Análisis morfológico de las dunas primarias costeras y definición de los parámetros controladores de su forma de equilibrio

espanolLas dunas primarias costeras son definidas como el primer cordon arenoso paralelo a la linea de costa, adyacente a la playa. Su desarrollo y morfodinamica esta intrinsecamente conectado a la playa y a la dinamica costera. Justamente debido a esta fuerte interaccion playa-duna primaria, estas ultimas tienen la importante funcion de amortiguar impactos causados por eventos extremos, proporcionando sedimento a la playa cuando es necesario y volviendo a acumularlo en periodo de buen tiempo. Ademas, es una unidad morfologica de gran valor paisajistico y ecologico. Por estos motivos hay actualmente un gran afan en preservar y, si es necesario, reconstruirlas o crearlas. Se reconoce que las dunas primarias, en una escala a largo plazo (decadas), pueden presentar una condicion de equilibrio. La identificacion de esta condicion y los principales factores que determinan su morfologia son de extremo interes a proyectos de recuperacion y construccion de sistemas de dunas primarias/playa. Por lo tanto la presente tesis tiene como objetivo principal el de proponer un modelo de perfil de equilibrio de dunas primarias, basado en la identificacion de las caracteristicas morfologicas y su relacion con las dinamicas eolica y marina. La evaluacion de los parametros morfometricos y de forma de 193 perfiles de playa seca/duna primaria del litoral norte de Espana, con caracteristicas proximas a la condicion de equilibrio, indicaron que el tamano de las dunas primarias puede variar significativamente, sin embargo su forma, principalmente el tramo de mayor conexion con la playa (tramo concavo), es bastante constante. Se verifico que los parametros morfometricos de las dunas primarias en equilibrio (volumen, altura, anchura y pendiente maxima) estan muy correlaciones, permitiendo la proposicion de ecuaciones de estas relaciones alometricas. Se calculo parametros indicadores del potencial de transporte eolico y de la dinamica marina, utilizando bases de datos de varios anos y metodologias consolidadas, y se correlaciono estos con las caracteristicas de tamano y posicionamiento de las dunas primarias. Se identifico que el transporte eolico potencial medio anual, teniendo en cuenta la direccion del viento con relacion a la linea de costa (DPα), esta muy correlacionado con el tamano de las dunas primarias. La anchura de playa, tanto normal a la linea de costa como en la direccion media del viento, no esta fuertemente relacionada al tamano de las dunas primarias en equilibrio, lo que lleva a creer que el fetch disponible es mayor que el fetch critico. La dinamica marina parece ser la responsable de la localizacion de las dunas primarias evaluadas, siendo la cota del pie de la duna primaria equivalente a la cota de inundacion con periodo de retorno de 10 anos (CI_10a). Tambien se verifico que en cuanto mas energetico el clima maritimo, mayor es el tamano de las dunas primarias. Basado en estos resultados se propone un modelo de funcionamiento a largo plazo de las dunas primarias en equilibrio. En la situacion en que la dinamica marina es despreciable, o sea, sin la presencia de oleaje y marea meteorologica, al desarrollarse las dunas primarias reciben sedimento de la playa, crecen y avanzan sobre las mismas. Debido a que la playa es su fuente de sedimento, ocurre una autorregulacion, con la duna recibiendo cada vez menos sedimento a medida que avanza. Esta progresion de la duna ocurrira hasta un punto en la playa donde ya no recibe suficiente sedimento debido a una limitacion de fetch, llamado fetch de autorregulacion. Por otro lado, en la condicion en que la dinamica marina es importante la duna avanzara sobre la playa hasta un punto determinado por la cota de inundacion de eventos extremos. Esto significa que, la dinamica marina definira la anchura de playa seca desde la pleamar hasta el pie de la duna, y si esta es mayor que el fetch critico, las dunas estaran totalmente desarrolladas y su tamano sera una funcion del DPα. Si la anchura de playa seca es menor que el fetch critico, el tamano de las dunas primarias sera una funcion del DPα y de un coeficiente que tiene en cuenta la limitacion del fetch. Finalmente, se propone un modelo conceptual de perfil de equilibrio de dunas primarias, considerando que los perfiles estudiados se encuentran en la condicion de dunas primarias totalmente desarrolladas y, por lo tanto, su tamano sera determinado a partir de DPα. Este perfil de equilibrio de las dunas primarias tendra como caracteristica una cresta en forma de meseta, a diferencia de la forma convexa real. De la cresta hasta la interseccion con la playa seca la duna primaria presentara una forma concava que puede ser reproducida por una ecuacion exponencial. Tanto la anchura de la cresta de la duna como su altura seran una funcion de DPα. Una propuesta para estimar la anchura de playa seca minima fue presentada. La altura de la playa seca es la distancia vertical entre la pleamar media y la cota correspondiente a la CI_10a. Considerando que la anchura minima de la playa seca ocurrira en la condicion del evento extremo equivalente al que genera la CI_10a, se puede estimarla a partir del calculo de su pendiente utilizando la ecuacion propuesta por Diez et al. (2017b). Como conclusion final se puede afirmar que el modelo de funcionamiento a largo plazo presentado en esta tesis consigue explicar que la morfologia de las dunas primarias en equilibrio es dependiente de la actuacion conjunta de la dinamica marina y eolica. El modelo y metodologia del perfil de equilibrio de las dunas primarias representa satisfactoriamente la realidad y, salvo algunas limitaciones, podra ser aplicado en proyectos de ingenieria costera. EnglishThe morphology of equilibrium foredunes profile was evaluated in this thesis. The results indicated that the size of foredunes vary significantly, however their shape is quite constant. Their morphometric parameters volume, height, width and maximum slope are highly correlated, allowing the proposition of equations (allometric relationships). Marine and wind dynamics were evaluated to determine the parameters that control the foredune equilibrium morphology: its size is related to the aeolian sediment drift potential and marine dynamic, while its location depends on the marine dynamics. Based on these results a long-term functioning model was proposed. This model explains different morphological characteristics of the foredunes in equilibrium as a function of the joint action of the marine and wind dynamics. Finally, an equilibrium foredune profile model was proposed.