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Rinse de Swart defiende su tesis sobre dinámica de playas

Rinse de Swart defendió su tesis, codirigida por Francesca Ribas Prats y Daniel Calvete Manrique, el 19 de julio de 2022 en el Campus Nord. Titulada "Development and interactions of surfzone morphological patterns", la tesis presenta un análisis del desarrollo de las barras de arena y la línea de costa, así como sus interacciones, en la playa de Castelldefels utilizando 8 años de datos observacionales.

En la zona sumergida de las playas arenosas aparecen típicamente patrones morfológicos resultantes de las interacciones entre el oleaje, las corrientes y el fondo marino. Los más frecuentes son barras de arena, paralelas a la costa o crescénticas (con ondulaciones longitudinales). Las barras crescénticas a menudo se acoplan a patrones similares en la orilla conocidos como megacúspides. La evolución de estos patrones afecta significativamente la morfología y la hidrodinámica próxima de la orilla. Las barras crescénticas se han estudiado ampliamente, principalmente en playas con mareas importantes y oleaje de energía media-alta. Sin embargo, existe un gran desconocimiento sobre la dinámica de las megacúspides y su acoplamiento con las barras crescénticas.

Esta tesis utiliza casi 8 años de imágenes horarias de video para estudiar el desarrollo y las interacciones de barras crescénticas y megacúspides en Castelldefels (noroeste del mar Mediterráneo, España), una playa abierta de baja energía y sin mareas. El estudio requiere de datos precisos de oleaje direccional en aguas someras que se pueden obtener con varias metodológías. Aquí se evaluó la precisión de dos modelos de oleaje a gran escala y la propagación de oleaje medido (parámetros de oleaje y espectros 2D en dirección y frecuencia) utilizando la teoría de rayos o el modelo SWAN. La comparación de los diferentes métodos con un conjunto de datos a corto plazo de medidas in situ mostró que la propagación de espectros 2D con SWAN produce las predicciones más precisas. Los otros métodos dieron como resultado errores mayores en la dirección, debido a la subestimación de la refracción durante climas de oleaje bimodal y oblicuo a la costa.

Las imágenes de vídeo junto con los datos de oleaje en aguas someras frente a la playa de Castelldefels (obtenidos con el método óptimo) se utilizaron para investigar la dinámica de barras crescénticas y megacúspides, así como el acoplamiento correspondiente. Las barras crescénticas estuvieron presentes un 48% del período de estudio, pero solo cuando la distancia entre la orilla y la barra excedía los 10 m. Mostraron una gran variabilidad en longitudes de onda (100-700 m), velocidades de migración longitudinal (0-50 m/día) y amplitudes transversales (5-20 m). Durante la formación de las barras crescénticas, dominó el oleaje de energía media-baja con oblicuidad limitada (θ ≤ 20° a 10 m de profundidad), mientras que el oleaje de energía media-alta con oblicuidad fuerte (θ ≥ 15°) prevaleció durante su desaparición. Estos rangos de ángulos observados contradicen los resultados de los modelos existentes. Las megacúspides ocurrieron durante un 24% del período de estudio y las barras crescénticas estaban presentes durante un 91% de los días con megacúspides, mientras que las megacúspides solo se observaron durante un 50% de los días con barras crescénticas. Las longitudes de onda de las megacúspides y las barras crescénticas fueron similares (100-700 m), pero las amplitudes (3-8 m) y las velocidades de migración (0-15 m/día) de las primeras fueron más pequeñas. La dinámica de las megacúspides no estuvo fuertemente relacionada con el oleaje y se desarrollaron principalmente unos días después de la formación de una barra crescéntica, confirmando que su presencia genera las megacúspides. Se observó un acoplamiento significativo entre la orilla y la barra durante un 74% del tiempo en que ocurrieron simultáneamente megacúspides y barras crescénticas. El tipo de acoplamiento fue variable y dependió de la altura y el ángulo del oleaje, ya que probablemente determinan el patrón de corriente sobre la barra crescéntica. En general, esta tesis muestra que la dinámica de las barras crescénticas depende mucho de la dirección de oleaje y la configuración inicial de la batimetría, destaca la fuerte relación entre el desarrollo de las megacúspides y la presencia de una barra crescéntica y proporciona ideas sobre los mecanismos físicos de acoplamiento.

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