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Nuevo mecanismo físico para la formación de barras de arena transversales en playas con abundante aporte de arena

Albert Falqués y Francesca Ribas, del grupo en Dinámica no lineal de fluidos del Departamento de Física, junto a otras dos investigadoras de la UPC, han descubierto un nuevo mecanismo de inestabilidad morfodinámica que puede explicar la formación de sistemas rítmicos de barras de arena transversales que a menudo se desarrollan en playas con abundante aporte de arena, como las de la playa de El Trabucador, en el delta del Ebro
Nuevo mecanismo físico para la formación de barras de arena transversales en playas con abundante aporte de arena
Panel superior: Sistema rítmico de barras transversales en el lado interior de la playa de El Trabucador, delta del Ebro (Fuente: Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya, vuelo de verano de 2012). Panel inferior: Desarrollo temporal de la inestabilidad en la simulación básica, contornos del lecho marino cada 0.1 m. Las coordenadas a lo largo y ancho de la costa están en metros. Los colores amarillo y azul representan la playa emergida y sumergida, respectivamente

Las playas a veces exhiben crestas de arena (barras) casi perpendiculares a la costa que tienden a estar espaciadas con bastante regularidad a lo largo de la orilla. Su espaciado y extensión varían de decenas a miles de metros. Un ejemplo que estamos estudiando se puede ver en la foto del ICGC (panel superior), con espaciados a lo largo de la costa de unos 20 m y ubicado en la lado interior de la barra de El Trabucador del delta del Ebro (en la imagen, el norte está hacia arriba).

Curiosamente, estas barras se desarrollan preferiblemente en playas con abundante suministro de arena, como las playas barrera en deltas, las islas barrera y los estuarios, y aún no existía una explicación para este hecho. En este nuevo artículo proporcionamos un mecanismo físico plausible. Debido al exceso de arena, el lecho en estas playas es muy plano, la tendencia de la arena a moverse cuesta abajo es muy débil y las olas empujan la arena hacia la costa. Por otro lado, las olas se refractan, es decir, la punta de su cresta en aguas más profundas se propaga más rápido que la punta en aguas someras. Como resultado, giran hacia áreas menos profundas y, por lo tanto, el movimiento de la arena hacia la costa se desvía hacia las barras incipientes y se acumula allí. Esto provoca una refracción de las olas más intensa, que a su vez trae más arena a las partes somerass, y así sucesivamente. De esta manera, se pueden formar barras a partir de pequeñas irregularidades aleatorias en el lecho marino.

El mecanismo está bien capturado por el modelo morfodinámico no lineal Q2Dmorfo (construido dentro del grupo) como se puede ver en el panel inferior, que muestra el desarrollo temporal de la inestabilidad en la simulación básica. Aunque el modelo es idealizado, tanto el espaciado como la extensión de las barras son coherentes con las observaciones de la playa de El Trabucador

 

A new morphodynamic instability associated with cross-shore transport in the nearshore

Albert Falqués, Francesca Ribas, Anna Mujal-Colilles and Carol Puig-Polo

Geophysical Research Letters 48, e2020GL091722; https://doi.org/10.1029/2020GL091722 - 14 June 2021

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