Monitorización del transporte de cantos y morfología de la playa de San Felipe

Abstract

El interés científico en la franja costera ha ido en aumento en las últimas décadas, no sólo para la comprensión y cuantificación de los distintos procesos costeros, sino para minimizar las alteraciones causadas por los dos tercios de población mundial que reside y desarrolla su actividad económica en esta zona. Las playas de cantos y mixtas han sido poco estudiadas debido a las dificultades logísticas que conllevan y al menor interés turístico que presentan. Sin embargo, han sido descritas en la literatura científica como amortiguadores naturales de oleajes extremos y de la subida del nivel del mar. En el presente trabajo se han clasificado las playas de Tenerife y Gran Canaria en función de su naturaleza y el sedimento dominante, con el objetivo de determinar la importancia de las playas de cantos y mixtas en Canarias. En Tenerife el 57% de las playas de más de 100 m, y en el caso de Gran Canaria el 50% corresponden a playas de cantos y mixtas. La distribución espacial de estas playas está determinada por las características geológicas de las islas. En particular, se ha estudiado la evolución morfológica de la playa de San Felipe (Gran Canaria), como caso de estudio de playa compuesta, a partir de la toma de datos topográficos con estación total y de los modelos digitales de elevaciones generados con estos datos. Además, se ha analizado el transporte de cantos mediante tecnología RFID y el clima marítimo para la determinación de los principales procesos que intervienen en las playas compuestas. La similitud de los resultados de este estudio con las tasas de recuperación de otros trabajos, validan la aplicación de la tecnología RFID para la medición del transporte de cantos a largo plazo. Sin embargo, esta tasa puede verse afectada por factores como la duración del periodo de estudio, el entierro de los trazadores, la orientación de los transpondedores o la ubicación de los trazadores en el perfil de playa. La caracterización morfodinámica y el estudio del transporte de cantos ha permito generar el modelo de evolución morfodinámica de la playa de San Felipe donde se identifica un fuerte carácter estacional dando lugar a dos estados claramente diferenciados. En verano, el oleaje dominante es del NNE y se caracteriza por ser poco energético y con rotura de tipo spilling. Estas condiciones favorecen que la arena de la zona submareal migre hacia la playa cubriendo parte de los cantos situados en la zona intermareal baja. Este cambio volumétrico causa modificaciones importantes en la morfología de la playa, como el aumento de la anchura de playa, la disminución de la pendiente y la rotación de la línea de costa en dirección ONO-ESE. La marea adquiere relevancia dando lugar a la creación de múltiples bermas situadas por debajo de la berma de tormenta, que es parcialmente desmantelada por el transporte transversal de cantos causado por los procesos de gravedad. La playa sigue un patrón más disipativo-intermedio. Por el contrario, en invierno el oleaje procede del N y es más energético, con una rotura de tipo plunging que favorece la erosión de la arena siendo depositada en forma de barra en la zona submareal, y dando lugar a una playa de cantos de tipo reflectivo. De este modo, se produce una disminución severa de la anchura de la playa y una rotación de la línea de costa en dirección O-E. A pesar de que predomina el transporte longitudinal, el fuerte oleaje desplaza los cantos hacia la parte alta del perfil de playa formando una única berma de tormenta, que a veces puede aparecer parcialmente segmentada, causando un aumento significativo de la pendiente de la playa. Estas condiciones favorecen la presencia de beach cusps en los que se identifican procesos de selección por tamaño de grano. Este modelo de evolución morfodinámica de San Felipe sirve como ejemplo del comportamiento de las playas compuestas estacionales

Scientific interest in coastal zone increased in recent decades, not only because it is necessary to better understand and quantify coastal processes, but also because it is essential to minimize the alterations caused by the two-thirds of the world’s population who lives and develops its economic activity in this area. Gravel and mixed beaches have been understudied due to the logistical difficulties involved and the lower tourist interest. However, they have been described in the scientific literature as a very efficient natural buffer against extreme waves and flooding due to sea level rise. In the present work, the beaches of Tenerife and Gran Canarias have been classified according to their nature and the dominant sediment, with the aim of determining the importance of gravel and mixed beaches in the Canary Islands. At Tenerife Island, gravel and mixed beaches represent the 57% of the beaches longer than 100 m and in the case of Gran Canaria is the 50%. The spatial distribution of these beaches is determined by the geological characteristics of the islands. In detail, the morphological evolution of the composite beach of San Felipe (Gran Canaria) has been studied conducting topographic surveys using a total station and though the comparison of digital elevation models generated from these. In addition, the transport of gravel has been analysed using RFID technology and the maritime climate has been studied to determine the main processes driving the morphological response of composite beaches. The similarity of the results of this study compared with the recovery rates of other works, validate the application of RFID technology for long-term transport of gravels. However, this rate can be affected by factors such as the duration of the study period, the burial of tracers, the tags orientation and the tracers location on the beach profile. The morphodynamic characterization and the study of the transport has allowed to reconstruct the morphodynamic evolution model of San Felipe Beach, where a strong seasonal behaviour was identified and two main beach states were defined. In summer, dominant waves are from the NNE. They have low energy levels and a spilling break type. These conditions favour that sand from the subtidal zone migrates towards the beach (i.e., onshore transport), covering the pebbles and cobbles located in the lower foreshore. This volumetric change causes important modifications on the morphology of the beach, such as a width increase, a slope decrease and coastline rotation in a WNW-ESE direction. Hence, the tide becomes important causing multiple berms located below the storm berm, which is partially dismantled by the cross-shore transport of gravel caused by gravity processes. The beach follows a more dissipative-intermediate pattern. Conversely, in winter, waves come from the N and are more energetic with a plunging break type, which determines the erosion of sand, being transported offshore. Thus, there is a strong decrease in the beach width and the coastline rotation is in a W-E direction. Although longshore transport dominates, the high-energy waves move the coarse-grained particles towards the upper part of the beach profile, where a single storm berm develops. This process causes a significant increase in the slope of the beach producing a reflective behaviour. These conditions enhance the presence of cusps on the beach face which present a sorting process This morphodynamic evolution model of San Felipe serves as an example of the behaviour of seasonal composite beaches.