Acción F4. Estudio de la dinámica sedimentaria.
Socio responsable: IMEDEA.

Descripción:

Estudio y modelización del efecto de las praderas de Posidonia en las corrientes tridimensionales y en el transporte de sedimentos en la capa turbulenta del fondo y su influencia en la evolución y conservación de las playas.

Figura 1: Fotografía aérea de la playa.

Objetivos:

Esta acción tiene como objetivo analizar diversos aspectos de la interacción entre la dinámica sedimentaria de los fondos someros y la presencia de praderas de Posidonia. El estudio abarca aspectos tales como la influencia de la pradera sobre la capa límite de fondo, y las relaciones entre la evolución natural y artificial de las playas y la conservación de las praderas.

Figura 2: Evolución histórica de una playa.

Desarrollo y enfoque:

Los trabajos de la acción F.4 se han enfocado hacia el estudio de aquellos aspectos de mayor relevancia en la relación entre las praderas de Posidonia oceanica, la hidrodinámica y sus efectos sobre la resuspensión y transporte del sedimento. Esta acción forma parte de una serie de tareas científicas enmarcadas en el módulo F del proyecto, cuyo objetivo es el de proporcionar conocimiento científico y asesoramiento a otras acciones desarrolladas en el proyecto. En particular, los científicos del IMEDEA participantes en esta acción han colaborado realizando sugerencias respecto a algunos aspectos de la colocación de fondeos tanto de forma interna al proyecto como en el workshop realizado al efecto (Acción A3) y han proporcionado información (texto y figuras) para su inclusión en las tareas de educación y difusión del proyecto (Acción E1). Además, los científicos del IMEDEA han realizado tareas de divulgación del proyecto en aquellos foros en los que han participado (Semana de la Ciencia de Baleares, Fira de la Ciència, divulgación del Centro Baleares Europa, Congreso de la Societat d’Historia Natural de les Balears). Por último, el informe de la acción F4 incluye toda una serie de recomendaciones recogidas en los planes de gestión de las zonas protegidas (Acción A4).

Los trabajos realizados en la acción F.4 presentan dos vertientes una observacional, y otra de modelización. Los trabajos experimentales se están realizando en la bahía de Alcudia y en Cala Millor. Estas zonas presenta una dinámica sedimentaria muy activa, y, en el caso de Alcudia, la trasplaya alterna zonas bien preservadas con otras de elevada antropización en la que se han llevado a cabo vertidos de arena.

En los trabajos en curso se analiza la evolución histórica de la playa y del límite superior de distribución de Posidonia oceánica a partir de fotografías aéreas, y los cambios en la geomorfología relacionados con los vertidos artificiales de sedimento. Los resultados se interpretan en base a las condiciones hidrodinámicas (corriente y oleaje) existentes en la zona.

Figura 3: Concentración de posidonia en la costa.

En lo referente a modelización, se han realizado distintos análisis numéricos con un modelo de corrientes que utiliza mallas desestructuradas de elementos finitos. En los ensayos se ha variado el coeficiente de rugosidad de fondo para simular el efecto de las praderas y se han comparado los resultados con los obtenidos para un fondo arenoso.

El análisis se ha implementado en Es Port de Cabrera y la Bahía de Palma.

Figura 4: Simulación de corrientes en el Port de Cabrera (superficie)
Figura 5:Simulación de corrientes en el Port de Cabrera (fondo)

Relación perfil playa - Posidonia oceanica

Al estudiar las variaciones del perfil de playa se asume la existencia de un perfil de equilibrio que alcanzará la playa cuando esté expuesta a ciertas condiciones de oleaje durante un periodo suficientemente largo.
Se supone que en su estado de equilibrio la playa disipa la energía del oleaje incidente sin cambios significativos en su perfil.

A es un parámetro relacionado con el tamaño medio de grano del sedimento y su velocidad de sedimentación , y m está relacionado con la concavidad del perfil.

Para realizar esta tarea se han comparado perfiles obtenidos en la Badia d’Alcúdia mediante topografía (marzo 2003) con los de otras playas.

Los valores de A obtenidos para playas (Magalluf y Santa Ponça) en las que el limite superior de la pradera es somero (aprox. 3 m) se alejan de los teóricos para la granulometría existente. Estas playas presentan una pendiente más acusada de lo esperable.

Por el contrario, en playas de la Badia d’Alcúdia (Muro-Can Picafort) en las que la pradera se encuentra a mayor profundidad (aprox. 9 m) la pendiente se asemeja más a la del perfil teórico.

Este aumento de la pendiente de la playa podría atribuirse a una mayor disipación de la energía del oleaje producida por el follaje de las plantas en las zonas más someras. El efecto sería similar al que se ha observado que producen en otras playas las estructuras arrecifales.De confirmarse esta relación en otras playas del Archipiélago se podría establecer una relación entre la conservación la pradera y la extensión de la playa ya que la pérdida de vegetación supondría una redistribución de sedimento y una pérdida de playa seca.

Figura 6: Esquema de la relación perfil playa-Posidonia oceánica.

 

Actividades científicas


En lo relativo al desarrollo de las actividades científicas, los trabajos realizados en la acción F.4 presentan dos vertientes: una observacional y otra de modelización que obviamente se encuentran estrechamente interrelacionadas (Fig. 7). Los trabajos de campo se han realizado en Es Port de Cabrera, Bahía de Alcudia y Cala Millor. En el caso de Es Port de Cabrera se ha analizado una zona de fondeo regulado similar a las que se están implementando en el proyecto LIFE-posidonia. El trabajo se ha enfocado hacia el estudio del tiempo de residencia del agua en la zona de fondeo y sus implicaciones para la conservación de la pradera subyacente. Los estudios han combinado muestreos acústicos, instalación de correntímetros, muestreos biológicos y modelización numérica de corrientes y trazadores. Los resultados de estos trabajos se han dado lugar a distintas publicaciones científicas nacionales e internacionales [1, 2, 3] y las conclusiones se han incorporado a las recomendaciones efectuadas para la gestión de las nuevas zonas de fondeo.


Figura 7

Un segundo grupo de trabajos se ha centrado en el estudio de la morfodinámica de playas apoyadas en extensas praderas de Posidonia oceanica. En concreto, se ha trabajado sobre este tema en las playas de Can Picafort (Alcudia) y en Cala Millor. Estos trabajos se han fundamentado sobre observaciones previas realizadas en la playa de Magalluf [4]. Se han elegido estas playas porque presenta una dinámica sedimentaria activa, y la presencia de zonas relativamente bien preservadas (Playa de Muro) y otras con una elevada antropización en la que se han llevado a cabo vertidos de arena [5] que podrían afectar a los ritmos de crecimiento de Posidonia oceanica. Los trabajos realizados incluyen, entre otras, tareas como: el análisis de la evolución histórica de la playa y del límite superior de distribución de Posidonia oceanica en base a la restitución topográfica de fotografías aéreas, el estudio de la dinámica sedimentaria de las playas en respuesta a distintos tipos de oleaje, el análisis de la influencia de la topografía generada por el crecimiento de Posidonia oceanica sobre los patrones de propagación del oleaje, etc. De nuevo, en este tipo de análisis se han combinado los trabajos experimentales con la modelización numérica aunque, a diferencia del caso anterior en el que se enfatizaba la relación con las corrientes, en este caso se ha trabajado más con modelos de oleaje ya que la acción de las olas es el elemento determinante de la dinámica sedimentaria en las aguas más someras.

Resultados y conclusiones:
Los resultados más relevantes de cara a la protección de las praderas se incluyen en la memoria final de la acción F4, recogidos en el anexo F4, en la que se compila gran parte de la información científica publicada en los últimos años sobre el tema. La memoria está dirigida a gestores costeros y trata de abordar desde una perspectiva general todos aquellos aspectos relacionados con la dinámica costera que se deben considerar en la protección de las praderas de Posidonia oceanica. Algunas secciones de la memoria se encuentran más desarrolladas ya que existe un mayor conocimiento sobre el tema, en otras, se pone en evidencia la necesidad de realizar un mayor esfuerzo de investigación.