Análisis de la evolución (tendencias) del oleaje en la costa cantábrica. ¿Variabilidad o cambio climático?

Els estudis del clima d'ones mitjà i extremal, són avui en dia essencials tant per a la planificació i gestió costanera (per exemple, per al disseny d'infraestructures costaneres) com a alta mar (per exemple, disseny de rutes de navegació). Pel que fa als registres d'onades, sovint hi ha limitacions a la sèrie temporal (ja sigui en longitud o continuïtat). Per això, aquest treball se centrarà en la comparació de registres d'onatge de la zona cantàbrica (Santander i Bilbao) de diferents períodes temporals per tal de comparar els registres, analitzar el clima mitjà i extrem de les dues mostres, fent una anàlisi de tendència i determinar si els registres presenten variacions relacionades amb el canvi climàtic. Les dades per a l'estudi han estat proporcionades per l'Institut Espanyol d'Oceanografia (IEO) i el Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) i en concret, aquestes dades han estat mesurades per la boia Augusto González de Linares (AGL) cobrint el període de 2007 a 2018 mentre que les dades de Bilbao (boia Bilbao-Biscaia) van ser adquirits a partir de l'historial de dades de Ports de l'estat, que abasta el període del 1990 al 2022. L'estudi s'iniciarà amb una comparació entre les sèries temporals d'ambdós registres realitzant una anàlisi d'extrems, centrant-se en l'alçada significativa d'onada (Hs), per tal de quantificar les possibles diferències entre ambdós registres. A priori, sí que s'esperen diferències substancials entre els dos estudis, ja que el nombre d'observacions difereixen molt. Finalment, s'ha realitzat una anàlisi comparativa dels registres d'onades amb índexs climàtics (per exemple, NAO, EAP, ENSO) proporcionats per NOAA per determinar possibles correlacions estadístiques per explicar si l'onatge es pot utilitzar com una proxi per a estudiar el canvi climàtic.Los estudios del clima medio y extremal del oleaje, son hoy en día esenciales tanto para la planificación y gestión costera (por ejemplo, para el diseño de infraestructuras costeras) como en alta mar (por ejemplo, diseño de rutas de navegación). En lo que respecta a los registros de olas, a menudo existen limitaciones en la serie temporales, ya sea en longitud o continuidad. Por ello, este trabajo se centrará en la comparación de registros de oleaje de la zona cantábrica (Santander y Bilbao) de diferentes periodos temporales, con el fin de comparar los registros, analizar el clima medio y extremo de ambas muestras, realizando un análisis de tendencia y determinar si los registros presentan variaciones relacionadas con el cambio climático. Los datos para el estudio han sido proporcionados por el Instituto Español de Oceanografía (IEO) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y en concreto, estos, han sido medidos por la boya Augusto González de Linares (AGL) cubriendo el periodo de 2007 a 2018 mientras que los datos de Bilbao (boya Bilbao-Vizcaya) fueron adquiridos a partir del historial de datos de Puertos del estado, que abarca el período de 1990 a 2022. El estudio se iniciará con una comparación entre las series temporales de ambas registros, realizando un análisis de extremos, centrándose en la altura significante de ola (Hs), con el fin de cuantificar las posibles diferencias entre ambos registros. A priori, sí se esperan diferencias sustanciales entre los dos estudios, ya que el número de observaciones difieren mucho. Finalmente, se ha realizado un análisis comparativo de los registros de olas con índices climáticos (por ejemplo, NAO, EAP, ENSO) proporcionados por NOAA para determinar posibles correlaciones estadísticas con el fin de explicar si el oleaje puede utilizarse como una “proxi” para estudiar el cambio climático.Studies of mean and extreme wave climate are nowadays essential for both coastal (e.g. for coastal infrastructure design) and offshore (e.g. shipping route design) planning and management. As far as wave records are concerned, there are often limitations in the time series (either in length or continuity). For that reason, this work will focus on the comparison of wave records from the Cantabrian coast (Santander and Bilbao) from different time spans in order to compare the records, analyze the mean and extreme climate of both samples, make a trend analysis and determine if the records present variations related to climate change. The data for the study were provided by the Spanish Institute of Oceanography (IEO) and the Centre of Scientific (CSIC) and were measured by the Augusto González de Linares (AGL) buoy covering the period from 2009 and 2015 while the data from Bilbao (Bilbao-Vizcaya Deep Water Buoy) were acquired from the data history of Puertos del Estado, covering the period from 1990 to 2022. The study will start with a direct comparison between the extreme analysis focusing on the significant wave height (Hs), in order to quantify possible differences between both records. A priori, substantial differences are expected between the records of both buoys, since there are different number of observations. Finally, a comparative analysis of the wave records with climatic indices (for example, NAO, EAP, ENSO) provided by NOAA has been carried out to determine possible statistical correlations in order to explain if the waves can be used as a "proxy" for study climate change

Adaptation under extreme events: predictive maintenance for risk reduction

Increasing human and climatic pressures on coastal systems and their infrastructure has resulted in cumulative loses for ecosystem services (e.g. Sanchez-Arcilla et al, 2022) and increasing degradation of coastal and harbour structures (e.g. Kong and Frangopol, 2004; Speijker et al 2000). The result has been a steady increase in risk levels, both for infrastructures (Al-Najjar, 2007) and coastal habitats (Coanda et al., 2020), compounded by a lack of bespoke predictive maintenance (Hermans et al., 2013). A predictive maintenance programme, linking observations and inspections with numerical and/or experimental analyses of water-sediment-structure-ecosystem interactions, specially under extreme conditions, would reduce coastal risks during the life cycle of coastal structures or habitats (Yang et al 2004; Yang et al 2006; Okasha and Frangopol, 2009).This project has received funding from the MCIN / AEI /10.13039/501100011033 and from the “Next Generation EU”/PRTR”, with contract number PLEC2021-007810 (PI-BREAK project). It has also benefitted from the EU Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 101037097 (REST-COAST project).Postprint (published version