Costa de La Orotava (Tenerife)

domingo, 14 de junio de 2009

Dinámica de los arenales costeros en el caso de una playa regenerada (Las Teresitas, Tenerife)

(Fracción del texto de MM.Jordan, A.Boix, C.de la Fuente y T.Sanfeliu, publicado en el num. 19 de Geogaceta, 1996).

Puede verse el texto en: http://www.sociedadgeologica.es/archivos/geogacetas/Geo19/Art29.pdf

RESUMEN.

      Se estudia el comportamiento mecánico o movilidad de unas arenas blancas procedentes de El Aaiun (Sáhara) utilizadas para regenerar una playa de arenas negras, Las Teresitas, ubicada en la isla de Tenerife. Se realiza el análisis granulométrico y mineralógico de estas arenas añadidas a las originales preexistentes en la playa hasta 1973. De los datos sobre la identidad mineralógica, obtenida mediante análisis por difractometría de Rayos X, sobre la granulometría de estas arenas superpuestas y su comparación con los de los minerales integrantes del sustrato arenoso preexistente se extraen conclusiones referentes al comportameinto dinámico de estas arenas utilizadas para regenerar la playa  y se analizan las causas de esa dinámica.

INTRODUCCION

       La Playa de Las Teresitas está situada en la localidad de San Andrés, a 7 Km al NE de la capital, Santa Cruz de Tenerife. En el año 1973, esta playa, situada en la margen izquierda del barranco de San Andrés, y formada por bancos de arenas negras y depósitos litorales de cantos rodados, (Haussen, 1955), fue objeto de una regeneración profundaconsistente en el vertido y explanación sobre los materiales detríticos existentes de varios miles de toneladas de arena procedentes de El Aaiun, antiguo Sáhara español, y en el fondeado y construcción de dos espigones laterales y una barra-escollera situada a unos 500 mts de la línea de costa con el objeto de preservar la conservación de los vertidos arenosos.

       En la actualidad, 22 años después de realizada la profunda regeneración descrita, la playa de Las Teresitas conserva, en general,  las arenas con las que se regeneró en 1973, gracias al acertado trabajo de ingeniería de costas realizado entonces con la construcción de los espigones y de la barra-escollera que minimizan los efectos del oleaje y las corrientes marinas sobre los depósitos detríticos costeros (Ross, 1982) y garantizan en conjunto su permanencia; pero en algunas zonas de la banda arenosa empieza a aflorar el sustrato arenoso preexistente al vertido realizado, por lo que puede resultar interesante el análisis de factores y causas de la dinámica de las arenas utilizadas en la regeneración de la playa.

      Por el momento, el afloramiento del sustrato se va restaurando debido a la explanación y limpieza que con frecuencia realiza en estas arenas el Ayuntamiento de Santa Cruz de Tenerife pero, con todo, es evidente que la playa, la más concurrida de la isla, pierda arena en las zonas emergidas y situadas sobre el nivel de la pleamar.

      En este trabajo analizamos las causas de estas pérdidas a través de los procesos dinámicos (araña y Carracedo, 1965) que afectan a estos arenales y del conocimiento de la granulometría y composición mineralógica tanto del sustrato arenoso existente con anterioridad al vertido (estudio publicado en Acta Geológica Hispánica por Travería-Cross y De la Fuente- Cullel, 1968), como de las arenas blancas vertidas en 1973sobre dicho sustrato con el objeto de regenerar y acondicionar esta playa.

MATERIALES Y METODOS.

Para la realización de este estudio se efectuó una toma de muestras en cuatro puntos de la Playa de Las Teresitas equidistantes unos de otros unos 200 mts y situados todos ellos a escasa distancia (unos 2 mts del nivel de la pleamar). Como quiera que interesaba, en el presente trabajo, el c onocimiento de la granulometría y composición mineralógica de estos arenales de forma global, las cuatro muestras, cada una de ellas de un volumen de 500 ml  se integraron en una sola muestra total de 2000 cm3 que constituyó el material estudiado. Para los objetivos de este estudio, a este material se le aplicaron dos técnicas analíticas:

- Análisis mecánico: con el fin de conocer la distribución granulométrica del sedimento así como el tamaño de partícula predominante y su morfología, cuestiones de mucho interés cuando se pretende hacer un seguimiento de la dinámica de arenales costeros.

- Análisis mineralógico: con el fin de conocer la identidad mineralógica de los granos que integran el sedimento y con ella, sus propiedades fisicas que, obviamente, condicionan su dinámica. 

     A los datos que mediante la aplicación de estas técnicas analíticas se obtuvieron, hemos de añadir aquellos que sobre la granulometría y mineralogía del sedimento preexistente a la regeneración practicada en 1973 nos ha proporcionado el trabajo ya citado publicado por Travería Cross y De La Fuente Cullell (1968), en donde se estudia y determina la granulometría y composición mineralógica de las arenas negras originales de esta playa según los criterios analíticos expresados en Pérez-Mateos, 1960. 

     Para la realización del análisis mecánico se ha realizado una tamización de la muestra local pasándola por tamiz de 250 mc de luz lo que nos facilitó dos fracciones para poder operar mejor en el análisis mecánico de las muestras. La técnica utilizada para el análisis mecánico que nos interesa en este trabajo se ha basado en el empleo de un analizador de tamaño de partículas por difracción de haz de rayos láser marca Malvern, modelo Masterziser, con dispersión en agua y lente óptica para el análisis de la fracción inferior a 600 mc. 

    En las tablas se expresan los resultados obtenidos en este estudio con la aplicación de esta técnica de caracterización mecánica.
     Para la realización del análisis mineralógico se ha recurrido a la difractometría de rayos X como técnica analítica más apropiada (Rutley y Read, 1968) utilizando un difractómetro automático Siemens, modelo D-500, Kristallflex, con monocromador de grafito y detector de centelleo que utiliza la radiación de Cu K de longitud de onda igual a 1,5406. Los difractogramas obtenidos comprenden un barrido de 4 a 70º de 2, a una velocidad de 3 grados por minuto. En la tabla y gráfico adjuntos se expresan los resultados obtenidos tras la interpretación del difractograma que permite identificar la naturaleza mineralógica de la muestra global estudiada.


     La determinación precisa de la naturaleza mineralógica, y con ello de las propiedades físicas de los granos integrantes de estos arenales costeros tanto de los que hoy en día constituyen el sustrato como de los que en 1973 se vertieron sobre ellos para regenerar la playa, es uno de los factores intrínsecos que condicionan la dinámica o movilidad de estos materiales, pero no es el único factor condicionante de esta dinámica puesto que resulta obvio que la determinación del tamaño de grano que nos proporciona el análisis granulométrico es también necesaria para estudiar esta dinámica e incluso esta determinación debería añadirse a un estudio morfológico de los granos (Kerr, 1965) ya que la morfología es un factor intrínseco de la movilidad.

     Con relación a este factor cabe subrayar aquí que los estudios morfosccópicos de estos sedimentos costeros ponen de manifiesto que la acción del oleaje marino tiende a una agudización de las morfologías de los granos de tal modo que, por ejemplo, las formas planas tienden a aplanarse más y las formas redondeadas tienden a redondearse más.
     

      A estos tres factores o condicionantes intrínsecos o endógenos que apreciamos en la dinámica de los arenales debemos añadir, básicamente, otros tres grupos de factores, que denominaremos extrínsecos o exógenos, y que concretamos en la acción del oleaje marino, la acción del viento, de la lluvia y la acción humana. Esta última, como es obvio, es determinante cuando se trata de playas, como éste, regeneradas.

     Ya hemos indicado cómo se manifiesta la acción del oleaje marino influyendo sobre la morfología de los granos aunque en el caso que nos ocupa ya hemos indicado que la construcción de espigones y la barra-escollera minimiza la acción del oleaje notablemente y con ello, se aminora también mucho, la movilidad de estos arenales.
     La acción de la lluvia sobre esta movilidad es prácticamente nula puesto que las precipitaciones, aquí en Las Teresitas, son muy escasas y débiles. 

       La que si resulta muy importante, dada la orientación y ubicación de esta playa, por lo que respecta a la movilidad de las arenas es, como luego veremos, la acción del viento.

     Finalmente, otro factor condicionante, aunque muy difícilmente evaluable en términos cuantitativos, es la acción humana o antropogénica. Hay que tener en cuenta que se trata de una playa muy concurrida durante los doce meses del año y que existe una continuada acción de limpieza y explanación de las arenas superficiales mediante palas mecánicas niveladoras que tienden a ir recubriendo con arenas blancas aquellas zonas donde empieza a aflorar el sustrato arenoso preexistente pero sin realizar nuevos aportes arenosos a la playa.
      Conocidas pues estas acciones que, fundamentalmente, condicionan la dinámica mineral de estas arenas, pasamos a considerar los resultados de la fase analítica de este trabajo.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN.
      De la naturaleza granulométrica y mineralógica de los arenales originales de Las Teresitas conocemos que están constituidas por depósitos aluviales, detríticos, costeros integrados mayoritariamente por minerales pesados (entre un 70 y un 93,5%) formando arenas de grano grueso (mayoritariamente por encima de 2 mm) y por los granos muy escasamente rodados como corresponde a una playa de formación reciente (Travería-Cros y De la Fuente-Cullell, 1968).


      En estas arenas, provenientes de la meteorización y arrastre detrítico de las rocas ígneas que integran el macizo de Anaga, el análisis mineralógico por difracción de rayos X nos delató la presencia de los siguientes minerales: circón, hiperstena, magnetita, hornblenda, augita, andesita y calcita, este último de origen bioclástico.

      Sobre estas arenas negras, como se ha comentado, se verificó en 1973 el vertido y explanación de las arenas blancas de El Aaiun (Sáhara). Los datos que nos proporciona el análisis mecánico de estas arenas vertidas para regenerar la playa se exponen en las tablas y figuras anexas y de ellos podemos enseguida advertir que se trata de arenas con un tamaño de grano más fino (228 mc) y también muy uniforme pues en los dos ensayos realizados se constata que el 90% de los granos se sitúan en tamaños inferiores a 350 mc y el 10% de los mismos están por debajo de las 130 mc.

     El análisis mineralógico nos evidencia la presencia de las siguientes mineralizaciones en estas arenas blancas: cuarzo, anortita, calcita, sericita y hematites; también se aprecia la presencia, muy minoritaria, de clorita.
      A constatar que, salvo en el caso de la calcita, que puede tener muy diversas procedencias, no existe coincidencia mineralógica entre las arenas del sedimento original y las sobreañadidas. Los resultados manifiestan que el peso específico medio de los minerales del sustrato original es, en todos los casos, superior al de los minerales de las arenas blancas superpuestas, con excepción de la hematites.

     Resumiendo, podemos constatar que las arenas originales de Las Teresitas son de grano mucho más grueso e integradas por minerales más pesados, de peso específico más elevado, que las arenas vertidas y extendidas sobre ellas.

CONCLUSIONES.
       La regeneración de la playa de Las Teresitas, llevada a cabo en 1973 no ha comportado, con el transcurrir del tiempo, la mezcla de unos arenales con otros. Esta mezcla no se ha producido porque los factores endógenos (tamaño de grano, morfología de los granos y peso específico de los minerales integrantes) han prevalecido sobre la acción dinámica de los exógenos (oleaje marino, acción eólica, precipitaciones u acción antropogénica), de tal modo que la dinámica de estos arenales ha estado más condicionada por los primeros que por los segundos.

      Esta acción tendente a la permanencia de las arenas superpuestas se ha visto favorecida por una adecuada actuación en ingeniería de costas con la construcción de los espigones y de la barra-escollera. La aparición de afloramientos del sustrato en algunas zonas de la playa situadas por encima del nivel de la pleamar es debida a un meteoro muy importante en esta playa y cuya acción e influencia en la dinámica de los arenales superpuestos quizá no se evaluó en su momento, suficientemente.

       En efecto, el viento predominante, el terral, levanta y arrastra muy frecuentemente grandes cantidades de arena hacia el mar que éste –con su fuerza dinámica disminuida por la obra de ingeniería realizada- no restituye hacia la playa con lo que realmente el nivel emergido de la playa pierde arena que, cada vez más, va colmatando los niveles sumergidos situados entre la barra-escollera y la línea de costa.

       Esta acción, indeseable para la permanencia de los arenales superpuestos estudiados en Las Teresitas, se debe fundamentalmente a que sobre la acción deseada de hacer un recubrimiento del sustrato con arenas blancas, por obvias razones de utilización lúdica y turística de la playa, no se supo o no se pudo en su día buscar aportes de arenas de grano sensiblemente más grueso que el de las utilizadas, con lo que se hubiera minimizado y hasta anulado la influencia del factor eólico en la dinámica de estos arenales en la que ahora es predominante.

       Con toda seguridad, razones no geológicas, probablemente económicas, aconsejaron la elección de arenas de El Aaiún para realizar esta regeneración. Ahora, se aprecian bien las deficiencias generadas por la utilización de unas arenas susceptibles a una intensa dinámica eólica que conlleva su disminución y progresiva desaparición.

AGRADECIMIENTOS.
       Agradecemos a los Servicios Científico Técnicos de la Universidad de Barcelona la disposición de las técnicas analíticas utilizadas en este trabajo. Así mismo, expresamos nuestro agradecimiento al Dr. Ignacio Queralt, del Instituto Jaume Almera del CSIC por su contribución al análisis mecánico de estas arenas.


   

10 comentarios:

  1. En la zona de playa "mojada" por la marea se presentan algunos "puntos" en los que se pueden encontrar "geysers" de agua y arena que me sugieren una fluidización de la arena de relleno por la existencia de corrientes de drenaje sub superficial. La sustentación es, en esos "puntos" escasa (una persona puede hundirse hasta las rodillas. Hoy lunes 27 de Julio de 2009 la policía y la Cruz Roja colocaron vallas para evitar las molestias que podrían provocar a los caminantes y usuarios en general de la playa).

    En el corrilo de personas que se formó alrededor de las vallas alguien comentó que ya habían tenido que "echar" piedras en otra zona próxima hace un tiempo para "eliminar" ese problema". Pareciendo que el fenómeno de "tubificación" ¿? (existencia de chorros espacialmente discretos con velocidad suficiente para "fluidificar" la arena menos pesada del vertido) puede presentarse, potencialmente, en toda la franja mojada de la playa, ¿no habría que acometer, más temprano que tarde, su estudio para tantear soluciones?
    Un cordial saludo, Fariñas (Hidrologia/ ULL/ jgfarina@ull.es)

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  2. El tema de los "sumideros" de arena no es raro en los casos de regeneración artificial de playas. Anque en general un frente de playa no parezca presentar problemas, pueden darse puntos donde una "rip current" o una irregularidad de la topografía submarina generen alteraciones en la deriva litoral. En esos puntos pueden producirse tanto flechas como entrantes en el perfil de la arena. Para evitar futuras sorpresas, es necesario un trabajo de campo serio, con toma de datos de oleaje y corrientes de al menos 2 años. El probelma es que se tiende a geenralizar los caracteres litorales con datos de atlas de oleajes sin consultar sobre el terreno las particularidades de una playa, caleta o plataforma marina, y luego vienen las sorpresas.

    Muchas gracias por su comentario, Sr. Fariña.

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  3. Mi comentario estaba relacionado con la playa de "Las Teresitas". Pareciera que la ocurrencia de los "geysers" es resultado del drenaje subsuperficial que, en algunos "puntos", muestra una corriente de agua "vertical" con arrastre de arena. Su aparición local pudiera ser el resultado de asimetrias en la base de "las arenas negras y depósitos litorales de cantos rodados" subyacentes o en supuestos rellenos de piedras.

    Lo interesante será encontrar una o varias alternativas para su solución y contribuir a preservar la seguridad de la franja de arena para el disfrute de todos.

    Un cordial saludo,

    Juan E. González Fariñas
    Departamento de Física Básica/ ULL

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  4. Rafael y Juan (y quien esto lea):

    Llevo ya unos años interesado en el asunto: cada vez que voy a la playa y ha coincido con la marea baja, he observado el fenómeno. Por ello quizás pueda aportar algo:
    1. Me parece que el fenómeno ha ido en aumento, especialmente en determinados puntos. Y con el tiempo se ha extendido en superficie
    2. Mi curiosidad se centra en la posibilidad de que las surgencias correspondan a lo que en algunas islas se han denomiando maretas, surgencias de agua dulce en la playa, de las cuales hay abundancia de referencias.
    3.Espero salir de dudas con más o menos rapizez cuando consiga un conductivímetro para hacer unas cuantas medidas de la conductividad del agua de las suregencias y del mar. O que me analicen un par de muestras de aguas. Ya hace un par de años "probé" el agua de los salideros, pero al paladar es muy difícil detectar diferencias de sabor. Evidentemente, no era dulce, pero no pude determinar si la salinidad era apreciablemente distinta.
    4 La "tubificación" de que habla Juan parece complicada porque, como ya he dicho, el fenómeno parece extenderse en el espacio. Si se permanece un rato se aprecia que con el discurrir del tiempo, se producen una especie de "cárcavas" que se extienden desde la "coronación" de la playa mojada en pleamar y que van encajándose más a medida que pasa el tiempo. Yo tengo por evidente que este fenómeno es distinto del de los "géyseres" que se localizan en otros puntos.
    5. Me ha sorprendido la versión que dice Juan que le contaron el lunes (yo estaba presente el domingo cuando clocaron las vallas, y fuí testigo el viernes del susto que se llevó una señora cuando se le "clavó" una pierna hasta la rodilla y casi da con la cara en el suelo) de que las piedras las echaron para elimianr el problema. Mi impresión (solo impresión) era que las surgencias se agudizaban junto a algunos lugares con piedras porques estas eran restos de algún material más fracturado. La verdad es que la solución, en este caso, es sencilla: excavar alrededor de ellas para averiguar. Podemos hacerlo, Juan, cuando te parezca bien, con permiso de la autoridad, lógicamente.

    Quizás mis opiniones son más "deseos" que realidades, pero lo que sí es cierto es que el fenómeno se presta a profundizar algo más en él.

    Yo voy a seguir algo más con el asunto.

    Saludos a todos

    Luis Puga Miguel (lpugmig10@gmail.com)
    ETSICI- Hidrología- Dpto. de Física Básica-ULL

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  5. Hola Luis y Rafael, a todos:
    El planteamiento de las surgencias de agua dulce en la playa se podrá descartar, casi seguramente, con las mediciones de conductividad propuestas por Luis. Sólo apunto a que en mi visita de hoy martes 28 de Julio de 2009, entre las 8 y las 9 a.m., con marea alta, la zona (identificada por el afloramiento rocoso "frente" al quisco "Sara") estaba sumergida, no presentaba evidencias de surgencia (puede deberse a que la diferencia de carga hidráulica se reduce en marea alta) y el suelo estaba firme. Paseé sobre la zona buscando "hundirme", sin logralo, ...por suerte.

    Ello apunta más, según mi parecer, a que la surgencia ("geisers") es consecuencia del drenaje subsuperficial de la "franja" de la arena "saturada" (en condiciones de marea alta) que drena en marea baja. (¿similar al comportamiento del talud de aguas arriba de una presa en un desembalse rápido?).

    Aunque el afloramiento del agua ocurre en todo el talud de playa y se evidencia, de forma más o menos acusada en distintas zonas, por la clásica aparición de minicauces y cárcavas que conducen a corrientes superficiales asombrosas (de más de 10 com de ancho superficial), es en los "geisers" que se forman en las zonas con presencia superficial de piedras, con clara evidencia de chorros "verticales" en los que baso la idea de una posible tubificación del subsuelo roco-arenoso. ¿Cómo explicar afloramientos puntuales si, de momento, no pensamos en una tubería de drenaje del quisco próximo que sea el origen del fenómeno?
    Saludos, Fariñas

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  6. Ciertamente, en el caso de Las Teresitas es descabellado hablar del tipo de fenómenos que yo mencionaba (rip currents, etc). Este tema concreto de las surgencias en esa playa no lo he leído en ningún trabajo ni artículo publicado. Si en algún momento se publica algo sobre este asunto lo colgaré en el foro lo antes posible. Por otro lado quiero indicarles que mi intención es mejorar este foro de forma que puedan colgarse los trabajos o resúmenes con los gráficos e imágenes correspondientes. Problemas de tiempo y de dominio de la herramienta informática me lo impiden de momento.

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  7. Hola Rafael, Luis, a todos:
    El foro está muy bien. Se ha iniciado un punto de encuentro. Desde luego, mejoraría si se puedieran subir fotos pues podría ser más claro. No sé si la plataforma Blogger permite que los participantes puedan disponer de esa facilidad.

    Yo llevo varios dias revisando en la web y no he encontrado nada respecto a ese problema en playas artificiales ni en las naturales. Sí aparece una alternativa de drenaje longitudinal (www.shoregro.com y otras) pero, de momento, ...habría que encontrar la explicación de lo que sucede en Las Teresitas.

    Saludos, Fariñas

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  8. Ver comunicación: “Efectos del drenaje intermareal de una playa artificial de arena. Caso de estudio”
    IV Congreso de Ingeniería Civil, Territorio y Medio Ambiente
    Publicación: Memorias del Congreso
    Lugar celebración: Málaga Fecha: Febrero 2010
    Autores: González Fariñas, J. E y L. Puga Miguel.

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  9. Ver: http://www.youtube.com/watch?v=nPoESmFKrU8&NR=1

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  10. hola, soy noé ramón de canariasahora.com me gustaría saber si es posible que me manden lo antes posible una fotos sobre las arenas movedizas de las teresitas porque estoy preparando un artículo. mi email es ramnoe@terra.es. gracias.

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