Investigadores de Carolina del Norte han creado un modelo de simulación para analizar cómo las actividades de gestión costera destinadas a proteger las islas barrera del aumento del nivel del mar pueden alterar los procesos naturales que mantienen a las islas barrera sobre el agua.

"Las estrategias de gestión costera destinadas a proteger a las personas, las propiedades y la infraestructura de los impactos de las tormentas pueden, durante décadas, aumentar la vulnerabilidad, llevando incluso a la pérdida de islas barrera, especialmente a medida que aumentan las tasas de aumento del nivel del mar", dijo A. Brad Murray, profesor de geomorfología y procesos costeros en la Escuela de Medio Ambiente Nicholas de la Universidad de Duke.

Él y otros investigadores en Carolina del Norte crearon un modelo informático que simula la dinámica de los sistemas de islas barrera durante los dos siglos siguientes, mostrando cómo los procesos naturales que crean y mantienen estos sistemas afectan a las comunidades y la infraestructura, y cómo los esfuerzos humanos para proteger las comunidades y la infraestructura, en a su vez, afectan esos procesos naturales. Publicaron un par de estudios sobre el trabajo el 9 de abril de 2024 en Earth's Future.

Las islas barrera son accidentes geográficos estrechos en alta mar que corren paralelos a la costa continental. Estas son características dinámicas, que naturalmente ganan elevación y migran hacia la tierra a medida que aumenta el nivel del mar o disminuye el suministro de sedimentos. Las islas barrera absorben la energía de las olas antes de que las olas golpeen el continente, lo que puede disminuir las marejadas ciclónicas y las inundaciones costeras. Estados Unidos tiene la mayor extensión de barreras en todo el mundo, extendiéndose por gran parte del sureste y el Golfo de México.

Las comunidades costeras de las islas barrera, que durante mucho tiempo han luchado contra la erosión de las costas y las tormentas costeras, ahora enfrentan un aumento sustancial del nivel del mar debido al cambio climático. Ya se están enfrentando a mayores riesgos de inundaciones costeras y amenazas a infraestructuras críticas.

Muchas de estas comunidades costeras dependen del "alimento de playas" subsidiado por el gobierno federal (la ampliación artificial de las playas con arena) o de soluciones de ingeniería, como la construcción de dunas artificialmente altas, para adaptarse a las amenazas climáticas cambiantes.

Algunas de estas soluciones, sin embargo, interrumpen los procesos naturales que han mantenido las barreras sobre el nivel del mar.

La arena depositada en estas islas cuando las olas de tormenta derriban las dunas es esencial para mantener el ancho y la elevación de las barreras. Pero en las barreras desarrolladas, las consecuencias de las tormentas, incluida la arena excesivamente lavada en las carreteras, son un peligro.

"En contra de la intuición, cuanto más éxito tienen los humanos en prevenir los impactos de las tormentas, menos resistente se vuelve el sistema de barrera a largo plazo", dijo la coautora Laura Moore, profesora de geomorfología costera en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill. "Serán inevitables acuerdos difíciles cuando se trata de gestionar la costa con la esperanza de preservar la vida costera tal como la conocemos".

El modelado de los investigadores demuestra que el tiempo que una barrera permanece habitable varía según las diferentes estrategias de gestión costera y escenarios climáticos.

Por ejemplo, el modelo demostró que abandonar las prácticas de proteger las carreteras con dunas altas y retirar la arena lavada de las superficies pavimentadas puede permitir que barreras que se habrían vuelto inhabitables se recuperen y sigan el ritmo del aumento del nivel del mar por más tiempo.

La adopción de estrategias de gestión que permitan que un segmento de la costa evolucione naturalmente (como la construcción de un puente largo para reemplazar parte de una carretera) puede aumentar la resiliencia del sistema de barrera en esa área. Sin embargo, las estrategias de gestión en un área afectan las tasas de erosión en áreas adyacentes.

El aumento de la resiliencia a largo plazo en un área puede tener como costo mayores costos de estabilización de la costa para las comunidades vecinas. Dadas estas conexiones a lo largo de la costa, las partes interesadas en las zonas costeras vecinas pueden beneficiarse de la colaboración, señalaron los autores.

"No existe una solución perfecta", afirmó la autora principal del estudio, Katherine Anarde, profesora asistente de ingeniería costera en la Universidad Estatal de Carolina del Norte. "Comprender todo un sistema de barreras y cómo responde a diferentes decisiones de gestión costera es fundamental para evaluar la sostenibilidad del desarrollo costero en las próximas décadas. El modelo nos ayuda a considerar varios factores en la gestión de áreas costeras para garantizar que no estemos empeorando las cosas sin querer. a largo plazo y sopesar las compensaciones".

Más información: K. A. Anarde et al, El futuro de los sistemas de barreras desarrollados:1. Caminos hacia la inhabitabilidad, el ahogamiento y el rebote, el futuro de la Tierra (2024). DOI:10.1029/2023EF003672

K. A. Anarde et al, El futuro de los sistemas de barrera desarrollados:2. Complejidades costeras y dinámicas emergentes del cambio climático, El futuro de la Tierra (2024). DOI:10.1029/2023EF004200

Información de la revista: El futuro de la Tierra

Proporcionado por la Universidad de Duke