El modelado muestra que los arrecifes de coral de la costa este de Arabia Saudita tienen un papel vital en la protección de la zona costera.

La predicción de marejadas ciclónicas y alturas de olas máximas utilizando modelos avanzados de alta resolución revela el importante papel de los arrecifes marinos en la protección de las zonas costeras. Los hallazgos de los investigadores de KAUST proporcionan criterios de diseño valiosos para la planificación urbana en la zona costera de la Ciudad Económica Rey Abdullah (KAEC) y destacan el imperativo económico y de mitigación de desastres para conservar los arrecifes de coral del Mar Rojo.

"La tarea original era modelar las alturas máximas de las olas para establecer la elevación mínima segura del piso para las estructuras y el diseño de carreteras en la ciudad, ", dice Sabique Langodan del Grupo de Predicción y Modelado del Mar Rojo de KAUST." Sin embargo, con la gran cantidad de observaciones del nivel del agua y de las olas y la batimetría precisa (profundidad del agua) cerca de la costa, combinado con las capacidades avanzadas de modelado y supercomputación disponibles para nosotros en KAUST, ampliamos el estudio para investigar el papel de los arrecifes de coral en la modulación del clima de olas de esta región protegida por arrecifes ".

Para predecir con precisión las alturas extremas de las olas, es necesario modelar cómo las olas se transforman a medida que atraviesan los arrecifes y el fondo marino poco profundo utilizando datos de olas a largo plazo. Muchas entradas entran en la simulación, incluyendo un modelo del proceso de transformación de ondas físicas, batimetría, forzamiento atmosférico y circulación del mar. Igualmente importante, sin embargo, es la arquitectura de simulación y la plataforma computacional porque determinan la resolución y precisión de los resultados.

"Configuramos un modelo de alta resolución utilizando una cuadrícula no estructurada, lo que nos permite variar la resolución del modelo sobre el dominio, desde celdas de 60 kilómetros mar adentro, a celdas tan pequeñas como 60 metros cerca de la costa, "dice Langodan.

Los investigadores utilizaron un modelo acoplado de olas y circulación para tener en cuenta los cambios en la altura de las olas que resultan de las variaciones en los niveles y corrientes del agua. Combinaron esto con campos meteorológicos derivados de un modelo atmosférico regional de alta resolución.

"Nuestro estudio de alta resolución permitió que la elevación mínima segura en KAEC se revisara a la baja, de 4.0 metros a 2.3 metros, ", dice el líder del grupo Ibrahim Hoteit." Aunque es una caída relativamente pequeña, esto conduce a un ahorro de alrededor de 90 millones de metros cúbicos de material de relleno, lo que equivale a unos 500 millones de dólares ".

Sin embargo, El estudio también mostró que la elevación segura más baja depende de la presencia de los arrecifes de coral ubicados frente a la costa del Mar Rojo. que actúan como un rompeolas natural para proteger las zonas costeras contra los peligros, como el runup de la ola, superando, inundaciones y erosión.

"Los arrecifes reducen la altura de las olas a la mitad en la costa, ", dice el coautor Omar Knio." Las costas protegidas por arrecifes aún podrían estar en riesgo de olas más grandes si la protección costera que ofrecen los arrecifes se reduce por la degradación de los corales o el aumento del nivel del mar ".