En comunidades pesqueras que han dependido históricamente del mar, la línea que separa sustento y amenaza se está borrando. Allí, la frontera tierra-agua es vida, cultura y economía, pero también un territorio en disputa con la naturaleza y el clima. El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) afirma que aproximadamente el 28 % de la población mundial vive en áreas costeras, áreas expuestas a inundaciones y erosión por el ascenso del mar y tormentas intensas. En lugares como Tumaco, Nariño, la amenaza ya se manifiesta con cierta frecuencia.
En este escenario, la ciencia deja de ser observadora pasiva y se convierte en una brújula para decidir qué proteger, cómo hacerlo y en qué momento. Con esa premisa, Andrés Enríquez, doctorando en Ingeniería en la Pontificia Universidad Javeriana, así como en Ciencias del Mar en la Universidad Politécnica de Cataluña – Barcelona Tech, decidió aplicar un sistema de apoyo a la toma de decisiones, basado en sensores remotos, modelación numérica física y técnicas de machine learning a un entorno que hasta entonces le era desconocido. Su objetivo era combinar información física del océano con datos socioeconómicos y el conocimiento de la comunidad para construir un modelo capaz de entender y gestionar los riesgos costeros.
Un océano por descifrar
Bajo la evidencia documentada de que el nivel del mar aumenta aceleradamente, la investigación de Enríquez comenzó en 2020 con una beca de excelencia doctoral del Ministerio de Ciencias. El objetivo inicial era comprender cómo interactúan las fuerzas naturales y las condiciones humanas para producir escenarios de amenaza en Tumaco, municipio ubicado en el extremo sur del litoral Pacífico colombiano, en el departamento de Nariño.
Uno de los mayores retos fue la falta de datos. “Es un entorno de escasez de datos… cuando el modelo no tiene buenos datos de entrada, la salida y lo que vamos a representar no va a ser adecuado”, explica Enríquez. Para resolverlo, recurrieron a varias fuentes: datos históricos de la Dirección General Marítima y su Centro de Investigaciones Oceanográficas del Pacífico Colombiano —con registros de clima, oleaje, corrientes y relieve submarino— y observaciones satelitales procesadas con inteligencia artificial para identificar el uso y cobertura del suelo.
También realizaron mediciones directas en campo, con apoyo financiero de la Fundación WWB para la Investigación en Colombia, en las que documentaron el estado de manglares, la calidad del agua, los sedimentos y la topografía local.
A esto sumaron un componente clave, la interacción con la comunidad: “Acá tuvimos en cuenta a la gente, trabajamos con encuestas a expertos locales, personas de la zona. Eso es vital hacerlo en todos estos procesos de agua, ellos son quienes mejor conocen el lugar”, afirma Andrés Vargas, Profesor del Departamento de Ingeniería Civil de la Javeriana, coautor de la investigación. El propósito era evitar el error de imponer soluciones externas sin diálogo, que muchas veces, aunque técnicamente perfectas, generan rechazo y terminan en fracaso.
Toda esta información, diversa en origen y formato, se convirtió en la base para construir y ejecutar un modelo hidrodinámico acoplado a oleaje, una herramienta que simula mareas, corrientes y el efecto del viento en la costa. Durante dos años, Enríquez lo calibró y validó, pese a los altos costos computacionales, con apoyo del laboratorio de electrónica de la Universidad Javeriana, investigadores externos y una intensa curva de aprendizaje. La simulación representa con precisión cómo las fuerzas del océano impactan la línea de costa, estimando niveles de peligrosidad, cuotas de inundación y efectos del oleaje sobre zonas urbanas y ecosistemas costeros.
La ciencia de decidir
Esta caracterización no era un fin en sí misma: fue el punto de partida para desarrollar, a continuación, un sistema de soporte a la decisión (Decision Support System, DSS) que integrara machine learning y análisis multicriterio. El objetivo de este sistema debía ser orientar a comunidades y gestores frente a escenarios de aumento del nivel del mar, inundaciones y erosión costera.
La investigación no se limitó a mapear amenazas. El sistema de soporte a la decisión debía comparar distintas medidas de adaptación y priorizarlas según múltiples criterios. En esta segunda fase, entró a colaborar Andrés Torres, director del Instituto Javeriano del Agua. Como explica Enríquez: “no quería quedarme solo en decir ‘esto está en riesgo’, sino en ofrecer una herramienta que ayudara a decidir con qué se interviene primero y cómo, en determinado lugar”.
En gestión costera, estas estrategias incluyen, por ejemplo, la construcción de infraestructura dura como diques, espolones, espigones, rompeolas, malecones. Sin embargo, como advierte Enríquez, “se ha empezado a evidenciar que este tipo de ingeniería dura puede traer problemas a largo plazo. Protege la costa al endurecerla, pero altera el transporte natural de sedimentos: la energía de las olas y los aportes de sedimento cambian, y eso provoca erosión en otros puntos clave de la zona”. Por ello, también surgen alternativas basadas en la naturaleza como la restauración de manglares o el relleno de playas; medidas de ingeniería blanda como elevar construcciones, modificar el uso del suelo o incluso la retirada planificada de comunidades.
“El sistema de toma de decisiones lo que hizo fue unir lo mejor de los mundos. No se quedó únicamente en señalar el riesgo de inundación o erosión y advertir el riesgo de determinada zona, sino que, a partir del conocimiento experto, indica espacialmente dónde conviene aplicar ingeniería dura o blanda, implementar soluciones basadas en la naturaleza o incluso planificar el retroceso o abandono de ciertas áreas”, explica Enríquez, también mágister en Hidrosistemas. Evaluar estas opciones requiere ponderar su eficacia técnica, costo, impacto ambiental, aceptación social y viabilidad a largo plazo.
Para ello, el DSS utilizó métodos de análisis multicriterio (MCDA) como ELECTRE, PROMETHEE y TOPSIS, que comparan opciones asignando pesos a criterios como costo, impacto ambiental o eficacia. Se añadió lógica difusa para evitar clasificaciones rígidas y permitir grados intermedios, y simulaciones de Montecarlo que repitieron miles de veces los cálculos, evaluando cómo la incertidumbre de los datos influye en los resultados y ofreciendo así decisiones más sólidas y adaptadas al contexto.
El sistema de soporte a la decisión operaba con una resolución espacial de 10 por 10 metros, lo que permitía analizar cada píxel del territorio costero y determinar qué tipo de medida resultaba más adecuada para ese punto específico. Los resultados mostraron que la estrategia mejor posicionada era la adaptación del entorno construido, es decir, intervenciones como elevar viviendas existentes, reforzar estructuras para resistir oleajes y marejadas, mejorar materiales y técnicas de construcción, implementar drenajes eficientes o reubicar infraestructuras críticas fuera de zonas de riesgo inmediato.
El diagnóstico reveló problemas recurrentes de ocupación irregular de zonas de bajamar y la proliferación de viviendas sobre pilotes o palafitos, muchas de ellas levantadas con materiales precarios, sin estándares de seguridad y en condiciones de pobreza extrema. En este contexto, se identificó como una medida inmediata y viable fortalecer la infraestructura habitacional, una medida capaz de reducir la exposición al riesgo sin recurrir de entrada a costosos desplazamientos o intervenciones masivas.
Sin embargo, el análisis multicriterio también dejó claro que la adaptación del entorno construido no es suficiente por sí sola. Existen zonas donde las soluciones basadas en la naturaleza, como el relleno y conservación de playas o la restauración de manglares, son viables y estratégicas, sobre todo en áreas que aún no han sido ocupadas indebidamente. Estas medidas, aunque más económicas, requieren grandes extensiones de terreno, lo que las hace complejas en áreas densamente pobladas.
En un territorio marcado por alta presión demográfica, tensiones sociales y una población que difícilmente aceptaría reubicaciones, la combinación de estrategias —integrando infraestructura adaptada, intervenciones blandas y conservación ambiental— se perfila como la ruta más realista y equilibrada para enfrentar el riesgo costero.
Con datos y participación
El sistema orienta a los tomadores de decisiones sobre qué tipo de solución es más viable en cada lugar, ya sea una medida basada en la naturaleza o la adaptación del entorno construido. A partir de ahí, corresponde a ellos definir la acción específica que se llevará a cabo, según las posibilidades reales del contexto. El modelo de DSS desarrollado por Enríquez y sus colegas no impone una respuesta única: ofrece un marco para visualizar consecuencias, comparar opciones y decidir con información completa. Esta integración de ciencia, datos y participación puede replicarse en cualquier comunidad costera, siempre que existan datos fiables y voluntad de involucrar a la población.
El trabajo demuestra que la precisión en la gestión del riesgo costero requiere monitoreo continuo y datos actualizados que muestren escenarios claros a la población y a los tomadores de decisiones. El sistema de soporte a la decisión, flexible, adaptativo y de código abierto, puede incorporar variables como densidad poblacional e infraestructura crítica para afinar resultados y ajustar umbrales de riesgo según recursos y prioridades locales. Su valor trasciende el cálculo: ofrece un marco dinámico que articula ciencia, tecnología y gestión, permitiendo a las comunidades costeras enfrentar el avance del mar con información precisa y opciones realistas.
“Integrar a la comunidad en la ciencia es un avance clave”, afirma Vargas, pero advierte que, sin llegar a los tomadores de decisiones, el esfuerzo pierde sentido. El proyecto en el Pacífico sur colombiano demuestra que unir datos, modelación y saber local no solo es posible, sino esencial para enfrentar el avance del mar. Ahora, el reto es que este conocimiento fluya hacia quienes definen políticas y acciones, para que la ciencia se traduzca en protección efectiva y esperanza tangible para las comunidades costeras.
