Comprender la incertidumbre en la modelización costera

Las playas de arena se encuentran entre los entornos más valiosos, pero también vulnerables, de la Tierra. Evolucionan continuamente impulsadas por las olas, el nivel del mar y el transporte de sedimentos, y pueden verse afectadas por tormentas o inundaciones. Además, se prevé que el cambio climático intensifique estos procesos. Los modelos morfodinámicos numéricos se han convertido en herramientas esenciales para comprender el cambio costero y apoyar la gestión futura. Sin embargo, la modelización numérica implica la incorporación de diversas incertidumbres que pueden influir notablemente en la capacidad predictiva de los modelos, lo que da lugar a diferentes proyecciones del cambio costero.

Esta tesis evalúa la influencia de dos fuentes principales de incertidumbre: las condiciones topobatimétricas iniciales y la forzante hidrodinámica marina. Mediante el modelo XBeach, basado en procesos, y el modelo Q2Dmorfo, de complejidad reducida, se investigaron las incertidumbres en procesos costeros a corto, medio y largo plazo a través de aplicaciones basadas en la playa de Castelldefels, la playa de Castell (Palamós) y el delta del Llobregat, abarcando procesos desde eventos de tormenta individuales hasta la evolución costera a escala centenaria.

Los resultados demuestran que la morfología inicial detallada puede influir notablemente en la deposición por desbordamiento inducida por tormentas, con ciertos patrones morfológicos que aumentan la deposición hasta cuatro veces. Para las simulaciones a medio plazo, la elección de la fuente de forzante de oleaje, en particular la precisión de la dirección de las olas, resultó fundamental para reproducir con exactitud la evolución morfodinámica de una playa en bahía. Finalmente, las proyecciones a largo plazo mostraron que la respuesta del modelo está fuertemente controlada por el período de adaptación inicial. Una vez que el modelo alcanza un estado de cuasi-equilibrio, la evolución costera subsiguiente pasa a estar regida principalmente por la topobatimetría resultante, sin tener en cuenta la influencia de la cronología de las olas.