Cuando una costa sufre una erosión masiva, como un huracán que arrasa una playa y sus entornos cercanos, tiene que reconstruirse a sí mismo, confiando en la capacidad de recuperación de sus estructuras costeras naturales para comenzar a reconstruirse de una manera que le permita sobrevivir al próximo gran fenómeno que se le presente.

Drs. Orencio Duran Vinent, profesor asistente, e Ignacio Rodríguez-Iturbe, Distinguido profesor universitario y profesor de la cátedra Wofford Cain I, en el Departamento de Ingeniería Oceánica de la Universidad Texas A&M, están investigando la resistencia de las islas barrera y las dunas costeras después de tormentas y eventos de marea alta. Al hacerlo, están ayudando a ingenieros e investigadores a evaluar la vulnerabilidad de los paisajes costeros.

Sus hallazgos completos se publicaron como artículos relacionados en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias titulado "Estructura probabilística de eventos que controlan la recuperación de las dunas costeras después de la tormenta" y "Dinámica estocástica de la elevación de la isla barrera".

"Si entiendes cómo crecen las dunas, entonces puedes actuar, por ejemplo, en términos de vegetación o barreras artificiales, para proteger la costa, ", Dijo Rodríguez-Iturbe." Pero no se puede proteger ni administrar, en este caso, dunas e islas de barrera si primero no comprende la dinámica que tiene lugar ".

En general, Hay dos tipos de eventos de marea alta a lo largo de la costa:desastres naturales como huracanes y tsunamis, que provocan olas que arrasan la costa, y marejadas menores, que no causan daños a gran escala pero que aún afectan el medio ambiente costero. Como explicó Duran Vinent, son estos mas pequeños, Eventos de rutina que controlan la capacidad de recuperación de las dunas e islas barrera después de la tormenta que desempeñan un papel clave en la protección de las comunidades costeras al absorber parte del impacto de las marejadas.

"Esos eventos no son lo suficientemente fuertes como para erosionar por completo una duna madura, pero son lo suficientemente fuertes como para evitar que uno crezca en primer lugar después de una tormenta que erosiona las dunas y el ecosistema de vegetación, " él dijo.

Con eso en mente, el equipo de investigación estudió primero la estructura y las propiedades de estos eventos más pequeños de aguas altas de todo el mundo, utilizando boya y otros datos para calcular características como la elevación de la playa, oleaje y nivel del agua para analizarlos.

Sus hallazgos fueron dobles:primero, confirmaron que los eventos de marea alta ocurren de manera aleatoria y sin relación entre sí. Luego, el equipo descubrió que los eventos de marea alta en todo el mundo compartían las mismas características generales y tenían la misma frecuencia típica por año con una intensidad determinada cuando se midieron a nivel de la playa.

"Esto significa que en realidad podemos decir algo sobre el tamaño típico de estos eventos de inundaciones molestas o el tamaño y la frecuencia típicos de los eventos que afectan la recuperación del medio ambiente costero, ", Dijo Duran Vinent." Independientemente de la ubicación, tenemos una descripción unificada. Y esto simplifica mucho el trabajo de los encargados de formular políticas o los gerentes porque entonces no necesitan cálculos complejos ".

El equipo tomó su información recién descubierta y la aplicó para desarrollar un modelo que determinaría la elevación de una isla barrera y, por último, si una duna podría tener éxito o no. Adicionalmente, este modelo proporciona una herramienta valiosa para reconstruir las costas que se han deteriorado y deteriorado con el tiempo, ya que brinda a los ingenieros una forma de ver qué tan alta debe ser una duna o isla barrera para evitar sobrelavados frecuentes y, por lo tanto, asegurar la supervivencia del ecosistema.

"La dinámica entre los eventos de aguas altas y la geomorfología de las islas barrera es complicada porque el impacto de cualquier evento de aguas altas depende del tamaño de las dunas, "Dijo Rodríguez-Iturbe.

"Y luego, mientras la duna crece, tiene estos eventos de aguas altas que interrumpen aleatoriamente su crecimiento, ", Dijo Duran Vinent." Esto significa que hay una competencia entre la frecuencia del evento de erosión de agua alta y qué tan rápido está creciendo la duna ".

Esta competencia se convirtió en la base de su ecuación analítica desarrollada para determinar si una duna podría tener éxito o no. Mapeo matemático en qué condiciones una isla barrera sería resistente o vulnerable.

Las dunas en las islas barrera son de vital importancia, Duran Vinent explicó:porque evitan que los eventos de agua rompan la isla y protegen la vegetación en la parte posterior de la isla de las inundaciones, permitiendo que crezca un conjunto diverso de vegetación que de otro modo sería intolerante al agua de mar.