Los efectos del cambio climático en la costade Cantabria

Iñigo J. Losada RodríguezGrupo de Ingeniería Oceanográfica y de Costas

Universidad de Cantabria

Cambio Climático: la respuesta en Cantabria

Consecuencias para la sociedad

NGGG

GGG

Infraestructuras y zonasurbanas

MNGN/DMMGTurismo y ocio

MGN/DMMMGSalud pública

GGMN/DMMGPesquerías yacuicultura

MGN/DGMMGAgricultura ysilvicultura

MGN/DGMMGRecursosHídricos

Efectosecológico

sIntrusión

salinaErosiónElevación delnivel freático

Inunda-ciones

Eventosextremos

Cambiosde

temperatura

Sector/Presión

Importancia de las Zonas Costeras

IPCC:

• 50% población vive en zonascosteras

EUROSION:

• 70 millones de Europeos enmunicipios costeros

• 1 billón de en bienes yservicios en la franja costera de500 m.

2080Entre 1.8 y 3.2 billones de

personas

Cambio ClimáticoTormentas Oleaje Nivel del mar Temperatura Conc. de CO2

Escorrentia

Subsistemanatural

Subsistema

Socio-económico

SISTEMA COSTERO

Afeccionesexternasterrestres

Afeccionesexternasmarinas

Presiones susceptibles de generar impactos

Sobrelevación del nivel del mar(>): ++ inundación y erosión costera, pérdida de ecosistemas;intrusión salina; nivel freático/ (<drenaje); pérdida y cambios en loshumedales (Altas variaciones locales y regionales)

Temperatura del agua del océano(>) :disminución de las masas de hielo en altas latitudes; reducción del permafrost y consiguiente retroceso de la costa; “blanqueo” de los arrecifes de coral; migración de especies; aumento de los blooms de algas; aumento de la estratificación/variación en la circulación general

Escorrentía (?)+-Contribución sedimentaria de los ríos; riesgo de inundación en zonas costeras bajas;variaciones en la calidad y salinidad del agua; variación de la circulación; variación en laAportaciones de nutrientes

Oleaje(?):Variación en las condiciones de oleaje; variación en las zonas de erosión/sedimentación

Trayectorias y frecuencia de las tormentas(?):Variación en las mareas meteorológicas y temporales de oleaje y, por tanto, mayor riesgde inundación y daños por tormentas; cambios en la localización y expansión de zonasciclónicas; variaciones en las intensidades de los ciclones extra tropicales

Intensidad de los ciclones tropicales (>)Aumento de las mareas meteorológicas y de las alturas de ola; aumento de los riesgos dInundación y fallo de infraestructuras de defensa

Concentración de CO2 (>)Incremento de la fertilización de CO2; aumento de la adicificación del océano, con la Consiguiente disminución de la saturación de CaCO3; impactos sobre los arrecifes de Coral y otros ecosistemas

Inundación

Erosión

Costes de protección anteErosión-Inundación en

Europa:

• 3.200 Millones en2001

Costes inducidos sobre actividadeshumanas debidos a Erosión-

Inundación:

• 5.400 Millones anuales

Procesos Inundación - Erosión

Inundación:

Suma de efectos !!!

• Oleaje

• Viento• Presión

atmosférica

• Nivel medio mar

MA

MM

RU

CI

Nivel de referencia

MA: Marea astronómicaMM: Marea meteorológiR U: Run-upC I: Cota de inundación

Nivel de marea

Inundación:

Llança, Gerona.28/10/1997

• Fuerte temporal

• MareaMeteorológicaescasa (10 cm)

Boya de RosasHs=5.4 m

Hs (m)

t (días)

(A)

(B)

Procesos Inundación - Erosión

Inundación:

Lloret de Mar,Gerona.

11/11/2001

• Temporal noextremo

• MareaMeteorológicaexcepcional (1 m)

Procesos Inundación - Erosión

Erosión:

Suma de efectos !!!

• Nivel del mar

• Altura de ola• Dirección del

oleaje

Procesos Inundación - Erosión

Erosión:

Suma de efectos !!!

• Nivel del mar

• Altura de ola• Dirección del

oleaje

Procesos Inundación - Erosión

Efectos del Cambio Climático en las Zonas Costeras

Depende de su efectosobre:

• Nivel del mar

• Viento• Presión atmosférica

• Altura de ola• Dirección del oleaje

Efectos del Cambio Climático en las Zonas Costeras

Estudio de tendencias depresiones:

• Nivel del mar

• Viento• Presión atmosférica

• Altura de ola• Dirección del oleaje

Premisas (aspectos físicos, tendencias, integración de la informaciónapoyo a gestores en la toma de decisiones)

Bases de datos utilizadas

Redes instrumentales - EPPE (REMRO, EMOD, RAYO, REDMAR)

Retro-análisis de oleaje HIPOCAS –SIMAR-44 – EPPE

Retro-análisis de nivel del mar HIPOCAS – EPPE

Retro-análisis de oleaje ERA-40 – INM

Datos instrumentales - IEO

STOWASUS-2100 (Lionello, Padua)

WRINCLE

PRUDENCE

Bases de datos analizadas

INDICADORES decambio climáticoen la costa

ÍNDICES de cambioclimático en la costa

TOMA DE DECISIONES

Establecimiento de estrategias:proteger, adaptarse, retroceder,medidas correctoras,...

Riesgos,Costes(económico,social, ...)...

Índices e indicadores demesoescala (forzamientos)

Oleaje (Altura de ola significante, Período medio, Dirección del oleaje):

Régimen medio de altura de ola significante.Hs12 (altura de ola superada sólo 12 horas al año).Dirección del flujo medio de energía.Duraciones de excedencias de altura de ola significante.Régimen extremal de altura de ola significante: frecuencias.Régimen extremal de altura de ola significante: intensidades.HT50 (altura de ola significante de 50 años periodo de retorno).

Marea meteorológica:

Régimen medio de marea meteorológica.Régimen extremal de marea meteorológica: frecuencias.Régimen extremal de marea meteorológica: intensidades.MMT50 (marea meteorológica de 50 años de periodo de retorno).

Viento:

Régimen medio de viento.Dirección del transporte potencial eólico.Duraciones de excedencias de viento.Régimen extremal de viento: frecuencias.Régimen extremal de viento: intensidades.WT50 (velocidad del viento de 50 años de periodo de retorno).

Nivel del mar

Tendencia actual Prognosis de cambio

Índices e indicadores demesoescala (forzamientos)

Oleaje (Altura de ola significante, Período medio, Dirección del oleaje):

Régimen medio de altura de ola significante.Hs12 (altura de ola superada sólo 12 horas al año).Dirección del flujo medio de energía.Duraciones de excedencias de altura de ola significante.Régimen extremal de altura de ola significante: frecuencias.Régimen extremal de altura de ola significante: intensidades.HT50 (altura de ola significante de 50 años periodo de retorno).

Marea meteorológica:

Régimen medio de marea meteorológica.Régimen extremal de marea meteorológica: frecuencias.Régimen extremal de marea meteorológica: intensidades.MMT50 (marea meteorológica de 50 años de periodo de retorno).

Viento:

Régimen medio de viento.Dirección del transporte potencial eólico.Duraciones de excedencias de viento.Régimen extremal de viento: frecuencias.Régimen extremal de viento: intensidades.WT50 (velocidad del viento de 50 años de periodo de retorno).

Nivel del mar

Tendencia actualPrognosis de cambio

Resultados

1.0

2000 2020 2050 2080

A1BA1TA1FIA2B1B2

Niv

elde

lm

ar(m

)

Año s

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0

Escenarios

2100

todoIS92

La franja grismuestra la banda ddeconfianza a partirde varios modelos

1.0

2000 2020 2050 2080

A1BA1TA1FIA2B1B2

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Año s

0.8

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0.4

0.2

0.0

Escenarios

2100

todoIS92

La franja grismuestra la banda ddeconfianza a partirde varios modelos

Resultados

Nivel medio del mar:

• Incremento 2.5 mm/año

• + 0.15 m en año 2050

Resultados

Marea Meteorológica:

• Débil disminución devalores extremos en todoel litoral español

Resultados

Alturas de ola mediaanual:

• Incremento en Cantábrico

• Sin cambios enMediterráneo

• Disminución archipiélagos

Resultados

Alturas de ola máximas:

• Incremento en Cantábrico

• Sin cambios enMediterráneo

• Disminución archipiélagos

Resultados

Altura de ola extremas:

• Incremento en Galicia yNorte de Canarias

• Sin cambios enMediterráneo

• Disminución arco suratlántico

Resultados

Dirección oleaje:

• Variación relevante enCataluña, Baleares yCanarias

NFE

+-

Resultados

Velocidad viento:

• Aumento en Cantábrico yMediterráneo

• Disminución en Galicia yCanarias

NFE

+-

Resultados

Dirección viento:

• Giro Oeste en Cantábrico yGalicia

• Giro Este ovalo Valenciano

Variaciones obtenidas para las variables de régimen medio durante el periodo 1958-2001

Variaciones obtenidas para las variables de régimen extremal durante el periodo 1958-2001

Elementos objetivo para definir índices eindicadores de mesoescala integrados

1. PLAYAS.2. DUNAS.3. ESTUARIOS, HUMEDALES Y LAGUNAS.4. OBRAS MARÍTIMAS.

Cota de inundaciónIncluye oleaje (ascenso), marea meteorológica, astronómica y variación del nivel del mar. Importante en playas y costas bajas. Riesgo de inundación.

Retroceso de la línea de costaHasta ahora solo depende de sobreelevación (regla de Bruun); aquí se incluye altura de ola y variación de la dirección del flujo medio de energía.!

Rebase en obra marítimasRelevante para evaluar pérdida de funcionalidad; aumento de riesgo para vidas humanas e infraestructuras. Indirectamente, coste de reparación.

Aumento de peso de las piezas en obras marítimasPérdida de estabilidad, indirectamente costes de reparación.

Índices e indicadores de mesoescala (integrados parcialmente)

ANÁLISIS DE LOS EFECTOS DELCAMBIO CLIMÁTICO EN ELLITORAL ESPAÑOL1. INTRODUCCIÓN

1.0

2000 2020 2040 2060 2080

A1BA1TA1FIA2B1B2

Sea

level

rise

(m)

Year

All SRES envelopeincluding land-iceuncertainty

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0

Scenarios

2100

AIIIS92

Bars show therange in 2100produced by several models

Marea meteorológica Marea astronómica

Régimen extremal de oleajeIPCC: Variación del nivel del mar

- Aumento globalizado de la cota deinundación a lo largo del litoral,generado principalmente por elaumento del nivel medio del mar.

- Cornisa Gallega y Norte de las IslasCanarias: máximos aumentos en la cotade inundación (máximos aumentos enla Hs,T=50).

- Zona del Golfo de Cádiz: mínimosaumentos de la cota de inundación.

35 cm

Costa Gallega eIslas Canarias

10 cm 20 cm

Golfo deCádiz

ZonaMediterránea

DATOS REPRESENTATIVOS

Año objetivo: 2050Efectos en Cota Inundación

- Retroceso generalizado en toda lazona costera, producido por unaumento del nivel medio.

- Cornisa Gallega, costa Cantábrica yBaleares: máximos retrocesosesperados (máximos valores de Hs12).

- Zona del Golfo de Cádiz y Mar deAlborán: retroceso medios.

-Zona del Norte de la CostaMediterránea: retroceso mínimos.

RE= 15 m

Costa Gallega,Costa

Cantábrica yBaleares

RE= 8 mRE= 10 m

Norte de laCosta

Mediterránea

Golfo deCádiz y Marde Alborán

DATOS REPRESENTATIVOS

¡EN TODAS LAS ZONAS D50 =0,3 mm y B= 1m!

Retroceso en playas por nivel medio Año objetivo: 2050

¡PARA PLAYAS L =1000 m!

- Retroceso generalizado en toda lazona costera, producido por unavariación en el flujo medio de energía.

-Zona de la Costa Brava y Sur de lasIslas Baleares y Canarias: retrocesosmáximos de hasta 50 m (inducidos poruna variación en la dirección de 8º).

REmax= 50 m

Costa Brava, Surde las IslasBaleares yCanarias

REmax = 20 mREmax = 10 m

Resto costaNorte de

Galicia y SurMediterráneo

DATOS REPRESENTATIVOS

Retroceso en playas por giro oleaje Año objetivo: 2050

ANÁLISIS DE LOS EFECTOS DELCAMBIO CLIMÁTICO EN ELLITORAL ESPAÑOL1. INTRODUCCIÓN

Variación del transporte potencial de sedimento

Se ha calculado mediante la ley de Snellla dirección del flujo medio de energía ysu variación por el efecto del cambioclimático en la profundidad de rotura

- Aumento relativo del 40 % en eltransporte potencial en la CostaCantábrica: pocas implicaciones (lamayoría de las playas son encajadas).

-Disminución del transportepotencial en el resto del litoral.Máximas disminuciones observadas enel Golfo de Cádiz.

40 %

Costa Gallega,Costa Cantábrica

40 % 20-10 %

Golfo de Cádizy Mar deAlborán

CostaMediterránea

DATOS REPRESENTATIVOS

Año objetivo: 2050

- Aumento generalizadodel rebase a lo largode la costa.

- Zona comprendida entre Málaga yAlgeciras máximos aumentosrelativos del rebase (hasta del 250 %)

¡EN TODAS LAS ZONAS Rc =1 m y dique vertical! 150-250 %

CostaMediterránea

35 % 100 %

IslasCosta Gallega,

CostaCantábrica

DATOS REPRESENTATIVOS

Rebase en obras litorales Año objetivo: 2050

1m

¡Altura de ola de cálculo no limitada por fondo!

- Aumento del peso de las piezasde la obra a lo largo de la costacantábrica y Norte de Galicia.

-Máximos aumentos observados en laCosta Norte de Galicia.

- Disminución en la zona del Golfo deCádiz, en la Costa Brava, en el Sur delas Islas Canarias y en la zonacomprendida entre San Antonio y elSur de Tarragona.

40 %

Costa NorteGallega y Norte

Canarias

40 %-10/10 %

Golfo deCádiz

CostaMediterránea

DATOS REPRESENTATIVOS

Año objetivo: 2050Peso de los bloques en obras litorales

Evaluación del efecto de 1 m de sobreelevación

12.3 (5.5% del PIB)186 (69% del

PIB)3.600 (24 %)10.000Holanda4.8 + 0.4/año

0.17 (0.2% delPIB)196 (0.5 % del total)234Polonia

30 (2.2 % del PIB)n.d.257 (0.3 % del total)3.120 (4 % del total)Alemania

Coste de adaptación(US$*10^9)

Pérdidas(US$*10^9)

Población inundadaanual.

(x1000)Población en riesgo

(x1000)Pais

Nichols and De la Vega-Leinert, 2006

Horadada, Santander

1m1m

Puerto de Castro Urdiales

Isla, Noja

NFE

+- Suances

NFE

+-

Dunas de Liencres

Conclusiones

• El impacto del cambio climático en la costa es una evidencia

• Las políticas o estrategias propuestas y encaminadas a la adaptación de losefectos del cambio climático en la costa deben ser aplicadas en todo el litoralespañol y, por tanto, planteadas globalmente.

• Las actuaciones e inversiones para la adaptación ante los posibles efectos delcambio climático, deben ser priorizadas mediante la realización de estudios dedetalle que consideren la vulnerabilidad de las zonas estudiadas.

• La adaptación en zonas altamente modificadas por el hombre o en situación deinestabilidad es mucho más compleja.

• Muchos de los impactos identificados pueden generar unos costessocioeconómicos (turismo, infraestructuras, desplazamiento de industrias yzonas urbanas, etc.) que deben ser evaluados con el fin de cuantificaradecuadamente los riesgos derivados del cambio climático

Estudio financiado por la Oficina Españolade Cambio Climático

Ministerio de Medio Ambiente