Blocs de tempesta i tsunami a les costes rocoses de les Illes Balears: anàlisi geomorfològica i morfomètrica

[cat] Un tsunami és un seguit d'onades al mar causades per una ona de gran període T (entre 5 i 60 minuts) i de longitud d’ona L molt llarga (fins a 800 km). A alta mar tenen una altura d'ona H molt baixa (difícilment més de 3 m), de manera que es tracta d'ones extremadament planes i difícilment apreciables en alta mar. L’aproximació d’aquestes ones de tsunami a les costes someres dona un procés d'augment d’alçada de l'onada. Aquest efecte fa créixer l'altura dels tsunamis dels no més de 3 metres a alta mar fins a més de 25 m al costat de la costa, mentrestant, la velocitat de l'onada va disminuint. Un cop aquest tsunami contacta amb la costa es donen uns fenòmens de caire geomorfològic a les costes rocoses, consistents en registres sedimentaris de deposició de blocs que presenten un patró característic, les orientacions i les imbricacions. Fins a dia d’avui destriar blocs de tsunamis de blocs de tempesta ha estat un tema força debatut, i fins i tot contradictori, tot i que sembla que ens els darrers quatre anys s’han establert certs patrons de deposició comuns de blocs a la mediterrània, no existint un treball exhaustiu a la costa del mediterrani occidental com és Catalunya, Balears i la resta de l’estat. Aquesta tesi doctoral s'emmarca dins l’àmbit de recerca de la geologia i geomorfologia litoral, i té per objectiu relacionar la presencia de blocs de grans dimensions a les costes rocoses de les illes Balears amb les fonts tsunamítiques conegudes al Mediterrani occidental. El treball parteix de la hipòtesis que molts dels blocs ubicats sobre les costes rocoses de les illes, i amb unes característiques geomorfològiques concretes, corresponen a dipòsits de tsunami, tot i que l’ample mostreig permet l’estudi simultani de fenòmens de tempesta i tsunami. Per l’estudi s’han identificat 50 àrees de mostreig, i amb la finalitat d’establir escenaris de deposició de blocs s’han caracteritzat geològica i geomorfològicament cadascuna de les àrees d’estudi, mitjançant cartografia i recollida de dades morfològiques. S’han pres mesures morfomètriques dels blocs i a aquests se’ls ha aplicat una triangulació per tenir un volum més real. Dels blocs s’han pres dades d’imbricació i orientació, fets determinants a l’hora de destriar blocs de tempesta i blocs de tsunami. Així mateix s’han establert 6 perfils tipus de costa que permeten relacionar dades morfomètriques i d’onatge. A cada àrea s’han aplicat un conjunt d’equacions que permeten establir, baix tres escenaris inicials d’arrabassament dels blocs; blocs submergits, blocs aïllats i blocs delimitats per juntes, les columnes d’aigua necessàries pel seu trasllat i deposició al llarg de la costa rocosa. D’aquestes àrees s’han identificat 8 sectors representatius al conjunt balear i s’han relacionat les dades morfomètriques de blocs, el tipus de perfil, l’onatge i les orientacions i imbricacions amb els resultats de les equacions aplicades i amb les fonts tsunamítiques provinents del N d’Àfrica, donant com a resultat una bona correlació entre trajectòries de tsunamis i morfometria de blocs. Els resultats més evidents són aquelles àrees ubicades sobre penya-segats verticals amb presència de grans blocs imbricats i amb morfologies de cordons on no hi arriben els onatges de tempesta, configurant-se com a àrees eminentment tsunamítiques i on les orientacions dominants indiquen el N d’Àfrica. La resta d’àrees, tot i que el seu perfil litoral pot ser afectat per les onades de tempesta, poden ser denominades mixtes, tot i que la morfometria de blocs i les distàncies dels cordons en relació a la cornisa de cada penya-segat invaliden en un alt grau les tempestes. La tesi doctoral conclou que l’anàlisi morfològica de la costa i l’anàlisi de la morfometria de blocs són un bon indicador, juntament amb l’aplicació de les equacions matemàtiques i la correlació de fonts tsunamítiques per destriar blocs de tempesta de tsunami. Les datacions realitzades sobre blocs a les diferents localitats han permès establir una cronologia d’episodis correlacionables amb tsunamis i terratrèmols enregistrats documentalment, tots ells ocorreguts en un període històric que es situa entre el segles XVII i XIX. La majoria de datacions de les localitats mesurades tenen poca dispersió i s’agrupen en una franja d’edat situada entre els anys 1700 i el 1850.[eng] When tsunami waves hit the rocky coasts, geomorphological phenomenon take place. These phenomenon consist of the sedimentation of rocky blocks with a particular pattern: orientations and overlapping. This doctoral thesis is framed within the disciplines of geology and coastal geomorphology. Its aim is to link the presence of big blocks of rock in the rocky coasts of the Balearic Islands with the known tsunamic sources of the western Mediterranean Sea. The following hypothesis is at the origin of this study: many of the blocks of rock located on the rocky coasts of the Balearic Islands, all of them having some specific geomorphological features, are tsunami deposits. For this study, 50 sample areas where identified; they were afterwards characterised geologically and geomorphologically by means of cartography and morphology data collection. In each area, a combination of mathematical equations was applied in order to identify, under three initial stages ―submerged, isolated and edges of the joint blocks―, the water columns needed to transport them and to deposit them along the rocky coast. 8 representative sectors were been identified, and they were correlated in terms of shoreline profile, swell, and blocks of rock orientation and overlapping, with the results of the mathematical equations and the tsunamic sources coming from the north of Africa. The outcome of such correlation is that the path drawn by tsunamis is linked with the morphometry of the blocks of rock. The most obvious results of this study are the overlapped blocks with cord morphologies, located in vertical cliffs out of reach of storms’ swell. These areas are mainly tsunamic and are oriented towards the north of Africa. As regards the rest of the areas, although their shoreline profile can be affected by storm waves, they can be referred to as mixt. In the mixt areas, the morphometry of the blocks and the distance of the cords of blocks in relation to the cornice of the cliff, annuls most of the effects of storms. The conclusion of this doctoral thesis is that the morphological analysis of the coast and the morphometry of blocks of rock, as well as the mathematical equations and the correlation of tsunamic sources, are good indicators to distinguish those blocks which have resulted from a tsunamic storm and those who have not. The datings made to some blocks of rock in different spots allowed establishing a chronology of episodes which can be correlated to recorded tsunamis and earthquakes. These tsunamis and earthquakes took place between the 17th and the 19th centuries, and most of the results of the datings show that all the blocks were transported by high energy flows between the years 1700 and 1850

Morfometría y dinámica de bloques asociados a tsunami en una rampa litoral del norte de Menorca (Illes Balears)

Se presenta el estudio morfométrico de 128 bloques de grandes dimensiones ubicados en la costa rocosa del Norte de Menorca y el monitoreo y análisis de 28 bloques relacionados con tres temporales marítimos de gran intensidad que acontecieron entre los meses de diciembre de 2014 y noviembre de 2016. Los resultados obtenidos demuestran que el oleaje en este sector de la isla no es suficientemente potente para crear los campos de bloques y los cordones imbricados situados a cotas altas y que deben atribuirse a flujos de tsunamis

Tsunamis boulders on the rocky shores of Minorca (Balearic Islands)

Large boulders have been found on marine cliffs of 24 study areas on Minorca, in the Balearic archipelago. These large imbricated boulders of up to 229 t are located on platforms that comprise the rocky coastline of Minorca, several tens of meters from the edge of the cliff, up to 15 m above the sea level and kilometers away from any inland escarpment. They are mostly located on the south-eastern coast of the island, and numerical models have identified this coastline as a zone with a high probability of tsunami impact. The age of the boulders of the studied localities range between 1574 AD and recent times, although most of them are concentrated around the year 1790 AD. Although some storm waves might play a role in their dislodging, the distribution of the boulder sites along the Balearic Islands, the degree and direction of imbrication and the run-up necessary for their placement suggest transport from northern African tsunami waves that hit the coastline of Minorca

Propuesta de lugares de interés geológico asociados a bloques y cordones de origen tsunamítico en la costa de Menorca (Baleares)

La costa SE de Menorca es el tramo donde han impactado los tsunamis procedentes de Argelia, dejando como testimonio de su impacto bloques aislados y cordones de bloques de dimensión métrica, con unas características sedimentarias propias de flujos de tsunami. La morfología, morfometría, orientación e imbricación de estos campos de bloques constituyen un rasgo geomorfológico característico del impacto de tsunami en la costa rocosa de las islas Baleares. Por su elevado interés científico se proponen dos emplazamientos como Lugar de Interés Geológico en la isla de Menorca, ya que presentan elevado interés científico, turístico y didáctico como ejemplos representativos de bloques de tsunamis en las costas rocosas del mediterráneo occidental

Análisis espacio-temporal (1956-2004) de los sistemas dunares de Menorca (Islas Baleares) mediante variables geoambientales de uso y gestión

Texto resumen

Space-time analysis (1956-2004) of the dune systems of Menorca (Balearic Islands) with Geoenvironmental variables of use and management

Resume

Análisis morfométrico de bloques de tsunamis en la isla de Formentera, islas Baleares

Se caracterizan morfométricamente 86 bloques de grandes dimensiones ubicados sobre dos áreas de la isla de Formentera y los islotes de s'Espardell y s'Espalmador. Estos bloques se encuentran ubicados sobre acantilados verticales correspondientes a plataformas calcáreas del Mioceno y del Cuaternario. Las áreas analizadas presentan diferentes agrupaciones de bloques, tanto depositados individualmente como en cordones imbricados y asociados todos, a un área fuente bien definida de donde estos bloques fueron arrancados. Los bloques presentan un peso medio de 9,93 Mg, y se encuentran ubicados a una distancia media de la cornisa del acantilado de 54,3 m. La orientación de los bloques presenta una media de 190º, coincidiendo con la simulación de las trayectorias y sus refracciones de los tsunamis generados en el N de África. Se han calculado los valores hidrodinámicos necesarios para el arranque y desplazamiento de estos bloques bajo diferentes supuestos: bloques sumergidos, bloques delimitados por juntas y bloques subaé- reos, obteniendo las columnas de agua necesarias para su desplazamiento. El tamaño de los bloques, su disposición, distancia del acantilado, orientación y los valores de las columnas de agua necesarias para su desplazamiento (run-up) nos permite identificar dichos bloques como sedimentos asociados a tsunamis procedentes del N de Argelia

Indicadores geomorfológicos de tsunamis históricos en las costas rocosas de Baleares

This paper summarizes the results of geological, geomorphological and morphometric analysis of 50 study areas spread between the islands of Menorca, Mallorca, Ibiza and Formentera, where large blocks appears on top of marine terraces. At distances greater than 50 m from the edge of the cliff, heights even higher than 15 m and kilometers away from any other inland escarpment, there has been registered the presence of large imbricated blocks (between 0.5 and 300 tonnes) located on broad platforms that conform some rocky shores of the Balearic Islands. The location of these areas, mostly in the southeast of the islands, coincides with the higher tsunami risk areas identified from digital models. Both the dating of the blocks, its direction of imbrication and the calculated wave heights necessary for placement, indicate transport from tsunamis generated in North Africa

Blocs amb origen tsunamític a les costes rocoses del Nord-est de Mallorca (Illes Balears)

The rocky shores of the NE Mallorca (Balearic Islands) have accumulations of boulders that have been transported inland by strong water flows from tsunamis and / or storms. These blocks are arranged both individually and in groups, sometimes with an imbricated setting. They are located at heights ranging from 1 to 15 m and distances up to 55 m inland. Most boulders are angular and its weight varies between 3.5 and 24.5 T. This paper shows the block morphometric analysis of five study areas and determines water columns needed for transportation under three different scenarios: submerged blocks, subaerial blocks and joint bounded blocks. Key words: boulder morphometry, Mallorca, rocky coast, storms, tsunamis