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Living Seawalls for Tumbes: A Staged, Instrument-Based Protocol for Mangrove-Based Residential Coastal Protection in Peru

Este artículo sintetiza la evidencia global sobre la protección costera basada en manglares para desarrollar un protocolo práctico de seis etapas y específico para instrumentos que permita integrar los manglares de franja en la planificación y construcción de la defensa costera residencial dentro de la región de Tumbes, Perú.

Autores originales: PAUL RICARDO PRUDENCIO GALVEZ

Publicado 2026-08-11

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CC BY 4.0

Autores originales: PAUL RICARDO PRUDENCIO GALVEZ

Artículo original bajo licencia CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ Esta es una explicación generada por IA del artículo a continuación. No ha sido escrita ni avalada por los autores. Para mayor precisión técnica, consulte el artículo original. Leer descargo de responsabilidad completo

Imagina el océano como un gigante enorme e inquieto que a veces tiene rabietas. Cuando se enfada, envía olas masivas y aguas crecientes para chocar contra la costa, amenazando las casas construidas justo en el borde. Durante mucho tiempo, los humanos han intentado detener a este gigante con una armadura "gris": muros de concreto duros y diques altos. Pero estos muros son costosos, pueden romperse y, a veces, simplemente transfieren la ira del gigante a la casa del vecino.

Entra la armadura "verde": los bosques de manglares. Piensa en ellos como las propias murallas vivas de la naturaleza. Son árboles que crecen directamente en el agua salada, con raíces enredadas que actúan como una esponja gigante bajo el agua y un trampolín elástico. Cuando una ola los golpea, los árboles no se limitan a quedarse ahí parados; agarran el agua, la frenan y rompen su energía antes de que pueda llegar a las casas que hay detrás de ellos. Los científicos han descubierto que estos bosques son increíblemente buenos en esto, pero durante mucho tiempo, las matemáticas utilizadas para diseñarlos estaban escritas en un lenguaje que solo los ingenieros de países ricos podían hablar. Este artículo hace una pregunta sencilla: ¿Podemos traducir esa matemática compleja en un manual de instrucciones claro y paso a paso para un lugar específico en Perú, de modo que los funcionarios locales puedan realmente construir hogares más seguros utilizando estos árboles vivos?

El Artículo: Una Receta para "Murallas Marinas Vivas" en Perú

Este artículo es como un chef maestro que toma una receta elegante y complicada de un restaurante de alta gama en los Estados Unidos y la reescribe para una cocina local en Tumbes, Perú. El chef quiere demostrar cómo usar los manglares no solo como un paisaje bonito, sino como un escudo serio y diseñado para proteger las casas de la gente.

La Gran Idea: Los Árboles como Reductores de Fuerza
El autor comienza reuniendo toda la evidencia de que los manglares funcionan. Revisaron estudios de todo el mundo y descubrieron que una franja de estos árboles puede reducir la altura de las olas entrantes entre un 13% y un 66% en una distancia de solo 100 metros. Eso es como si una ola gigante perdiera la mayor parte de su fuerza antes de llegar siquiera a la puerta de tu casa. También descubrieron que esta protección tiene un gran valor económico: a nivel mundial, los manglares ahorran unos 65 mil millones de dólares anuales en daños por inundaciones. Solo en los Estados Unidos, cada kilómetro cuadrado de estos humedales ahorra aproximadamente 1.8 millones de dólares al año.

Pero aquí está el truco: saber que los árboles son buenos no es suficiente. Necesitas saber exactamente cómo construir una casa junto a ellos para que la casa no se caiga. El artículo argumenta que, si bien tenemos el "qué" (los árboles detienen las olas), a menudo carecemos del "cómo" (las herramientas y pasos específicos) para lugares como Perú.

El Problema del "Talla Única para Todos"
El artículo descarta explícitamente la idea de que se pueda simplemente copiar y pegar un plan de Florida o Tailandia en Perú. Tumbes es un lugar muy específico. Es una zona plana y de baja altitud (solo 7 metros sobre el nivel del mar) donde se mezclan las mareas del océano y el agua del río. Tiene una estación húmeda y una estación seca, y se ve fuertemente afectado por los eventos de "El Niño Costero", que traen lluvias intensas e inundaciones. Un plan construido para una playa seca y arenosa en el sur de Perú no funcionaría aquí. El autor insiste en que la solución debe ser hecha a medida para el lodo, las mareas y el clima únicos de Tumbés.

La Solución: Un Protocolo de "Muralla Marina Viva" de Seis Etapas
La principal contribución de este artículo es una "receta" o protocolo de seis etapas que convierte la ciencia en acción. Está diseñado para funcionarios gubernamentales locales que necesitan saber exactamente qué hacer, qué herramientas usar y a quién contratar.

Etapa 0: El Chequeo. Antes de construir cualquier cosa, los funcionarios deben mapear quién es el dueño de qué terreno y dónde están las casas. Necesitan saber exactamente dónde comienza el bosque de manglar y dónde terminan las casas.
Etapa 1: Los Ojos en el Cielo. En lugar de solo caminar con una cinta métrica, el artículo sugiere usar drones (UAV) y fotografías satelitales para tomar fotos super nítidas de los manglares. Esto ayuda a medir qué tan espeso es el bosque y qué tan ancho es, lo cual es crucial para saber cuánta protección ofrece.
Etapa 2: La Magia Matemática. Aquí es donde ocurre la ingeniería. El autor sugiere utilizar modelos computacionales (como SWAN o XBeach) para simular cómo las olas golpean los árboles. Utilizan una fórmula especial (el modelo de Méndez y Losada) para calcular exactamente cuánto se frenarán las olas. Crucialmente, el artículo señala que los números utilizados en los ejemplos son solo suposiciones basadas en otros lugares; para Tumbes, primero deben medir las olas localmente para obtener los números reales.
Etapa 3: Construir la Casa. Una vez hecha la matemática, se construye. El artículo dice: "¡No construyas sobre el suelo!". Debido a que la tierra es baja y húmeda, las casas deben construirse sobre pilares altos y fuertes hechos de concreto reforzado o madera tratada (como los árboles de algarrobo locales). Las casas deben ser lo suficientemente altas para permanecer por encima del agua incluso después de que los árboles hayan frenado las olas. Además, se debe dejar una "zona de amortiguamiento" o buffer —un espacio de al menos 100 metros entre el borde de los árboles y la casa— para que los árboles puedan hacer su trabajo sin ser pisoteados.
Etapa 4: Observar y Aprender. No construyes y te vas. Sigues observando. Utilizas sensores para medir el agua y drones para revisar si los árboles están creciendo. Si los árboles no están frenando las olas tanto como la computadora pensó, regresas y corriges la matemática o el diseño.
Etapa 5: Hacerlo Oficial. Finalmente, escribes estas reglas en los códigos de construcción de la ciudad. De esta manera, cada nueva casa construida en Tumbes tiene que seguir estas reglas de "muralla marina viva", haciendo que la protección sea permanente.

¿Quién Necesita Hacer Esto?
El artículo señala un problema curioso pero importante: ninguna persona en una oficina de gobierno local sabe todo lo necesario para hacer esto. Necesitas un ingeniero hidráulico que entienda las olas, un piloto de drones que pueda mapear los árboles, un experto en desastres que conozca las normas de seguridad y un experto en bosques que sepa cómo cultivar manglares. El artículo sugiere que estos diferentes grupos deben trabajar juntos como un equipo, en lugar de intentar encontrar a un "súper funcionario" que pueda hacerlo todo.

Lo que el Artículo NO Dice
Es importante saber qué este artículo no es. No es un informe sobre un nuevo edificio que ya ha sido terminado y probado. No es la afirmación de que los manglares detendrán todas las inundaciones. El autor es muy cuidadoso al decir que los números específicos para Tumbes (como la reducción exacta de las olas) aún no se han medido; solo han sido simulados basándose en datos de otros lugares. El artículo es una propuesta: un plan detallado de cómo iniciar el trabajo, no un informe de un trabajo que ya se ha realizado. Sugiere que si Tumbes sigue este plan, pueden convertir su protección legal del santuario de manglares en un escudo físico real para sus hogares.

La Conclusión
Este artículo es un puente. Toma la ciencia probada y genial de que "los árboles detienen las olas" y construye un puente sólido hacia la tarea real y desordenada de "¿cómo construimos una casa en Perú para que no sea arrastrada por el agua?". Les dice a los líderes locales: "Tienen los árboles, tienen las leyes y ahora tienen la receta. Empecemos a cocinar".

Resumen Técnico: Muros Marinos Vivos para Tumbes

Planteamiento del Problema
Los asentamientos residenciales costeros en regiones expuestas a marejadas ciclónicas y eventos de El Niño, como la costa norte de Perú, enfrentan riesgos estructurales crecientes. Si bien la infraestructura "gris" convencional (muros marinos, espolones) es la respuesta de ingeniería por defecto, esta es costosa y puede desplazar la energía de las olas hacia las costas adyacentes. Aunque las soluciones basadas en la naturaleza, específicamente los manglares de franja, son ampliamente reconocidas por su capacidad de protección, existe una brección crítica de implementación. La literatura de ingeniería existente que cuantifica la protección de los manglares (atenuación de la altura de la ola, reducción de fuerza y beneficios económicos) está bien desarrollada para los Estados Unidos, pero rara vez se traduce en un protocolo escalonado a nivel de instrumentos ejecutable por oficinas de ingeniería municipales o regionales en regiones costeras en desarrollo. Además, los datos ecológicos a menudo no se expresan en los términos de fuerza y altura requeridos para el diseño de cimentaciones estructurales.

Metodología
El estudio emplea una síntesis narrativa estructurada siguiendo un cribado informado por PRISMA de la literatura de ingeniería costera y economía ambiental (Scopus, Web of Science, Google Scholar, 2000–2026).

Selección de Datos: Solo se retuvieron estudios que reportaran atenuación cuantitativa de olas, reducción de marejadas ciclónicas o daños monetizados evitados atribuibles a los manglares, y que poseyeran un DOI verificable.
Traducción de Ingeniería: Los datos ecológicos extraídos fueron estandarizados e integrados con dos formulaciones establecidas de ingeniería costera:
1. El modelo de transformación de olas por vegetación de Méndez y Losada (2004) para calcular la caída exponencial de la altura de la ola ( $H(x) = H_0 \cdot e^{-kx}$ ).
2. Un modelo de fuerza de arrastre tipo Morison para estimar las fuerzas hidrodinámicas sobre las estructuras antes y después de la atenuación.
Calibración Territorial: Estos flujos de evidencia fueron contrastados con datos geomorfológicos, climáticos e institucionales específicos del Santuario Nacional Los Manglares de Tumbes (Perú). Esto incluyó la elevación local (7 m s.n.m.), el predominio de mareas, la sensibilidad al ENSO y los mandatos institucionales existentes (SERNANP, ANA, CENEPRED/INDECI).
Desarrollo de Protocolo: Se construyó un marco de implementación de seis etapas para cerrar la brecha entre la evidencia global y la ejecución local, especificando instrumentos, materiales y competencias técnicas requeridas.

Resultos Clave

Protección Cuantitativa: La síntesis confirma que los manglares de franja reducen la altura de la ola incidente entre un 13–66% sobre 100 metros de franja, ocurriendo las tasas de reducción más altas cerca del borde marino.
Valor Económico: Las estimaciones globales indican que los manglares proporcionan más de US$65 mil millones/año en beneficios de protección contra inundaciones. En los Estados Unidos, 1 km² de humedal costero ahorra un promedio de US$1.8 millones/año en daños evitados a la propiedad.
Síntesis Específica del Sitio: Para Tumbes, el análisis identifica que la llanura estuarina de baja elevación y dominancia de mareas requiere adaptaciones específicas. El estudio valida la fotogrametría mediante UAV y las imágenes Sentinel-2/Landsat como instrumentos de bajo costo para el mapeo de la franja. Identifica SWAN/XBeach como modelos de calibración apropiados y cimentaciones de pilotes elevados (concreto reforzado o madera tratada como el algarrobo) como el sistema de construcción necesario para acomodar las inundaciones de marea y los sustratos blandos.

Protocolo de Implementación Propuesto
El documento propone un protocolo de seis etapas basado en instrumentos, adaptado a la costa de Tumbes:

Diagnóstico Institucional: Mapeo de superposiciones jurisdiccionales entre gobiernos municipales, SERNANP y agencias de gestión de riesgos de desastres.
Evaluación Remota y de Campo: Uso de UAV y de imágenes satelitales para mapear el ancho de la franja, la densidad del dosel y la composición de especies, complementado con levantamientos topográficos RTK-GPS.
Calibración Hidrodinámica: Despliegue de sensores de presión y ADCP para derivar un coeficiente de atenuación ( $k$ ) específico del sitio para su uso en modelos de olas, reemplazando los valores genéricos del Golfo de México.
Diseño y Construcción Piloto: Dimensionamiento de cimentaciones para las fuerzas de ola residuales (post-atenuación); utilización de infraestructura de acceso permeable para evitar la fragmentación hidrológica; e integración de la restauración basada en la comunidad.
Monitoreo y Gestión Adaptativa: Seguimiento de los cambios post-construcción en el ancho de la franja y el desempeño estructural para recalibrar los supuestos de diseño.
Institucionalización: Incorporación de las relaciones calibradas de ancho de franja/ola de diseño en los códigos de edificación municipales y su vinculación con los planes de gestión del santuario.

Significancia y Reivindicaciones
El documento sostiene que su principal contribución no es el descubrimiento de nuevos datos ecológicos, sino la traducción de la evidencia existente y verificada mediante DOI en un protocolo operativo y transferible para una región costera en desarrollo.

Relevancia de Ingeniería: Demuestra que la protección de los manglares puede expresarse en unidades estándar de ingeniería (fuerza por unidad de área, altura de ola de diseño), convirtiéndola en un componente cuantificable del diseño de defensa costera híbrida.
Realismo Institucional: El protocolo aborda explícitamente las brechas de competencia en la estructura municipal de Tumbes. Argumenta que ninguna oficina posee actualmente todas las habilidades requeridas (ingeniería hidráulica, teledetección, gestión de riesgos de desastres y restauración de áreas protegidas). Por lo tanto, el protocolo está diseñado como un flujo de trabajo interinstitucional más que como una tarea para una sola entidad.
Especificidad Contextual: El autor enfatiza que este es un protocolo "territorial", no uno genérico. Está calibrado específicamente para la combinación única de baja elevación, dominancia de mareas y las inundaciones impulsadas por el ENSO del estuario de Tumbes, y establece explícitamente que no puede aplicarse a la costa árida del sur de Perú o a las regiones andinas sin una nueva verificación.

El documento concluye que, si bien la evidencia cuantitativa más sólida proviene de los Estados Unidos, las formulaciones subyacentes se vuelven operativamente utilizables para el Perú solo cuando se combinan con los detalles geomorfológicos e institucionales específicos proporcionados en este protocolo. Esto ofrece a los gobiernos de Tumbes un punto de partida concreto para integrar el santuario de manglares legalmente protegido en el diseño estructural y la planificación del uso del suelo.

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