Estudio mediante teledetección del litoral de Doñana: Influencia del dique Juan Carlos I sobre la morfología de la costa y las poblaciones vegetales del sistema dunar.

Abstract

En el Parque Natural del Entorno de Doñana, un espacio altamente protegido, se han observado cambios en una de sus zonas más expuestas al mar, la zona de las Dunas de Doñana. Varios son los autores que han realizado estudios sobre estos cambios, en especial enfocándose en la construcción del dique Juan Carlos I, que se encuentra a unos 45 kilómetros en línea recta de la zona estudiada en este trabajo. Así, la motivación principal de este trabajo surge con el fin de estudiar los cambios producidos en las Dunas de Doñana y establecer una relación con los principales agentes que han podido influir en su estado actual. La escala temporal de este trabajo se define teniendo en cuenta la construcción de dicho dique en el año 1981, por lo que las imágenes analizadas van desde la década de los 70 hasta la actualidad. Para observar, estudiar, analizar y cuantificar estos cambios se ha usado la ciencia de la teledetección. La teledetección se define como la ciencia que es capaz de detectar a distancia información relativa a la superficie de la Tierra y sobre otros astros. Ésta, se basa en el uso de satélites y sensores para obtener imágenes satelitales. Ahora bien, la imagen obtenida necesita de un procesado y de una serie de técnicas, como la firma espectral o la clasificación supervisada, para extraer conclusiones de los resultados obtenidos. No sólo se trata de analizar los cambios producidos en la zona de estudio, sino también si ha habido modificaciones en los principales agentes que puedan influir en dichos cambios. Esto es: analizar la evolución de los agentes climatológicos y oceánicos (temperatura, precipitación, evaporación, vientos, oleaje, marea y corrientes). También es necesario un profundo análisis de las características físicas de la zona de estudio para entender los resultados derivados del estudio mediante teledetección. Estas son: playas extensas y ricas en arena; batimetría suave con rotura de oleaje gradual; y las principales poblaciones vegetales como el Pino Piñonero y la Psamófila. Los resultados obtenidos mediante teledetección de la zona de estudio han consistido en una pérdida de sistema dunar gradual a lo largo de los años, a favor de una ganancia de suelo definido como mixto y de suelo definido como vegetación. Respecto a la primera imagen analizada, que data del 21 de mayo de 1976, se han obtenido tasas de pérdida de sistema dunar del -37%, y de ganancia de suelo vegetación y mixto de +16% y +56% respectivamente y a fecha actual. Los resultados arrojados de firma espectral han corroborado que existe una pérdida gradual de sistema dunar. Para la fiabilidad de los resultados de ambos estudios se han efectuado análisis estadísticos como el test ANOVA y el control de histogramas y gráficos de dispersión. En la escala temporal analizada, varios son los agentes que han sufrido modificaciones y que son los principales causantes del cambio en las Dunas de Doñana. Por un lado se tiene que el rango mareal se ha incrementado en 20-30 centímetros teniendo cierta influencia en el arrastre sedimentario y por ello en la afección a la zona de estudio. También se ha incrementado la tendencia en los registros de altura media mensual de ola, por lo que esto también ha ejercido cierta erosión en la zona de estudio. Además, el viento también ha aumentado sus registros, por lo que también es una variable a tener en cuenta en la erosión de sistema dunar. Por último se encuentra el dique Juan Carlos I, un dique que forma un ángulo de 27º con la costa y que mide más de 3 kilómetros de longitud. Éste ha ejercido cambios en planta en zonas cercanas al dique de +15º, +2º y -2º, y además conlleva zonas de sombra o erosión, zonas de acumulación y el efecto barrera que provoca al arrastre de sedimentos. Varios son los autores que han concluido sobre la influencia de este dique en la zona. Además, la altamente contrastada teoría de oleaje, los mecanismos como la difracción y la influencia de infraestructuras sobre la costa sustentan las distorsiones que los diques pueden provocar a la costa. En resumidas cuentas, mediante un amplio estudio bibliográfico de la zona a analizar, el uso de la teledetección para detectar cambio, y el conocimiento de las afectaciones a la costa, se concluye que la zona estudiada se encuentra en erosión dunar debido a los agentes comentados en el párrafo anterior.

In the Natural Park Entorno de Doñana, a highly protected space, changes have been observed in one of its most exposed to the sea zones, the Dunas de Doñana. Several authors have conducted studies about these changes, in special focusing on the construction of the dike Juan Carlos I, which is located 45km straight ahead the zone studied in this work. Thus, the aims of this study are to examine the changes occurred in Dunas de Doñana and establish a relationship between the main agents which may have affected in its current state. The images analyzed in this paper are from the decade of the 70’s until nowadays. In order to observe study, analyze and quantify these changes, the Remote Sensing science has been used. The Remote Sensing is defined as the science which is capable of detect remotely information related to the Earth’s surface and other planets. It is based in the use of satellites and sensors for obtaining satellite images. However, the obtained image needs to be processed through different techniques, as the spectral signature or the likelihood classification, to draw conclusions. It is not only about analyzing the changes occurred in the studied zone, but also if the main influencing factors might have suffered any modifications. That means analyzing the evolution of the weather and oceanic agents (temperature, rainfall, evaporation, winds, waves, tide and water flows). A deep analysis of the physical characteristics is also needed to understand the results obtained. This are: wide and full of sand beaches soft bathymetry with gradual wave break; and the mainly vegetal population as the Pino Piñonero and the Psamofila. The results obtained using Remote Sensing show a gradual dunes system loss through the years in contrast to the winning of mixed and vegetation soil. Regarding the first analyzed imaged, dated in May 21st, 1976, we obtained rates of a -37% dunes system loss and +16% and +56% vegetation and mixed soil, respectively. The results obtained through the spectral signature technique verify a gradual dunes system loss. For the reliability of the results for both studies statistical analysis have been carried on, as the ANOVA test, the histogram control and dispersion graphics. In the temporal scale analyzed in this study, several of the main agents causing the changes in Dunas de Doñana have suffered modifications. On one hand, the tide has been increased in 20-30 centimeters, having influence over the sediment dragging. The wave height tendency average per month has been also increased, which has exercised erosion in the studied zone. In addition, the wind register has also augmented, which is also a variable to take into account when studying the erosion of the dunes system. Finally, there is the Juan Carlos I dike, which forms a 27º angle with the coast and measures over 3km long. This has provocated changes in see from above in areas near to the dike of +15º, +2º and -2º, and moreover it entails areas in erosion, areas in accumulation and the barrier effect that it caused to the flow of sediments. Some authors have concluded about the influence of this dike to the zone of the study. Also, the wave theory, the diffraction and the influence of infrastructure over the coste sustain the distorsion that dikes could produce. To sum up, through an extensive bibliographic study of the zone, the use of Remote Sensing to detect the change, and the knowledge of the affectation to the coste, it is concluded that the zone in study is in dune erosion due to the commented agents in the previous paragraph.