Nearshore hydrodynamics and shoreline evolution in the Balearic Islands

Abstract

[spa] El estudio de la hidrodin´amica y morfodin´amica de playas es de gran inter´es para la gesti´on costera. El uso de las playas como espacios recreativos ha obligado a las autoridades a dise˜nar protocolos de seguridad y a implantar vigilancia en las playas. Estos lugares adem´as de una gran importancia socio-econ´omica tienen un alto valor ecol´ogico y son el primer elemento de protecci´on de la costa frente a los temporales y subidas del nivel del mar. Las pol´ıticas de protecci´on de estas ´areas, as´ı como las decisiones tomadas para la mejora de la seguridad en playas deber´ıan estar basadas en los conocimientos cient´ıficos adquiridos en los ´ultimos a˜nos en los campos de la hidrodin´amica y morfodin´amica litoral. En esta Tesis se presentan tres estudios realizados con el objetivo de desarrollar herramientas ´utiles para la gesti´on costera, principalmente en el aspecto de la seguridad en playas, que ofrezcan informaci´on ´util tanto a gestores como socorristas y usuarios. Una de las principales causas de rescates en playas es la aparici´on de corrientes generadas por la rotura de las olas. Estas corrientes son conocidas como rip currents o corrientes de retorno. La predicci´on a corto plazo de estas corrientes es, desde hace 20 a˜nos, uno de los principales focos de estudio de la hidrodin´amica de playas. El inter´es del Govern Balear por mejorar la seguridad en las playas del archipi´elago hizo posible el desarrollo de un sistema de predicci´on de oleaje y corrientes de retorno en una playa de la Isla de Mallorca, Cala Millor. Este sistema utiliza como datos iniciales las predicciones de oleaje en aguas profundas frente a la playa que se propagan mediante un modelo hacia aguas someras para obtener las alturas de ola en la playa. El acoplamiento de un segundo modelo de generaci´on de corrientes, que utiliza el oleaje propagado como dato inicial, permite la obtenci´on de las corrientes generadas en la playa a causa de la rotura del oleaje. El sistema ha estado operativo durante 3 a˜nos, ofreciendo informaci´on de altura de ola, direcci´on e intensidad de corrientes, con un horizonte de 36 horas. Los datos han estado disponibles v´ıa web para los socorristas y gestores. Los resultados del proyecto piloto de predicci´on de oleaje y corrientes en Cala Millor fueron la base de la ampliaci´on del estudio a otras playas del litoral Balear. La implementaci´on del sistema en diferentes playas hizo necesarias algunas modificaciones para su correcto funcionamiento. Se desarroll´o un nuevo sistema de predicci´on de oleaje y el nivel de riesgo asociado dependiendo de las caracter´ısticas de cada playa. En este estudio ha sido fundamental la comunicaci´on con los socorristas, quienes aportaron datos visuales diarios de las condiciones de oleaje y del nivel de riesgo asociado. Estos datos han sido incorporados en la calibraci´on del sistema de predicci´on.

La falta de datos en las zonas de estudio, tanto batimetr´ıcos como de oleaje y corrientes, es uno de los principales problemas para el desarrollo de herramientas operacionales con alto grado de fiabilidad. El uso de sistemas de observaci´on remotos permite paliar esta deficiencia y ofrece la posibilidad de obtener largas series de datos, con una alta resoluci´on espacial y temporal. El an´alisis de im´agenes de video se ha utilizado en el estudio de la variablidad de la l´ınea de costa a lo largo de un a˜no y medio en la playa de Cala Millor. El estudio se ha realizado con im´agenes digitales diarias que han sido procesadas para extraer la posici´on de la l´ınea de costa. La variabilidad de est´a l´ınea puede asociarse con los movimientos de crecimiento y erosi´on de una playa. El avance en este tipo de estudios mediante el uso de im´agenes digitales permitir´a en un futuro la obtenci´on de datos fiables de batimetr´ıa y oleaje