El Laboratori d’Enginyeria Marítima de la UPC assaja solucions per combatre el canvi climàtic

Font: UAB
21/12/2015

S'investiguen les solucions d'enginyeria més eficients per combatre l'impacte costaner de l'escalfament global al conjunt del planeta. En els propers quatre anys, en el Canal d'Investigació i Experimentació Marítima del LIM s'assajaran les possibles solucions per combatre l'escalfament global, amb fons de la Unió Europea.

El Laboratori d'Enginyeria Marítima (LIM) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) està assajant diverses solucions d'enginyeria més eficients per combatre l'impacte costaner del canvi climàtic i evitar que les que es fan servir actualment siguin ineficaces en un futur no gaire llunyà. Aquestes solucions s'inclouen dins dels primers resultats del projecte europeu 'Respostes al Canvi Climàtic de la Costa: estratègies d'innovació per a escenaris extrems-Adaptació i Mitigació' (RISES-AM, segons les sigles en anglès del projecte, anomenat Responses to Coastal Climate Change: Innovation Strategies for High End Scenarios-Adaptation and Mitigation), que lidera la UPC.

L'objectiu del projecte RISES-AM, dirigit per l'investigador Agustín Sánchez-Arcilla, és plantejar l'impacte del canvi climàtic en els escenaris més extrems i vulnerables de la costa, a nivell planetari, analitzant els efectes de l'erosió i la inundació. El projecte planteja ja les primeres possibles solucions per millorar la sostenibilitat i la preservació de les costes. En aquest sentit, els investigadors estan calculant els costos que suposa el canvi climàtic en la zona costanera. Per exemple, els costos derivats dels danys en infraestructures, o dels danys indirectes per la pèrdua de l'extensió de la platja i que, per tant, no es poden utilitzar per al turisme, així com les pèrdues de vides humanes. En aquest estudi, que finalitzarà l'any 2016 i inclourà l'anàlisi dels deltes, les platges urbanes i, en general, totes les zones vulnerables de la costa, també hi participen 11 centres més de recerca i universitats del Regne Unit, Holanda, Alemanya, Itàlia i Romania.

En l'àmbit de la costa catalana, s'estudien les zones més vulnerables que, davant d'un canvi en el nivell mitjà del mar o en la distribució de tempestes, poden perdre valors naturals o artificials tant importants com, per exemple, els que s'han construït recentment al Delta del Llobregat.

Enginyeria flexible per afrontar el canvi
Dins del ventall de respostes considerades en el projecte, s'ha començat a analitzar el comportament de les solucions tradicionals de l'enginyeria de costes, a base de pedres i sorra, i se les ha comparat amb actuacions més innovadores, però encara experimentals. S'ha comprovat que els marges d'incertesa de l'enginyeria tradicional és elevat, ja que la climatologia varia. 

Les noves opcions passen per combinar les solucions anteriors, però aspirant a fer obres més flexibles que es puguin anar adaptant al canvi de clima. Una d'aquestes possibles solucions que s'han plantejat a partir del projecte RISES són la utilització de plantes vegetals per fixar la sorra de les platges i la combinació d'aquestes amb pedres i sorra. L'equip del LIM està treballant en el disseny de dics submarins i de barreres naturals amb algues i plantes consolidades per frenar l'embat del gran onatge. Quant a les plantes, els investigadors estan cercant aquelles que millor s'adaptin i, recentment, han analitzat la possibilitat de criar bancs de plantes a primera línia de costa. Una altra alternativa, i molt necessària en alguns casos com en el del Maresme, seria retrocedir les infraestructures que limiten la costa, ja que no deixen marge de maniobra per a què la platja pugui reaccionar de manera natural davant dels canvis.

El nivell del mar i l'onatge, factors clau en l'erosió
Els factors climàtics que afecten la zona costanera i que han estat objecte de l'estudi són, essencialment, la pujada del nivell del mar i les tempestes d'onatge que, en trobar-se amb un nivell del mar més elevat, podrien afectar zones que actualment estan més terra endins i, per tant, protegides de les accions de les onades.

La projecció més optimista d'escenari RCP 4.5 (un dels Representative Concentration Pathways establerts per l'IPCC), i amb la qual treballen els investigadors, és que el nivell del mar pujarà mig metre respecte a l'actualitat en tot el planeta fins a l'any 2100. La previsió més extrema (RCP 8.5), en canvi, preveu un augment d'1'8 a 2 metres del nivell del mar. 

Un augment d'un metre en el nivell del mar equival a una pèrdua de 100 metres d'amplada en una platja arenosa de poc pendent, com algunes de la costa daurada i del Maresme, així com en bona part dels deltes de l'Ebre, el Llobregat i el Ter. Aquesta pèrdua de sorra disminueix en les platges que tenen més pendent i que són més estretes, com les de la Costa Brava.

Un altre factor molt important d'erosió de la costa i, sobretot, dels ports és el que provoquen les hèlixs dels vaixells. En un panorama de canvi climàtic en què es preveu que el nivell del mar i l'onatge augmentin, les hèlixs dels vaixells hauran de treballar amb més intensitat sobretot en entrar i sortir dels ports, per poder maniobrar bé. En aproximar-se tant al fons de la sorra, aquesta s'erosiona. Aquests efectes tindran més impacte als ports més grans a nivell planetari. En la costa catalana, els ports de la Costa Brava seran els que es veuran més afectats.

En aquest context, s'han analitzat els escenaris més extrems del món on, de no aplicar-se solucions, podrien començar a desaparèixer a partir del 2025. Segons els primers resultats de l'estudi, les zones costaneres més vulnerables són les més baixes, com ara el Delta de l'Ebre i el Delta del Danubi; les ciutats costaneres molt poblades, com per exemple Ho Chi Minh (Vietnam), i algunes illes, com les Maldives. 

També s'ha incorporat la costa catalana com a zona vulnerable extrema, ja que en l'estudi s'ha pogut comprovar que en els propers anys la pressió demogràfica de Catalunya anirà augmentant molt més ràpidament que la població mundial.

El Delta de l'Ebre és una zona extrema perquè el riu ja no aporta sediments i, per aquest motiu, provoca erosió i inundació. Davant dels escenaris de clima futurs, els científics preveuen una pèrdua accelerada tant de superfície horitzontal del Delta, com a nivell vertical. En una previsió per a l'any 2100, el Delta es reduirà a gairebé la meitat del que és ara. Els investigadors creuen que una de les solucions podria ser obrir les comportes i deixar baixar el sediment emmagatzemat, però l'actual volum de caudal de 100 m3/segon (com a xifra de referència) no és suficient per moure la sorra. Es necessitaria que aquest es multipliqués per quatre, com a mínim. 

El canvi climàtic s'accelerarà en la segona meitat d'aquest segle, segons les dades del Panell Intergovernamental per al Canvi Climàtic (IPCC), en el seu informe publicat l'any 2013.  A partir de l'any 2025 es preveu un petit canvi mediambiental respecte a l'actual, i l'impacte d'aquest canvi es multiplicarà amb un factor 2 al 2050 i amb un factor 4 al 2100. 
En el cas de la ciutat asiàtica de Ho chi Minh el problema és la gran densitat de població i, si no s'apliquen mesures per fer front a la desaparició de la costa, en uns anys es podria perdre el substrat físic i es produiria una emigració massiva de població. Quant a les Illes Maldives, aquestes tenen una baixa densitat de població, fet que comporta que aquest estat independent no es pugui sostenir econòmicament amb autonomia i necessiti l'ajuda de la comunitat internacional.

Els efectes de l'onatge en platges artificials
Les onades són la principal causa de l'erosió actual de la costa i, degut al canvi climàtic, en alguns llocs augmentaran i en d'altres disminuiran, però en ambdós casos els danys seran majors degut a què el nivell del mar pujarà. La direcció de les onades es preveu que també canviï i afectarà majoritàriament aquelles costes amb més zones artificials, com la catalana, la qual cosa pot suposar una major necessitat d'inversió.

La direcció de les onades no provocaria danys si la platja fos més ampla, ja que tindria prou espai per reorientar-se per ella mateixa i reaccionar davant dels canvis. El problema de costes com la del Maresme, per exemple, és que les platges no poden reaccionar perquè son petites i, a més, el ferrocarril està a primera línia. Per a què la platja pugui reaccionar ha de tenir un ample de costa considerable i un volum de sorra suficient. 

La majoria de les platges de Catalunya son artificials excepte les cales de la Costa Brava. Aquestes mantenen la seva capacitat de reacció natural, tot i ser platges més petites i poden reaccionar millor. Quant al Maresme i moltes platges de Tarragona són artificials i podrien desaparèixer d'aquí a l'any 2100, en el cas que no s'apliquin solucions.
La costa daurada té un sediment molt fi i la fa molt més vulnerable; al Maresme s'ha construït molt a primera línia de mar i els deltes són molt artificials actualment perquè els rius ja no aporten sediments. Les platges de Barcelona i d'altres d'urbanes requeriran un manteniment addicional.

El canal, laboratori d'assaig europeu
La Unió Europea ha atorgat finançament al LIM de la UPC perquè adeqüi les instal·lacions del seu Canal d'Investigació i Experimentació Marítima, amb l'objectiu que, en els propers quatre anys, els països de la UE i associats hi puguin dur a terme els assajos científics de les propostes que es plantegin per afrontar el canvi climàtic, tenint en compte el clima futur. Aquests ajuts s'emmarquen en el projecte Hidralab+.

El Canal d'Investigació i Experimentació Marítima de la UPC, vinculat a l'Escola Tècnica Superior d'Enginyers de Camins, Canals i Ports de Barcelona (ETSECCPB), és un equipament de recerca en enginyeria marítima dedicat a la generació combinada d'onatges i corrents per realitzar assaigs hidràulics controlats en enginyeria de ports, costes i oceanogràfica, així com en altres àmbits com l'aprofitament energètic dels recursos marins.

Etiquetes: 

Relacionats

Butlletí