Título
Análisis del efecto de las condiciones de oleaje y morfología sobre los procesos costeros en playas arrecifales
Analysis of the effect of wave conditions and morphology on coastal processess in reef beaches
Autor
TADASHI KONO MARTINEZ
Colaborador
VANESA MAGAR BRUNNER (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
Los arrecifes de coral son ecosistemas de vital importancia por los servicios que proporcionan al hombre, tales como: proveer condiciones óptimas para que se reproduzcan especies marinas de importancia comercial; además gracias a ellos se generan diferentes actividades recreativas y miles de empleos en el sector turístico y pesquero; al disminuir los efectos de impacto de erosión por oleaje de tormenta altamente energético e incluso inundación consecuencias del incremento del nivel del mar. Sin embargo, la capacidad de protección de los arrecifes coralinos se verá afectada de forma importante y posiblemente irreparable por el calentamiento global y acidificación del océano. Por un lado, se han observado incrementos tanto del nivel del mar como de la frecuencia e intensidad de las tormentas en zonas costeras, ambos asociados al calentamiento global. Por otro, la acidificación de los océanos ha causado estrés en arrecifes coralinos, ocasionando su blanqueamiento, degradación y cambiando su resiliencia ante las tormentas. En el presente trabajo mediante el modelo numérico XBeach se analizaron los principales forzamientos que influyen sobre los procesos costeros en playas arrecifales, con el objetivo de estudiar el posible impacto del cambio climático sobre los procesos de erosión costera en las zonas protegidas por estos arrecifes. La importancia del arrecife coralino se notó al comparar dos escenarios: uno donde el arrecife coralino se consideró saludable; mientras que otro donde el arrecife coralino fue degradado. Con ayuda de XBeach se simularon los procesos de propagación del oleaje, hidrodinámica y morfología de playa; utilizando como caso de estudio el arrecife de coral de Puerto Morelos, Quintana Roo, dado a la disponibilidad de datos. Previamente, XBeach se utilizó primero para reproducir observaciones experimentales en un canal de oleaje. Esto permitió evaluar la sensibilidad de las predicciones ante la variación de los coeficientes de fricción (cf y fw) y parametrizaciones de rompimiento del oleaje (), identificando los valores adecuados. Posteriormente en Puerto Morelos las simulaciones se realizaron a dos dimensiones (2D) en la horizontal, utilizando como forzamiento: viento, marea y oleaje registrados durante el paso del huracán Wilma del 17 al 23 de octubre del 2005. Los resultados mostraron que XBeach reproduce bien las condiciones de oleaje, y al comparar los esenarios indicaron que el arrecife de coral de Puerto Morelos provee protección a l
Coral reefs are ecosystems of vital importance for the services they provide to man, such as: providing optimal conditions for the reproduction of marine species of commercial importance; also thanks to them they generate different recreational activities and thousands of jobs in the tourism and fishing sector by reducing the effects of erosion impact by highly energetic storm surge and flood consequences of sea level rise. However, the protective capacity of coral reefs will be significantly and possibly irreparably and affected by global warming and acidification of the ocean. On the one hand, there have been increases in both sea level and the frequency of intensity storms in coastal areas, both associated with global warming. On the other hand, the acidification of the oceans has caused stress on coral reefs, causing them to bleach, degradation and changing their resilience to the storms. In the present work, using the numerical model XBeach, the main forcings that influence coastal processes in reef beaches were analyzed in order to study the possible impact of climate change on coastal erosion processes in the protected areas of these reefs. The importance of the coral reef was noted when comparing two scenarios: one where the coral reef was considered healthy; while another where the coral reef was degraded. With the help of XBeach the processes of wave propagation, hydrodynamics and beach morphology were simulated; using as a case study the coral reef of Puerto Morelos, Quintana Roo, given the availability of data. Previously, XBeach was first used to reproduce experimental observations in a wave flume. This allowed to evaluate the sensitivity of the predictions to the variation of the coefficients of friction (cf and fw) and parameters of breaking waves (), identifying the appropriate values. Later in Puerto Morelos the simulations were performed in two dimensions (2D) in the horizontal, using as forcing: wind, tide and wave recorded during the passage of Hurricane Wilma from 18 to 23 October 2005. The results showed that XBeach reproduces well the wave height and hydrodynamic conditions, and comparing the scenarios indicated that the coral reef of Puerto Morelos provides protection to the coastline against storm surge, mainly in areas with high reef coverage. However, the degree of protection will depend on both sea level and infra-gravitational energy.
Editor
CICESE
Fecha de publicación
2016
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Sugerencia de citación
Kono Martínez, T. 2016. Análisis del efecto de las condiciones de oleaje y morfología sobre los procesos costeros en playas arrecifales. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 65 pp.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional CICESE
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