámica, morfología y textura de las playas localizadas entre Miramar y el Arroyo Nutria Mansa. Asimismo, se evaluó el efecto de la recuperación de las playas en la zona de extracción y en sectores aledaños (caso tipo: Mar del Sur), luego del cese de las tareas de explotación en junio de 1997. La actividad minera afectó una extensión de 1.800 m de playa, sobre una superficie de 200.000 m2 y un volumen estimado en 150.000 m3 de arena. Las tareas de extracción minera se realizaban principalmente de los sectores de berma y playa frontal y abarcaban un extensión de 900 m a lo largo de la línea de ribera. Se detectó un incremento brusco en la velocidad de retroceso de la costa durante el período 1984-1997, en todas las localidades monitoreadas, en concordancia con el inicio de las actividades mineras en la playa en el año 1988. Por otro lado estas velocidades de retroceso aumentan hacia el sitio de extracción. Los análisis texturales comparativos entre los años 1981 y 1998, han evidenciado un incremento en el tamaño de grano y en la desviación estándar (peor selección), lo cual estaría indicando un aumento en las condiciones erosivas. La asimetría ha presentado valores más positivos en la playa frontal. Los análisis morfológicos, texturales y las observaciones de campo demuestran que la explotación del yacimiento generó una onda erosiva que se desplaza hacia el noreste en el sentido de la deriva litoral. El efecto de la explotación produjo una disminución en la saturación de las corrientes litorales favoreciendo en consecuencia la degradación de los depósitos arenosos e incrementando la velocidad de retroceso de los acantilados, en especial de aquellos friables como las costas de dunas. Las evidencias morfológicas que corroboran este hecho son: el hallazgo de numerosas plataformas de abrasión desprovistas en su totalidad de sedimentos arenosos en sectores donde antiguamente existían depósitos de playa, formación de escarpas en dunas actuales, remanentes de dunas aislados en sectores de playa, cortes de senderos vecinales por acantilados activos y extensión de la actual zona intermareal hacia sectores con edificaciones que antes quedaban fuera de su influencia. La evaluación efectuada luego de un año del cese de las actividades de explotación de la cantera en el área de extracción ha dado como resultado un balance sedimentario positivo (acumulación), a lo largo de los 900 m de playa que ocupaba la muesca de extracción. Las tasas sedimentarias registradas de noreste a suroeste respectivamente son las siguientes: perfil 1: neutro, perfil 2: 25,94 m2/m, perfil 3: 41,69 m2/m, perfil 4: 21,00 m2/m, perfil 5: 18,59 m2/m. Se estimó una acumulación neta de 23.300 m3. La recuperación de las playas aledañas al sector de mayor erosión fue estudiada tomando como caso tipo las playas de Mar del Sur. Se detectó un balance anual levemente negativo (-554 m3) para Mar del Sur luego del cese de las actividades mineras, con un sector de acumulación localizado en el centro de la bahía (+3.176 m3), un sector erosivo al noreste (-3.261 m3) y con un balance negativo de menor magnitud asignado, por las variaciones morfológicas registradas, al efecto del espigón (-486 m3). Si se descarta la influencia de la estructura el balance total es prácticamente neutro (-68m3). La comparación con balances anuales determinados por otros autores (Isla et al., 1997), las características morfológicas de la costa de Mar del Sur, y la acreción registrada principalmente en el centro de la bahía, podrían indicar que la erosión ha sido levemente atenuada luego del cese de la explotación. La construcción de un espigón en el último año, generó una alteración muy localizada sobre una superficie de 5.000 m2 y se considera que no afectó significativamente el balance sedimentario total calculado para Mar del Sur. Se sugieren recomendaciones para minimizar el impacto ambiental generado por las tareas de explotación.

Palabras claves: Extracción de arena de playa; Dinámica morfosedimentaria; Erosión costera.

Extended abstract

The effects on the dynamics, morphology and texture of the beaches between Miramar and Nutria Mansa creek produced by beach mining activities in a sand pit located 2 km southwards from Centinela del Mar were analyzed. Also the beach recovery since the end of the sand exploitation in July 1997 was evaluated for mining area and for the case studied: Mar del Sur. The mining activity affected an area of 200.000 m2, with an extension of 1.800 m along the coast, with a sand volume estimated in 150.000 m3. The sand was mainly extracted from the berms and foreshore. A rapid increased in the coastal retreat has been detected for all the localities studied since 1984 in coincidence with the beginning of the mining activities on the beach. Otherwise the backward movements rates of the coastline decrease with the proxioity to the mining site. A decrease in mean grain-size and an increase in standard deviation was observed from the comparisson of grain-size analysis performed in 1956 and 1998. It indicated an increase of the erosive power of littoral currents during this period. An increase in the positive skewness was also detected in the foreshore during the same period. The morphologic studies, the grain size analysis and field observations showed that the sand mining generated an erosive wave which was moving northward in the direction of the littoral currents. The sand exploitation from the beach produced a decrease in the littoral current saturation favoring the degradation of the beach sand deposits and increasing cliff retreat, mainly of those carved over dunes. Several morphologic evidences indicated active erosion: - Wave cut platforms with no sand cover where ancient beaches were described. - Active scarp formation in present foredunes. - Isolated dune relicts on the beach. - Displacement of the intertidal beach to the seafront housing area. - Roads cut by active cliffs. The beach recovery induced by the sand mining after closure of the mining activities was studied considering the case type at Mar del Sur. An accumulative sedimentary budget, was recorded in the exploitation area for all the profiles, after a year of the interruption of the mining activities on the beach along 900 m. The budgets obtained from northeast to southwest are: profile 1: none, profile 2: 25,94 m2/m, profile 3: 41,69 m2/m, profile 4: 21,00 m2/m, profile 5: 18,59 m2/m. A net accumulation of 23.300 m3 was estimated. An annual negative budget of -554 m3 at Mar del Sur beach was detected after the interruption of the sand mining activities in July 1997. An accumulative sector located in the middle of the bay was observed with a positive budgets of 3.176 m3 as well as an erosive zone at the north with a negative budget of -3261 m3. Near the groin a small erosive zone was observed with a negative sedimentary balance of -486m3. The total budget of the bay is neutral (-68 m3) if the erosive effect of the groin is discarded. The comparison of the annual budget obtained by other authors, the morphologic features of the coast and the accumulation budgets registered in the middle of the bay may imply that the beach erosion was attenuated after the closure of explotation.

Key words: Beach sand mining; Sedimentary dynamics; Coastal erosion.

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INTRODUCCIÓN

El objetivo del estudio consiste en evaluar el efecto erosivo que produjo la extracción de arena de playa por las actividades mineras realizadas en el partido de Lobería (al suroeste de arroyo Nutria Mansa), entre la desembocadura del arroyo Nutria Mansa y la ciudad de Miramar, en una extensión de aproximadamente 50 km a lo largo de la costa (figura 1). Asimismo, se intenta evaluar y cuantificar la recuperación de las playas luego de transcurrido el primer año del cese de las actividades de extracción en dicha cantera en julio de 1997. Del estudio se aportan datos de evaluación y mensura del medio físico para la diagnosis ambiental costera actual, los cuales serán de interés primordial como elementos de juicio válidos para la futura planificación urbana, ordenamiento territorial y futuros controles de erosión de costas y de playas. Se sugieren recomendaciones para mitigar los fenómenos erosivos inducidos en áreas costeras por la explotación minera. La actividad minera se inició al sudoeste del arroyo Nutria Mansa (partido de Lobería), a partir de su aprobación en el año 1988, en coincidencia con la finalización de la explotación en los partidos de General Alvarado, General Pueyrredon y Mar Chiquita (Ley 8.758, provincia de Buenos Aires).

Figura 1. Mapa de ubicación.
Figure 1. Location map.

En el tramo de costa en estudio existían dos sitios de explotación minera donde se extraían sedimentos arenosos del sector costero y de la playa.
Ellos son :
- Cantera localizada 2 km al suroeste de Centinela del Mar, en la desembocadura del arroyo Nutria Mansa. En este sector se realizó una intensa extracción de arena de la zona de playa, especialmente de las bermas y playa frontal. Se estimó que la arenera afectó 1.800 m de playa sobre una superficie de 200.000 m² , con un volumen estimado en 150.000 m³. La explotación generó una muesca de aproximadamente 900 m a lo largo de la playa. Las actividades mineras en la cantera se iniciaron en el año 1988 y cesaron en julio de 1997.
- Cantera perteneciente a Cerámica San José, localizada entre Miramar y Mar del Sur, la cual ejerce su extracción sobre el campo de dunas inactivo, no afectando la hidrodinámica litoral. La misma continúa en actividad.

La costa localizada entre Miramar y Centinela del Mar se caracteriza por ser una costa cohesiva de erosión (Anglin et al., 1993), la cual presenta en su mayor extensión acantilados activos. En el sector de estudio se reconocieron acantilados labrados sobre arenas no consolidadas (Dunas) y sobre limolitas calcáreas con intercalaciones de «tosca» calcretes. Las mareas son micromareales con régimen de tipo semidiurno con desigualdades diurnas cuya amplitud media es de 0,82 m y máxima de 1,57 m (Sicigias). La altura máxima alcanzada en pleamar es de 1, 88 m y la media de 1,34 m mientras que la bajamar más baja es de 0,15 m y la media de 0,52 m (SHN, 1998). Las playas están expuestas a la acción directa del oleaje con dos direcciones principales de incidencia de los trenes de olas provenientes del sur y sureste, lo que origina una corriente de deriva litoral neta hacia el noreste. La hidrodinámica litoral está condicionada por las fases paroxísmicas asociadas a condiciones de tormentas extraordinarias con un incremento del nivel del mar (surge storms), las cuales no poseen una periodicidad probable, aunque tienen mayor magnitud durante el verano en el litoral Atlántico (SHN, 1999).
El perfil de playa evidencia configuraciones diversas dependiendo del tipo de espaldón de playa existente (López y Marcomini, 1999). Las playas asociadas a acantilados activos son angostas y desarrollan configuraciones variadas. Generalmente carecen de bermas estables y están asociadas a plataformas de abrasión. Las playas de mayor desarrollo por lo general presentan pendientes variables entre 0,73 y 1,59 grados y anchos que oscilan entre 97m y 270 m. La zona intermareal posee entre 55 y 98 m de ancho y pendientes de 2,04 a 3,06 grados. Los perfiles de playa se caracterizan por presentar una berma estable de 50 a 60 m de longitud y de aproximadamente 0,6 m de altura localizada a una cota de 3 m sobre el nivel medio de bajamares. Frecuentemente se reconocen barras de lavado de 20 a 30 m de longitud y de 0,2 a 0,3 m de altura. El ancho de la zona de rompiente (“breaker”) oscila de 20 a 50 m y la zona de desplazamiento (“surf”) abarca una extensión de aproximadamente 100 m. La amplitud de ambas zonas se encuentran controlada por la existencia de plataformas rocosas de extensión variada.

METODOLOGÍA

Se realizaron tres campañas en abril y mayo de 1997 (durante la explotación), y en julio de 1998 (luego de más de año de finalizada), en las cuales se efectuaron mapas morfométricos costeros, topográficos y perfiles de playa en los siguientes sitios de observación (Figura 1): Baliza Punta Hermengo,Vivero F. Ameghino, Mar del Sur (centro), Mar del Sur (calles 90 a 92), Centinela del Mar y Arenera al suroeste del Arroyo Nutria Mansa. Los datos fueron relevados con una estación de trabajo Geodimeter y transferidos a una computadora personal utilizando el programa Geodimeter Surveying Tools, versión 1,0. Los mapas topográficos y perfiles de playa se confeccionaron con el programa SDRmap versión 4.0 y SDRprofile. La interpretación geomorfológica del sector costero se efectuó sobre la base de fotografías aéreas correspondientes al año 1967 a escala 1:20.000, pertenecientes al Instituto de Tecnología Agropecuaria. Las variaciones en la morfología costera se evaluaron comparando fotos aéreas de los distintos sitios de observación correspondientes a los siguientes años: 1957 (Instituto Geográfico Militar, escala 1:35.000), 1967 (Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, escala 1:20.000), 1980-84 (Dirección de M.O.S.P., provincia de Buenos Aires, GEODESIA, escala 1:20.000).
Los rangos de retroceso de la costa fueron estimados a partir de las fotografias aéreas mencionadas anteriormente para los diferentes sitios de observación. Dada la inexistencia de vuelos en los últimos años, para cuantificar el retroceso de la costa con valores actualizados, se midió la distancia a puntos de referencia localizados en las fotografías más antiguas. Los sedimentos de playa fueron muestreados en aquellos sitios que podrían ser afectados en forma directa por la extracción de arena y donde se disponía de datos granulométricos previos de arenas de playa y médano para poder estimar la existencia de un cambio significativo en las características texturales de los sedimentos. Las muestras que se obtuvieron son representativas de la zona superficial de los sedimentos de playa, no más de 5 cm de profundidad. Las tareas de laboratorio consistieron en el lavado y desagregación de los sedimentos. Con posterioridad los materiales fueron sometidos a sucesivos cuarteos con la finalidad de obtener muestras representativas con un peso de entre 60 y 100 g. El análisis granulométrico se efectuó por tamizado con Ro-tap durante 15 minutos, la escala utilizada fue raíz cuadrada de dos. Por último se calcularon los porcentajes en peso de las clases granulométricas y los porcentajes acumulativos, y se realizaron histogramas y curvas de frecuencia acumulativa en papel de probabilidad.
Los coeficientes estadísticos se obtuvieron mediante el programa GRANUS, del cual se utilizaron los valores de media, desviación estándar, asimetría y agudeza obtenidos por el método gráfico de Folk & Ward (1957). El análisis estadístico se completó con la consideración de los valores de moda y mediana para cada muestra. Se confeccionaron curvas de retroceso de la línea de costa y de playa y se estimaron las velocidades por aproximación a una curva de regresión lineal, por el método de cuadrado mínimos. Con los resultados obtenidos se realizaron los siguientes mapas y perfiles (López y Marcomini, 1997):
- Mapa geomorfológico: Miramar-Mar del Sur y Mar del Sur-Centinela del Mar.
- Mapa morfométrico costero: Vivero, Mar del Sur (centro), Mar del Sur (sur) y Arenera Arroyo Nutria Mansa.
- Perfiles de playa: Baliza Punta Hermengo, Vivero, Mar del Sur (centro), Mar del Sur (sur) y Arenera Arroyo Nutria Mansa.
- Mapas topográficos: Mar del Sur (centro) y Arenera Arroyo Nutria Mansa.

CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA DE LOS SITIOS PATRÓN

Se ha realizado una caracterización morfológica y topográfica de distintos puntos de observación (Fig. 1), localizados a lo largo de 50 km de costa. Estos sitios fueron seleccionados por cumplir alguna o ambas de las siguientes condiciones:
1. Sitios con registros históricos que pudieran ser utilizados como patrón para cuantificar cambios morfológicos, volumétricos y texturales.
2. Sectores donde las características morfológicas propias pudieran servir para efectuar modelos de comportamiento de los distintos sectores de playa y tipos de costa frente a variaciones hidrodinámicas.
A continuación se describen las características morfológicas de los distintos puntos de observación de noreste a sudoeste.

Baliza Punta Hermengo
La baliza ubicada en Punta Hermengo fue utilizada como punto fijo para la realización del perfil de costa del sector norte del estudio. La costa se caracteriza por presentar acantilados activos de 5 a 7 m de altura con plataformas de abrasión bien desarrolladas cubiertas casi en su totalidad por depósitos de playa se pueden encontrar pequeñas cavernas al pie de las escarpas. Durante las tormentas la base de los acantilados es sometida a la acción del mar.

Vivero F. Ameghino
Las mediciones se realizaron con el objeto de caracterizar morfológicamente playas de acreción donde el acantilado fue cubierto por depósitos eólicos y donde se desarrollaron playas típicas de costas con dunas (Fig. 2A). Esta morfología costera fue descripta por Isla (1997) para la barrera austral en las cercanías a Necochea, así como también la presencia de rampas de dunas. Se realizó un mapa, un esquema morfológico y dos perfiles paralelos entre sí y perpendiculares a la línea de costa (López y Marcomini, 1997). En este sector de costa las playas son extensas y presentan una berma estable en la zona de la playa distal y una barra estacional en la playa frontal. Este esquema, de berma estable y barra estacional, fue reconocido en playas que no son afectadas por fenómenos erosivos inducidos (Marcomini y López, 1996). En este sector de costa no se pudo localizar ningún sistema de referencia para medir y comparar con fotogramas de años anteriores y obtener el ritmo preciso de erosión o de acreción.

Figure 2. Sitios de observación y medición. A) Vivero F. Ameghino. B) Mar del Sur. C) Calle 92. D) Centinela del Mar. E) Arenera, al suroeste de la desembocadura del arroyo Nutria Mansa.
Figure 2. Measure and observation sites. A) Vivero. B) Mar del Sur. C) Calle 92. D) Centinela del Mar. E) Sand mining site.

Mar del Sur (centro)
En este sector se realizó un mapa topográfico a detalle del cual se obtuvieron 5 perfiles de playa para caracterizar los cambios morfológicos. Se utilizó como punto fijo la esquina sureste del Hotel Boulevard Atlántico. El mismo punto que se usó para cuantificar el retroceso de la costa en los fotogramas de los distintos años. El mapa se realizó entre el A. la Tigra y el A. La Carolina (Fig. 1), donde la costa tiene las características típicas de una costa de cabos y bahías. Las salientes acantiladas labradas en afloramientos de limos entoscados, sus respectivas plataformas de abrasión y los niveles de terrazas dieron protección a la bahía permitiendo su colmatación con sedimentos arenosos (playas). La evolución natural de este paisaje consiste en la erosión de los extremos (acantilados que actúan como cabos) simultáneamente con el relleno de la bahía; una vez que se rectifica la costa empieza un retroceso uniforme de la misma. Isla et al. (1997) reconocieron que los balances de erosión-acumulación en esta localidad fueron sesgados por el efecto del arroyo La Tigra. Dentro del sector de playa estudiado se reconocieron bermas estables y estacionales de escaso desarrollo. Es evidente la pérdida de arena en la zona intermareal que descubre plataformas de abrasión. Otro rasgo erosivo es la presencia de dunas modernas aisladas y erosionadas en sectores medios de la playa (Fig. 2B).
La antigüedad del Hotel Atlántico permitió comparar en los tres fotogramas (1956, 1967 y 1984) la distancia del mismo con respecto al registro de alta marea. A fines del año 1997 se construyó un espigón de bloques de cuarcita de tipo sub-sumergido, al noreste de la desembocadura del arroyo La Tigra, con el objeto de encauzar el tramo de su desembocadura. Este tipo de estructura fue estudiado para el partido de La Costa (López y Marcomini, 1993), determinándose que el mismo produce una interrupción parcial de la deriva litoral y su mayor efectividad se limita a los períodos de tormenta. Ya que durante los mismos la franja de máximo transporte por deriva litoral se desplaza hacia el continente, siendo interceptada por el espigón. Los depósitos generados son de poca magnitud y baja estabilidad, razón por la cual se considera que sus efectos son poco significativos en los balances sedimentarios. Los cambios morfológicos del sector aledaño al espigón entre los años 1997 (previo a la construcción) y 1998 (con posterioridad), evidencian que el área de acumulación-erosión generada es de 5.000 m² y su efecto se detecta hasta una distancia de 100 m al noreste de la estructura (Figura 11). El área de acumulación es equivalente a la de erosión y se estimó en 2.500 m². Esto indica que el sector de playa modificado por el espigón es poco significativo con respecto a los 56.000 m² del área comparada. Asimismo los perfiles utilizados para los balances anuales se encuentran fuera del sector afectado por el espigón, con excepción del perfil 4 (Figura 11), con un balance negativo, el cual fue atribuido al efecto erosivo de la estructura. Por otro lado se estimó que el balance sedimentario ocasionado por el espigón es neutro, ya que la acumulación es semejante a la erosión generada dentro de la bahía.

Figura 11. Mapa topográfico de la playa de Mar del Sur luego de 1 año del cese de las tareas de explotación de la cantera de Centinela del Mar. En el mismo se distinguen la respuesta de la playa y los balances sedimentarios correspondientes. Asimismo se expone la posición de los perfiles comparativos.
Figure 11. Topographic map of Mar del Sur beach after a year of the interruption of the mining activities. It shows the beach response, the acccumulative and erosive sites recognized and their sedimentary budgets. It also exposes the comparison between tranverse profiles.

Mar del Sur sur (calles 90 a 92)
En este sector de costa se relevó un mapa topográfico del cual se obtuvieron 4 perfiles de playa y un esquema morfológico (López y Marcomini, 1997). Se observaron varios niveles de plataformas de abrasión descubiertas y una marcada escarpa labrada sobre las dunas (Fig. 2C), lo que indica un rápido cambio en las variables que regulaban la dinámica en este sector, sin permitir que el paisaje se ajustara a las nuevas condiciones.

Centinela del Mar
El sector se caracteriza por una costa acantilada labrada sobre limos entoscados del Pampeano. Al pie del mismo se desarrolla una extensa plataforma de abrasión cubierta por sedimentos de playa. Se detectó la presencia de una barra de lavado (Fig. 2D). Para controlar el retroceso de la costa se midió la distancia entre el antiguo hotel de Centinela del Mar y el borde del acantilado.

Arroyo Nutria Mansa
En este sector de costa se relevó un mapa topográfico sobre una longitud de costa de aproximadamente 3 km, centrado en la zona de explotación (Fig. 3) . El sector sur de esta zona presenta un acantilado inactivo parcialmente cubierto por depósitos eólicos. Se observó la pérdida de espesor del depósito de playa por efecto de las tareas mineras, que hace que las plataformas queden casi en su totalidad al descubierto (Fig. 2E). Asimismo las tareas de explotación han generado una muesca de extracción que desplazó la línea de ribera hacia el continente unos 150 m, generando una entrante de aproximadamente 900 m a lo largo de la costa (Figs. 2E y 3). Las áreas situadas al norte de la zona de extracción se caracterizan por acantilados activos con claros fenómenos erosivos en sus escarpas (formación de pequeñas cavernas y deslizamientos en los frentes) y plataformas de abrasión totalmente descubiertas. El punto fijo tomado para el relevamiento del mapa fue el cruce de alambrados que se encuentra al final del camino de acceso a la cantera y posteriormente referido a una curva de acceso a la localidad de Centinela del Mar para poder compararlo con el resto de los fotogramas.

Figura 3. Mapa topográfico de la zona de extracción, 1997.
Figure 3. Map of the sand mining area, 1997.

RETROCESO DE LA LÍNEA DE COSTA

Se determinaron los retrocesos de la línea de costa para los distintos sitios de observación (Fig. 1), donde se disponía de puntos fijos anteriores al año 1956. Se midieron distancias a puntos de referencia localizados en las fotografías aéreas de los años 1956, 1967 y 1984. Los puntos de referencia utilizados para cada localidad fueron los siguientes. Arenera: distancia entre el poste alambrado correspondiente a la curva del camino de acceso a Centinela del Mar y la línea de costa. Centinela del Mar: distancia entre el antiguo hotel de Centinela del Mar y el borde del acantilado. Mar del Sur sur: distancia entre la línea de edificación al sur de la calle 90 y el borde del acantilado. Mar del Sur: distancia entre la esquina sureste del hotel Atlántico y la costa (pie de duna). Baliza Punta Hermengo: distancia entre la baliza y el acantilado. Los datos correspondientes al año 1997 se obtuvieron por mediciones de campo con una estación total de trabajo (distancia entre dos puntos). Los resultados se exponen en la Tabla 1.

Tabla 1. Variación de las distancias a la línea de costa desde los distintos puntos de referencia.
Table 1. Distances to the coastline from different observation sites along the coast.

Posteriormente se representó para cada localidad la distancia en función del tiempo para poder así estimar la velocidad de retroceso en los distintos puntos de observación a lo largo de la costa. En todos los gráficos se observa un incremento en el retroceso de la costa durante el período 1984-1997, con excepción del sitio Punta Hermengo (Fig. 4). Las velocidades de retroceso para las localidades de estudio se exponen en la Tabla 2.

Tabla 2. Ritmos de retroceso desde 1956 hasta 1997 para las distintas localidades monitoreadas.
Table 2. Coastal retreatment rates from 1956 to 1997 for the studied localities.

Los valores obtenidos varían entre 0 y 1,54 m por año. Las mayores velocidades de retroceso para el período 1984-1997 se registraron en la arenera del arroyo Nutria Mansa y en Mar del Sur (Fig. 4). Las mismas disminuyen hacia el norte desde la cantera. Esto es una buena evidencia del efecto erosivo que produjo la extracción de arena en el arroyo Nutria Mansa. La extracción excesiva de arena de playa provocó una falta de saturación en las corrientes litorales dominadas por una deriva de suroeste a noreste. Como consecuencia se propagó una onda erosiva que acelera la velocidad de retroceso de los sectores aledaños. Asimismo, por la falta de saturación en sedimentos, las corrientes litorales actuaron tomando material de los depósitos de playa.

Figura 4. Velocidades de retroceso de la línea de costa para cada localidad en estudio desde 1956 hasta 1997.
Figure 4. Backward movement velocities for each locality studied from 1956 to 1997.

CARACTERIZACIÓN TEXTURAL DE LOS SEDIMENTOS DE PLAYA

Las muestras fueron tomadas en los perfiles transversales a la costa en las playas del Vivero y Mar del Sur. Se extrajeron muestras superficiales de los 5 cm superiores correspondientes a los distintos subambientes de playa: duna, playa distal , berma 1, berma 2 y sector intermareal.

Vivero
Las muestras presentan distribuciones unimodales con moda en el intervalo 1-1,5 ø (arena mediana) para los sedimentos de playa y 1,5-2 ø (arena fina) para la duna litoral. La selección es buena para la duna anterior y moderada para los subambientes de playa. La asimetría y curtosis muestran valores variables en los distintos subambientes. Las curvas de frecuencia, para los sedimentos de playa (bermas) distinguen un segmento de suspensión con quiebre en 2,2-2,4 ø y un segmento de saltación entre -0,50 y 2,2 ø, un 97 % de los sedimentos se desplazan en la playa por saltación.

Mar del Sur
Se efectuaron dos muestreos, uno en mayo de 1997 y el otro en julio de 1998, en los que se registraron variaciones texturales significativas en los subambientes de playa (Tabla 3).

Tabla 3. Comparación de los parámetros estadísticos más representativos a lo largo del perfil transversal de la playa de Mar del Sur entre los años 1981 y 1998.
Table 3. Comparison of grain-size parameters along the beach profile between 1981 and 1998.

En el muestreo efectuado en 1997 las muestras de playa y médano presentaron distribuciones unimodales (Fig. 5A, 5B y 5C), con excepción de la playa distal. Las mismas exhiben una moda en el intervalo 2-2,5 ø (arena fina), excepto la berma estable que posee la moda entre 1,5 y 2 ø (arena mediana). La selección es buena en el médano, pobre en la playa posterior, moderada en las bermas y de moderada a buena en el sector intermareal (Tabla 3). La asimetría es por lo general casi simétrica en la duna anterior, bermas y sector intermareal y positiva en la playa posterior como consecuencia de la mezcla de poblaciones por el material proveniente de la duna y el acantilado. La curtosis no guarda relación con los subambientes de playa. Los muestreos efectuados en el año 1998 no registraron variaciones texturales en el médano y playa distal pero sí en la zona intermareal. En estas muestras se detectó una marcada polimodalidad (Fig. 5C), con una moda principal entre 2,5 y 3 ø (arena fina) y moda secundaria entre -1,5 y -2 ø (arena muy gruesa) para la berma estacional (berma 2), en 0,5-1 ø (arena gruesa) para la berma estable (berma 2) y entre 0 y -0,5 ø (gruesa) y -0,5 a -1 ø (muy gruesa) para la zona intermareal. Esto estaría indicando el ingreso de una población de mayor tamaño de grano (arena gruesa a muy gruesa) en los subambientes de playa.

Figura 5. Histogramas comparativos para los distintos rasgos morfológicos del perfil de playa para los años 1997 y 1998. A) Berma 1. B) Berma 2. C) Zona intermareal.
Figure 5. Comparative histograms for different morfologic features along the beach profile, 1997 and 1998. A) Berm 1. B) Berm 2. C) Intertidal zone.

La Figura 6 muestra las curvas de frecuencia acumulativa en papel de probabilidad representativas de cada subambiente de playa en 1997 (durante la explotación) y en 1998 (luego de un año de finalizada). Cada subambiente evidencia una curva de frecuencia con características propias, como lo observado por Visher (1969), para las playas del sur de Carolina. En la zona intermareal se distingue una población de saltación entre -1,3 y 3,5 ø que ocupa un 90 % de la población total, la cual presenta tres quiebres internos en -0,5, 2 y 3 ø. El segmento de tracción se distribuye a partir de -1,3 ø con porcentajes que van desde 0,2 y un 10 % del total. La berma 2 está representada por un segmento de saltación entre -1 y 3-4 ø para ambas curvas, ocupa un porcentaje de la población total que varía entre un 99% (1997) y un 50 % (1998). Presenta un solo quiebre interno entre 1,8 y 2 ø. La muestra de 1998 posee un 50 % de la población transportado por tracción mientras que la de 1998 no presenta un segmento de tracción. La berma 1 está representada por una población de saltación entre -1 y 4 ø que ocupa entre el 99,2 y el 100 % de la población total, con dos quiebres internos. La muestra correspondiente a 1998 presenta un segmento de tracción entre -1 y -1,5 ø con un 0,8 % de la población total.

Figura 6. Rasgos morfológicos del perfil de playa y curvas de frecuencia acumulativa representativas de cada subambiente de playa en 1997 (durante la explotación) y en 1998 (luego de un año de finalizada).
Figure 6. Geomorphologic features of the beach profile and representative grain size distribution curves in 1997 (during mine explotation) and 1998 (a year after the interruption of mining activities).

RESULTADOS

Variaciones texturales
La comparación entre los análisis granulométricos efectuados en 1981 y publicados en Del Río (1988), Isla et al. (1997) y los realizados en el presente trabajo, para la playa de Mar del Sur demuestran una variación significativa en los parámetros estadísticos de los sedimentos de playa. Se detectó un aumento en el tamaño de grano, disminución en la media en todos los sectores de playa (Fig. 7A), desde el año 1981 a 1998. La disminución de la media entre los años 1981 y 1998 se estimó entre 1 y 2 ø, aumentando la diferencia hacia la playa frontal. En cuanto a la variación granulométrica en el perfil transversal, el tamaño de grano aumenta desde la playa distal hacia el mar hasta en 1 grado ø. (Tabla 3) En todos los subambientes de playa se observa un aumento en la desviación estándar (Fig. 7B), con relación a los muestreos realizados en el año 1981 por Del Río (1988). El incremento en el grado de selección entre ambos años varió entre 0,13 y 0,74 ø. Asimismo la relación espacial a lo largo del perfil muestra un incremento de la desviación estándar (peor selección) hacia el mar (Fig. 7B).

Figura 7. Variación de los parámetros estadísticos más significativos a lo largo de los distintos sectores de playa entre 1981 a 1997. A) Media aritmética en unidades phi. B) Desviación estándar. C) Asimetría.
Figure 7. Changes of the statistical parameters along the beach profile between 1981 and 1997. A) Mean grain-size in phi units. B) Standard deviation. C) Skewness.

La variación temporal en los valores de asimetría no revela variaciones significativas. Sólo en el sector correspondiente a la berma 2 se registró un incremento brusco en la asimetría positiva (Fig. 7C). El sector de dunas no presenta variaciones importantes en los parámetros estadísticos. La media permaneció estable con el tiempo (0,2-0,3 ø), se notó un leve incremento en la desviación estándar (0,3 a 0,7 ø) y la asimetría no presentó variaciones considerables con valores entre -0,07 a 0,1 ø (Fig. 7A,7B y 7C). La comparación de los análisis texturales demuestra un incremento en la erosión de playa en Mar del Sur, evidenciado por un aumento en el tamaño de grano en los sedimentos de playa y una peor selección, especialmente en los sectores afectados por la acción directa de las olas y tormentas (zona intermareal). Las curvas de frecuencia mostraron un predominio del transporte por saltación en los distintos subambientes de playa, y en algunos casos se registró un segmento de tracción subordinado especialmente presente durante el año 1998.

Cambios morfológicos producidos por la explotación
El área de estudio presenta las características morfológicas de una típica costa erosiva constituida en su mayor parte por acantilados activos y plataformas de abrasión. La erosión en este tipo de costas es debida a factores naturales, olas y tormentas. Las extracción de arena de playa en este medio contribuye a incrementar la acción erosiva. Los análisis morfológicos, texturales y observaciones de campo podrían indicar que la extracción de arena en las cercanías arroyo Nutria Mansa, genera erosión al noreste, en el sentido de la deriva litoral. El efecto de la extracción produce una disminución en la saturación de sedimentos arenosos en la corriente de deriva litoral, incrementando la erosión de las playas aledañas localizadas al norte. El material arenoso depositado sobre las plataformas de abrasión, que constituye depósitos de playa, es transportado por las corrientes litorales hasta incrementar su saturación en sedimentos produciendo la degradación de las playas. Las evidencias que corroboran este hecho se fundamentan en:
- El hallazgo de plataformas de abrasión desprovistas en su totalidad de los sedimentos arenosos, en sectores que antiguamente conformaban depósitos de playa.
- Formación de acantilados en dunas actuales (Fig. 8A).
- Remanentes de dunas aislados en sectores de playa (Fig. 8B). Ejemplo: punta norte de Mar del Sur (Fig. 2B).
- Localización de casas en la zona intermareal (Fig. 8C). - Cortes de senderos vecinales por rápido retroceso de la línea de costa (Fig. 8D).
- Incremento brusco en las velocidades de retroceso del acantilado para las localidades de Arenera, Centinela, Mar del Sur sur y Mar del Sur durante el período 1984-1997, en coincidencia con el inicio de la explotación de la cantera en 1988.

Figura 8. Rasgos morfológicos que indican un incremento en las condiciones erosivas por falta de saturación en las corrientes litorales. A) Escarpas en dunas modernas. B) Relictos de dunas aisladas en la playa. C) Presencia de casas en la zona intermareal. D) Cortes de senderos vecinales por rápidos retrocesos de los acantilados.
Figure 8. Morphologic features that indicate an increase in the erosive conditions due to a lack of saturation in the littoral drift. A) Scarps of foredunes. B) Isolated dune relicts on the beach. C) Houses located on the intertidal zone. D) Walking paths cut by active cliffs.

Recuperación de las playas y balances sedimentarios
En zona de extracción. Se evaluó la recuperación del área de extracción mediante la realización de mapas topográficos de la zona de explotación y de perfiles transversales a la línea de costa en abril y mayo de 1997 (durante las tareas mineras) y julio de 1998 (luego de una año de finalizada la extracción). Luego se efectuaron las comparaciones entre ambos registros. Se han efectuado 5 perfiles comparativos (Fig. 9), a lo largo de la zona de explotación equidistantes en aproximadamente 200 m (Fig. 3). En todos los perfiles con excepción del perfil 1 se ha detectado acumulación, es decir balances sedimentarios positivos (Fig. 9). Las tasas sedimentarias registradas de noreste a suroeste respectivamente son las siguientes: perfil 1: neutro, perfil 2: 25,94 m2/m, perfil 3: 41,69 m²/m, perfil 4: 21,00 m²/m, perfil 5: 18,59 m²/m. Se estimó una acumulación neta de 23.300 m³ en una extensión de 900 m a lo largo de la costa en el área correspondiente a la antigua muesca de explotación (Fig. 3). En cuanto a los rasgos morfológicos, se observó un incremento en el espesor de los sedimentos arenosos sobre las plataformas de abrasión que habían sido descubiertas por las tareas de explotación de la mina y una disminución en el ancho de la muesca de explotación a lo largo de la playa. Estos rasgos pueden apreciarse en la figura 10A y 10B, donde se realiza una comparación del estado de la playa durante las tareas de extracción de arena en junio de 1997 y luego de un año del cese de la extracción en julio de 1998.

Figura 9. Perfiles comparativos del área de la cantera entre 1997 (durante la explotación) y 1998 (luego de un año del cese de la explotación)
Figure 9. Comparative profiles of the sand mining area between 1997 (during the exploitation) and 1998 (after a year of the mining interruption).

Figura 10. Vistas comparativas de la playa del sitio de explotación durante las tareas de extracción de arena en junio de 1997 (A) y luego de un año del cese de la extracción en julio de 1998 (B).Se observó un incremento en el espesor de los sedimentos arenosos sobre las plataformas de abrasión que habían sido descubiertas por las tareas de explotación de la mina y una disminución en el ancho de la muesca de explotación a lo largo de la playa.
Figure 10. Comparative view of the beach during the mining exploitation in 1997 (A) and after a year of interruption of the sand mining (B).

En playas aledañas: caso tipo Mar del Sur. A continuación se describen los cambios morfológicos y los balances sedimentarios registrados tomando como caso tipo la playa de Mar del Sur, luego de un año del cese de las actividades mineras en las cercanías del Arroyo Nutria Mansa. Se realizaron dos mapas topográficos de control en la playa de Mar del Sur, uno en 1997 previo al cese de las actividades mineras y otro en julio de 1998, para evaluar el efecto de recuperación de la playa luego de la interrupción de las actividades mineras. Se efectuaron asimismo cuatro perfiles transversales a la línea de costa equidistantes en aproximadamente 80 m. En la Fig. 11 se expone el mapa topográfico correspondiente a la playa de Mar del Sur para el año 1998 y la localización de los perfiles realizados. Los perfiles comparativos se exponen en la Fig. 12. En los mismos se observa que las variaciones más significativas se han registrado en los perfiles 2 y 3.

Figura 12. Comparación de los perfiles de playa de Mar del Sur obtenidos previamente (1997) y con posterioridad (1998) a la interrupción de las actividades mineras en la playa en las cercanías del arroyo Nutria Mansa.
Figure 12. Comparison between beach profiles pre (1997) and post (1998) beach sand mining interruption in Nutria Mansa creek.

El perfil 1 no presentó variaciones muy significativas en el sector de playa. El balance sedimentario es prácticamente neutro. Las variaciones morfológicas registraron una leve migración de las barras de tormenta hacia el mar. El perfil 2 mostró características erosivas a lo largo de todo el perfil. Asimismo, se registraron variaciones morfológicas. La berma estable que integraba toda la playa en el año 1997, se ha desglosado en dos barras de menor magnitud, una berma estable de 52 m de ancho y 47 cm de altura y una barra de tormenta o estacional de 25 m de ancho y 27 cm de altura. Se estimó una pérdida de 40 m² por metro de frente a lo largo de 90 m de playa, con una disminución de material principalmente de playa frontal. Se detectó un balance negativo de -3261 m³. El perfil 3 registró características acrecionales. Se detectó una acumulación significativa en la playa frontal. La berma estable presentó un leve desplazamiento hacia el mar de aproximadamente 10 m y una disminución en el ancho (55 a 50 m ) y altura (67 a 50 cm). Se incorporó la presencia de una barra estacional de 22 m de ancho y 20 cm de altura y se incrementó el nivel de la playa frontal en aproximadamente 80 cm. Se estimó un balance sedimentario positivo de 45 m2 por m de frente a lo largo de aproximadamente 80 m de playa, con una acumulación de 3176 m3. El perfil 4 presentó escasas variaciones. En el perfil de 1997 se registra una berma estable que en 1998 se transforma en dos bermas de menor magnitud. La pérdida de material es de -15m2 por metro de frente en una extensión de 36 m a lo largo de la costa. Se erosionaron aproximadamente 486 m3 de arena de playa frontal. En líneas generales el balance sedimentario registró un déficit de sedimentos en el sector noreste (-3.261 m³, perfil 2) y acumulación en el centro de la bahía (+3.176m3). Asimismo, se observó un centro erosivo de menor magnitud generado por las cercanías al espigón (-486 m³). El balance general es de -554 m³, si se descarta el efecto del erosivo del espigón el balance total es de -68 m³.

DISCUSIÓN

Cionchi et al. (1993), en el partido de General Pueyrredón, localizado al norte del sector en estudio reconocieron el efecto erosivo producido por la actividad extractiva de arenas de playa destinadas para la construcción. En épocas prósperas de la construcción se estimó que el volumen extraído en el partido habría alcanzado unos 600.000 m3 anuales lo que equivaldría a la deriva neta (Schnack et al., 1983). En 1985-1986 se prohibió la extracción de arena de playa en este distrito y para compensar este hecho en 1988 se autorizó la explotación en el partido de Lobería. El sector de mayor explotación en General Pueyrredón correspondía al Faro San Jacinto. La suspensión de la explotación sumado a una notable reducción en la actividad de la industria para la construcción ocasionaron una disminución en las tasas de retroceso, las cuales variaron de 5 m/año en 1970-1982, a 3,33 m/año en 1985-1988 y 2,20 m/año de 1988 a 1992. Al igual que lo expresado en el presente trabajo para General Alvarado, Cionchi et al. (1993), observaron que la suspensión de la actividad minera modificó rápidamente las tasas de retroceso de la línea de costa disminuyendo su valor en el período 1985-1988, en los sectores aledaños a la explotación no afectados por efecto de las construcciones costeras. Las tasas de retroceso se elevaron por la explotación en un 88 % en el área de extracción de la arenera en estudio  (partido de Lobería), mientras que las tasas de retroceso en San Jacinto (partido de General Pueyrredón), se redujeron en un 44 % entre 1985-1988 y a un 66% 1988-1992 por el cese de la explotación. Por lo tanto, las tasas de retroceso de la costa se aceleran o retardan en igual medida durante la explotación y recuperación respectivamente; es decir que la recuperación por interrupción de las actividades mineras es semejante en magnitud a la erosión inducida durante la explotación.
Isla et al. (1997) reconocieron para las playas de Mar del Sur balances erosivos anuales de -930 m3. El saldo anual registrado en el presente trabajo para Mar del Sur (Figura 11), entre 1997 y 1998 es de -554 m³ y de -68 m³ (si se descarta el efecto del espigón), con un área de acumulación localizada en el centro de la bahía (perfil 2) de 3.176 m³ y un sector erosivo localizado al noreste (perfil 3) con -3.261 m³. Si se comparan ambos balances se observa que la erosión de esta playa ha sido atenuada luego de la interrupción de la explotación de la cantera en el partido de Lobería, lo cual asimismo se corroboró con la recuperación detectada en la morfología de playa y espaldón. Por la localización sectorial de las zonas de acumulación- erosión y dado que la costa presenta salientes a manera de cabos es factible establecer que la acumulación registrada en el centro de la bahía respondería a la recuperación natural de este tipo morfológico de costa (Codignotto, 1987), por disipación energética del oleaje debido a la refracción dentro de la bahía ante un leve incremento en la saturación en sedimentos de las corrientes litorales. Sin embargo es importante destacar que los resultados obtenidos por Isla et al. (1997), han evidenciado tasas muy variables entre condiciones erosivas y acrecionales, por ello es muy importante llevar a cabo un registro que abarque un mayor espacio temporal para obtener un resultado definitivo en cuanto a la recuperación a las actividades de extracción. El informe que dio origen al presente trabajo fue utilizado para modificar el artículo de la Ley 8.758, dando lugar a la Ley 12.175 que amplia al partido de Lobería la prohibición de la explotación de arena de playa que hasta el momento sólo era vigente para los partidos de Mar Chiquita, General Pueyrredón y General Alvarado.

CONCLUSIONES

El sector costero en estudio está sometido a un proceso erosivo natural. No obstante ello, la actividad extractiva de los sedimentos de playa modificó rápidamente la tasas de retroceso anual de la línea de costa, aumentando significativamente su valor desde el inicio de la explotación en 1998. La tasas de retroceso disminuyeron desde el sitio de extracción hacia el norte en el sentido de la deriva litoral hasta la localidad de Mar del Sur, por lo que se estimó que el efecto de la explotación se extendió a lo largo de 30 km de costa. Si bien las actividades extractivas se efectuaron a lo largo de 900 m, los efectos directos sobre la morfología de playa se evidenciaron sobre una extensión de 1,8 km y los efectos inducidos por subsaturación de las corrientes litorales se hicieron presentes sobre una extensión de 30 km hacia el noreste del centro de explotación.
Las actividades extractivas generaron modificaciones sustanciales en la morfología de playa y espaldón en el sitio de explotación y sectores aledaños. Se observó un incremento en el tamaño de grano y una disminución en la media en todos los subambientes de playa (Mar del Sur), lo cual estaría indicando un incremento en la erosión, posiblemente relacionado con el inicio de la explotación en la cantera del partido de Lobería. Se detectó una recuperación inmediata de la playa en el área de explotación de la cantera luego de 1 año del cese de las actividades mineras. Se recuperaron 23.000 m³ durante el primer año lo que equivale a un 17 % del total de los sedimentos explotados por la cantera. Los balances sedimentarios obtenidos para Mar del Sur son prácticamente neutros si se descarta el efecto del espigón, lo cual indicaría que la erosión de playa ha sido levemente atenuada luego de la interrupción de la explotación.

RECOMENDACIONES

1) Se recomienda no efectuar extracción de arena de playa, ya que impacta directamente en el ambiente costero aumentando el retroceso de la línea de costa y degradando la playa. Como alternativa se sugiere realizar la extraplotación de áridos del sector litoral correspondiente al campo de dunas inactivo alejado del sector litoral.
2) Es conveniente dejar un margen de seguridad en las costas acantiladas variable dependiendo del retroceso del acantilado. Se estima que los sectores sometidos a mayor erosión presentan retrocesos del orden de 1,5 m por año. Por tal motivo se recomienda realizar construcciones a una distancia no inferior a los 150 m de la línea de costa para asegurar al menos una vida media de 100 años a las estructuras.
3) En aquellos sitios donde se autorice la extracción de arenas de playa es fundamental llevar a cabo la implementación simultánea de monitoreos continuos en la costa y playas aledañas para poder así estimar el efecto de recuperación y sustentabilidad de explotación del recurso natural. 4) Se recomienda en el futuro continuar con el relevamiento de los sitios de observación descriptos en el presente trabajo para obtener un registro actualizado para futuros emprendimientos en las márgenes costeras.

Agradecimientos

Los autores deseamos expresar nuestro más sincero agradecimiento al Lic. Daniel D’alponte por el constante apoyo que hizo posible la realización del presente trabajo. Asimismo a la Municipalidad del General Alvarado, al Lic. Hugo Gandrup por los datos aportados sobre la legislación vigente y a los Doctores R. Violante, R. Astini y F. Isla por la lectura crítica del manuscrito.

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Recibido: 22 de marzo de 1999.
Aceptado: 15 de noviembre de 1999