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gestión de hábitats dunares costeros en la bioregión atlántica

Introducción

El diseño de las actuaciones de restauración de los sistemas dunares debe tener en cuenta el balance sedimentario en el que se encuentra el sistema playa-duna (GalleGo-Fernández et al., 2007). Concretamente debe valorarse si el sistema presenta un balance positivo, con crecimiento de la duna debido a la entrada de sedimento, si por el contrario es negativo debido a una tendencia a la pérdida y erosión de arena o bien, si se encuentra en estado de equilibrio.

En el marco del proyecto europeo LIFE ARCOS, para valorar el balance sedimentario en cada uno de los 10

emplazamientos dunares, los trabajos comenzaron con dos tipos de análisis: a) uno basado en la cartografía histórica y cuantificación de cambios mediante el estudio de fotografías aéreas de las últimas décadas y b) un estudio complementario dirigido a monitorizar el movimiento más reciente de arena a escala anual mediante trabajos de campo. Finalmente, los cambios evolutivos identificados se analizaron teniendo en cuenta la potencial repercusión de procesos naturales (marinos y fluviales) y la interferencia de determinadas actividades artificiales.

EVOLUCIÓN RECIENTE DE LOS SISTEMAS DUNARES CANTÁBRICOS

Elena Fernández Iglesias1 y Jorge Marquínez García2

1 [email protected] [email protected]

1, 2 Instituto de Recursos Naturales y Ordenación del Territorio

(INDUROT) Universidad de Oviedo

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III geomorfología y dInámIca en los sIstemas dunares

Imagen. 1. Imágenes aéreas recopiladas para el sistema dunar de Santiago (Guipúzcoa).

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Evolución dunar histórica: 1946-2014

La cuantificación de los cambios en cada emplazamiento dunar se ha basado en el estudio de más de 15 fotografías aéreas desde los años 40 hasta la actualidad (Imagen 1). En las imágenes siguientes se muestra, a modo de ejemplo, las fotografías estudiadas en estas fechas para el sistema dunar de Santiago (Guipúzcoa).

Además, en periodos concretos en los que se observaron cambios morfológicos significativos, se realizaron cartografías de los ambientes de playa y duna así como de la posición del frente dunar (Imagen 2), siguiendo las indicaciones metodológicas planteadas en los trabajos de Gracia et al. (2009) y Sanjaume y Gracia (2011). Dicha cartografía, integrada en un Sistema de Información Geográfica, ha permitido medir los crecimientos y retrocesos por erosión en la extensión de las dunas, identificar las zonas más cambiantes y por lo tanto más vulnerables, así como establecer velocidades y tasas de cambio. Con la información obtenida se han definido y localizado los emplazamientos más favorables y los espacios prioritarios donde ejecutar las actuaciones previstas en el proyecto LIFE ARCOS.

El sistema dunar de Santiago, en Guipúzcoa, es el único de los analizados cuya dinámica evolutiva ha estado dominada por un proceso de crecimiento continuado en el tiempo (Imagen 3), hecho relacionado con la construcción de un espigón en la

desembocadura del río Urola en los años 50. El 80% de la superficie dunar actualmente existente en dicho emplazamiento, se ha desarrollado bajo el efecto protector de la canalización. Desde el año 1956 hasta la actualidad el avance del frente dunar hacia el mar ha sido de unos 230 m (Imagen 1, Imagen 3).

Respecto a la evolución observada en el resto de dunas, con una dinámica más natural que la del sistema dunar de Santiago, el periodo desde

Imagen. 2 A la izquierda cartografía de ambientes en el sistema playa-duna de Berria en Cantabria (zona supramareal, duna embrionaria, dunas con diferente actividad eólica) y a la derecha cartografía histórica del frente dunar

Imagen 3. Balance sedimentario 1956-2014

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Imagen. 3 Posición del frente dunar en el año 2014 respecto al identificado en el año 1956. El elevado crecimiento del sistema dunar de Santiago se relaciona con que es el único que se ha desarrollado al abrigo de un espigón artificial en la bocana del río Urola.

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los años 50 hasta el 2007 se ha caracterizado por balance sedimentario positivo, con crecimiento dunar en 8 de los 11 emplazamientos (Imagen 4). Los avances hacia el mar han oscilado entre 10 y 80 m, con un crecimiento y velocidad media estimada en 31 m y 62 cm/año respectivamente. Por el contrario, el balance durante el periodo 1956-2006 en las dunas cántabras de Liencres y Somo ha sido claramente negativo, con un notable retroceso del frente dunar hacia el continente de 48 y 45 m respectivamente. También en retroceso, aunque con un valor de 1 m/año alejado del de las dunas cántabras, se encuentra la duna de Carniciega en el sistema de Verdicio (Asturias).

A partir del año 2007 se produce un cambio importante de tendencia en la evolución de los sistemas dunares, que entran en todos los casos estudiados, salvo en las dunas de La Arena (Vizcaya) y Liencres (Cantabria), se mantiene hasta el año 2014, entrando en un periodo de erosión a una velocidad media de retroceso de los frentes dunares de unos 2 m/año (Imagen 4).

En sólo 8 años desaparece gran parte del sedimento almacenado en décadas previas y, en algunos casos, las dimensiones de la duna son menores a los valores mínimos observados en los años 50. Teniendo en cuenta el porcentaje de duna afectada, las mayores erosiones se localizan en la mitad occidental de la costa cantábrica, especialmente en las dunas asturianas (Imagen 5). En la zona central y oriental del cantábrico las tasas de erosión han sido más moderadas y, en general, las erosiones han sido más evidentes sobre todo a partir de los temporales de oleaje del invierno de 2013-2014.

Imagen 5. Arriba: imagen de la duna de Barayo (Asturias) en el año 2008 mostrando un contacto playa-duna sedimentario. Abajo: misma duna en el año 2014, con un contacto netamente erosivo y una superficie dunar más reducida. El frente dunar ha retrocedido 27 m entre 2008 y 2014.

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Período 1956/57-2014

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Imagen 4. Posición del frente dunarImagen. 4 Balance en la posición del frente dunar, mostrando el del periodo 1956-2006 en verde claro, con tendencias crecientes salvo en Carniciega, Liencres y Somo, y por otro el del periodo 2006-2014 en verde oscuro, donde en solo 8 años se produce una erosión importante en todos los sistemas salvo en Liencres y Muskiz

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Evolución dunar reciente: período 2015:2018

Además del estudio evolutivo basado en fotografías históricas, al comienzo del proyecto LIFE ARCOS en el año 2015 se abordaron dos tipos de trabajos de monitorización. Por un lado se realizaron trabajos de campo a finales de verano y con una periodicidad anual para cartografiar la variación en la duna embrionaria que se forma durante los periodos de calma, aplicando técnicas GPS de resolución centimétrica. El objetivo de esta cartografía es valorar la tasa de recuperación sedimentaria que han evidenciado los sistemas dunares tras los intensos temporales del invierno de 2013-2014 (Imagen 6). Por otro lado, también se realizaron algunos trabajos de monitorización, basados en medidas en la vertical, de la entrada de arena eólica en varias parcelas piloto, con el objetivo de obtener valores de referencia sobre la velocidad de formación de la duna embrionaria.

Para obtener una idea de la tasa de recuperación de cada sistema sedimentario tras el impacto de los temporales de 2013-2014, se ha medido la longitud de frente dunar erosivo del 2014, que aparece parcialmente enterrado por el desarrollo de una duna embrionaria en el año 2015. Aunque

con irregularidades y algunos casos particulares, como el de las dunas de Zarautz, los resultados señalan que la velocidad de recuperación sedimentaria ha sido más elevada hacia el oriente de la Costa Cantábrica (Imagen 7).

Una situación crítica se ha identificado en las dunas Zarautz en Guipúzcoa y en las de Barayo en Asturias, donde el contacto entre la playa y la duna está representado por taludes erosivos de varios metros

Imagen 6. Cartografía realizada en el año 2015 mostrando los sectores dunares con mayor actividad eólica y las zonas con signos de erosión. Sistema dunar de Laga (Vizcaya).

Imagen7. Tasas de recuperación

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Frente dunar con duna embrionaria (%)

Imagen 7. Las barras representan el porcentaje de la longitud del frente dunar del año 2014 que se encontraba parcialmente enterrado por el desarrollo de dunas embrionarias de cierta entidad durante los trabajos de campo durante el verano del año 2015

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de altura. Son sistemas que desde el año 2014 no solo han evidenciado una capacidad insuficiente de regeneración del primer cordón dunar sino que los procesos erosivos han continuado afectando al sistema durante el periodo 2014-2019 (Imagen 8).

También se realizaron trabajos de monitorización de la entrada de arena en la vertical, seleccionando algunos emplazamientos piloto en dunas asturianas. El procedimiento se realizó mediante estacado con distribución en malla en zonas con indicios de movimiento eólico de arena (Imagen 9).

En la Imagen 10 se presenta la evolución de la parcela ubicada en la duna embrionaria de la Playa de Vega, que ha registrado una tasa media de acreción vertical para el periodo 2016-2018 de 8,6 mm/mes. No obstante, la entrada de arena ha sido bastante desigual, más lenta durante los años 2016 y 2018, con una velocidad de 5 mm/mes, frente al año 2017 con un valor medio de 20 mm/mes. Dicho contraste, aunque en parte apoyado por las acciones de protección realizadas en el marco del proyecto LIFE ARCOS, están especialmente relacionados con los valores más bajos de altura máxima y media de oleaje que se registraron durante el año 2017.

Imagen 8. En la imagen de la duna de Barayo (Asturias) se muestra en color naranja la posición del frente dunar erosivo generado en el año 2014 y en amarillo la posición en el año 2017, evidenciándose un retroceso del frente en la zona central que alcanza valores de 9 m.

Imagen 9. En la imagen de la duna de Barayo (Asturias) se muestra en color naranja la posición del frente dunar erosivo generado en el año 2014 y en amarillo la posición en el año 2017, evidenciándose un retroceso del frente en la zona central que alcanza valores de 9 m.

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Agentes que han incidido en la evolución de las dunas

Hay que recordar que la costa cantábrica es predominantemente acantilada y que gran parte de sus sistemas playa-duna se enmarcarían dentro de las denominadas playa de bolsillo (Pocket beach), por su pequeño tamaño y por su ubicación entre promontorios rocosos, muchas veces ligados a desembocaduras fluviales que son las responsables de la existencia de un espacio de resguardo y del suministro de gran parte de la arena. Estos ambientes, sobre todo las playas y dunas embrionarias, también suelen presentar un porcentaje variable de sedimento carbonatado procedente de los restos de conchas marinas. Por lo tanto, la evolución a medio y largo plazo de los sistemas dunares se encuentra condicionada por el suministro y movimiento de arena, que a su vez dependen de la dinámica marina, de la dinámica fluvial de los sistemas conectados e incluso la actividad humana (Shepard, 1973).

Para analizar la evolución observada en las dunas objeto de estudio se realizó una recopilación de información histórica relacionada con los procesos naturales con mayor capacidad de transformación morfológica de la duna, entre los que destacan los

efectos de los temporales de oleaje. Una ponderación multicriterio de eventos marinos en la zona del Cabo de Peñas, desde la década de los 40 hasta la actualidad se presenta en la Imagen 11.

Los resultados señalan que, teniendo en cuenta el número de temporales anuales y alturas significativas alcanzadas desde el año 1963, el periodo con mayor actividad ha sido desde el año 2007 hasta la actualidad, siendo especialmente significativo en frecuencia e intensidad de temporales del invierno

Imagen 11. Temporales marinos

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Imagen 11. Representación de la magnitud de los temporales litorales significativos identificados desde la década de los 40 hasta la actualidad mediante un análisis multicriterio para el sistema dunar de Verdicio.

Imagen 10. Variación media en altura (mm) en Playa de Vega, Ribadesella

Imagen 10. Gráfico que muestra el crecimiento en la vertical de la entrada de arena y formación de duna embrionaria en el sistema de la Playa de Vega (Asturias).

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Altura en la vertical

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de 2013-2014, que en varios puntos alcanzaron periodos de retorno de 100 años (ihc, 2016). Por lo tanto, los campos dunares se han enfrentado en los últimos años a una acción erosiva por parte del oleaje especialmente significativa debido a la concatenación de sucesivos temporales, algunos de gran magnitud.

Adicionalmente, teniendo en cuenta que los ríos representan la fuente principal del sedimento de las playas, la recopilación de avenidas históricas significativas en las cuencas fluviales conectadas a los emplazamientos dunares también puede ofrecer información sobre la evolución de la llegada de sedimento continental a la zona costera. Aunque durante algunas avenidas la duna puede sufrir erosión (Imagen 12), a corto y medio plazo son eventos que aportan una cantidad importante de sedimento a la desembocadura.

El análisis realizado señala tendencias variadas en la frecuencia e intensidad de las avenidas entre cuencas fluviales (Imagen 13), además de relaciones complejas con la evolución de las dunas costeras asociadas a las desembocaduras. En algunas dunas como Barayo (Asturias) se observa una disminución de la intensidad de las avenidas en las últimas décadas, que podría haber repercutido en la crisis sedimentaria que se observa en este sistema. Las relaciones son menos claras en el resto de casos, siendo necesarios análisis más detallados para poder profundizar en estas relaciones.

Además del papel de los temporales de oleaje y el de las avenidas fluviales en la estabilidad de las dunas, determinadas actuaciones artificiales también han podido interferir en la distribución del sedimento en la costa. Son numerosos los trabajos que destacan la interferencia que ejercen los dragados y espigones en la retención de sedimento (e.g. Gómez-pina et al, 2002; BruSchi et al., 2013). Puede mencionarse el caso de duna de Somo en Cantabria, uno de los emplazamientos del LIFE ARCOS donde el retroceso del frente dunar ha sido más significativo, con valores que superan los 50 m desde 1957 hasta la actualidad. Parte de esta erosión dunar se relaciona con a los dragados que durante décadas se han realizado en la Bahía de Santander (izaGuirre et al., 2015).

Respecto al efecto de la construcción de espigones en la bocana de algunos estuarios, la evolución del emplazamiento de Santiago en Guipúzcoa es un claro reflejo de retención de sedimento asociado a este tipo de actuaciones a favor del crecimiento dunar (Imagen 3). No obstante, debe añadirse que aunque este tipo de actuación favorece la retención de sedimento en la desembocadura, pueden tener repercusión en otros sistemas sedimentarios del entorno fisiográfico dependientes de los aportes de la cuenca fluvial. Es decir, teniendo en cuenta la deriva litoral costera del cantábrico de Oeste hacia el Este, debido a esta retención artificial en la bocana del río Urola, los sistemas sedimentarios próximos ubicados al oriente de la desembocadura pueden experimentar pérdidas de sedimento.

Imagen 12. A la izquierda imagen de la duna de Vega (Asturias) en el año 1989, en la que se aprecia que el cauce fluvial desemboca en el mar con un trazado rectilíneo. A la derecha gran parte de la duna ha desaparecido como consecuencia de una avenida fluvial que tuvo lugar poco antes de la fotografía, en la que se reconoce un cambio en el trazado y morfología del cauce.

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Otras actividades artificiales con potencial repercusión en el almacén de sedimentos costeros se localizan en el interior de las cuencas fluviales. La retención de sedimento en embalses, la fijación de material en llanuras aluviales como consecuencia del estrechamiento de canalizaciones o la menor vulnerabilidad a la erosión de las laderas como consecuencia del aumento de vegetación arbórea en las últimas décadas, son factores que también están contribuyendo a una disminución del sedimento fluvial a la costa (e.g. SivytSki et al., 2005; milliman y FarnSworth, 2011).

En el marco del proyecto Life ARCOS, algunos trabajos señalan la posible afección de los embalses en la

cuenca del río Navia en la recesión de las dunas de Barayo (marquínez y Fernández-iGleSiaS, 2015). También se han cuantificado aumentos de la vegetación arbórea en cuencas cantábricas desde 1956 hasta la actualidad entre el 19 y 31% (marquínez et al., 2018) y, como ejemplo de impactos ligados a canalizaciones, puede destacarse el encauzamiento del tramo medio del río Pas en los años 80, sistema fluvial conectado a las dunas de Liencres, que incorporó a la llanura aluvial dos terceras partes del lecho fluvial móvil. Si bien son escasos los trabajos regionales que cuantifiquen el impacto de este tipo de actuaciones en el sistema costero, es esperable que el déficit sedimentario derivado de las mismas haya comenzado a notarse en el litoral cantábrico.

Conclusión

Los sistemas dunares analizados en el marco del proyecto LIFE ARCOS han experimentado en el periodo 2007-2014 una importante erosión, que ha reducido su superficie a dimensiones más pequeñas de las que presentaban en la década de los 50. Aunque varios temporales de oleaje han sido responsables de esta tendencia, destacan los acontecidos en el invierno del 2013-2014, que en varios puntos alcanzaron periodos de retorno de 100 años (ihc, 2016).

Los estudios de seguimiento realizados en el periodo 2015-2018 señalan que en los sistemas dunares de Verdicio, Liencres, Somo, La Arena y Laga hay algunas señales moderadas de recuperación sedimentaria. En las dunas de Berria y Helgueras en Cantabria las tasas de recuperación son más elevadas. Por el contrario, en las dunas de Barayo en Asturias o Zarautz en Guipúzcoa, los indicios de recuperación son muy pobres o inexistentes.

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Número de avenidas

Imagen 13. Avenidas fluviales significativas identificadas en los sistemas fluviales del entorno de la playa de Barayo (Río Navia) en Asturias

Imagen 13. Avenidas fluviales en el entorno de Barayo

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Aunque algunos campos dunares están evidenciando una recuperación de la arena erosionada en los últimos 10 años, existen dudas de que dicha tendencia se mantenga en el tiempo lo suficiente como para recuperar todo el material movilizado hacia el mar. Se pone de relieve la urgente necesidad de valorar la incidencia de las causas naturales así como del impacto humano en la tendencia a corto y medio plazo de estos frágiles ambientes litorales, para buscar soluciones dirigidas a mejorar la gestión

futura, precisamente en un periodo donde los pronósticos de cambio climático apuntan hacia un agravamiento de la erosión costera. En esta dirección, el proyecto LIFE ARCOS no sólo ha actuado para mejorar el estado de conservación de varios sistemas dunares de cantábrico, sino también para contribuir a disipar la energía erosiva de los temporales, mitigar la peligrosidad de la inundación y minimizar el movimiento de sedimento hacia el mar, tal y como se expone en siguientes capítulos.

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