33
B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentària Agustín Sánchez-Arcilla José A. Jiménez Joan Pau Sierra Departament d’Enginyeria Hidràulica, Marítima i Ambiental, Universitat Politècnica de Catalunya Agustín Sánchez-Arcilla Conejo és doctor Enginyer de Camins per la Universitat Politècnica de Cata- lunya (UPC). Catedràtic de Ports i Costes del Departament d’Enginyeria Hidràulica, Marítima i Am- biental (DEHMA) de la UPC. Des de 1990 és director del Laboratori d’Enginyeria Marítima (LIM/UPC) del DEHMA de la UPC, on desenvolupa les seves activitats de recerca en l’àmbit de l’enginyeria portuà- ria i costanera. Fou un dels impulsors de la creació del Centre Internacional d’Investigació dels Recur- sos Costaners (CIIRC), del qual actualment és vicepresident. En l’àmbit acadèmic, és professor a l’ETS d’Enginyers de Camins, Canals i Ports de la UPC, on impar- teix diverses assignatures en les titulacions d’Enginyeria de Camins, Canals i Ports i d’Enginyeria en Obres Públiques. Impulsor i coordinador del Màster Internacional en Enginyeria i Gestió Portuària, del Màster Internacional en Gestió Portuària i del Doctorat interuniversitari en ciències del mar (UPC/UB/CSIC). Ha publicat prop de 15 llibres i més de 35 articles en revistes nacionals i internacio- nals. També ha dirigit 12 tesis doctorals. Ha participat en més de 20 projectes de recerca europeus. Entre els projectes en què ha participat com a investigador principal destaquen Dynamic of beaches (1993-1995), Impact of climate change on north- western Mediterranean deltas (MEDDELT) (1994-1996), Fluxes Across Narrow Shelves. The Ebro delta case (FANS) (1996-1998), Spanish Access to large-scale facilities (SPANWAVE I / SPANWAVE II) (1996- 2000) i Estuaries and coastal areas. Basis and tools for a more sustainable development (ECOSUD) (2000- 2003). José A. Jiménez (Las Palmas de Gran Canaria, 1964) és doctor en Ciències del Mar per la Universitat Politècnica de Catalunya (any 1996), llicenciat en Ciències del Mar (ULPGC, 1987). Actualment és professor titular del Departament d’Enginyeria Hidràulica, Marítima i Ambiental de la Universitat Poli- tècnica de Catalunya, on duu a terme la seva tasca docent i investigadora. Com a docent, imparteix assignatures a les escoles d’Enginyers de Camins, Canals i Ports, Enginyers Tècnics d’Obres Públiques i Enginyeria Geològica de la UPC, a diversos màsters i al Programa de doc- torat interuniversitari en Ciènces del Mar (UPC/UB/CSIC). Ha participat en diversos projectes de recerca europeus en l’àmbit de la geomorfodinàmica i enginyeria de la franja costanera (transport de sediments, morfodinàmica costanera, enginyeria costanera, gestió 609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 609

B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

  • Upload
    others

  • View
    13

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentària

Agustín Sánchez-ArcillaJosé A. JiménezJoan Pau SierraDepartament d’Enginyeria Hidràulica, Marítima i Ambiental, Universitat Politècnica de Catalunya

Agustín Sánchez-Arcilla Conejo és doctor Enginyer de Camins per la Universitat Politècnica de Cata-lunya (UPC). Catedràtic de Ports i Costes del Departament d’Enginyeria Hidràulica, Marítima i Am-biental (DEHMA) de la UPC. Des de 1990 és director del Laboratori d’Enginyeria Marítima (LIM/UPC)del DEHMA de la UPC, on desenvolupa les seves activitats de recerca en l’àmbit de l’enginyeria portuà-ria i costanera. Fou un dels impulsors de la creació del Centre Internacional d’Investigació dels Recur-sos Costaners (CIIRC), del qual actualment és vicepresident.

En l’àmbit acadèmic, és professor a l’ETS d’Enginyers de Camins, Canals i Ports de la UPC, on impar-teix diverses assignatures en les titulacions d’Enginyeria de Camins, Canals i Ports i d’Enginyeria enObres Públiques. Impulsor i coordinador del Màster Internacional en Enginyeria i Gestió Portuària, delMàster Internacional en Gestió Portuària i del Doctorat interuniversitari en ciències del mar(UPC/UB/CSIC). Ha publicat prop de 15 llibres i més de 35 articles en revistes nacionals i internacio-nals. També ha dirigit 12 tesis doctorals.

Ha participat en més de 20 projectes de recerca europeus. Entre els projectes en què ha participat coma investigador principal destaquen Dynamic of beaches (1993-1995), Impact of climate change on north-western Mediterranean deltas (MEDDELT) (1994-1996), Fluxes Across Narrow Shelves. The Ebro deltacase (FANS) (1996-1998), Spanish Access to large-scale facilities (SPANWAVE I / SPANWAVE II) (1996-2000) i Estuaries and coastal areas. Basis and tools for a more sustainable development (ECOSUD) (2000-2003).

José A. Jiménez (Las Palmas de Gran Canaria, 1964) és doctor en Ciències del Mar per la UniversitatPolitècnica de Catalunya (any 1996), llicenciat en Ciències del Mar (ULPGC, 1987). Actualment ésprofessor titular del Departament d’Enginyeria Hidràulica, Marítima i Ambiental de la Universitat Poli-tècnica de Catalunya, on duu a terme la seva tasca docent i investigadora.

Com a docent, imparteix assignatures a les escoles d’Enginyers de Camins, Canals i Ports, EnginyersTècnics d’Obres Públiques i Enginyeria Geològica de la UPC, a diversos màsters i al Programa de doc-torat interuniversitari en Ciènces del Mar (UPC/UB/CSIC).

Ha participat en diversos projectes de recerca europeus en l’àmbit de la geomorfodinàmica i enginyeriade la franja costanera (transport de sediments, morfodinàmica costanera, enginyeria costanera, gestió

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 609

Page 2: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

del sistema costaner, evolució costanera, efectes del clima sobre el sistema costaner). És autor de mésde 40 articles en revistes científiques internacionals i estatals. L’any 2004 ha estat guardonat amb ladistició per a la promoció de la recerca universitària que atorga la Generalitat de Catalunya, en la cate-goria de Joves investigadors.

Joan Pau Sierra Pedrico és doctor Enginyer de Camins, Canals i Ports per la Universitat Politècnica deCatalunya. Catedràtic d’Escola Universitària del Departament d’Enginyeria Hidràulica, Marítima i Am-biental (DEHMA) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), on duu a terme la seva tasca docenti investigadora. Com a docent, imparteix diverses assignatures a l’Escola d’Enginyers de Camins, Ca-nals i Ports, Enginyers Tècnics d’Obres Públiques i d’Enginyeria Geològica de la UPC, a diversos màs-ters i al Programa de doctorat interuniversitari en Ciències del Mar (UPC/UB/CSIC).

Com a investigador, treballa en l’àmbit marítim, desenvolupant tasques de recerca en hidrodinàmica,morfodinàmica i qualitat de les aigües costaneres.

Des de l’any 2003 és director del Departament d’Enginyeria Hidràulica, Marítima i Ambiental de laUPC. Ha publicat prop de 20 articles en revistes estatals i internacionals, ha presentat uns 100 articlesen congressos d’àmbit estatal i internacional i al voltant de 100 informes tècnics i de recerca. També hadirigit 5 tesis doctorals, 2 projectes de màster i unes 30 tesines de fi de carrera. Ha participat en uns 20projectes de recerca finançats per diversos organismes estatals i internacionals, entre ells 5 europeus(projectes FANS, COAST3D, PIONEER, DELOS i ECOSUD).

Zones costaneres: dinàmica sedimentària Agustín Sánchez Arcilla, José A. Jiménez i Joan Pau Sierra

610

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 610

Page 3: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

Síntesi 613

B11.1. La zona costanera 615

B11.2. Factors impulsors 616

B11.2.1. El clima de descàrregues fluvials 617

B11.2.2. El clima d’onatge 620

B11.2.3. El clima de nivells 621

B11.3. La resposta sedimentària 622

B11.4. Les zones deltaiques 624

B11.5. Les zones estuarianes 627

B11.6. Els impactes del canvi climàtic 628

B11.7. Vulnerabilitat i risc 632

B11.8. Les estratègies de resposta 634

B11.9. La planificació costanera 635

B11.10. Les campanyes d’observació 636

B11.11. Conclusions 637

Agraïments 638

Referències bibliogràfiques 639

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 611

Page 4: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 612

Page 5: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

Síntesi

Un tret que caracteritza la climatologia és la sevavariabilitat, per la qual la zona costanera ja estàpreparada. En aquest sentit el veritable impactedel canvi climàtic sobre la costa és la seva accele-ració o el possible llindar que es pugui ultrapas-sar. Més concretament, els valors regionals de lavariabilitat climàtica i la seva evolució envers la«referència» terrestre són els dos factors deter-minants d’aquest l’impacte. A tall d’exemple, laimportància de la pujada del nivell mitjà del marés el seu valor relatiu, és a dir, en referència alnivell de terra, amb la qual cosa i atès que les zo-nes deltaiques catalanes estan experimentant unenfonsament (subsidència) d’1 a 5 mil·límetresper any, es pot preveure que aquestes àrees ex-perimentin un ascens relatiu del nivell mitjà delmar d’aquesta mateixa magnitud.

Els principals factors climàtics que modelaranl’impacte a la zona costanera (i que semblen co-mençar a presentar símptomes d’aquest canvi enla climatologia) seran:

a) El nivell mitjà relatiu del mar.

b) La intensitat i la persistència de les borrasques(tempestes d’onatge).

Les conseqüències d’aquest potencial canvi se-ran un augment en la freqüència de les inunda-cions i una disminució del volum sedimentari(sobretot de sorra) disponible per a la zona cos-tanera. Això es traduirà en un increment de l’e-rosió i en un augment de la probabilitat de des-aparició dels ecosistemes costaners, a causa de lamanca d’espai per a la seva migració i dinamis-me natural.

En conseqüència, les zones més vulnerables se-ran els deltes i zones baixes associades de les go-les dels rius. Dins d’aquesta categoria s’inclouen,per tant, els deltes de l’Ebre, del Llobregat i de laTordera, així com tota la resta d’aiguamolls cos-taners. L’augment relatiu del nivell mitjà delmar, la disminució progressiva d’aportacions se-dimentàries i la major persistència de les borras-ques implicaran una pèrdua de territori i d’eco-sistemes costaners, a no ser que s’actuï demanera urgent.

Aquesta actuació ha de començar amb prou an-telació per poder anticipar-se al possible canviclimàtic, ja que no serà factible defensar totes lescostes baixes de Catalunya simultàniament i enun període de temps tan curt.

El canvi climàtic a Catalunya Zones costaneres: dinàmica sedimentària

613

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 613

Page 6: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 614

Page 7: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

B11.1. La zona costaneraLa característica principal de la zona costaneraés el seu dinamisme, amb termes «impulsors» i«respostes» actuant a una multiplicitat d’escalesde temps i espai (Sánchez-Arcilla i Jiménez,1997). Aquesta dinàmica, juntament amb l’ex-cés de pressió d’ús respecte dels recursos dispo-nibles, expliquen el fràgil equilibri d’aquestazona. Això la fa altament vulnerable a qualsevoltipus de canvi en els factors «controladors» i, es-pecialment, a un possible canvi climàtic.

Tot i que hi ha un acord general sobre la possibi-litat que es produeixi un canvi climàtic –al-menys per a un nombre limitat de variables(com la temperatura global del planeta) i per auna escala d’unes quantes dècades (Lindzen,1994)– hi ha discrepàncies sobre el canvi a esca-la regional. En particular, no hi ha consens sobrela velocitat a la que el nivell mitjà del mar (SLR)està augmentant (Barnett, 1990) i sobre com espodria accelerar aquest procés com a conse-qüència d’un canvi climàtic. Aquest punt potil·lustrar-se pel rang d’estimacions de SLR (ve-gi’s per exemple Warrick, 1993), que van des del’estimació d’1 metre l’any 2100 (Thomas, 1986)fins als 0,46 metres proposats recentment (Wi-gley i Raper, 1993), o la proposta de 0,66 metresfeta per l’IPCC l’any 1990 (Warrick i Oerle-mans, 1990). La mateixa incertesa s’aplica algrau d’intensitat de les tempestes d’onatge queafecten i modelen la franja costanera.

Anàlogament, també es pot esperar que els flu-xos d’aigua dolça i sediments aportats pels rius irieres de la costa catalana canvïin com a resultatd’un canvi climàtic al Mediterrani Nordocci-dental. Aquesta variació afectarà també les ca-racterístiques físicoquímiques i ecològiques dela costa (Broadus et al., 1986; Day i Templet,1989).

Aquest capítol analitza l’efecte de la variabilitat idel possible canvi climàtic en termes dels fluxosd’aigua i sediments que tenen lloc a la zona cos-tanera i que són els responsables de «controlar»el substracte geològic en aquest àrea. Per avaluarl’impacte de qualsevol tipus de canvi, incloent-hi un possible canvi climàtic, és necessari definirl’estat inicial o de referència respecte el qual s’es-timarà l’impacte. Pel dinamisme de la zona cos-tanera esmentat anteriorment, la definició d’a-quest estat de referència no és una tasca fàcil, jaque s’ha de caracteritzar en termes dinàmics iamb variables que integrin els diferents compo-nents del sistema costaner.

Aquests components del sistema costaner –prin-cipalment el geomorfològic, l’ecològic i el so-cioeconòmic– permeten classificar les diversestipologies de costa i, a partir d’aquí, els tipusd’impactes associats a un possible canvi climàtic.

En aquest capítol, i d’acord amb el què s’ha indi-cat abans, només es tracta la resposta geomorfo-lògica associada als fluxos d’aigua i sediments.

El canvi climàtic a Catalunya Zones costaneres: dinàmica sedimentària

615

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 615

Page 8: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

Tot i això, també es consideren les interaccionsamb les altres components i, de forma especial,amb les infraestructures costaneres existents.

B11.2. Factors impulsorsEls efectes d’un possible canvi climàtic sobre l’e-volució de la costa es realitzaran o verificaran através del canvi en els agents que controlen l’e-volució d’aquesta zona. Aquests termes impul-sors són, per tant, el primer element que ha deser analitzat a l’hora de valorar l’impacte d’unpossible canvi climàtic. L’objectiu és caracterit-zar aquests termes sota les condicions presents iles condicions «modificades» segons l’escenaride canvi en les condicions climàtiques.

A l’hora de desenvolupar una metodologia, l’ob-jectiu general és estimar l’impacte del canvi cli-màtic en l’estat del medi costaner, per la qual cosal’anàlisi haurà de realitzar-se d’una manera dinà-mica, que lligui les diferents escales presents, tanten els factors impulsors com en la resposta costa-nera. Les principals escales d’interès per a la presade decisions en aquesta zona són a llarg termini(dècades), a termini mitjà (anys) i l’escala episò-dica (dies, però amb un període de retorn de dè-cades) (Sánchez-Arcilla i Jiménez, 1997). Aixòimplica que cada terme impulsor ha de ser analit-zat segons l’escala considerada, fet que a la pràcti-ca suposa un filtratge, una agregació o una reduc-ció de les dades, sense que això suposi unapèrdua d’informació rellevant per a cada escala(vegi’s, per exemple, de Vriend et al., 1994).

Els principals factors impulsors poden comen-çar-se a analitzar a partir del treball clàssic deWright i Coleman (1973), Coleman i Wright(1973), i Galloway (1975) sobre deltes, una deles zones més vulnerables al possible canvi cli-màtic. El model de deposició deltaic i, per tant,la morfologia resultant, es considera com el pro-ducte de la interacció entre tres tipus principalsd’agents: els rius, l’onatge i les marees. La figuraB11.1 mostra aquesta classificació ternària i in-clou alguns exemples de deltes representatius(indicant la importància relativa de cada tipus

d’agent en els principals deltes del Mediterrani:l’Ebre, el Roine i el Po).

Aquesta classificació ternària ha de complemen-tar-se amb alguns factors secundaris, com elvent i la circulació o camps de corrent general.Ambdós modulen el possible estat d’un sectorde costa determinat. Els factors impulsors claudes del punt de vista del possible canvi climàticsón el nivell mitjà del mar, les tempestes d’onat-ge i la descàrrega sòlida dels rius i rieres enaquest tram de costa.

De la mateixa manera, és important considerarque l’estat del tram de costa reflecteix la dinàmi-ca d’aquests factors impulsors en èpoques passa-des, mentre que la seva evolució reflectirà l’evo-lució d’aquests factors en el futur immediat.Ambdós poden ser raonablement diferents, compassa amb la descàrrega sòlida en els nostres riusa causa de l’existència de preses i l’alt grau de re-gulació fluvial practicada (vegeu, per exemple,Varela et al., 1986). Per aquest motiu, els deltesi, en general, les costes catalanes, han passat aestar dominades, en la seva pràctica totalitat, pelclima d’onatge (vegeu, per exemple, Jiménez iSánchez-Arcilla, 1993), fet que ha suposat undesplaçament del punt característic del delta del’Ebre, tal com mostra la figura B11.1.

Com a resultat de l’elevat grau d’antropitzacióque presenta la costa catalana, a l’hora d’avaluarels possibles efectes d’un canvi climàtic és neces-sari distingir clarament entre els fluxos d’aigua iels de sediments. Tot i que en èpoques passadesel flux d’aigua es correlacionava bé amb el flux sò-lid, actualment ambdues variables presenten unacorrelació molt més feble a causa de les polítiquesde lluita contra l’erosió i l’existència d’embassa-ments i obres a la costa, així com la carència gene-ralitzada i progressiva de material sedimentari.

Així mateix, en aquesta classificació ternària lavariable «marea» ha de ser substituïda per la va-riable «nivell mitjà del mar», ja que aquesta da-rrera variable no només incorpora la marea as-

Zones costaneres: dinàmica sedimentària Agustín Sánchez Arcilla, José A. Jiménez i Joan Pau Sierra

616

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 616

Page 9: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

tronòmica, sinó també la meteorològica i, fins itot, el nivell relatiu terra/mar. Tots aquests pro-cessos actuen a diferents escales, però tots es re-fereixen a la diferència de nivell relatiu entre laterra emergida i el mar.

L’apartat següent analitza cadascun dels princi-pals factors impulsors i la manera de valorar l’e-fecte d’un possible canvi climàtic sobre aquestsfactors i la corresponent resposta costanera.

B11.2.1. El clima de descàrregues fluvialsLa descàrrega líquida i sòlida dels rius i les rieresde Catalunya controla la productivitat biològicai la qualitat de l’aigua als trams de costa situats aprop de la seva desembocadura, així com la dis-ponibilitat i el tipus de volum sedimentari noconsolidat. Les aportacions sòlides terrestres sónla font principal per a l’acreció vertical en lesplanes deltaiques i per al subministrament dematerial més gruixut (i dinàmica horitzontal ivertical associades) a la franja costanera. A causade la inexistència d’una relació directa entre ladescàrrega líquida i sòlida dels rius en les condi-cions actuals (particularment pel que fa referèn-cia a la fracció tipus sorra) –que, tal com s’ha co-mentat abans, es deu a la situació de regulaciófluvial– ambdues descàrregues es tractaran perseparat. En aquest context és important senyalarque l’efecte del canvi climàtic pot quedar esmor-teït o totalment anul·lat per la política de gestióde l’aigua i d’explotació de la conca dels rius.

L’anàlisi està basada en unes sèries temporalsque són suficientment llargues com per perme-tre estimar la contribució que els rius i les rieresque desemboquen a la costa catalana han fet enel passat (segons l’escala de temps considerada).Com que el transport sedimentari depèn de for-ma altament no lineal de la descàrrega líquida,és important no perdre la informació d’aquestadarrera variable en un procés d’amitjanament.Per aquest motiu, és millor utilitzar velocitatsmitjanes diàries de descàrrega que no pas mitja-nes mensuals o estacionals. En efecte, pot haver-hi mitjanes mensuals per sota del llindar de

transport per a una fracció sedimentària deter-minada i, tanmateix, el valor diari pot excedir-lo. Així mateix, l’impacte d’un possible canvi cli-màtic pot passar desapercebut dins del procésd’amitjanament, però ser ben aparent amb va-lors més instantanis.

A llarg termini (és a dir, en unes quantes dèca-des), la descàrrega pot estimar-se a partir delscorresponents registres. La figura B11.2 mostral’evolució temporal de la descàrrega del riuEbre, principal riu de Catalunya, en termes decabal mitjà anual (escala esquerra) i en termesde cabal màxim anual (escala dreta).

Com pot observar-se a la figura, la distribuciód’ambdues variables és diferent, fet que té claresimplicacions pel que fa al transport sedimentari,tal com s’ha raonat al paràgraf anterior. A més, al’hora de comparar el possible efecte d’un canviclimàtic, cal partir d’una situació inicial que tin-gui en compte la regulació de les conques. En elcas concret del riu Ebre, per calcular la distribu-ció probabilística de les descàrregues líquides(figura B11.3) s’ha de restringir l’anàlisi al perío-de que va des de l’any 1957 en endavant, és adir, a partir de l’entrada en funcionament delsembassaments de Ribaroja i de Mequinensa.

El canvi climàtic a Catalunya Zones costaneres: dinàmica sedimentària

617

RIU

ONATGE MAREA

SenegalGanges-Brahm.

Mississipi

Ebre

Roine

Po

Nil

Ebre

Figura B11.1. Classificació ternària dels deltes en funció dels proces-sos dinàmics dominants. Font: elaboració pròpia a partir de Jiménez et al., 1997.

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 617

Page 10: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

A aquesta escala temporal (de dècades), l’estima-ció de qualsevol variació en la descàrrega líquidafluvial pot realitzar-se mitjançant una anàlisi detendències (Mitosek, 1995), utilitzant les descà-rregues mitjanes mensuals i anuals (per a mésdetall, vegeu Jiménez i Sánchez-Arcilla, 1997).L’anàlisi de tendència es realitza, llavors, ambtests no paramètrics (IPCC, 1992) o, d’una ma-nera simplificada, mitjançant una anàlisi de re-gressió per mínims quadrats. Aquesta anàlisi pot

aplicar-se als valors mitjans anuals omensuals per tal de poder estudiarqualsevol canvi o modificació en l’es-tacionalitat del riu. També pot apli-car-se aquest tipus d’anàlisi per alsmàxims anuals que, com pot apreciar-se a la figura B11.2 o a la distribucióprobabilística adjunta (figura B11.3),mostra una variabilitat més petita queen termes amitjanats.

Qualsevol canvi observat en la ten-dència decadal ha d’analitzar-se ambmolta cura, ja que el seu origen potser múltiple: canvis en la climatologiai, per tant, en la pluviometria i esco-rrentia superficial de la conca, canvisen la política de regulació fluvial, enla gestió del sòl en la pròpia conca,etc. Per aquest motiu, en els rius alta-ment regulats (com són la pràcticamajoria dels existents a la costa cata-lana) és previsible que l’impacte delcanvi climàtic sigui lleu o, fins i tot,inexistent en aquesta escala decadal.

L’estudi de les tendències a mitjà ter-mini requereix una sèrie temporalmenys llarga. Tanmateix, cal esperarque la majoria dels rius de Catalunyamostri un comportament descendent,com el que s’ha indicat anteriormentrespecte del riu Ebre, el qual al llargdels anys observats ha experimentatuna disminució de la seva descàrrega.Això dificulta la selecció de la descà-

rrega anual mitjana, fins i tot en el cas que es de-cideixi escollir aquesta variable com a control.

En qualsevol cas, l’estimació de la descàrrega lí-quida del riu, així com de la descàrrega sòlidaassociada, ha de realitzar-se considerant sempreun determinat grau de probabilitat, que reflec-teix la incertesa d’aquesta mesura. A tall d’exem-ple, la figura B11.4 mostra les variacions de ladescàrrega líquida del riu Ebre per a determinats

Zones costaneres: dinàmica sedimentària Agustín Sánchez Arcilla, José A. Jiménez i Joan Pau Sierra

618

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000

0

200

400

600

800

1000

0

1000

2000

3000

4000

5000

Qmed

Qmax

Ca

ba

l m

itjà

an

ua

l (m

3/s

)

Anys

Ca

ba

l m

àxim

an

ua

l (m

3/s

)

Figura B11.2: Evolució temporal de la descàrrega líquida al riu Ebre (Qmed) mitjanaanual i (Qmax) màxim anual. Font: elaboració pròpia.

Figura B11.3. Distribució probabilística de les descàrregues al riu Ebre, utilitzant lesdades registrades entre els anys 1957 i 1987. L’eix vertical mostra les freqüènciesacumulades i l’eix horitzontal la descàrrega (en m3 /segon). Font: elaboració pròpia.

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 618

Page 11: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

intervals de probabilitat (Jiménez i Sánchez-Ar-cilla, 1997).

A més de les escales a un termini llarg i mitjà quehan d’emmarcar l’anàlisi d’aquesta variable, laprincipal contribució del riu al volum i a les ca-racterístiques sedimentàries de la costa està as-sociada a successos episòdics, que són els méseficients a l’hora de mobilitzar una descàrregasòlida. És en aquests mateixos successos on calesperar un efecte més important del possiblecanvi climàtic a escala local. La seva quantifica-ció és difícil, ja que fins i tot els successos episò-dics en la situació actual han de ser estimats apartir de la distribució extrema de la descàrregadel riu, amb les corresponents incerteses.

La distribució extrema pel que fa a la descàrregadel riu Ebre, en base als màxims anuals regis-trats des de 1957 i utilitzant una distribució ti-pus Gumbel, es mostra a la figura B11.5. A par-tir d’aquí qualsevol augment o disminució enaquesta descàrrega suposaria un augment o dis-minució en la corresponent descàrrega sòlida iuna notable variació en els períodes de retornassociats. Això significa un comportament radi-calment diferent de les aportacions sòlides a lacosta que, encara que inicialment només tinguiimplicacions locals a escala de desembocadura i,eventualment, de tot el cos deltaic, progressiva-ment afectaran tota la costa considerada.

La descàrrega sòlida que afecta més directament ladinàmica de la franja costanera és aquella que esrefereix a la fracció sorra o superiors. El materialmés fi no resulta estable a la franja costanera direc-tament exposada a l’acció de l’onatge. No obstantaixò, pot contribuir a la dinàmica vertical de zonescostaneres baixes i a les costes interiors de badiesprotegides. Per aquest motiu, és la descàrrega de lafracció més gruixuda (que té lloc com a transportfluvial a les proximitats del fons) la que afectarà di-rectament la part més externa de la costa.

L’avaluació d’aquest transport proper al fonspresenta moltes dificultats (Jiménez i Sánchez-

Arcilla, 1997) i la seva quantificació mitjançantmesures directes és molt limitada i presentagraus d’incertesa molt grans (van Rijn, 1993). Elnombre de fórmules disponibles és també moltelevat, i la seva fiabilitat, limitada (Nakato,1990; van Rijn, 1993). En qualsevol cas, la uti-lització d’aquestes fórmules per calcular el trans-port sòlid fluvial tant sols proporciona un«transport potencial», que correspon a la capa-citat de transport teòrica que té un riu o riera encondicions ideals. Tanmateix, les condicionspresents, i sobretot les futures, dependran de ladisponibilitat de sediment per ser transportat id’altres factors limitants que no es consideren en

El canvi climàtic a Catalunya Zones costaneres: dinàmica sedimentària

619

Figura B11.4. Variacions en les descàrregues del riu Ebre per a unaprobabilitat determinada. L’eix vertical indica descarrega (m3/s) i l’eixhoritzontal temps (en anys). Font: elaboració pròpia.

Figura B11.5. Règim extrem per a les descàrregues del riu Ebre en elperíode considerat. L’eix vertical indica descarrega (m3/s) i l’eix horit-zontal temps (en anys).Font: elaboració pròpia.

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 619

Page 12: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

les fórmules. Aquestes darreres inclouen, peraquest motiu, paràmetres de calibració, els va-lors dels quals normalment són desconeguts pelque fa als rius de la costa catalana. Per tant, lescàrregues sedimentàries estimades han de serconsiderades en termes d’ordre de magnitud.

A partir de l’experiència del riu Ebre (Jiménez etal., 1990; Guillén et al., 1992), per tal d’estimarla contribució dels nostres rius s’aconsella utilit-zar una formulació proposada per van Rijn(1984a,b), que permet calcular separadamentles càrregues per fons i suspensió. Queda oberta,però, la contribució de la càrrega en suspensió al’evolució costanera i l’aplicabilitat d’aquesta fór-mula a un escenari climàtic que sigui diferent del’actual. El procediment recomanat per analitzarel possible impacte climàtic a escala local consis-teix en calcular la descàrrega sòlida en termes dela descàrrega fluvial líquida mitjana diària (Jimé-nez i Sánchez-Arcilla, 1997). Utilitzant, essen-cialment, les fórmules proposades per Van Rijnl’any 1984, complementades amb la fórmulad’Ackers i White (1973), es pot obtenir una sèrietemporal de les descàrregues per transport defons. A partir d’aquí es poden calcular les proba-bilitats de cada nivell de descàrrega i, d’aquestamanera, estimar la fracció d’aquest transportque s’incorporarà a la dinàmica costanera enfunció de la geometria del medi marí receptor ila seva climatologia.

B11.2.2. El clima d’onatgeL’onatge és el principal factor modelador de lacosta catalana, a totes les escales considerades.Aquest fenomen, però, té el seu origen en diver-sos factors, entre els quals destaquen les mareesastronòmiques, que posseeixen una intensitat li-mitada (marees vives amb un rang de l’ordre de0,25 metres). El coneixement del clima d’onatges’obté a partir de registres, observacions visuals idades obtingudes numèricament. És importantincloure a la informació d’onatge considerada laseva direcció, ja que el corrent longitudinal ge-nerat i el transport corresponent depenen d’a-quest angle.

Un dels components del clima d’onatge més im-portants a llarg termini és el transport que esprodueix a la frontera entre la plataforma conti-nental i la zona activa costanera (Wright, 1987).La importància de l’alimentació continuada desediments a través d’aquesta frontera amb la pla-taforma continental ha estat estimada en un percentatge d’entre 15% i 69% per a platges cali-fornianes (Lee i Osborne, 1995). A la costa me-diterrània aquest transport ha suplert, en part, lafalta d’aportació sòlida dels rius i rieres del terri-tori català (Jiménez et al. 1997, 1999). Això per-met explicar el manteniment de la frontera terra-mar, que d’altra manera estaria en un procés deretrocés més acusat.

Atès que el transport és molt sensible a l’alçada de les ones (sobretot el transport transversal, quevaria amb l’alçada d’ona elevada a una potènciaentre 2 i 5) cal una bona distribució probabilísticad’aquesta variable. Altrament, els errors en el cli-ma d’onatge es multiplicaran de manera incontro-lada en les corresponents estimes del transport.

A partir d’una anàlisi probabilística del transporta través de la plataforma continental al llarg dediverses dècades, s’ha arribat a la conclusió queuna parametrització amb una alçada d’ona signi-ficant (Hs) de 3,5 metres i un període mitjà (Tz)de 6,2 segons pot donar un valor raonable per auna probabilitat d’ocurrència mitjana de 37 diesper any (Jiménez i Sánchez-Arcilla, 1997). Aaquest valor mitjà s’ha de superposar la possiblevariació atribuïble al canvi climàtic a escala lo-cal. Per aquest motiu s’ha realitzat una anàlisi detendències en termes de la mitjana anual de l’al-çada d’ona significant, utilitzant la metodologiaproposada per Carter i Draper (1988). La figuraB11.6 mostra l’evolució temporal entre els anys1984 i 1992. L’anàlisi corresponent per a la di-recció i el període de l’onatge segueix la metodo-logia presentada a les referències anterior i a Ho-ozemans (1990).

El clima d’onatge a un termini mitjà (és a dir, enun període de pocs anys) s’ha d’esquematizar te-

Zones costaneres: dinàmica sedimentària Agustín Sánchez Arcilla, José A. Jiménez i Joan Pau Sierra

620

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 620

Page 13: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

nint en compte que el transport longitudinal netés el principal factor responsable a aquesta esca-la temporal. Per això, les ones han de classificar-se amb el prou grau de detall, tant en termesd’angle com d’alçada o energia, per permetreuna caracterització adequada del transport. Aixídoncs, és recomanable utilitzar una alçada d’onamorfològicament «representativa», que corres-pon a l’alçada d’ona amitjanada per les freqüèn-cies d’ocurrència dels diversos tipus d’ona, uti-litzant la variable alçada d’ona elevada a lapotencia P que s’obté de la fórmula de transportlongitudinal. En les anàlisis realitzades a la costacatalana es recomana utilitzar una fórmula deltipus CERC, amb un coeficient de proporciona-litat amb un exponent entre 2 i 2,5.

Pel que fa a successos episòdics, el clima d’onatgeha de considerar els errors associats a les cues dela distribució i ha de treballar sempre amb inter-vals, més que amb valors puntuals. A més, cal te-nir en compte que a la costa catalana els successosepisòdics associats a un transport sedimentarimés gran estan associats amb l’ocurrència simul-tània de tempestes d’onatge i de marees meteoro-lògiques. Per això cal caracteritzar l’ocurrènciaconjunta d’ambdues variables (de Valk, 1994).

La distribució probabilística conjunta de l’alçadad’ona significant, el tipus de tempesta i la màximamarea meteorològica associada a aquesta tempes-ta a la costa del delta de l’Ebre s’il·lustra a la figuraB11.7. L’asterisc que apareix a la figura indica lescondicions que van produir el trencament de labarra del Trabucador i, per tant, van generar uncanvi morfològic «impulsiu» l’any 1990. Aquestssuccessos, amb un període de retorn baix i unadurada curta (de l’ordre de dies), són els princi-pals modeladors «impulsius» de la franja costa-nera catalana (Sánchez-Arcilla i Jiménez, 1994).

B11.2.3. El clima de nivellsEl terme nivell mitjà del mar fa referència a les os-cil·lacions de període més llargues que les onesde període llarg presents a la costa catalana i queafecten la resposta morfològica del tram costa-

ner. En aquesta categoria es poden diferenciartres tipus d’oscil·lacions:

1) La component periòdica associada a la mareaastronòmica.

2) La component aleatòria associada a la mareameteorològica.

3) Una component quasi «estacionària» associa-da a la variació relativa dels nivells terra-mar.

La component astronòmica juga un paper nomenyspreable en costes meso i macromareals.

El canvi climàtic a Catalunya Zones costaneres: dinàmica sedimentària

621

83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Hs

(m)

ANYS

Figura B11.6. Evolució temporal de l’alçada d’ona significant (Hs) alcap de Tortosa (boia situada a 50 metres de fondària davant del deltade l’Ebre). Font: elaboració pròpia.

Figura B11.7. Distribució probabilística conjunta de l’alçada d’ona(Hs) i nivell mitjà del mar (Z). L’asterisc (*) indica les condicions quevan conduir al trencament de la barra del Trabucador, l’octubre del’any 1990. Font: elaboració pròpia.

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 621

Page 14: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

Tot i això, a la costa catalana el seu efecte és moltlimitat si es compara amb la marea meteorològi-ca que, a causa de l’efecte combinat de la pressióatmosfèrica (efecte baròmetre invertit) i la tensiótangencial del vent, és capaç de produir sobre-elevacions de més d’un metre d’alçada.

Aquestes sobreelevacions, per a un període deretorn de 10 anys son de l’ordre d’un metre,però per a un període de retorn de 100 anys po-den apropar-se al metre i mig. Qualsevol ascensdel nivell relatiu del mar respecte el substrat te-rrestre incrementarà notablement aquestes so-breelevacions, o el que és el mateix, en dismi-nuirà el període de retorn. Com exemple, per ala distribució probabilística de marees meteoro-lògiques calculades a la zona costanera del deltade l’Ebre, la sobreelevació amb 100 anys de pe-ríode de retorn disminuirà a un període de re-torn de 9 anys amb un ascens relatiu del nivellmitjà del mar de 0,46 metres. El mateix períodede retorn de 100 anys amb la mateixa sobreele-vació del nivell mitjà del mar disminuirà a 60anys per al cas del delta del Rin (Delft Hydrau-lics, 1993). Aquest fet emfatitza que la vulnera-bilitat de les nostres costes, per la seva limitadacarrera de marea i energia d’onatge, es ben supe-rior a la de les costes de països més «exposats».

El tercer component es refereix al nivell relatiuterra-mar, ja que és aquest nivell el que contri-bueix a modelar la línia/franja costanera. Aquestnivell resulta de la superposició de la variacióeustàtica del nivell mitjà del mar i els desplaça-ments locals (verticals) del substrat. A les zonesdeltaiques l’enfonsament local excedeix normal-ment la component eustàtica (Stanley, 1988;Suhayda, 1987). Les dades necessàries per cal-cular la tendència a llarg termini del nivell rela-tiu terra-mar provenen normalment de mareò-grafs (Emery et al., 1991; Pirazzoli, 1991) que jareflecteixen la composició del nivell eustàtic i elcanvi local en el lloc on el mareògraf està ubicat.Per aquest motiu l’extrapolació de valors a cos-tes «properes» ha de realitzar-se amb precaució.Com a il·lustració, i a partir de les dades dispo-

nibles de mareògrafs en el delta del Roine (Sua-nez, 1995) i a la ciutat de Marsella, en un zonatectònicament més estable (Morhange, 1994),s’aprecien diferències de 1,1 mm per any a lazona de Marsella, de 2,1 mm per any a la zonade la Camarga dins del delta del Roine (el darrersegle). Aquestes diferències poden utilitzar-seper estimar un valor de la subsidència que en elcas del delta del Roine resulta ser de l’ordre d’1mm per any. A la nostra costa no existeixen re-gistres mareals suficientment llargs per a obteniruna estimació comparable. Per aquest motiu calrealitzar estimes indirectes o inverses a la taxa decanvi relatiu de nivells terra-mar. Utilitzant lestaxes d’evolució costanera i el balanç sedimenta-ri per a un període de temps suficientment llargl’estimació obtinguda per a la zona costanera deldelta de l’Ebre va ser un ascens relatiu del marde 2 a 5 mm per any (Sánchez-Arcilla et al.,1993).

B11.3. La resposta sedimentàriaLa resposta costanera sedimentària a la climato-logia present i el seu possible canvi en el futur hade realitzar-se combinant les diverses escales es-pacials i temporals presents en els processosmorfodinàmics. La definició d’aquestes escalesha de començar a partir del coneixement dispo-nible dels factors impulsors descrits a la seccióanterior i de la resposta costanera observada. Elprincipal problema radica en què un agent (perexemple l’onatge) actua a diferents escales demaneres també ben diverses. A l’escala principaldel procés considerat, l’agent actuarà com a con-trolador, mentre que en altres escales jugarà elpaper de soroll o de condició de contorn (deVriend, 1991). Un exemple d’això que s’acabade descriure es pot visualitar quan es considerael transport longitudinal de sediments induïtper l’onatge a la costa del delta de l’Ebre (figuraB11.8).

L’escala temporal natural del transport longitu-dinal és mitjana, és a dir, uns quants anys. Siaquesta escala coincideix amb la de l’estudi eltransport longitudinal serà el principal compo-

Zones costaneres: dinàmica sedimentària Agustín Sánchez Arcilla, José A. Jiménez i Joan Pau Sierra

622

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 622

Page 15: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

nent d’aquest. El seu paper queda il·lustrat a lafigura B11.8, que mostra com les taxes de trans-port net anual permeten explicar el balanç sedi-mentari corresponent. Això significa també queels canvis volumètrics a llarg termini estarancontrolats principalment pel patró de transportlongitudinal net.

Quan l’escala de l’estudi és més petita que la delprocés, aquest actuarà com una condició decontorn, tal com indica la figura B11.8a, on elsmoviments del perfil costaner de la costa deldelta de l’Ebre apareixen dibuixats en contrastamb la tendència a mitjà termini. Poden obser-var-se les oscil·lacions estacionals clàssiques enel comportament transversal de la franja costa-nera. La tendència mitjana que es mostra enaquesta mateixa figura està associada al gradientpositiu en el transport longitudinal net, que in-dueix un comportament erosiu i representa, pertant, una condició de contorn externa. Final-ment, quan l’escala de l’estudi és més gran que ladel procés considerat, aquest tindrà un efecte re-sidual o de soroll.

Tal com il·lustra la figura B11.8c, l’evolució allarg termini de la costa del delta de l’Ebre mos-tra un remodelament que pot definir-se en ter-mes del corresponent balanç sedimentari. Eltransport longitudinal de sediments no pot con-siderar-se responsable d’aquest balanç, ja que elsistema està quasi «tancat», almenys pel que fa ala fracció sorra (Jiménez et al., 1993). Tanma-teix, la remodelació observada es pot atribuir altransport longitudinal net, motiu pel qualaquest procés, a llarg termini, tindrà un efecteresidual com a remodelador, però no contribui-rà al balanç a aquesta escala.

La resposta costanera és funció de la climatolo-gia, la geomorfologia i les estructures existentsen cada tram de costa, i posseeix una multiplici-tat d’escales. A l’hora d’analitzar la respostacostanera a un possible canvi climàtic a escalalocal es consideren normalment tres escalestemporals:

1) Escala temporal llarga: és la que està relacio-nada més directament amb els canvis d’abast

El canvi climàtic a Catalunya Zones costaneres: dinàmica sedimentària

623

Figura B11.8. Rol del transport de sediments al llarg de la costa segons les diferents escales de temps: (a) termini curt, (b) termini mitjà i (c) termini llarg.Font: adaptada de Jiménez i Sánchez-Arcilla, 1993.

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 623

Page 16: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

global (en planta, perfil i balanç sedimentari) iestà controlada pels factors següents: l’inputsedimentari dels rius, els canvis relatius que esprodueixen en el sistema terra-mar, el trans-port de sediments en el límit intern de la plata-forma continental, intercanvis sedimentarisentre la franja costanera i la zona terrestre adja-cent (a causa, per exemple, del transport eòlic)i variacions a escala decadal dels factors climà-tics. També es pot considerar com agent aaquesta escala l’efecte residual del transportlongitudinal de sediments.

2) Escala temporal mitjana: està associada acanvis costaners sistemàtics de l’ordre de qui-lòmetres i amb una variabilitat temporal del’ordre d’anys. La principal resposta costaneraobservable a aquesta escala és el remodela-ment de la costa i el principal factor controla-dor són els transports nets de sediments (lon-gitudinal i transversal). Els canvis costanersresultants són el producte de la integraciódels diferents trens d’onatge que actuen en untram de costa determinat, tot i que la manerad’amitjanar-los dista d’estar universalmentacceptada.

3) Escala temporal episòdica: està associada al’acció de termes impulsors extrems, actuantdurant pocs dies i amb un període de retornde l’ordre de dècades. Aquest agents produei-xen importants modificacions de tipus im-pulsiu a la zona costanera i, pel que fa a lacosta mediterrània, se’n consideraran essen-cialment dos:

a) L’acció de tempestes, caracteritzades simul-tàniament per marees meteorològiques ionatge altament energètic (que resultarà enpatrons d’erosió accentuats i eventuals tren-caments de trams costaners més fràgils).

b) Riuades extremes que produiran un im-portant subministrament sedimentari enun curt període de temps i, simultània-ment, un remodelat intents de la zona pro-pera a la gola dels rius.

Aquest successos impulsius es caracteritzen peruna resposta costanera immediata, a partir de laqual el tram costaner afectat s’anirà recuperantposteriorment amb una escala temporal diferenti que entra dins del que s’ha qualificat de terminimitjà. El possible canvi climàtic a escala localafectarà sens dubte la distribució d’aquests ex-trems, motiu pel qual el seu estudi és especial-ment important per caracteritzar l’impacte delcanvi climàtic a la costa catalana.

La resposta costanera observada depèn en cadacas de l’escala de temps seleccionada per a l’estu-di. La vulnerabilitat dels diferents tipus de res-postes costaneres al canvi climàtic depèn, com jas’ha indicat, de la geomorfologia, la climatologiai les estructures existents. Les costes penya-sega-des seran, en aquest sentit, menys vulnerables imenys dinàmiques, mentre que les costes sedi-mentàries amb un volum granular limitat seranles més vulnerables. Les costes sedimentàriesamb un volum «indefinit» de material, encaraque susceptibles de grans canvis per l’impacte dela climatologia, posseiran una vulnerabilitat méslimitada. Els dos tipus de costa que (per ser el re-sultat del balanç entre factors terrestres, marins iatmosfèrics) estan en un equilibri més fràgil i sónmés vulnerables al possible canvi climàtic localsón els deltes i els estuaris, que seran tractats es-pecíficament en altres apartats d’aquest capítol.

B11.4. Les zones deltaiquesL’existència de un possible canvi climàtic afecta-rà, de manera combinada, un nombre determi-nat de variables climatològiques. En un sentitestricte, aquests canvis afectaran la dinàmica ac-tual dels sistemes deltaics a través dels seus com-ponents o subsistemes físic, ecològic i socioeco-nòmic. Pel que es refereix al tema d’aquestcapítol, que és l’efecte en el component físic, imés particularment el substrat, les variables cli-matològiques poden agrupar-se segons el procésdeltaic que impliquen. És per això que solenclassificar-se en variables associades a processosde formació i de reducció (Sánchez-Arcilla i Ji-ménez, 1997).

Zones costaneres: dinàmica sedimentària Agustín Sánchez Arcilla, José A. Jiménez i Joan Pau Sierra

624

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 624

Page 17: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

Els processos de formació (taula B11.1) es refe-reixen als mecanismes que governen el creixe-ment del cos deltaic i es relacionen essencial-ment amb l’aportació sòlida del riu. Elsprocessos de reducció actuen sobre el conjuntde la franja costanera i estan associats al trans-port sedimentari i remodelament de la costa.

Les dues variables principals associades als pro-cessos de formació son la taxa de precipitació a la conca fluvial i el percentatge de desertifica-ció. Les taxes de precipitació a la conca medite-rrània han estat estimades utilitzant models decirculació general (GCM), considerant-hi dife-rents escenaris climàtics (Mitchell et al., 1990;Palutikof et al., 1992). En general s’estima un in-crement en la precipitació mitjana del 3% pergrau (ºC) a l’hivern i una disminució del 3% pergrau (ºC) a l’estiu. Tot això va associat normal-ment a un augment de la precipitació mitjana ala tardor i hivern i un descens a l’estiu i primave-ra per a la zona de la conca mediterrània on estàsituada Catalunya.

L’augment de la precipitació dins de la conca dedrenatge hauria d’anar associat a un incrementdel transport sedimentari. Tot i això, la clau és lamanera com aquest augment de precipitaciósucceeix. Efectivament, un augment constant(distribuït uniformement al llarg de l’any) de lataxa de precipitació anirà associat a un lleugerincrement de la descàrrega sòlida. El mateixaugment concentrat en un nombre limitat desuccessos episòdics incrementarà notablementel transport sòlid, que és una funció altament nolineal de la velocitat de l’aigua en el riu.

Pel que fa al percentatge de desertització a laconca de drenatge, és important considerar l’e-fecte de la climatologia, dels períodes de sequerai de les pràctiques agrícoles (Sestini et al., 1989;Palutikof, 1993). Un augment de la desertitzacióva associat a un potencial d’erosió mes elevat dela conca de drenatge i, per tant, a una descàrregasòlida del riu també més gran. Aquesta situaciós’aprecià en el riu Ebre després de la gran desfo-

restació que hi va haver en la seva àrea de dre-natge fa diversos segles.

L’efecte d’aquestes dues variables en el canvi «fí-sic» del cos sedimentari deltaic és potencial.Això significa que només succeeix sota condi-cions naturals, mentre que, per a rius altamentregulats, els processos de formació deltaics de-pendran críticament de la política de regulaciófluvial que controla la descàrrega líquida-sòlidadel riu. Per aquest motiu, els efectes d’un possi-ble canvi climàtic se sentiran amb molta menysintensitat en el delta que el que succeiria en unaltre tipus de curs fluvial.

Les variables climàtiques associades a processosreductius estan associades a la dinàmica costa-nera i als factors que controlen aquesta dinàmi-ca. Les infraestructures del riu quasi no afecta-ran aquestes variables, i el seu control seràsolament indirecte, a través del volum sedimen-tari disponible.

La primera variable a considerar en aquest grupés el nivell relatiu terra-mar, un dels factors decanvi climàtic més universalment acceptats tot ique la taxa precisa del qual encara ofereix gransdubtes a nivell local (Warrick i Oerlemans,1990; Wigley i Raper, 1993). L’augment del ni-vell relatiu del mar produirà un retrocés de la lí-nia de costa, encara que la magnitud d’aquestaerosió ofereix un cert rang de variabilitat i incer-tesa, segons com es calculi (SCOR, 1991). Lataxa d’augment del nivell mitjà del mar «perce-

Processosdeltaics

Variable climatològicaTendència en la

variable / procés

Formació

Reducció

PlujaDesertitzacióPujada del nivell del marTempestesCanvis de direcció

↑/↑

↑/↑

↑/↑

↑/↑

↑/?

El canvi climàtic a Catalunya Zones costaneres: dinàmica sedimentària

625

Taula B11.1. Canvis en els processos deltaics produïts per la climato-logiaFont: elaboració pròpia.

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 625

Page 18: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

buda» pels deltes serà notablement superior al’experimentada en altres trams de costa degut ala subsidència local en aquests cossos sedimenta-ris. Aquest augment del nivell mitjà del mar afec-tarà la franja costanera dels deltes mitjançant l’e-rosió abans mencionada, però també a la planadeltaica. En efecte, les planes deltaiques que ex-perimentin una taxa d’acreció vertical inferior al’ascens del nivell relatiu del mar, tendiran a ladesaparició (Wolff et al., 1993). Addicionalmentaquest augment del nivell relatiu del mar dismi-nuirà el període de retorn dels successos impul-sius d’inundació, fins i tot sense considerar capcanvi en la climatologia de tempestes de la zona.Com a il·lustració la figura B11.9 mostra com va-riarà el clima de marea meteorològica a la costadel delta de l’Ebre si es considera un augment delnivell relatiu del mar de 0,46 metres de cara al’any 2100 (Wigley i Raper, 1993).

El resultat és que la inundació que actualmentsucceeix cada 75 anys pot arribar a tenir lloc, entermes mitjans, cada 7 anys. Aquesta disminu-ció en el període de retorn correspon a una costasense resposta dinàmica a l’ascens del nivell rela-tiu del mar. En efecte, per a costes que poden«seguir» l’ascens del nivell relatiu del mar, el ni-vell relatiu terra-mar es mantindrà constant i nohi haurà variació en el període de retorn. Tan-mateix, els sistemes sedimentaris de la costa ca-talana amb una mobilitat i un volum sedimenta-ri suficients per tal que l’onatge pugui remodelarla costa i fer-li seguir l’ascens del nivell relatiudel mar són molt rars. En tots els altres casos, ésa dir, en aquells casos en què no s’acompleixuna regla tipus Brunn (Brunn, 1962), la respostacostanera, tant a la franja com a la plana deltaica,serà més petita que l’ascens relatiu del nivellmitjà del mar i, per tant, els successos d’inunda-ció seran més freqüents.

L’altre possible efecte del canvi climàtic a escalalocal es refereix a la intensitat de les tempestesmarines. La major part dels estudis realitzats enaquest camp s’han concentrat en la freqüència ien la intensitat dels ciclons tropicals, a causa de

la manca de precisió i resolució dels models ge-nerals de circulació a les latituds de la conca me-diterrània. Les anàlisis realitzades al mar delNord (Carter i Draper, 1988; Hoozemans, 1990)mostren un augment de 0,034 metres per any enel clima d’onatge. Aquests resultats, tanmateix,s’han de tractar amb precaució ja que es referei-xen a un període de 15 a 20 anys, per la qual cosasón poc concloents a l’hora de valorar un possi-ble canvi climàtic.

En aquest sentit, cal destacar que és tan impor-tant un canvi en l’energia mitjana de l’onatgecom un canvi en la desviació típica de la distri-bució d’aquesta variable (Katz i Brown, 1992).D’aquesta manera, un augment en la intensitat ila desviació típica (i, per tant, de les cues de ladistribució) del clima de tempestes marines,augmentarà la magnitud de la resposta costaneraobservada. Això es deu, en primer lloc, als aug-ments en les taxes de transport transversal i lon-gitudinal i els seus corresponents gradients. Ensegon lloc –i més important–, també és deu a ladisminució dels períodes de retorn entre succes-sos erosius de tipus impulsiu. Això implica queels processos naturals de recuperació, un ordrede magnitud més lent que els processos d’erosió,no tindran el temps suficient per actuar, i aixòcomportarà un augment de la tendència erosivaneta a llarg termini.

Igualment, és important considerar el canvi en ladireccionalitat de l’onatge, factor determinanttambé en la resposta costanera observada. Els mo-dels de circulació general no permeten fer predic-cions fiables a escala local i les anàlisis realitzadesfins ara han utilitzat hipòtesis de tipus empíric(Hoozemans, 1990). El canvi induït per aquestavariació direccional en la resposta costanera de-pèn de la geomorfologia, del volum de sedimentdisponible i de la relació i la seqüència de tempes-tes que actuen. Per tot això, és difícil preveurequin serà el canvi esperat. Habitualment, s’assu-meixen els escenaris més negatius possibles perestimar el màxim retrocés esperable de la línia decosta (vegeu, per exemple, Luoisse i Kuik, 1990).

Zones costaneres: dinàmica sedimentària Agustín Sánchez Arcilla, José A. Jiménez i Joan Pau Sierra

626

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 626

Page 19: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

B11.5. Les zones estuarianesLa major part de les zones estuarianesdel país estan fortament modificadesper la pressió antròpica. Les aigüessón utilitzades per al reg i el submi-nistrament urbà i industrial. Aquestaugment de les necessitats d’aigua haestat satisfet amb la construcció d’unnombre creixent d’embassaments iamb una adequació de la política deregulació fluvial. Tot això ha suposatuna reducció notable de la descàrregad’aigua, sediments i nutrients quearriben a la desembocadura.

Prenent com a exemple l’estuari méscaracterístic de la costa catalana, el delriu Ebre, la seva descàrrega s’ha reduïtaproximadament en un 30% durant elsegle XX, pels motius descrits anterior-ment (Ibañez et al., 1996). Els 42 quilòmetres in-feriors del curs del riu funcionen normalmentcom un estuari altament estratificat, amb una fal-ca salina, la dinàmica de la qual depèn de la des-càrrega fluvial i de la batimetria i climatologia dela zona. Així doncs, un canvi d’estació o en la cli-matologia local suposa un canvi en la seva exten-sió i en la seva dinàmica. Per exemple, durant elperíode 1960-1990 la descàrrega mitjana del riuera de 424 m3/s (mesurats a Tortosa a 42km de ladesembocadura). En el període 1980-1990, ladescàrrega anual mitjana es va reduir a 300m3/s(Ibañez, 1993). L’elevat grau d’estratificació de lacolumna d’aigua, amb una interfase o haloclinaben marcada, és típica d’estuaris amb una mareade tipus micromareal (Dyer, 1997). La dinàmicaestuariana, tant en les condicions climàtiquespresents com en les futures, estarà controladapels factors següents:

1) Fluvials2) Atmosfèrics3) Marins.

Entre els primers, l’essencial és la descàrrega lí-quida del riu. Entre els segons, els principals són

el vent i la pressió atmosfèrica. Entre els tercers,els principals són l’onatge i el nivell mitjà delmar «receptor» (eventualment, també, dels cor-rents de la zona). Sota condicions climàtiques«normals», la falca salina oscil·la entre quatreposicions característiques controlades per ladescàrrega fluvial i la topografia del fons (figuraB11.10).

Pel que fa a la descàrrega líquida, abans que esmodifiqui l’estructura estuariana s’han d’excedirdeterminats llindars. Aquesta situació apareixresumida a la taula B11.2, que compara la posi-ció de la falca salina amb la descàrrega fluvial.Com a resum pot dir-se que 400m3/s és el cabalcrític que marca la diferència entre la presència ol’absència de la falca salina (Guillen, 1992; Iba-ñez, 1993; Sierra et al., 2002). En el cas del riuEbre, la màxima penetració de la falca salina potarribar a Amposta per a cabals entre 80 i150m3/s i, eventualment, fins a Tortosa, a 42 kmde la desembocadura (Aragon, 1943).

És important ressaltar l’efecte «memòria» de lazona estuariana, mitjançant el qual la posició dela falca salina també es veu condicionada per la

El canvi climàtic a Catalunya Zones costaneres: dinàmica sedimentària

627

1 10 100

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

Alç

ada d

e la m

are

a (

m)

Període de retorn (en anys)

present

amb una SLR de +0,46 m

Figura B11.9. Clima de marea meteorològica al delta de l’Ebre, sota condicions ac-tuals i sota una pujada mitjana del nivell del mar l’any 2100. Font: elaboració pròpia.

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 627

Page 20: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

climatologia marina, meteorològica i fluvial delsdies anteriors (Sierra et al., 2004). L’estratifica-ció es manté raonablement constant, tant a lacapa superior com a l’inferior de la columnad’aigua, amb un fort gradient a l’interfase o halo-clina, amb un gruix d’entre 0,5 i 1 metres. Més aprop de la desembocadura, es produeixen situa-cions de major turbulència i barreja i, per tant,augmenta l’amplitud de la interfase. Aquestefecte memòria també està associat a la presèn-cia de barres a la llera de la zona baixa del riu,que solen coincidir amb posicions «freqüents»de la falca salina. El llindar de 400 a 410 m3/s es-timat per a la presència de falca salina (Sierra etal., 2004) tindrà una importància clau en la de-terminació de la presència i persistència d’a-

questa falca (en diferents escenaris futurs decanvi climàtic o en la hipòtesi d’un potencialtransvasament de cabal del riu).

B11.6. Els impactes del canvi climàticUn possible canvi climàtic a escala regional alte-rarà les variables climatològiques que afecten ladinàmica costanera d’un manera combinada.Considerant deltes i estuaris, aquest canvi en la climatologia afectarà el seu component físic,ecològic i socioeconòmic. En aquest capítol no-més es consideren els canvis en el substrat físic.Pel que fa als deltes, les variables afectades per laclimatologia poden agrupar-se, com s’ha ditabans, en variables de formació i variables de re-ducció.

Localització del límit de la falca salina A B C

Sense falca 350-400 m3/s >400 m3/s Sense observacions

Migjorn (6 km) 250-350 m3/s 300-400 m3/s >250 m3/s

Gracia (18 km) 150-250 m3/s 100-300 m3/s >130-250 m3/s

Sapinya (21,5 km) Sense observacions 80-100 m3/s Sense observacions

Amposta (28,3 km) <150 m3/s <80 m3/s <130 m3/s

Zones costaneres: dinàmica sedimentària Agustín Sánchez Arcilla, José A. Jiménez i Joan Pau Sierra

628

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18-10

-8

-6

-4

-2

0

Fo

nd

ària

(m

)

Distància de la gola del riu (km)

Figura B11.10. Distribució de salinitat a l’estuari de l’Ebre durant una campanya de la primavera de 1999.Font: elaboració pròpia.

Taula B11.2. Sumari dels valors de les descàrregues del riu (diàries) i localització del límit de la falca salina, segonsdiverses publicacionsFont: Guillén, 1992 (A); Ibáñez, 1993 (B) i Sierra et al., 2002 (C).

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 628

Page 21: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

Considerant primer la formació deltaica i, parti-cularment, la taxa de precipitació (Mitchell etal., 1990; Palutikof, 1993) s’han obtingut aug-ments de la precipitació a la tardor i l’hivern idisminucions a la primavera i l’estiu. Tanmateix,la precisió d’aquestes estimes per a la conca de laMediterrània és limitada. Més encara, l’incre-ment en la taxa de precipitació, considerant l’ac-tual política de control fluvial, no és probableque produeixi canvis significatius.

La desertització o la coberta vegetal van associa-des al potencial d’erosió ja que, a més desertitza-ció, més fàcil és produir erosió a la conca de dre-natge del riu. L’aportació sedimentària a la bocadel riu dependrà de la política de regulació flu-vial i de l’existència d’embassaments que actuencom a barreres al transport de sediments riuavall. Com que actualment la majoria dels deltessignificatius estan regulats, aquests efectes a laclimatologia es notaran amb una intensitat limi-tada.

Les variables climatològiques que afecten els pro-cessos de reducció actuen, com s’ha dit abans, so-bre tota la franja costanera i no estan afectadesper la política de regulació fluvial (només podenser mitigades o augmentades per aquesta políti-ca). L’efecte de l’augment relatiu del nivell mitjàdel mar depèn del perfil i topografia de la zonacostanera, ja que a partir de les seves característi-ques existiran uns riscos d’erosió i inundació.Aquestes condiciones controlaran la disminuciódel període de retorn d’inundacions (de 75 a 7anys en un escenari d’augment del nivell mitjàdel mar de 0,46 metres l’any 2100), fet que con-tribuirà a canviar l’ecologia i, per tant, la resistèn-cia de la zona a inundacions i erosions posteriors.

El canvi induït per la climatologia en les tem-pestes de la zona no pot estimar-se amb precisióper a una zona limitada com el Mediterrani Oc-cidental (Raper, 1993; Schlesinger, 1993). Peraquest motiu no poden extreure’s conclusionsdefinitives per a una zona d’amplitud tan limita-da. Tanmateix, les anàlisis realitzades amb da-

des limitades (de 15 a 20 anys) al mar del Nordmostren un lleuger augment anual de l’ordre decentímetres en l’alçada d’ona i una lleugera va-riació en la seva direccionalitat. Ambdós feno-mens produiran canvis en les taxes de transporti de dinàmica costanera que, per ser difícilsd’estimar a priori, han de ser calculats en termesd’escenaris.

El fet més important és, sens dubte, considerarque no és sols la variació en la mitjana sinó en ladesviació típica de qualsevol d’aquestes varia-bles climatològiques la que realment afectarà laclimatologia local i la resposta de la zona costa-nera (Katz i Brown, 1992). Efectivament, qual-sevol canvi en la desviació típica de la distribu-ció, fins i tot sense canvi en la mitjana, produiràun augment en la probabilitat d’ocurrència desuccessos extrems i, per tant, canvis més signifi-catius en la resposta costanera, en general, i endeltes i estuaris, en particular.

Pel que fa als estuaris, i tenint en compte les ma-teixes limitacions que s’han posat de manifest enel cas dels deltes, es pot analitzar la seva respostaen termes de dinàmica climatològica, però sem-pre considerant l’impacte de la regulació fluvial.Si es pren com exemple el riu Ebre i s’analitza laintrusió de la falca salina durant el segle XX (en elperíode anterior a la construcció dels embassa-ments), pot ser il·lustratiu avaluar la sèrie tem-poral amb descàrregues anuals màximes i míni-mes. Si es considera la descàrrega de l’any 1919 ila descàrrega de l’any 1931 (la descàrrega sego-na més alta i segona més baixa del període 1913-1931), es pot observar un augment de la presèn-cia i persistència de la falca salina en funció de ladescàrrega fluvial immediatament anterior i, pertant, de l’efecte memòria a la conca baixa delrius (Sierra et al., 2004). La primera part del se-gle XX no va mostrar intrusió de la falca salinadurant més de mig any, mentre que en el perío-de 1990-1999 la intrusió salina va tenir lloc du-rant més de 9 mesos i, finalment, l’any 1999 vahaver-hi una presència de falca salina durantmés del 95% del temps de l’any (taula B11.3).

El canvi climàtic a Catalunya Zones costaneres: dinàmica sedimentària

629

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 629

Page 22: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

Qualsevol canvi addicional en la climatologia oen les infraestructures amb un impacte compa-rable a la climatologia (com, per exemple, elprojecte de transvassament de part del cabal lí-quid del riu proposat en el marc del derogat PlaHidrològic Nacional) augmentaria la sensibilitatd’aquestes zones a qualsevol tipus d’impacte. Enparticular, una desviació del 15% del cabalanual a Tortosa, tal com s’havia planificant, hau-

ria produït una reducció dels pics (assumint ques’hagués mantingut en tot moment un cabal eco-lògic de 100m3/s i un augment lleuger en la sali-nitat) (figura B11.11). La mateixa situació hau-ria produït amb la salinitat a la capa inferior(figura B11.12).

Tanmateix, l’impacte sobre la dinàmica estuaria-na depèn críticament de la manera com s’extre-gui aquest cabal del riu o en la manera com uncanvi en la climatologia faci disminuir la des-càrrega líquida del riu. Efectivament, és molt di-ferent extreure aquest cabal dels pics que ex-treure’l homogèniament al llarg de l’any. La des-càrrega fluvial, amb la reducció consideradadistribuïda proporcionalment al cabal del riu, esmostra a la figura B11.13. L’impacte d’aquestadesviació en diferents escenaris de descàrregadel riu (prenent com a any típic 1999 o l’anymtjà de la dècada 1990-1999 apareix a la taulaB11.4).

La principal conclusió és que la disminució delcabal líquid del riu afectaria negativament la in-trusió de la falca salina. Amb uns cabals com elsde l’any 1999, l’estuari evolucionaria d’una situa-

Campanya de camp

DataDescàrrega

mitjana (m3/s)

Pioneer I 03-04-9905-04-99

183.90157.20

Pioneer II 07-07-9908-07-9912-07-99

119.80112.60129.40

Pioneer III 05-10-9906-10-99

187.02241.87

Pioneer IV 03-02-0005-02-99

302.82200.02

Zones costaneres: dinàmica sedimentària Agustín Sánchez Arcilla, José A. Jiménez i Joan Pau Sierra

630

Taula B11.3. Sumari de dates i descàrregues del riu contemporànies ales mesures de salinitat al llarg del curs de l’estuari.Font: elaboració pròpia.

0

1

2

3

4

5

6

7

05-01-99 24-02-99 15-04-99 04-06-99 24-07-99 12-09-99 01-11-99 21-12-99 09-02-00

Data

període 1990-2000

Sa

linita

t (P

SU

)

període 1990-2000 considerant la reducció prevista

Figura B11.11. Valors de salinitat de la capa superior (al mig de l’estuari) considerant la reducció previs-ta al pla de transvasament (període 1999-2000) i sense considerar-la.Font: elaboració pròpia.

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 630

Page 23: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

ció en què no hi ha falca salina durant 16 dies auna situació en què la falca salina està perma-nentment present (Siecca et al., 2004). Per aquestmotiu, tant l’extensió com la persistència de lafalca salina són dues de les principals variablesque, des del punt de vista físic, governen l’impac-te climàtic en zones estuarianes. A partir d’elles espoden obtenir relacions amb descàrregues de nu-trients i sediments que també afecten la dinàmicacostanera i la productivitat biològica de la zona.

Aquests canvis climàtics a escala regional tambéafectaran altres trams de la costa catalana, ambmés intensitat com més petit sigui el seu volumsedimentari i, per tant, la seva capacitat de reser-va o resistència. A títol il·lustratiu, les zones ambcadenes de dunes a la reraplatja resistiran demanera molt més eficient qualsevol augment enla intensitat de les tempestes o ascens del nivellmitjà del mar. De la mateixa manera, aquestscanvis en la climatologia afectaran les infraes-

El canvi climàtic a Catalunya Zones costaneres: dinàmica sedimentària

631

0

5

10

15

20

25

30

35

40

05-01-99 14-02-99 26-03-99 05-05-99 14-06-99 24-07-99 02-09-99 12-10-99 21-11-99 31-12-99 09-02-00

Data

període 1990-2000

Sa

linita

t (P

SU

)

període 1990-2000 considerant la reducció prevista

Figura B11.12. Valors de salinitat de la capa inferior (al mig de l’estuari), tenint en compte la reducció previs-ta al pla de transvasament (període 1999-2000) i sense considerar cap reducció atribuïble al transvassament. Font: elaboració pròpia.

0

100

200

300

400

500

600

01-01-99 20-02-99 11-04-99 31-05-99 20-07-99 08-09-99 28-10-99 17-12-99 05-02-00

Data

període 1990-2000

Des

càrre

ga (m

3 /s)

període 1990-2000 considerant la reducció prevista

Figura B11.13. Descàrrega del riu amb la reducció associada a l’esquema de transvasament proposat i senseconsiderar-la. Font: elaboració pròpia.

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 631

Page 24: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

tructures costaneres, tant pel que es refereix alnivell mitjà com a la intensitat de les tempestes.En efecte, les estructures costaneres han estanprojectades per a un clima d’onatge determinat.Qualsevol augment en el nivell mitjà del martambé suposarà un increment en l’energia de lesones que arriben fins aquesta estructura i, pertant, una disminució de la seva seguretat enversla seva destrucció. Des del punt de vista funcio-nal, qualsevol augment del nivell mitjà del mar ode la intensitat de les tempestes suposarà unaugment de l’ascens de l’aigua sobre aquestes es-tructures i, per tant, del volum d’ultrapassamenti paràmetres similars. Tots ells han de tenir-se encompte a l’hora d’avaluar l’impacte d’un possi-ble canvi climàtic a escala regional.

B11.7. Vulnerabilitat i riscLa vulnerabilitat se sol definir com el productede la probabilitat de fallida del sistema, multipli-cat per l’avaluació dels danys associats. El risc oprobabilitat de fallida del sistema ha de quanti-ficar-se tenint en compte l’escala de temps i es-pai considerades i les incerteses existents en elcàlcul. Així mateix, l’avaluació de danys ha deconsiderar aquestes escales de temps i espai i

utilitzar un procediment que incorpori tant laresposta negativa com positiva del sistema. Laresposta negativa o susceptibilitat indica una de-gradació del sistema o la seva inhabilitat per en-frontar-se als termes modeladors en el seu estatactual. La resposta positiva o «resiliència» impli-ca una millora del sistema o de la seva habilitatper enfrontar-se als termes impulsors.

Per aplicar aquests conceptes a un procés costa-ner, és necessari introduir les escales de tempsadequades i també és útil l’ús d’un índex de vul-nerabilitat que resumeixi aquesta informació,moltes vegades difusa i imprecisa, en un conjuntlimitat de paràmetres. Un índex de vulnerabi-litat parcial proposat a Sánchez-Arcilla et al.(1998) és el següent:

on Si és l’índex de susceptibilitat, Ri és l’índex deresiliència, Lc és un factor de control local queactua com a 1 o 0 (eventualment un valor inter-medi), i Qi és un índex que reflecteix l’extensióespacial del procés analitzat.

Vi = Qi · Si · Lc + Ri · Lc

Zones costaneres: dinàmica sedimentària Agustín Sánchez Arcilla, José A. Jiménez i Joan Pau Sierra

632

Penetració de lafalca salina L

1999 sense reducció

1990-1999 sense reducció

1999 amb reducció de 1.050 Hm3

1990-1999 amb reducció de 1.050 Hm3

Fora de l’estuari 4,5% 17,1% 0,0% 10,8%

1 < L < 5 km 18,4% 13,6% 7,6% 9,6%

5 < L < 10 km 4,5% 5,3% 3,6% 4,1%

10 < L < 15 km 16,0% 24,4% 23,5% 31,8%

15 < L < 20 km 11,4% 9,8% 14,7% 11,7%

20 < L < 25 km 32,6% 22,0% 14,1% 7,8%

25 km 12,6% 7,7% 36,4% 24,1%

Màxima (km) 28,4% 25,48% 31,24% 32,10%

Taula B11.4. Penetració de la falca salina (freqüències en %) sense reducció de cabals l’any 1999 i amb reduc-ció, i un any mitjà virtual del període 1990-1999.Font: elaboració pròpia.

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 632

Page 25: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

Agent SI RI Resposta

Descàrrega fluvial -10

01

Disminució capacitat transportAugment capacitat transport

RSLR -10

01

Acreció vertical < RSLRAcreció vertical = RSLR

RSLR -10

01

Erosió costaneraEstabilitat/acreció costanera

Processos barrera -10

01

Rollover limitatRollover augmentat

Clima d’onatge -10?

01?

Augment capacitat transportDisminució de capacitat transportCanvi direcció transport

El canvi climàtic a Catalunya Zones costaneres: dinàmica sedimentària

633

Tipus d’anàlisi Mesura Resposta SI RI

Absoluta Canvi del «recurs»/stock

DisminucióManteniment/augment

-10

01

Relativa Sistema sota escenari/referència

EmpitjoramentMillora/sense canvi

-10

01

Taula B11.5. Índexs de susceptibilitat (SI) i «resiliència» (RI) i resposta del sistema associat pertal de ser utilitzat en l’anàlisi de vulnerabilitat.Font: elaboració pròpia.

Nota: l’interrogant (?) significa que una valoració a priori no pot completar-se sense conèixerles conseqüències finals.

Taula B11.6. Índexs de susceptibilitat (SI) i «resiliència» (RI) a llarg termini per a agents queafecten la vulnerabilitat geomòrfica i processos associats a aquesta escala.Font: elaboració pròpia.

Agent SI RI Resposta

Switching fluvial -10

01

Lòbul abandonatLòbul creat

Switching fluvial -10

01

Aportació sediment «protegida»Aportació «exposada»

Riuades -10

01

Wash-out sedimentAportació sediment

Tempestes d’onatge -10

01

Erosió / trencamentAportació sediment hinterland

Taula B11.7. Índexs de susceptibilitat (SI) i «resiliència» (RI) a escala episòdica per a agentsque afecten la vulnerabilitat geomòrfica i processos associats a aquesta escala.Font: elaboració pròpia.

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 633

Page 26: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

La taula B11.5 mostra una il·lustració de l’ava-luació binària dels índexs de susceptibilitat o re-siliència per a un tram de costa determinat. Unaaplicació d’aquesta metodologia als índexs a llargtermini de susceptibilitat i resiliència per a unazona deltaica (en aquest cas el delta de l’Ebre) estroba recollida a la taula B11.6. De la mateixamanera, l’avaluació de successos episòdics, elsmés determinants de la remodelació del substratfísic en qualsevol tram de costa, es mostra a lataula B11.7 per a la zona del delta de l’Ebre.

L’esquematització d’aquests índexs, amb la sevacorresponent àrea de definició espacial, per aaquesta mateixa zona deltaica apareix a la figuraB11.14. L’avaluació de la corresponent vulnera-bilitat en una escala de termini mitjà apareix a lafigura B11.15. Com pot observar-se al mapa devulnerabilitat, canvia considerablement en fun-ció de l’escala temporal seleccionada.

L’avaluació de la vulnerabilitat conjunta del sis-tema, tenint en compte els seus diversos compo-nents, requereix ampliar el marc d’anàlisi. Peraixò, és necessari esquematitzar el tram costanerexplicitant els termes impulsors, els correspo-nents processos associats i com ambdós afectenels usos i recursos que aquest tram costaner su-porta. Com a il·lustració del diagrama concep-tual necessari per a una zona deltaica, la figuraB11.16 mostra l’esquema derivat per a la zonacostanera del delta de l’Ebre.

El punt clau d’aquest esquema és la identificaciói la quantificació dels fluxos que lliguen uns ele-ments amb altres. Aquests fluxos varien en mag-nitud i, fins i tot, en definició al canviar d’escalade temps. Per exemple, les pràctiques de reg i la construcció de preses i embassaments no afec-ten l’erosió costanera a curt termini, però sí quejuguen un paper determinant en la dinàmicacostanera a mitjà i llarg termini. Això és degut alcontrol que exerceixen ambdós elements en l’a-portació sòlida que el riu lliura a la costa.

B11.8. Les estratègies de respostaLes estratègies clàssiques de gestió costaneracomprenen el retrocés, l’adaptació i la defensadel litoral. Aquestes mateixes estratègies son d’a-plicació envers un eventual canvi climàtic a es-cala regional.

L’estratègia de retrocés requereix, en primer lloc,l’espai necessari per a la reubicació dels usos i re-cursos que suporta el tram costaner. Aquesta es-tratègia, en cas d’existir el recurs espai necessari,és la més concordant amb les grans incerteses as-sociades a la predicció del canvi climàtic a escala

Zones costaneres: dinàmica sedimentària Agustín Sánchez Arcilla, José A. Jiménez i Joan Pau Sierra

634

Figura B11.14. Índex de vulnerabilitat qualitatiu del delta de l’Ebre aescala «episòdica». Font: elaboració pròpia.

Figura B11.15. Vulnerabilitat causada pels canvis produïts a mig ter-mini pel transport al llarg de la costa del delta de l’Ebre. Font: elaboració pròpia.

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 634

Page 27: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

regional i no suposa cap hipoteca de lazona a escales futures de temps. L’es-tratègia d’adaptació requereix un plan-tejament diferenciat per a l’erosió i lainundació. Així mateix exigeix una fle-xibilitat social i econòmica, augmenta-da pel nivell d’incertesa en les predic-cions, que no és fàcil d’aconseguir.

Els riscos i els costos associats al pro-cés d’inundació poden predir-se ambuns certs límits d’incertesa i han de ser,en qualsevol cas, ben coneguts per totsels usuaris i gestors de la franja costa-nera. Les defenses davant de les inun-dacions requeriran, de la mateixa ma-nera, un manteniment continuat, i elseu eventual recreixement davant lapossible subsidència del tram costanero el corresponent augment eustàtic delnivell mitjà del mar. Aquesta és lapràctica de països com Holanda, en-frontats secularment a aquest problema.

L’estratègia de lluita contra l’erosió, des de laperspectiva de l’adaptació, requereix així mateixla ubicació d’estructures i usos flexibles a la in-terfase terra-mar. La tendència que actualmentestà acceptada de forma més universal va asso-ciada a la utilització d’una vegetació de recolza-ment i dissipació que permeti esmorteir els ris-cos d’erosió.

L’estratègia de defensa habitualment més accep-tada per la societat a causa del seu «aparent»monolitisme, requereix uns costos inicials im-portants i cal no oblidar que també requereixcostos de manteniment. La història de les es-tructures de defensa i protecció costanera alllarg de la costa del Maresme són un bon exem-ple de la necessitat de manteniment constant.Per aquest motiu, aquesta estratègia de defensa,tant davant de l’erosió com de la inundació, no-més pot plantejar-se per trams de costa concretsi sempre tenint en compte l’horitzó temporal.També s’ha de considerar el seu nivell d’incerte-

sa, tant en la resistència estructural de la solucióadoptada com en el seu disseny funcional.

La millor solució, per a qualsevol escala tempo-ral seleccionada, consisteix en la combinaciódels tres elements, tot això dins del marc d’unpla integral de la zona costanera.

B11.9. La planificació costaneraCom ja s’ha esmentat anteriorment, la gestió il’ordenació de la zona costanera, a qualsevol es-cala de temps, requereixen una planificació queintenti harmonitzar els diferents usos i recursosque aquesta zona suporta amb la seva dinàmicanatural intrínseca. Davant d’un possible canviclimàtic a escala regional, caldrà introduir enaquesta planificació la dinàmica afegida al canvien la climatologia. Aquesta exigència pot con-cretar-se en:

• Incorporar escenaris de canvi climàtic a escalaregional que permetin quantificar el canvi enels termes impulsors i en la corresponent res-posta costanera. Això suposa un coneixement

El canvi climàtic a Catalunya Zones costaneres: dinàmica sedimentària

635

Figura B11.16. Esquema del sistema deltaic segons els processos i usos principals.Font: adaptat de Otter et al., 1996.

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 635

Page 28: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

adequat de la climatologia terrestre, fluvial,marítima i atmosfèrica a escala local i sèriestemporals suficientment llargues de les varia-bles climatològiques necessàries.

• La decisió d’actuar anticipadament per perme-tre la remodelació de les estructures costane-res. Això és degut al fet que no és possible en-frontar-se de forma simultània i impulsiva a laremodelació de les estructures costaneres detota la costa catalana, ja que qualsevol petitaactualització requerirà un termini de l’ordred’una dècada abans de poder-se finalitzar. Peraixò cal actuar anticipadament a l’ocurrènciadel canvi en la climatologia, per gradual queaquest sigui.

• Un pla integrat d’usos i recursos en la zonacostanera, que disminueixi els conflictes exis-tents entre ells i eviti la hipoteca d’aquestazona envers futures alteracions climàtiques.Aquest pla ha d’incorporar la incertesa i li-mitació en el coneixement dels termes impul-sors i la corresponent resposta costanera.Aquest pla també ha d’estar adaptat als diver-sos valors que existeixen en aquesta zona, enparticular els valors naturals, els valors econò-mics i els valors socials. Finalment, aquest plaha d’estar adequat a la legislació local, autonò-mica, estatal i europea que afecta la zona cos-tanera.

La planificació costanera, complint els anteriorsrequisits, ha de realitzar-se en primer lloc per ales zones costaneres més vulnerables a un canvieventual en la climatologia. Pel que fa a la costacatalana, aquestes zones són:

• Els deltes i els estuaris, pel delicat equilibri defactors naturals que els configuren.

• Les costes rígides per efecte de les infraestruc-tures de diversos tipus (carreteres, ferrocarrils,passeigs marítims, etc.), ja que estan en contradel caràcter intrínsec (dinàmic) de la franjacostanera.

En ambdós casos, aquests plans han de conside-rar l’erosió generalitzada de tota la costa del pla-

neta. Aquesta erosió és deguda, en primer lloc, auna falta generalitzada de material sedimentari i,en segon lloc, a un canvi o acceleració en la cli-matologia.

B11.10. Les campanyes d’observacióLa primera conclusió és que la mesura de la vul-nerabilitat o el risc de la zona costanera a un even-tual canvi climàtic a escala regional ha d’incorpo-rar el dinamisme d’aquesta zona. Dit això ésimportant, en termes, per exemple, de l’erosió,no mesurar la posició de la línia de costa, que ésdinàmica, sinó la taxa d’erosió, i comparar aques-ta taxa d’erosió en un escenari de canvi climàticamb l’actual taxa d’erosió. Addicionalment ha decomparar-se també el «consum» en el recurs cos-taner considerat amb el volum existent d’aquestrecurs. Pel procés d’erosió, per exemple, s’ha deconsiderar el retrocés estimat de la línia de costaen un horitzó temporal de, per exemple, dues dè-cades, amb l’amplada que la platja té actualment.La probabilitat de fallada dependrà, lògicament,del romanent de platja que existeixi una vegadaconsumat aquest procés erosiu.

Des del punt de vista de les principals variablesafectades per un eventual canvi climàtic, per ales zones costaneres baixes, s’ha fet referència alsprocessos d’erosió i inundació. L’eventual canvien la climatologia suposarà:

• Un augment dels processos erosius, especial-ment als trams costaners més sensibles, compoden ser les costes deltaiques i estuarianes

• Una disminució del període de retorn delssuccessos d’inundació associats, al litoral me-diterrani, a marees meteorològiques (amb unadisminució del període de retorn en un ordrede magnitud, de 70 a 7 anys per exemple, talcom s’ha exposat en seccions anteriors).

Pel que fa les zones estuarianes, les dues princi-pals variables a què s’ha fet referència són la pe-netració de la falca salina i el seu període de resi-dència. Un augment del nivell mitjà del marrelatiu anirà associat a un increment en la dis-

Zones costaneres: dinàmica sedimentària Agustín Sánchez Arcilla, José A. Jiménez i Joan Pau Sierra

636

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 636

Page 29: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

tància de penetració de la falca salina, amb elsconseqüents problemes de salinització i a unmajor temps de residència d’aquella. Pel contra-ri, un augment en els processos de precipitaciótorrencial afavorirà la presència de breus perío-des sense falca salina, amb la conseqüent reno-vació de volums d’aigua anòxics i l’associada mi-llora en la qualitat de l’aigua.

Per a una quantificació precisa de tots aquestsprocessos i efectes cal disposar de sèries tempo-rals prou llargues que permetin detectar el possi-ble canvi de climatologia a escala regional. Aques-tes campanyes d’observació han de tenir un nivellde qualitat i precisió suficient, ja que han de re-gistar petits canvis que succeiran de manera moltgradual. Com a exemple, l’ascens eustàtic del ni-vell mitjà del mar és, aproximadament, d’1 mmanual, per la qual cosa les campanyes de mesurahan de poder permetre estimar aquest ordre demagnitud, tot i que la quantificació definitiva re-quereixi períodes d’observació superiors a la dè-cada. Això suposa un esforç observacional nota-ble i el benefici del qual únicament serà aparentper a les properes generacions.

Quant a les variables clau que cal monitoritzarper detectar aquest canvi en la climatologia, po-den dividir-se en dos grans grups: les variablesassociades als termes impulsors i les variables as-sociades a la resposta del substrat costaner. Deles variables associades als termes impulsors s’hadonat especial rellevància a les següents:

• Clima d’onatge.• Clima de vent i pressió atmosfèrica.• Clima del nivell mitjà del mar.• Clima de descàrrega líquida i sòlida dels rius.

Pel que es refereix a la resposta física del substratcostaner, tal com s’ha esmentat anteriorment, lesvariables clau fan referència al comportament enplanta i perfil del tram costaner. No és necessarimonitoritzar amb el mateix grau d’intensitat totsels sectors costaners: caldrà prioritzar aquellsamb una major vulnerabilitat natural (deltes o

estuaris) o aquells que per la seva «rigidització»antròpica o els seus elevats valors socioeconò-mics així ho requereixin.

B11.11. ConclusionsEncara que el més «natural» en el clima és laseva variabilitat i el seu canvi permanent, avuidia hi ha consens en el món científic respecte al’acceleració i globalització en el canvi d’algunesvariables climàtiques. L’augment de la tempera-tura mitjana global del planeta n’és una mostra.

Aquest «canvi climàtic» a escala global és moltmés difícil de quantificar, tant en magnitud comen signe, a escala regional o local. Tot i això, ipel fràgil equilibri i alt valor de la zona costane-ra, és necessari començar a actuar, assumint queaquest canvi climàtic és cert i «durador» a unaescala decadal, que és la que correspon a les ac-tuacions i vida humana.

D’acord amb la revisió de termes impulsors rea-litzada anteriorment, els principals factors mo-deladors de la costa associats al possible canviclimàtic són:

• L’ascens relatiu del nivell mitjà del mar, ja quetot i que la component eustàtica és l’associadaal canvi climàtic, la costa només reacciona al’ascens relatiu.

• L’augment en la persistència de les tempestes iel lleuger increment en la seva intensitat (al-menys a l’Atlàntic nord). Aquest creixementde la persistència augmenta tanmateix els pro-cessos d’erosió i inundació, ja que no permetla recuperació natural del cos sedimentari.

• L’augment de la freqüència d’inundacions(disminució del seu període de retorn), amb laconseqüent disminució de la capacitat de re-cuperació natural dels trams afectats.

• La disminució del volum sedimentari disponi-ble a les costes sorrenques de Catalunya que, talcom s’ha indicat anteriorment, es deu a l’erosióacreixentada per l’ascens relatiu del nivell mitjàdel mar i a la disminució de l’aportació sedi-mentària dels rius. Aquesta disminució, inde-

El canvi climàtic a Catalunya Zones costaneres: dinàmica sedimentària

637

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 637

Page 30: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

pendentment d’altres factors, està associada desdel punt de vista del canvi climatològic a la to-rrencialització dels règims fluvials i l’augmentde les pèrdues cap a la plataforma continental.

La resposta de la costa a aquests factors modela-dors depèn, tal com s’ha indicat, de la morfolo-gia costanera. Les costes sedimentàries baixessón les que respondran primer a aquests canvisi, per aquest motiu, la tipologia més vulnerable aaquest canvi climatològic correspon a deltes i es-tuaris. En ambdós ambients és previsible una ac-celeració dels actuals processos d’erosió i inun-dació associats al canvi climàtic previst.

Aquesta resposta disminueix la probabilitat desupervivència d’aquestes zones costaneres en elseu estat actual, fet que suposa un augment de laseva vulnerabilitat (tal com s’ha definit anterior-ment) ja que tant els deltes com els estuariscompleixen importants funcions naturals i eco-nòmiques.

En particular, els principals deltes de la costa ca-talana, inclosos els de l’Ebre, Llobregat i Torde-ra, juntament amb la resta d’aiguamolls costa-ners, apareixen com a directament amenaçatsper aquest canvi local en la climatologia. L’aug-ment relatiu del nivell mitjà del mar, la carènciaprogressiva d’aportacions sedimentàries i la ma-jor persistència i freqüència de les tempestesmarines implicaran una pèrdua de territori cos-taner, a menys que s’actuï de manera urgent.

Aquesta actuació ha de començar amb suficientantelació a fi d’anticipar-se al possible canvi cli-màtic, ja que no serà factible defensar totes les cos-tes baixes de Catalunya simultàniament i en unperíode de temps curt. Per tot això és recomana-ble començar des d’ara la planificació de les estra-tègies de resposta per poder disposar d’una a duesdècades de marge en la seva implementació, talcom realitzen països més directament amenaçats.

Les estratègies de resposta possibles han de con-siderar la geomorfologia, l’ecologia i l’economia

de cadascun dels trams costaners, juntamentamb les infraestructures existents i la percepciósocial i valors culturals de les comunitats que«utilitzen» aquests trams. La valoració de lesfuncions naturals i econòmiques justificaran olimitaran la inversió per encarar-se al canvi cli-màtic local. Qualsevol actuació costanera hauràde poder integrar-se en una planificació integraldel tram, entenent com a tal la unitat fisiogràfi-ca, ecològica i socioeconòmica corresponent.Aquestes actuacions, tal com s’ha indicat, seranessencialment de dos tipus: les actuacions de re-trocés, que han de valorar acuradament les im-plicacions de la pèrdua de territori i la disponi-bilitat d’espai a la franja costanera, i lesactuacions de protecció i/o defensa, que han devalorar, també acuradament, els costos de cons-trucció inicial i manteniment junt amb les impli-cacions de l’impacte costaner d’aquestes obres.

En ambdós casos s’hauran de realitzar les valo-racions amb un horitzó temporal únic i consis-tent amb la velocitat de canvi previst per a la cli-matologia. Aquest és l’únic enfocament quepermetrà una comparació sota diversos escena-ris de canvi climàtic. Aquesta anàlisi caldrà quees realitzi en el marc d’una gestió integral de lazona costanera que tingui molt present el seucaràcter dinàmic i la impossibilitat de mantenir(sostenir) una línia de costa «fixa» en la sevaposició actual.

AgraïmentsAquest text s’ha basat en diversos projectes derecerca, passats i presents. Dins d’aquests dar-rers mereixen especial atenció el projecte PRE-VIMED (REN2002-03415, Ministerio de Cien-cia y Tecnología) i el projecte ECOSUD (ICA4/CT200110027), Comissió Europea i la fase depreparació del projecte FLOODSITE (contracteen tràmit FP6-505420, Comissió Europea). Elsautors també voldrien agrair l’aportació del per-sonal de recerca del Laboratori d’Enginyeria Ma-rítima de la Universitat Politècnica de Catalunya(LIM/UPC) i del Centre Internacional d’Investi-gació dels Recursos Costaners (CIIRC).

Zones costaneres: dinàmica sedimentària Agustín Sánchez Arcilla, José A. Jiménez i Joan Pau Sierra

638

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 638

Page 31: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

Referències bibliogràfiques

ACKERS, P.; WHITE, W.R. (1973). «Sediment Trans-port: New Approach and Analysis». J. Hydraulic Div.ASCE, núm. 99, HY11, p. 2041-2060.

ARAGÓN, J. (1943). Informe Sobre la Salinidad del Aguadel Ebro, Informe Técnico. Madrid, Instituto Nacional deColonización.

BARNETT, T.P. (1990). «Low-Frequency Changes inSea Level and their Possible Causes». A: LeMehaute, B. iHanes, D. (eds.) Ocean Engineering Science. New York:Wiley-Interscience, p. 841-867. (The Sea, vol. 10).

BROADUS, J.; MILLIMAN, J.D.; EDWARDS, S.F.; AU-BREY, D.G.; GABLE, F. (1986). «Rising Sea Level andDamming of Rivers: Possible Effects in Egypt and Bangla-desh». In Titus, J.G. (ed.), Effects of Change in Stratos-pheric Ozone and Global Climate, vol. 4, Sea Level Rise,UNEP/EPA, p. 165-189.

BRUUN, P. (1962). «Sea-Level Rise as a Cause of ShoreErosion». J. Waterw. Harbours Div. ASCE 88, WW1, p. 117-130.

CARTER, D.J.T.; DRAPER, L. (1988). «Has the NorthSea become Rougher?» Nature, núm. 332, p. 494.

COLEMAN, J.M; WRIGHT, L.D. (1973). «Variability ofModern River Delts Golf Coast». Ass. Geol. Soc. Trans.núm. 23, p. 33-36.

DAY, J.W.; TEMPLET, P.H. (1989). «Consequences ofSea Level Rise: Implications from the Mississippi Delta».Coast. Managem., núm. 17, p. 241-257.

DE VALK, C.F. de (1994). A Model of the ProbabilityDistribution of Bivariate Storms Extremes Implementedto Computer Simple Risks Estimates, Report H2131,Delft Hydraulics.

DE VRIEND, H.J. (1991). «Mathematical Modelling andLarge-Scale Coastal Behaviour. Part I: Physical Proces-ses». J. Hydraulic Res., núm. 29, 6, p. 727-740.

DE VRIEND, H.J.; CAPOBIANCO, M.; CHESCHER, T.;DE SWART, H.E.; LATTEUX, B.; STIVE, M.J.F. (1994).«Long-Term Modelling of Coastal Morphology». CoastalEng., núm. 21, p. 225-269.

DELFT HYDRAULICS (1993). Sea Level Rise. A GlobalVulnerability Assessment. (2nd Revised Edition), The Ne-therlands.

DYER, K.R. (1997). Estuaries: A Physical Introduction.Chichester: John Wiley & Sons.

EMERY, K.O.; AUSBREY, D.G. (1991). Sea Levels, LandLevels and Tide Gauges New York: Springer-Verlag, p. 237.

GALLOWAY, W.E. (1975). «Process Framework forDescribing the Morphologic and Stratigraphic Evolutionof Deltaic Depositional Systems». A: Broussard, M.L.(ed.), Deltas, Models for Exploration. Houston: HoustonGeological Society, p. 87-98.

GUILLÉN, J.; DÍAZ, J.I.; PALANQUES, A. (1992).«Cuantificación y evolución durante el siglo XX de losaportes de sedimento transportado como carga fondo porel río Ebro al medio marino». Rev. Soc. Geol. Esp., núm. 5,27-37.

GUILLÉN, J. (1992). Dinámica y balance sedimentario enlos ambientes fluvial y litoral del Delta del Ebro. Barcelona:Universitat Politècnica de Catalunya. (Tesi doctoral).

HOOZEMANS, F.M.J. (1990). «Long Term Changes inWind and Wave Climate on the North Sea». In Proc.22nd Coastal Eng. Conf., ASCE, p. 1888-1894.

IBAÑEZ, C. (1993). Dinámica hidrológica y funciona-miento ecológico del tramo estuarino del rió Ebro. Tesisdoctoral, Universitat de Barcelona, Barcelona.

IBAÑEZ, C.; PRAT, N.; CANICIO, A. (1996). «Changesin the Hydrology and Sediment Transport Produced byLarge Dams on the Lower Ebro River and its Estuary».Regulated Rivers: Research & Management, núm. 12, p.51-62.

IPCC, 1992, Global Climate Change and the Rising Cha-llenge of the sea. CZM Subgroup, Rijkswatersaat, M. Pu-blic Works, The Hague.

JIMENEZ, J.A.; VALDEMORO, H.I.; SANCHEZ-ARCI-LLA, A.; STIVE, M.J.F. (1993). «Erosion and Accretionof the Ebro Delta Coast: a Large Scale Reshaping Pro-cess». In Large Scale Coastal Behaviour’93, US Geologi-cal Survey, Open File Report 93-381, p. 88-91.

JIMENEZ, J.A.; GARCIA, M.A.; SANCHEZ-ARCILLA, A.(1990). Análisis y Propuesta de Soluciones para Estabili-zar el Delta del Ebro. Estimación del Transporte de Sedi-mentos en el Ebro. Contribucion a la Evolución Costera,Informe Técnico LT-2/7, Generalitat de Catalunya, Bar-celona, p. 25.

JIMENEZ, J.A.; SANCHEZ-ARCILLA, A. (1993). «Me-dium-Term Coastal Response at the Ebro Delta, Spain»,Marine Geology, núm. 114, p. 105-118.

JIMENEZ, J.A.; SANCHEZ-ARCILLA, A. (1997). «Physi-cal Impacts of Climatic Change on Deltaic CoastalSystems (II): Driving Terms». Climatic Change, núm. 35,p. 95-118.

JIMÉNEZ, J.A.; SÁNCHEZ-ARCILLA, A.; VALDEMORO,H.I.; GRACIA, V.; NIETO, F. (1997). «Processes resha-ping the Ebro delta». Marine Geology, núm. 144, p. 59-79.

El canvi climàtic a Catalunya Zones costaneres: dinàmica sedimentària

639

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 639

Page 32: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

JIMÉNEZ, J.A.; GUILLÉN, J.; GRACIA, V.; PALAN-QUES, A.; GARCÍA, M.A.; SÁNCHEZ-ARCILLA, A.;PUIG, P.; PUIGDEFÁBREGAS, J.; RODRÍGUEZ, G.(1999). «Water and sediment fluxes on the Ebro deltashoreface: On the role of low frequency currents». Mari-ne Geology, núm. 157, p. 219-239.

KATZ, R.W.; BROWN, B.G. (1992). «Extreme Events inChanging Climate: Variability is More Important thanAverages». Clim. Change, vol. 21, núm. 3, p. 289-302.

LEE, A.C.; OSBORNE, R.H. (1995). «Relative Fluxes ofSand for Southern California Beaches: Fourier Grain-Shape Analysis». Shore & Beach, vol. 63, núm. 3, p. 9-19.

LINDZEN, R.S. (1994). «Climate Dynamics and GlobalChange». Ann. Rev. Fluid Mech., núm. 26, p. 353-378.

LUOISSE, C.J.; KUIK, A.J. (1990). «Coastal Defense Al-ternatives in the Netherlands». A: Proc. 22nd Coastal En-gineering Conference, ASCE, p. 1.862-1.875.

MITCHELL, J.F.B.; MANABE, S., TOKIOKA; T., ME-LESHKO, V. (1990). «Equilibrium Climate Change andits Implications for the Future». A: Houghton, J.T., Jen-kins, G.J., Ephraums, J.J. (eds.). Climate Change. TheIPCC Scientific Assessment. Cambridge: Cambridge Uni-versity Press, p. 131-172.

MITOSEK, H.T. (1995). «Climate Variability and Chan-ge within the Discharge Time Series: A Statistical Appro-ach». Clim. Change, vol. 29, núm. 1, p. 101-116.

MORHANGE, C. (1994). La mobilité recente des LittorauxProvençaux: Elements d’Analyse Géomorphologique. Aix-en-Provence: Universite de Provence. (Thèse de 3èmecycle.)

NAKATO, T. (1990). «Tests of Selected Sediment-Trans-port Formulas». J. Hydraulic Eng., vol. 116, núm. 3, p.362-379.

PALUTIKOF, J.P. (1993). «Mediterranean Land Use andDesertification - The Medalus Project». A: Troen, I. (ed.)Proc. Symp. Climate Change and its Impacts. Copenhagen,p. 165-172.

PALUTIKOF, J.P.; GUO, X.; WIGLEY, T.M.L.; GRE-GORY, J.M. (1992). «Regional Changes in Climate in theMediterranean Basin due to Global Greenhouse GasWarning». Athens: UNEP, p. 172. (MAP Technical Re-ports Series, 66).

PIRAZZOLI, P.A. (1991). World Atlas of Holocene Sea-Le-vel Changes. Amsterdam: Elsevier, p. 300.

RAPER, S.C.B. (1993). «Observational Data on the Rela-tionships between Climatic Change and the Frequencyand Magnitude of Severe Tropical Storms». A: Warrick,

R.A., Barrow, E.M., Wigley, T.M. (eds.) Climate and SeaLevel Change. Observations, Projections and Implications.Cambridge: Cambridge University Press, p. 192-212.

SANCHEZ-ARCILLA, A.; JIMENEZ, J.A. (1994). «Brea-ching in a Wave-Dominated Barrier Split: The Trabuca-dor Bar (Northeastern Spanish Coast)». Earth Surf. Proc.Landf., núm. 19, p. 483-498.

SANCHEZ-ARCILLA, A.; STIVE, M.J.F.; JIMENEZ, J.A.;GARCIA, M.A. (1993). «Impacts of Sea Level Rise in aMediterranean Delta: The Ebro Delta Case». A: Sea LevelChanges and their Consequences for Hydrology and WaterManagement, Seachange’93. UNESCO IHP-IV, IV p. 53-62.

SANCHEZ-ARCILLA, A.; JIMENEZ, J.A. (1997). «Physi-cal Impacts of Climatic Change on Deltaic CoastalSystems (I): An Approach». Climatic Change, núm. 35, p.71-93.

SANCHEZ-ARCILLA, A.; JIMENEZ, J.A.; VALDEMO-RO, H.I. (1998). «The Ebro Delta: Morphodynamics andVulnerability». Journal of Coastal Research, vol. 14, núm.3, p. 754-772.

SCHLESINGER, M.E. (1993). «Model Projections ofCO2-Induced Equilibrium Climate Change». A: Warrick,R.A., Barrow, E.M., Wigley, T.M. (eds.) Climate and SeaLevel Change. Observations, Projections and Implications.Cambridge: Cambridge University Press, p. 169-191.

SCOR (Scientific Committee on Ocean Research)(1991). «The Response of Beaches to Sea-Level Changes:A Review of Predictive Models». J. Coastal Res., vol. 7,núm. 3, p. 895-921.

SESTINI, G.; JEFTIC, L.; MILLIMAN, J.D. (1989). Impli-cations of Expected Climate Changes in the MediterraneanRegion: an Overview. Atenes: UNEP, p. 52. (MAP Techni-cal Reports Series, 27).

SIERRA, J.P.; SANCHEZ-ARCILLA, A.; GONZALEZDEL RIO, J.; FLOS, J.; MOVELLAN, E.; MOSSO, C.;MARTINEZ, R.; RODILLA, M.; FALCO, S.; ROMERO, I.(2002). «Spatial Distribution of Nutrients in the Ebro Es-tuary and Plume». Continental Shelf Research, vol. 22,núm. 2, p. 361-378

SIERRA, J.P.; SANCHEZ-ARCILLA, A.; FIGUERAS, P.A.;GONZALEZ DEL RIO, J.; RASSMUSSEN, E.K.; MOSSO,C. (2004). «Effects of Discharge Reductions on SaltWedge Dynamics of the Ebro River». River Res. Applic.,núm 19, p. 1-17.

SUANEZ, S. (1995). «Estimation de la Remontée Relati-ve du Niveau Marin et des Mouvements du Sol dans leDelta du Rhône a Partir des Enregistrements Maregra-

Zones costaneres: dinàmica sedimentària Agustín Sánchez Arcilla, José A. Jiménez i Joan Pau Sierra

640

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 640

Page 33: B11. Zones costaneres: dinàmica sedimentàriacanvi-climatic.espais.iec.cat/files/2013/07/B11.pdf · aparició dels ecosistemes costaners, a causa de la manca d’espai per a la seva

phiques». Meeting on Impact of RSLR in the European Co-ast, Aix-en-Provence (Also submitted to Compte Rendude l’Académie des Sciences de Paris).

SUHAYDA, J.N. (1987). «Subsidence and Sea Level». A:Turner, R.E., Cahoon, D.R. (eds.). Causes of WetlandsLoss in the Coastal Central Gulf of Mexico. Volume II: Tech-nical Narrative. New Orleans: OCS Study/MMS 87-0120,Minerals Management Service, p. 187-202.

STANLEY, D. (1988). «Subsidence in the NortheasternNile Delta: Rapid Rates, Possible Causes and Consequen-ces». Science, núm. 240, p. 497-500.

THOMAS, R.H. (1986). «Future Sea Level Rise and ItsEarly Detection by Satellite Remote Sensing». A: Titus,J.G. (ed.) Effects of Changing Stratospheric Ozone and Glo-bal Climate, vol. 4: Sea Level Rise. UNEP, EPA, p. 19-36.

VAN RIJN, L.C. (1984a). «Sediment Transport. Part I:Bed Load Transport». J. Hydraulic Eng., vol. 110, núm.10, p. 1.431-1.456.

VAN RIJN, L.C. (1984b). «Sediment Transport. Part II:Suspended Load Transport». J. Hydraulic Eng. vol. 110,núm. 11, p. 1.613-1.641.

VAN RIJN, L.C. (1993). Principles of Sediment Transportin River, Estuaries and Coastal Seas. Amsterdam: AquaPub., p. 654 i annexos.

VARELA, J.M.; GALLARDO, A.; LÓPEZ DE VELASCO,A. (1986). «Retención de sólidos por los embalses deMequinenza y Ribarroja. Efectos sobre los aportes al Del-ta del Ebro». A: Marino, M.G. (ed.) Sistema Integrado del

Ebro: Cuenca, Deltas y Medio Marino. Madrid: Hermes, p.203-219.

WARRICK, R.A. (1993). «Climate and Sea Level Change:A Synthesis». A: Warrick, R.A., Barrow, E.M., Wigley,T.M. (eds.) Climate and Sea Level Change. Observations,Projections and Implications. Cambridge: Cambridge Uni-versity Press, p. 3-21.

WARRICK, R.A.; OERLEMANS, J. (1990). «Sea LevelRise». A: Houghton, J.T., Jenkins, G.J., Ephraums, J.J.(eds.) Climate Change: The IPCC Scientific Assessment.Cambridge: Cambridge University Press, p. 257-282.

WIGLEY, T.M.L.; RAPER, S.C.B. (1993). «Future Chan-ges in Global Mean Temperatures and Sea Level». A: Wa-rrick, R.A., Barrow, E.M., Wigley, T.M. (eds.) Climate andSea Level Change. Observations, Projections and Implica-tions. Cambridge: Cambridge University Press, p. 111-133.

WOLFF, W.J.; DIJKEMA, K.S.; ENS, B.J. (1993). Expec-ted Ecological Effects of Sea Level Rise. The Hague: Ministryof Transport, Public Works and Water Management, Se-achange’93, p. 139-150.

WRIGHT, L.D. (1987). «Shelf-Surfzone Coupling: Dia-bathic Shoreface Transport». Coastal Sediments’87, ASCE,p. 25-40.

WRIGHT, L.D.; COLEMAN, J.M. (1973). «Variations inMorphology of Major River Deltas as Functions of OceanWave and River Discharge Regimes», AAPG Bull., núm.57 (2), p. 370-398.

El canvi climàtic a Catalunya Zones costaneres: dinàmica sedimentària

641

609-642 Canvi climatic Cat.qxd 25/04/2005 19:40 PÆgina 641