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IMARES-UCR invita a un conjunto de charlas el 25 de abril

La Unidad de Ingeniería Marítima, de Ríos y de Estuarios (IMARES-UCR) invita a las charlas: 

  • Integrando ecosistemas en la protección costera, por una costa más resiliente. Por el Investigador Luis Fernando López Arias. El jueves 25 de abril a las 10 am.
  • IH Cantabria: un modelo de investigación, transferencia y capacitación en el ámbito del agua. Por el Investigador José Antonio Juanes de la Peña. El jueves 25 de abril a las 4:30pm.
  • Los patrones espacio-temporales de los ecosistemas costeros y el modelado de su respuesta frente a las variables ambientales. Por la investigadora Bárbara Ondiviela Eizaguirre. El jueves 25 de abril a las 5 pm.

Todas las charlas serán en el mini auditorio 2, Facultad de Ingeniería, UCR.

Nos comparte Herberth Contreras.

UCR: ¡El golfo de Nicoya a examen!

La información sobre las variables hidrodinámicas y fisicoquímicas del golfo de Nicoya está siendo actualizada por la UCR. Este contenido podrá ser utilizado en proyectos de gestión del espacio marino, estudios de calidad de aguas, maricultura, navegación e ingeniería costera, entre otros.

Cualquier tipo de actividad marina o costera que se realice en el golfo de Nicoya contará con información actual y detallada. Esto permitirá mejorar los resultados y propiciar un desarrollo en armonía con el medio ambiente.

 

La explotación de los recursos naturales debe ir de la mano del conocimiento científico, el cual certifique que cualquier actividad comercial, industrial o turística responde a los conceptos relacionados con el desarrollo sostenible. Por ejemplo, la conservación del entorno natural y la protección de las especies que allí habitan.

Al mismo tiempo, para que dichas actividades tengan éxito y mantengan esa constancia a lo largo del tiempo, sus desarrolladores o responsables necesitan información y datos actualizados que les permitan conocer las características de la zona en donde trabajan, para así adaptar sus labores de manera adecuada.

Precisamente, una de las áreas de mayor potencial de desarrollo es el golfo de Nicoya, en donde un equipo de especialistas de la Universidad de Costa Rica (UCR) llevan a cabo el proyecto Caracterización de variables hidrodinámicas y fisicoquímicas de la sección interna del golfo de Nicoya.

La Unidad de Ingeniería Marítima, de Ríos y de Estuarios (Imares), del Instituto de Investigaciones en Ingeniería (INII), tiene a cargo esta iniciativa, en conjunto con el Centro de Investigación en Ciencias del Mar y Limnología (Cimar) y la Escuela de Ingeniería Civil (EIC).

Los especialistas que están inmersos en esta tarea son el Dr. Felipe Calleja Apéstegui, investigador del INII y docente en la Escuela de Ingeniería en Biosistemas; el Dr. Eddy Gómez Ramírez, experto del Cimar y de la Escuela de Química; y el Dr. Rafael Murillo Muñoz, especialista del INII y director de la EIC.

Paciencia, constancia y tecnología

El objetivo principal del proyecto es medir las variables hidrodinámicas y fisicoquímicas del golfo de Nicoya, específicamente en su sección interna, que va desde la desembocadura del río Tempisque hasta cerca de la isla San Lucas, con la finalidad de actualizar la información que existe. El propósito es recopilar más datos, tanto en términos de duración de los registros como en la resolución temporal y espacial de las mediciones.

“La información resultante podrá ser utilizada en futuros proyectos de gestión del espacio marino, estudios de calidad de aguas, maricultura, navegación, ingeniería costera, entre otras actividades. No pretendemos realizar un análisis dirigido a ninguna aplicación en particular, sino medir y poner a disposición de los interesados los datos que obtengamos. De esa forma, los usuarios podrán sustentar sus decisiones con datos confiables y rigurosos”, declaró Calleja.

A la fecha, este trabajo se encuentra en la etapa de procesamiento y análisis preliminar de los datos. Los resultados finales estarán disponibles para el público en general a finales del 2023 y se publicarán en internet.

“Se han encontrado datos interesantes, por ejemplo, en cuanto a las velocidades de las corrientes se observó que, en ciertas zonas del golfo de Nicoya, las corrientes máximas pueden alcanzar valores de más de 1.2 m/s. Además, se nota cómo la corriente suele moverse en dirección a lo largo del eje longitudinal del golfo (como es de esperarse), y las corrientes máximas se alcanzan en media marea bajante. Esto parece indicar que este golfo tiene más facilidad para vaciarse que para llenarse”, destacó el investigador.

La empresa Ocean Tours Costa de Pájaros brindó el servicio de transporte en bote, mientras que Coonatramar, encargada del ferry entre Puntarenas y Playa Naranjo, permitió la instalación de los sensores de presión en las terminales portuarias. Foto: cortesía de Felipe Calleja, UCR

En cuanto al nivel del mar y la propagación de la onda de marea, este estudio refleja que existe una diferencia de pocos minutos en cuanto al tiempo de la marea entre los márgenes este y oeste. A pesar de que Puntarenas (margen este) y Playa Naranjo (margen oeste) están en una latitud muy similar, la marea llega primero a Puntarenas, lo cual deja en evidencia el cambio de dirección que realiza el flujo mareal al momento de entrar al golfo de Nicoya.

Estos especialistas de la UCR identificaron que el desfase temporal de la marea aumenta a medida que el agua se mueve hacia el norte, con un desfase máximo de aproximadamente 25 minutos entre la Estación Interinstitucional Cipancí, cerca de la desembocadura del río Tempisque, y Puntarenas.

Las diversas muestras, que alimentan los análisis realizados en las pruebas de campo y en el laboratorio, se recopilaron en las épocas seca (marzo del 2022) y lluviosa (agosto del 2022). En la imagen aparecen Eddy Gómez (izq.) y Felipe Calleja. Foto: cortesía de Felipe Calleja, UCR

En relación con la batimetría (topografía submarina), en general los datos históricos de la profundidad del golfo de Nicoya continúan siendo acertados, afirmó Calleja, pues no hay cambios importantes en la profundidad con respecto a la carta náutica.

No obstante, cerca de la isla San Lucas sí existe un área de mayor profundidad que la reportada por la carta náutica. Esto podría tener implicaciones importantes en la hidrodinámica del golfo y la forma en que entra y sale el agua del estuario.

“Dichos análisis son preliminares y deben considerarse con cautela. Se requieren más mediciones para confirmar las hipótesis derivadas de este estudio y preferiblemente la implementación de herramientas numéricas, calibradas con datos medidos en campo, para entender mejor la hidrodinámica de la sección interna del golfo de Nicoya”, apuntó.

Aporte al desarrollo sostenible

Por su parte, el Dr. Gómez recalcó que la relevancia principal de este proyecto es que generará una base de datos bastante completa, sobre una lista de variables fisicoquímicas que fueron medidas, tanto in situ, como en un laboratorio.

En el laboratorio se analizaron muestras superficiales de agua, para cuantificar los materiales en suspensión, la clorofila y otros nutrientes como fosfato, silicato, nitrato, nitrito y amonio. Asimismo, en el sedimento colectado se cuantificó el tamaño del grano, el contenido de materia orgánica y el de carbonato.

“Es la primera vez que se hace una campaña de muestreo que incluya tantos sitios dentro de la zona interna del golfo de Nicoya. En este momento, se están depurando los resultados, pero hay algunos que son evidentes, como la marcada estacionalidad en variables como salinidad y materiales en suspensión; los cambios en los niveles de concentración en los nutrientes, según la época del año; y los cambios que existen en cuanto al tamaño del grano del sedimento, en un mismo sitio y entre épocas diferentes”, detalló Gómez.

Para el análisis de campo, este proyecto contó con el apoyo de la Universidad Nacional (UNA), por medio de la Estación Nacional de Ciencias Marinas (Ecmar), que se ubica en Punta Morales; del Ministerio de Obras Públicas y Transportes (MOPT) y del Sistema Nacional de Áreas de Conservación (Sinac).

Instrumentos tecnológicos utilizados en las mediciones

Dispositivos

Ubicación

Misión

Correntímetros acústicos marca Nortek, modelos Aquadopp y AWAC.

Se colocan en el fondo del mar.

Miden la magnitud y la dirección de la corriente del agua; permiten caracterizar el oleaje.

Sensores de presión, de las marcas Nortek, Keller, Global Water y RBR.

Se fijan en estructuras de puertos o atracaderos.

Se configuran para medir, cada cierto tiempo, el nivel del mar.

Ecosonda y perfilador de corrientes, equipo acústico marca SonTek.

Desde la superficie del mar.

Miden la batimetría o topografía submarina y los perfiles de la velocidad de las corrientes. Trabaja en conjunto con un GPS externo.

Sonda multiparamétrica.

En toda la columna de agua.

Realiza mediciones de variables fisicoquímicas del agua, como temperatura, conductividad, turbidez y pH.

Draga mecánica para extracción de sedimento.

En el fondo del mar.

Extrae el sedimento que posteriormente es caracterizado, según el tamaño del grano.

Equipo de laboratorio químico.

Se usa para los análisis de laboratorio.

Se emplea para tareas de filtrado y medición de variables, como nutrientes disueltos en el agua o contenido de clorofila.

 

Otto Salas Murillo

Periodista Oficina de Comunicación Institucional, UCR

UCR Presente: Sabemos cómo aprovechar el mar para beneficio de todo el país

El generador de oleaje instalado en el tanque es capaz de crear olas multidireccionales o unidireccionales y con una frecuencia determinada, según lo requieran los investigadores del iMARES (foto Karla Richmond).

Estructuras costeras y generación de energía por oleaje son parte de las investigaciones que construyen el futuro de Costa Rica

Un equipo de ingenieros y especialistas de diversas disciplinas integran la Unidad de Ingeniería Marítima, Ríos y Estuarios iMARES, que pertenece al Instituto de Investigaciones en Ingeniería (INII) de la Universidad de Costa Rica (UCR) y que tiene su base de acción en las instalaciones del nuevo Laboratorio de Ingeniería Marítima (LIM).

Dicho laboratorio cuenta con equipo especializado y tecnología de punta que lo coloca como uno de los centros de investigación más avanzados del mundo en el área de la ingeniería marítima; por ejemplo, tiene un Canal de Oleaje Principal, diseñado para recrear las condiciones de oleaje del país; un Minicanal de Oleaje, con las mismas características que el Principal pero a menor escala; un Tanque de Oleaje Multidireccional, que incluye una grúa viajera que tiene una capacidad de cinco toneladas y 24 sensores de nivel de agua de alta precisión; un laboratorio fluvial y un laboratorio de hidráulica.

“Parte de las líneas de investigación que podemos desarrollar gracias a la capacidad del personal con que contamos y a la tecnología presente en el LIM son: medición del oleaje de nuestras costas; el diseño estructural de obras costeras, tanto en lo funcional como en lo estructural; generación de energía eléctrica a partir del oleaje, variable que tiene un potencial enorme en Costa Rica y que igualaría la producción total que tiene el país actualmente en energías renovables; estudiamos también el cambio climático y nuestra adaptación al mismo, el clima marítimo, y la morfodinámica costera (erosión, deslizamientos, movimientos de las rocas, drenajes, etc.)”, describió el Ing. Georges Govaere Vicarioli, profesor catedrático y coordinador del iMARES.

En el Canal de Oleaje Principal se crean olas con diferente fuerza para que impacten en un rompeolas recreado con piedras, para así determinar el comportamiento del mismo y poder construir estructuras más eficientes en nuestras playas y puertos (foto Karla Richmond).

A Govaere le acompañan los investigadores Ing. Henry Alfaro Chavarría, Ing. Ronald Víquez Acosta, Ing. Felipe Calleja Apéstegui, Ing. Luis Fernando López Arias, Ing. Rafael Murillo Muñoz e Ing. Manuel Alejandro Corrales González.

Como asistentes se desempeñan Diego Andrés Cornejo Corrales, ingeniero topógrafo y estudiante de Ingeniería Civil; Luis Felipe Alfaro Corrales, estudiante de Ingeniería Civil; Kimberly Baltodano Blanco, ingeniera topográfica; y Mariana Rodríguez Arce, estudiante de Ingeniería Eléctrica. Asimismo colabora en las labores del iMARES Alex Fernández Hernández, quien es buzo certificado, Técnico en Telecomunicaciones y estudiante avanzado en la carrera de Ingeniería Mecánica.

Algunos de los proyectos en los que ha estado inmerso el iMARES desde su creación en el 2014 es lamedición del oleaje en el puerto de Caldera, Cabo Blanco e Isla del Coco, información con la que han logrado crear una base de datos esencial para poder calibrar el modelado global del oleaje, y así diseñar estructuras más confiables y seguras como un rompeolas.

En el LIM también se encuentra un Minicanal de Oleaje, en el que se realizan simulaciones a menor escala del comportamiento de los rompeolas (foto Karla Richmond).

Además, ha elaborado estudios básicos para identificar las áreas costeras ideales para construir infraestructura turística, trabajo que ha sido aprovechado por la Comisión Marinas y Atracaderos Turísticos (CIMAT) del Instituto Costarricense de Turismo (ICT), por la Junta de Administración Portuaria y de Desarrollo Económico de la Vertiente Atlántica (JAPDEVA), y el Instituto Costarricense de Puertos del Pacifico (INCOP).

Los investigadores del iMARES realizaron análisis sobre la evolución de la línea costera frente al impacto de la infraestructura portuaria en la playa de Moín (Limón) y playa Caldera (Puntarenas); y generaron modelos en 3D a partir de mediciones hechas con vehículos aéreos no tripulados (VANT) para identificar los cambios morfológicos en playas y en obras de protección costera (rompeolas).

“El espacio marítimo de Costa Rica en el océano Pacífico es 10 veces mayor que su espacio territorial, por lo que es de vital importancia para nuestra sociedad invertir en el estudio del recurso marino costero. Tenemos áreas sensibles como la pesca, el cultivo marino, el turismo, la conservación de los litorales, el comercio y las actividades portuarias, y los parques nacionales protegidos”, indicó el Ing. Henry Alfaro Chavarría.

El Tanque de Oleaje del LIM cuenta con dimensiones de 11.5 metros de ancho, por 23 metros de largo, por 1.4 metros de profundidad (foto Karla Richmond).

Ingeniería marítima aplicada

Fue en el año 2005 cuando se crea en la UCR el Laboratorio de Ingeniería Marítima y Fluvial, en el que se realizaban mediciones de variables ambientales, pero en el 2014 se transforma en iMARES e inician las primeras mediciones del oleaje en el Pacífico y la generación de bases de datos; en el año 2016 se empieza con la construcción de las nuevas instalaciones del INII, que albergan al iMARES y al LIM, y que concluyeron en este 2018.

Para exponer esta evolución, se realizó una actividad en noviembre del 2018 en la que se expuso el quehacer del iMARES y los nuevos equipos que componen al LIM a representantes de instituciones ligadas a la temática marino-costera como JAPDEVA, Instituto Costarricense de Electricidad (ICE), Ministerio de Ciencia y Tecnología (MICIT), Ministerio de Ambiente y Energía (MINAE), Ministerio de Obras Públicas y Transporte (MOPT), y Consejo Nacional para Investigaciones Científicas y Tecnológicas (CONICIT).

“Es impresionante, no sólo por la infraestructura, sino por las aplicaciones en ciencia, tecnología e innovación que pueden surgir de la mano de las nuevas generaciones, quienes están pensando en el desarrollo de las zonas marino-costeras. Particularmente, como investigador del ICE, me siento muy satisfecho pues creo que vamos a tener un lugar en el que podemos crear investigación relacionada con la producción de energía marina. Tendremos investigadores haciendo simulaciones, modelaciones y creandoprototipos que permitan contar con energía marina y liderar este campo, pues Costa Rica cuenta con un gran potencial gracias a sus mares. El ICE y la UCR son hermanos en muchos frentes de trabajo y la idea es procurar en conjunto el avance del país”, comentó el Dr. Rodrigo Rojas Morales, funcionario del área de Planificación Ambiental del ICE.

Estudiantes de la Facultad de Ingeniería reciben cursos en el LIM y consolidan conocimientos teóricos con la práctica que realizan con la guía de docentes quienes son investigadores del iMARES (foto Karla Richmond).

Precisamente, el iMARES mantiene como objetivo fundamental aportar al progreso sustentable de nuestra sociedad, específicamente desde las variables de la ingeniería marítima y fluvial, mediante la investigación, la docencia, la acción social y la consultoría; su meta es contribuir a la evolución de la tecnología dirigida al aprovechamiento del recurso marítimo y fluvial, a la prevención de desastres naturales y a la adaptación al cambio climático.

“Este laboratorio tiene un gran potencial para el desarrollo de diferentes tecnologías para apoyar la creación de mejores oportunidades para los costarricenses, tanto en el apartado de la explotación de la riqueza de nuestras costas, como también la explotación de los recursos marinos de manera sostenible y amigable con el ambiente. La infraestructura de los puertos y playas tiene que modelarse en algún sitio especializado y el LIM fue creado para ese fin; hablamos de una oportunidad para el progreso nacional que impacta en zonas que requieren gran apoyo para que sus poblaciones, sobretodo la juvenil, tengan oportunidades de mejorar su calidad de vida”, destacó el Dr. Federico Torres Carballo, director de Investigación y Desarrollo del MICIT.

Finalmente, dentro de las instalaciones del LIM existe un área dedicada a la docencia, en donde estudiantes de la Facultad de Ingeniería realizan talleres teóricos y prácticos, en los que aprenden a utilizar estos dispositivos tecnológicos y a proponer ideas, con las cuales maximizarán a futuro las capacidades de desarrollo de las costas costarricenses.

El personal del iMARES compartió con funcionarios de diversas instituciones públicas relacionadas con la ingeniería marítima, en una actividad en la que se expusieron las líneas de investigación, proyectos y la tecnología presente en el LIM (foto Karla Richmond).

 

Otto Salas Murillo

Periodista Oficina de Divulgación e Información.

Información tomada de: http://www.ucr.ac.cr/

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