La atenuación de las olas varía significativamente según la morfología vertical de las raíces y la profundidad del agua
Los manglares son maravillas naturales que protegen las zonas costeras, especialmente en las regiones tropicales y subtropicales. Son capaces de disipar la energía de las olas y limitar las inundaciones, lo que incluso puede mitigar los tsunamis y las inundaciones costeras durante los ciclones tropicales.
Por este motivo, los manglares están atrayendo la atención como Soluciones Basadas en la Naturaleza (SBN): infraestructuras naturales con el potencial de mejorar la resiliencia costera de una manera respetuosa con el medio ambiente.
A medida que el cambio climático altera las condiciones oceánicas e intensifica las tormentas, muchas comunidades costeras se enfrentan a riesgos crecientes de inundaciones y oleaje extremo; por lo tanto, los manglares pueden servir tanto para mitigar los desastres como para ayudar a las comunidades a adaptarse al cambio climático.
Sin embargo, estos bosques siguen estando infrautilizados en aplicaciones de ingeniería debido al escaso conocimiento sobre cómo interactúan con las fuerzas hidrodinámicas. Modelar con precisión sus complejas estructuras radiculares, conocidas como raíces aéreas, y cuantificar sus efectos de atenuación de las olas ha supuesto un reto particular.
Un equipo de investigadores del Instituto de Investigación para la Prevención de Desastres de la Universidad de Kioto se propuso abordar esta laguna de conocimiento.
"Japón tiene una larga tradición en el uso de pinos para la defensa costera, y queremos aplicar este conocimiento a los manglares para desarrollar estrategias inteligentes y rentables de reducción del riesgo de desastres", afirma la primera autora, Yu-Lin Tsai.
Basándose en sus estudios previos sobre la morfología de los árboles en el campo y en experimentos en canales de olas, el equipo se propuso desarrollar un modelo numérico capaz de evaluar la atenuación de las olas en los manglares.
Centrándose en la especie Rhizophora apiculata, presente en todo el sudeste asiático y el Pacífico occidental, el equipo recopiló detalladas mediciones de las formas tridimensionales de las raíces, creando un modelo de vegetación que tiene en cuenta la atenuación de las olas en función de la profundidad del agua y la altura de las olas. Posteriormente, evaluaron este proceso utilizando un modelo numérico de olas de Boussinesq, que incorporaba fuerzas de arrastre e inercia para estimar la atenuación del momento del agua por los manglares.
Imagen: Modelo de manglar a escala y dominio computacional. (a) Vistas frontal (dirección +x) y lateral (dirección –y) del modelo de manglar a escala con raíces aéreas. (b) Distribución vertical de las áreas y volúmenes proyectados a lo largo de la altura del tallo. Las líneas negras discontinuas indican profundidades de agua correspondientes a diferentes niveles de inmersión. (c) Esquema del dominio computacional (sin escala). Crédito: Journal of Geophysical Research: Oceans (2026). DOI: 10.1029/2025jc022836
Los resultados revelaron que la atenuación de las olas varía significativamente según la morfología vertical de las raíces y la profundidad del agua, y que las estimaciones de los niveles de atenuación pueden diferir entre un 20 % y un 50 %. Esto demuestra que el grado de inmersión de las raíces debe tenerse en cuenta al evaluar la eficacia de la protección costera.
Se espera que el modelo numérico del equipo y las fórmulas resultantes sean valiosas herramientas para integrar los manglares en la futura planificación de reducción del riesgo de desastres costeros. Este estudio también subraya la importancia crucial de ir más allá del conocimiento previo, basado en formas simplificadas de manglares, y considerar la morfología real de las raíces y las condiciones de inmersión.
"Disfrutamos de todo el espectro de nuestra investigación, pero lo mejor de todo es, sin duda, poder trabajar en medio del hermoso paisaje de los manglares", dice el jefe del equipo, Nobuhito Mori.
En el futuro, el equipo planea desarrollar manuales basados en estos hallazgos para apoyar las estrategias de mitigación de desastres basadas en manglares en el sudeste asiático, las islas del Pacífico y otras regiones. También esperan que estos hallazgos puedan aplicarse a otras iniciativas, incluida la reforestación de manglares.
El estudio se publica en la revista Journal of Geophysical Research: Oceans: Investigation of Wave Attenuation by Rhizophora apiculata Mangroves: Coupled Laboratory Experiments and Boussinesq Modeling
