Análisis de las variables que controlan la evolución de la costa a corto-medio plazo. Aplicación a la Bahía de Cádiz

Resumen

En las últimas décadas, el interés científico por el conocimiento acerca del comportamiento de las zonas costeras se ha incrementado debido al crecimiento acelerado de la población y al cambio climático. Además de los científicos, hoy día los gestores costeros también tienen la necesidad de conocer cómo varía la posición de la línea de costa a lo largo del tiempo, con el fin de diseñar políticas de gestión costera adecuadas y sostenibles. Las áreas litorales están sujetas a una variedad de agentes naturales y antrópicos que actúan a distintas escalas espacio-temporales, y están sometidas a procesos de erosión y acreción continuos. Dentro de este contexto se desarrolla el presente trabajo, que tiene como principal objetivo comprender los principales factores que afectan a la evolución de la línea de costa a corto y medio plazo en la Bahía de Cádiz (España). Para ello, se lleva a cabo la comparación de los cambios costeros registrados a medio plazo con el clima marítimo en cuatro unidades geomorfológicas de la Bahía de Cádiz (playas de Vistahermosa, Valdelagrana, La Victoria y Camposoto), y se analiza y discute la influencia que ejercen los temporales en la evolución costera. Por otro lado, se estudia la morfología y morfodinámica de dos playas contiguas (La Victoria y Camposoto), con el objeto de observar el efecto que producen en ellas la disponibilidad de sedimento, el tamaño de grano y el clima marítimo en la zona de rompiente. Por último, se analiza la peligrosidad asociada al clima marítimo en cuatro playas de la Bahía de Cádiz. La metodología desarrollada en el presente estudio se adapta a cada escala espacial y temporal. A medio plazo, se utilizan herramientas SIG, que permiten evaluar los cambios costeros a partir de fotografías aéreas y ortofotos de cada zona de estudio, empleando la marca de agua y el pie de duna como indicadores de la posición de la línea de costa. Cada unidad geomorfológica se divide en distintos patrones de comportamiento en función de los cambios costeros que se registran, y se identifican los eventos de temporal filtrando los datos según un umbral de altura de ola de 2,5 m, una duración mínima de 12 h y considerando del mismo temporal a aquellos eventos que tienen lugar en un periodo menor de 24 horas. De este modo, se calculan distintos parámetros energéticos y se caracteriza el impacto provocado por los temporales en cada patrón de comportamiento. Por otro lado, a corto plazo se realiza el seguimiento topográfico de cuatro playas localizadas en las unidades geomorfológicas anteriormente mencionadas, y se obtienen las condiciones hidrodinámicas en la zona de rompiente, a través del modelo de propagación SWAN. A continuación, se comparan y contrastan la clasificación morfodinámica de las playas mediante el parámetro adimensional de caída de grano y el parámetro de surf, y además se aplica el modelo empírico Shoreline Forecast (ShoreFor). Éste considera la altura y el periodo de pico en la zona de rotura y presenta parámetros libres (p.ej. phi), cuyos valores óptimos indican si la variabilidad de la línea de costa está dominada por los temporales o por la estacionalidad del clima marítimo. Por último, con el fin de analizar la peligrosidad asociada al clima marítimo, se realiza el retroanálisis de la línea de costa a través del mencionado modelo ShoreFor, se identifican los eventos de erosión y se determina el periodo de recurrencia de dichos eventos. En general, la línea de costa a medio plazo (décadas) muestra una tendencia agradante y tasas de erosión importantes en las zonas norte y sur de la playa de Valdelagrana, respectivamente; una estabilidad relativa en la parte natural de la playa de Cádiz y una tendencia erosiva en las playas de Vistahermosa y Camposoto. A corto plazo (meses a años), los cambios costeros de las zonas de estudio presentan una variabilidad estacional, donde la anchura de la playa seca experimenta valores máximos durante el verano y valores mínimos durante el invierno. Los cambios morfológicos a lo largo del periodo de estudio consisten principalmente en el intercambio de sedimentos entre la barra y el frente de playa, a excepción de la playa de Valdelagrana cuyo comportamiento se encuentra fundamentalmente dominado por el transporte longitudinal. En lo que respecta al análisis morfodinámico, las dos playas contiguas (La Victoria y Camposoto) muestran un comportamiento dinámico diferente, a pesar de presentar condiciones hidrodinámicas y tamaño de grano similar. En primer lugar, La Victoria es una playa de poca pendiente con escasa disponibilidad de sedimento, tendencia estable y valores altos de phi, típico de playas disipativas. Por el contrario, la playa de Camposoto muestra una pendiente más abrupta y una tendencia erosiva con valores más bajos de phi, característico de playas intermedias con un transporte transversal de sedimentos eficiente. Del mismo modo, la playa de Vistahermosa es una playa intermedia con un rápido transporte sedimentario; sin embargo, muestra una tendencia agradante, al igual que la playa de Valdelagrana. Finalmente, la peligrosidad asociada al clima marítimo revela que las playas expuestas (La Victoria y Camposoto) son aquéllas que muestran mayores cambios costeros, en comparación con la playa de Vistahermosa, que se encuentra parcialmente expuesta del oleaje procedente del NNO y SO, debido a la presencia de promontorios. En cuanto a los factores que controlan la tendencia de la línea de costa así como la caracterización morfodinámica de las playas, el presente estudio muestra como el papel fundamental lo ejerce la disponibilidad de sedimentos. Los factores antropogénicos son el segundo elemento que determina el comportamiento costero, ya que influyen directamente en el balance sedimentario. La variabilidad interanual del clima marítimo también influye en la evolución costera a medio y corto plazo, y los temporales modulan la erosión de la línea de costa, incrementándola cuando el número de tormentas es mayor. No obstante, a pesar de que existe una relación entre los cambios costeros y las variables energéticas, cuyos valores son superiores en las zonas expuestas que en las protegidas, estos últimos explican un porcentaje bajo de la variabilidad costera. Por último, el marco geológico también juega un papel importante en los patrones de los cambios costeros a medio y corto plazo. Estos resultados constituyen información de interés que podría ser utilizada por los gestores costeros para la correcta toma de decisiones en relación a las intervenciones que se realicen en el litoral, ya que el hecho de conocer la morfodinámica y tendencias costeras permitiría ajustar cada actuación a la necesidad de cada playa. Por otra parte, en futuros trabajos se recomienda que el factor de ponderación de los temporales se ajuste al factor de respuesta de cada playa y que los parámetros libres del modelo ShoreFor varíen a lo largo del tiempo, ajustándose a los cambios del clima marítimo. En este sentido, en la Bahía de Cádiz el índice de la NAO sería un buen indicador, ya que se encuentra fuertemente relacionado con la variabilidad del clima marítimo. Por último, cabe destacar que, debido al efecto que ejerce la disponibilidad de sedimento en el área de estudio, incluso ligeras oscilaciones en el balance sedimentario, provocadas por el resultado de intervenciones antrópicas o procesos naturales, tendrán un impacto significativo en el comportamiento de la costa gaditana.