Análisis morfológico de las dunas primarias costeras y definición de los parámetros controladores de su forma de equilibrio
- Autores: Laura Ribas de Almeida
- Directores de la Tesis: Ernesto Mauricio González Rodríguez (dir. tes.), Raúl Medina Santamaría (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Cantabria ( España ) en 2017
- Idioma: español
- Número de páginas: 262
- Títulos paralelos:
- Morphological analysys of coastal foredunes and definition of parameters that drive their equilibrium shape
- Tribunal Calificador de la Tesis: César Vidal Pascual (presid.), Roland Garnier (secret.), Jordi Galofré Saumell (voc.)
- Programa de doctorado: Programa Oficial de Doctorado en Ciencias y Tecnologías para la Gestión de la Costa
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: UCrea
- Resumen
- español
Las dunas primarias costeras son definidas como el primer cordón arenoso paralelo a la línea de costa, adyacente a la playa. Su desarrollo y morfodinámica está intrínsecamente conectado a la playa y a la dinámica costera. Justamente debido a esta fuerte interacción playa-duna primaria, estas últimas tienen la importante función de amortiguar impactos causados por eventos extremos, proporcionando sedimento a la playa cuando es necesario y volviendo a acumularlo en período de buen tiempo. Además, es una unidad morfológica de gran valor paisajístico y ecológico. Por estos motivos hay actualmente un gran afán en preservar y, si es necesario, reconstruirlas o crearlas.
Se reconoce que las dunas primarias, en una escala a largo plazo (décadas), pueden presentar una condición de equilibrio. La identificación de esta condición y los principales factores que determinan su morfología son de extremo interés a proyectos de recuperación y construcción de sistemas de dunas primarias/playa. Por lo tanto la presente tesis tiene como objetivo principal el de proponer un modelo de perfil de equilibrio de dunas primarias, basado en la identificación de las características morfológicas y su relación con las dinámicas eólica y marina.
La evaluación de los parámetros morfométricos y de forma de 193 perfiles de playa seca/duna primaria del litoral norte de España, con características próximas a la condición de equilibrio, indicaron que el tamaño de las dunas primarias puede variar significativamente, sin embargo su forma, principalmente el tramo de mayor conexión con la playa (tramo cóncavo), es bastante constante. Se verificó que los parámetros morfométricos de las dunas primarias en equilibrio (volumen, altura, anchura y pendiente máxima) están muy correlaciones, permitiendo la proposición de ecuaciones de estas relaciones alométricas.
Se calculó parámetros indicadores del potencial de transporte eólico y de la dinámica marina, utilizando bases de datos de varios años y metodologías consolidadas, y se correlacionó estos con las características de tamaño y posicionamiento de las dunas primarias. Se identificó que el transporte eólico potencial medio anual, teniendo en cuenta la dirección del viento con relación a la línea de costa (DPα), está muy correlacionado con el tamaño de las dunas primarias. La anchura de playa, tanto normal a la línea de costa como en la dirección media del viento, no está fuertemente relacionada al tamaño de las dunas primarias en equilibrio, lo que lleva a creer que el fetch disponible es mayor que el fetch crítico.
La dinámica marina parece ser la responsable de la localización de las dunas primarias evaluadas, siendo la cota del pie de la duna primaria equivalente a la cota de inundación con período de retorno de 10 años (CI_10a). También se verificó que en cuanto más energético el clima marítimo, mayor es el tamaño de las dunas primarias.
Basado en estos resultados se propone un modelo de funcionamiento a largo plazo de las dunas primarias en equilibrio. En la situación en que la dinámica marina es despreciable, o sea, sin la presencia de oleaje y marea meteorológica, al desarrollarse las dunas primarias reciben sedimento de la playa, crecen y avanzan sobre las mismas. Debido a que la playa es su fuente de sedimento, ocurre una autorregulación, con la duna recibiendo cada vez menos sedimento a medida que avanza. Esta progresión de la duna ocurrirá hasta un punto en la playa donde ya no recibe suficiente sedimento debido a una limitación de fetch, llamado fetch de autorregulación. Por otro lado, en la condición en que la dinámica marina es importante la duna avanzará sobre la playa hasta un punto determinado por la cota de inundación de eventos extremos. Esto significa que, la dinámica marina definirá la anchura de playa seca desde la pleamar hasta el pie de la duna, y si esta es mayor que el fetch crítico, las dunas estarán totalmente desarrolladas y su tamaño será una función del DPα. Si la anchura de playa seca es menor que el fetch crítico, el tamaño de las dunas primarias será una función del DPα y de un coeficiente que tiene en cuenta la limitación del fetch.
Finalmente, se propone un modelo conceptual de perfil de equilibrio de dunas primarias, considerando que los perfiles estudiados se encuentran en la condición de dunas primarias totalmente desarrolladas y, por lo tanto, su tamaño será determinado a partir de DPα. Este perfil de equilibrio de las dunas primarias tendrá como característica una cresta en forma de meseta, a diferencia de la forma convexa real. De la cresta hasta la intersección con la playa seca la duna primaria presentará una forma cóncava que puede ser reproducida por una ecuación exponencial. Tanto la anchura de la cresta de la duna como su altura serán una función de DPα. Una propuesta para estimar la anchura de playa seca mínima fue presentada. La altura de la playa seca es la distancia vertical entre la pleamar media y la cota correspondiente a la CI_10a. Considerando que la anchura mínima de la playa seca ocurrirá en la condición del evento extremo equivalente al que genera la CI_10a, se puede estimarla a partir del cálculo de su pendiente utilizando la ecuación propuesta por Díez et al. (2017b).
Como conclusión final se puede afirmar que el modelo de funcionamiento a largo plazo presentado en esta tesis consigue explicar que la morfología de las dunas primarias en equilibrio es dependiente de la actuación conjunta de la dinámica marina y eólica. El modelo y metodología del perfil de equilibrio de las dunas primarias representa satisfactoriamente la realidad y, salvo algunas limitaciones, podrá ser aplicado en proyectos de ingeniería costera.
- English
The morphology of equilibrium foredunes profile was evaluated in this thesis. The results indicated that the size of foredunes vary significantly, however their shape is quite constant. Their morphometric parameters volume, height, width and maximum slope are highly correlated, allowing the proposition of equations (allometric relationships). Marine and wind dynamics were evaluated to determine the parameters that control the foredune equilibrium morphology: its size is related to the aeolian sediment drift potential and marine dynamic, while its location depends on the marine dynamics. Based on these results a long-term functioning model was proposed. This model explains different morphological characteristics of the foredunes in equilibrium as a function of the joint action of the marine and wind dynamics. Finally, an equilibrium foredune profile model was proposed.
- español
