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Si us plau utilitzeu sempre aquest identificador per citar o enllaçar aquest document: https://hdl.handle.net/2445/222888
Respuesta bio-geomorfodinámica a las avenidas: avances en la evaluación de la peligrosidad por inundación (río Francolí, Cuenca del Mediterráneo occidental)
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[spa] La región mediterránea es reconocida a nivel mundial como una zona crítica para los desastres naturales, impulsada por factores geográficos, climáticos, demográficos y socioeconómicos. Los eventos meteorológicos extremos, como lluvias torrenciales, a menudo provocan inundaciones repentinas (flash floods) caracterizadas por su alta intensidad, rapidez e imprevisibilidad, lo que supone riesgos considerables para poblaciones humanas y las infraestructuras. Por otro lado, la rápida urbanización, particularmente en las áreas costeras mediterráneas y las zonas propensas a inundaciones, ha exacerbado la vulnerabilidad a los peligros naturales. Además, los efectos del cambio climático, que resultan en eventos extremos más frecuentes, han amplificado el impacto de las inundaciones repentinas, presentando importantes desafíos para la gestión del riesgo de desastres en la región.
La respuesta de los sistemas fluviales mediterráneos a las inundaciones repentinas es un proceso altamente complejo y dinámico, gobernado por interacciones no lineales entre factores biológicos, geomorfológicos e hidrológicos. La magnitud de los cambios morfológicos en los cauces de los ríos está determinada por una combinación de factores, como la intensidad, la duración y la variabilidad espacial de la inundación, y las condiciones previas del lecho del río y la llanura de inundación. La vegetación ribereña desempeña un doble papel, estabilizando los sedimentos en algunas áreas mientras promueve la erosión o altera los patrones de sedimentación en otras. Durante los eventos extremos, grandes cantidades de vegetación erosionada y arrancada pueden incorporarse al flujo, y el transporte y la acumulación de este material pueden obstruir infraestructuras como puentes, intensificando aún más los daños por inundación. Además, las observaciones directas y los datos cuantitativos sobre este fenómeno siguen siendo limitados en las regiones mediterráneas, lo que subraya la necesidad de más investigaciones, especialmente en el contexto de cambio climático y el aumento de las presiones antropogénicas sobre las cuencas fluviales.
En la noche del 22 octubre del 2019 una situación de inestabilidad atmosférica regida por una DANA (Depresión Aislada de Niveles Altos), provocó precipitaciones intensas en la provincia de Tarragona, Catalunya, que superaron los 100 mm en 24 horas. Las lluvias de carácter torrencial se concentraron en las montañas de Prades, lo que resultó en una crecida repentina del río Francolí. En el transcurso de una hora, el caudal del río aumentó más de 800 veces su caudal inicial, lo que ilustra la extrema intensidad y el rápido desarrollo del evento de inundación. Las consecuencias fueron muy graves, incluyendo varias muertes, daños generalizados en infraestructuras y cultivos, interrupciones en los servicios básicos y pérdidas económicas que ascendieron a millones de euros.
Desde una perspectiva bio-geomorfológica, la inundación indujo cambios significativos. Se movilizaron grandes cantidades de sedimentos y madera de gran tamaño, lo que desencadenó una extensa morfogénesis fluvial y provocó
alteraciones drásticas en la morfología del cauce del río. El transporte y la deposición de grandes cantidades de madera jugaron un papel crucial al obstruir puentes, lo que, a su vez, amplificó el potencial destructivo de la inundación alterando la dinámica del flujo. Este evento proporcionó una oportunidad única para investigar la respuesta del río y mejorar la evaluación de la peligrosidad por inundación en ríos mediterráneos.
Por lo tanto, el objetivo principal de esta tesis fue analizar la respuesta bio- geomorfológica y sus complejas interacciones a lo largo de un tramo de 31 kilómetros de la cuenca alta del río Francolí.
La investigación empleó un enfoque multidisciplinario innovador, integrando diversas metodologías que representan un avance en el estudio de los procesos bio- geomorfológicos durante eventos extremos en ríos mediterráneos.
El estudio examinó las variables geomorfológicas mediante cartografía detallada y análisis geoespaciales, permitiendo comprender la trayectoria del río y los efectos de la avenida. La vegetación ribereña se analizó combinando teledetección, cartografía, trabajo de campo y dendrocronología, proporcionando información sobre la sucesión bio-geomorfológica y la intensidad de eventos pasados. El transporte de material leñoso se investigó a través de cartografía y estadísticas geoespaciales, ofreciendo una visión detallada de su dinámica. Además, por primera vez en río mediterráneos, se implementó una modelización hidrodinámica que incluyó transporte de sedimentos y madera.
Los resultados revelaron que los impactos bio-geomorfológicos más significativos, incluyendo el ensanchamiento generalizado del cauce, la destrucción total del bosque de ribera y la movilización y transporte de grandes troncos, que se acumularon principalmente en los puentes, estaban controlados por la energía del cauce, el grado de confinamiento y las características del bosque. Sin embargo, estas perturbaciones bio-geomorfológicas no pueden explicarse completamente, solo por las condiciones naturales, lo que resalta la influencia de factores antropogénicos, como la presencia de puentes e infraestructuras. Aun así, la energía de la inundación, en términos de potencia unitaria del cauce, surgió como un predictor clave del cambio geomorfológico, con su gradiente longitudinal sirviendo como un indicador efectivo de las áreas propensas a la pérdida de vegetación durante inundaciones repentinas.
El volumen excepcional de grandes troncos movilizados durante el evento alteró significativamente el comportamiento hidráulico, particularmente en los puentes, donde se acumuló la madera, elevando los niveles de inundación e intensificando el impacto general. Esto demostró claramente que la modificación de los ríos y la construcción de infraestructuras pueden exacerbar los daños por inundación cuando no se considera el transporte de madera en el diseño y la gestión de los ríos.
El enfoque metodológico integrado en el estudio de la vegetación, reveló patrones espaciales complejos en la distribución y abundancia de la vegetación y su respuesta a eventos extremos, destacando la importancia de la variabilidad espacial y temporal. La comparación de eventos de inundación significativos (1994 y 2019) subraya la complejidad de estos ecosistemas ribereños y ofrece nuevas perspectivas para cuantificar procesos de sucesión bio-geomorfológica en ríos mediterráneos.
Un paso crucial para la evaluación de la peligrosidad de inundación es la identificación de infraestructuras críticas propensas acumular madera. El modelo predictivo aplicado a los 23 puentes a lo largo del río Francolí, identificó de manera efectiva la mayoría de los puentes afectados por la obstrucción de madera durante la inundación y ayudó a revelar las principales características morfológicas y estructurales que influyeron en este proceso. Este modelo ofrece una herramienta valiosa para la gestión del riesgo de inundación en los sistemas fluviales mediterráneos.
Finalmente, la reconstrucción de la inundación y el diseño de escenarios permitieron simular y reproducir algunos fenómenos complejos que antes sólo se suponían, arrojando luz sobre las dinámicas complejas del flujo, el sedimento y el transporte de madera durante las inundaciones repentinas. La comparación de escenarios simulados permitió un análisis detallado de cómo los patrones de flujo y la morfodinámica difieren entre las inundaciones que involucran agua clara y aquellas que implican transporte de sedimentos y material leñoso. El modelo numérico replicó con éxito el bloqueo y el desbloqueo de puentes a lo largo del tramo de río estudiado, mostrando cómo este proceso agravó los efectos de la inundación.
En resumen, esta tesis representa una contribución científica y práctica significativa, ofreciendo un valioso registro histórico para futuros estudios sobre ríos mediterráneos. La integración de variables hidrológicas, hidráulicas, geomorfológicas y de vegetación de ribera, junto con el análisis del transporte de grandes troncos, ha proporcionado nuevas perspectivas sobre la respuesta bio- geomorfológica del río Francolí a eventos extremos de inundación. Estos hallazgos ofrecen importantes implicaciones para la evaluación y gestión del peligro de inundación en los sistemas fluviales mediterráneos, particularmente en el contexto del cambio climático y el aumento de las presiones antropogénicas.
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VALERA PRIETO, Llanos. Respuesta bio-geomorfodinámica a las avenidas: avances en la evaluación de la peligrosidad por inundación (río Francolí, Cuenca del Mediterráneo occidental). [consulta: 3 de desembre de 2025]. [Disponible a: https://hdl.handle.net/2445/222888]