Photo courtesy Lake Michigan Biological Station, Illinois Natural History Survey.

September 8, 2023

Si lo construyes, ¿vendrán? Observaciones iniciales de un arrecife artificial en el Lago Michigan.

La erosión costera es un problema que ha afectado durante mucho tiempo las costas de los Grandes Lagos. La erosión a lo largo de la costa del lago Michigan en Illinois está influenciada por una variedad de procesos hidrodinámicos que operan dentro de la zona litoral (cercana a la costa), lo que resulta en una pérdida problemática de hábitat, degradación de playas y daños a la propiedad. En los últimos años, se han implementado diversas técnicas de mitigación a lo largo de la costa de Illinois en el lago Michigan para reducir o detener el movimiento de arena de las playas, preservando así los hábitats de la costa y la infraestructura de las propiedades.

View of three rows of submerged rubble along the shore of Lake Michigan to reduce the effects of erosion.
Imagen aérea de los Rompeolas Sumergidos del Lago Michigan, un arrecife artificial, tomada en helicóptero en octubre del 2022, con hábitat de humedales de crestas y depresiones en el fondo. Foto cortesía de la Estación Biológica de Lago Michigan, Encuesta de Historia Natural de Illinois.

Las técnicas tradicionales de mitigación de la erosión generalmente han involucrado la instalación de estructuras emergentes (por ejemplo, rompeolas, muros de contención y diques), que están diseñadas para interrumpir los procesos litorales y detener el movimiento de arena. Estas estructuras no sólo fragmentan la zona litoral y causan una escasez localizada de arena en su extremo aguas abajo, sino que también interrumpen la estética de la costa. Como era de esperar, muchas personas propietarias de viviendas y veraneantes las consideran herramientas de mitigación indeseables. Los rompeolas sumergidos de estilo “arrecife” pueden proporcionar una solución viable y basada en la naturaleza para la protección de la costa y la mejora ecológica, imitando características naturales de los bancos de arena (lugares poco profundos en un cuerpo de agua) y permitiendo que algunos procesos litorales continúen.

El Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos construyó tres Rompeolas Sumergidos paralelos (los “Rubble Ridges”) en el 2021 como parte del Programa Futuros Puertos Saludables de la Iniciativa de Restauración de los Grandes Lagos para probar la efectividad de bloques pequeños como una herramienta de protección de la costa en evolución (es decir, más natural) en lugar de rompeolas emergentes tradicionales con bloques grandes. El sitio de los Rompeolas Sumergidos se encuentra dentro del Parque Estatal de Illinois Beach, que contiene las últimas costas naturales de playa que quedan en la costa del lago Michigan en Illinois. El terreno de crestas y depresiones aquí también contiene muchas acres de valioso hábitat de humedales. Para proteger este valioso hábitat y la costa, los Rompeolas Sumergidos se encuentran en aguas poco profundas (8 a 12 pies de profundidad), aproximadamente a 300 pies de la costa. La parte superior de las crestas está a solo 3 a 4 pies por debajo de la superficie del agua y las crestas están aproximadamente a 25 pies de distancia una de otra, lo que dificulta la navegación sobre y entre las estructuras.

Aerial photo of Illinois Beach State Park and Lake Michigan showing location of the rubble ridges.
Mapa de los Rompeolas Sumergidos del Lago Michigan ubicado en el suroeste del Lago Michigan cerca del Parque Estatal de Illinois Beach. Foto cortesía de la Estación Biológica del Lago Michigan, Encuesta de Historia Natural de Illinois.

La Encuesta Geológica del Estado de Illinois (ISGS) y la Encuesta de Historia Natural de Illinois (INHS) han estado monitoreando la morfodinámica posterior a la construcción (el estudio de los cambios del paisaje debido a la erosión y sedimentación) y la fauna acuática en el sitio, con operaciones basadas en la Estación Biológica del Lago Michigan y la oficina de Geología Costera de North Point Marina ubicada en el Parque Estatal de Illinois Beach. Los científicos han tenido que ser creativos con el diseño de sus encuestas, ya que la orientación y ubicación de los Rompeolas Sumergidos limita el uso de técnicas de monitoreo tradicionales alrededor de las estructuras, que generalmente se despliegan desde pequeñas embarcaciones. Los científicos de ISGS han estado utilizando equipos GPS altamente precisos para determinar el movimiento de las estructuras (es decir, bloques de piedra) y la elevación circundante del fondo del lago arenoso. Los científicos de INHS han estado realizando encuestas mensuales para caracterizar la comunidad ecológica a través de (1) buceo con escafandra autónoma, (2) muestreo de arena para análisis de tamaño de grano e invertebrados bentónicos, y (3) colocación de redes de enmalle para documentar la utilización de la estructura por parte de los peces. Las encuestas anuales de las dinámicas de la comunidad biológica costera realizadas por INHS en una ubicación cercana (en Dead River frente al Parque Estatal de Illinois Beach) desde 2006 proporcionan una línea de base biológica para las condiciones del hábitat antes y después de la construcción. Estos datos se combinarán para obtener una visión general del impacto eco-geológico de los Rompeolas Sumergidos en la zona litoral y el hábitat de humedales en el Parque Estatal de Illinois Beach.

This schematic shows the expected movement of the ridge structures over time.  Two illustrations side by side. The first showing a pile of rubble placed lakeside. The second illustration shows the same rubble pile over time will get pushed towards the shoreside.
Este esquema muestra el movimiento esperado de las estructuras de la cresta con el tiempo. Gráfico cortesía de Futuros Puertos Saludables.

Las observaciones iniciales indican que las estructuras de Rompeolas Sumergidos muestran promesas como herramienta de mitigación de la erosión y hábitat acuático; sin embargo, es necesario continuar el monitoreo para determinar la integridad y utilidad a largo plazo de la estructura en el lago Michigan. Hasta ahora, la arena se ha acumulado entre la estructura y la costa, lo que sugiere una disminución de la energía de las olas y protección de las arenas en el lado estructural (como una barrera adicional de la costa).

An underwater image a large, metal camera frame in the shape of a large, open-sided box located in Lake Michigan used to determine fish use of the area.
A custom-built camera frame deployed next to the reef to quantify benthic fish abundance. Photo courtesy Lake Michigan Biological Station, Illinois Natural History Survey.

Se han observado diversas especies de peces e invertebrados en los Rompeolas Sumergidos durante las encuestas iniciales, lo que indica que la estructura está proporcionando hábitat para la fauna acuática. El pez más abundante observado dentro de la estructura es el gobio redondo, una especie no nativa pero importante como presa, con densidades de aproximadamente 50 gobios redondos por metro cuadrado en el arrecife durante los meses de verano. Los científicos de INHS utilizaron marcos de cámara especialmente diseñados para determinar las densidades de gobios redondos en el arrecife utilizando una cámara submarina de lapso de tiempo, lo que crea un valioso y raro conjunto de datos de imágenes para comparación en el futuro.

A young woman wearing glasses, a gray hoodie, and an orange lifejacket stands on a boat in Lake Michigan holding a longnose sucker (a type of fish).
Los peces observados en los Rompeolas Sumergidos incluyen la carpa de boca larga, amenazada en el estado de Illinois (en la foto), así como la trucha de lago, la carpa de boca pequeña, la pichagua y varias otras especies de peces. Foto cortesía de la Estación Biológica del Lago Michigan, Encuesta de Historia Natural de Illinois.

También se han observado muchos otros peces en los Rompeolas Sumergidos, incluyendo la carpa boca larga amenazada en el estado de Illinois, la lobina de boca pequeña, la pichagua, el salmón coho y la trucha de lago. Aún no se comprende completamente el papel que juegan los Rompeolas Sumergidos en la historia de vida de estos grandes peces, ya que se sabe que estas especies utilizan una amplia área geográfica. Los científicos de INHS esperan determinar si los peces grandes utilizan los Rompeolas Sumergidos como hábitat de desove o de crianza en el futuro.

El monitoreo geológico y ecológico de los Rompeolas Sumergidos continuará durante otros dos años, lo que suma cinco años de datos intensivos de monitoreo. El objetivo de este proyecto es no solo comprender los efectos de los Rompeolas Sumergidos a nivel local, sino también determinar otras ubicaciones en los Grandes Lagos donde las estructuras de arrecifes sumergidos podrían ser una opción viable para la protección de la costa y la creación de hábitats.


Hillary Glandon es ecologista acuática del Estudio de Historia Natural de Illinois en la Estación Biológica del Lago Michigan en Zion. Realiza investigaciones relacionadas con la resiliencia costera y la ecología acuática en los Grandes Lagos y más allá.

Robin Mattheus es un geólogo costero de la Encuesta Geológica del Estado de Illinois. Su grupo de investigación se enfoca en el monitoreo geológico activo de los entornos costeros de Illinois, incluidos los del Parque Estatal de Illinois Beach, utilizando métodos de medición de precisión y diversas técnicas de muestreo de sedimentos. Trabaja en estrecha colaboración con el Distrito de Parques de Chicago, el Programa de Manejo Costero de Illinois y otros grupos interesados en proporcionar datos geoespaciales para aplicaciones de gestión.

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