Tormentas de oleaje en el Mediterráneo: Física y Predicción.

En la zona costera mediterránea se llevan a cabo una gran cantidad de actividades socioeconómicas. En estas áreas los eventos meteorológicos son un factor importante para su manejo y gestión. Esto ha generado la necesidad de mejorar el conocimiento y la predicción de eventos como las tormentas de oleaje. Por ello, se ha planteado como objetivo principal de esta tesis la caracterización y simulación numérica de tormentas de oleaje.La generación del oleaje es el resultado del sistema acoplado océano - atmósfera. Esta interface y los flujos de momentum entre ambas capas ha sido de interés y ha generado una gran cantidad de investigaciones. Un avance importante ha sido el desarrollo de los modelos de tercera generación de oleaje, capaces de predecir espectros de oleaje a partir de campos de viento. Estos modelos que constituyen la base de esta tesis, consideran el aporte de energía por el viento, la disipación e interacciones no lineales entre ondas.Para este trabajo se han utilizado los modelos WAM y SWAN junto con mediciones de oleaje en la costa catalana. Para forzar los modelos se han utilizado campos de vientos de los modelos atmosféricos MASS ARPEGE. Se han utilizado también datos de viento de estaciones meteorológicas costeras.El viento y oleaje en la franja costera catalana están caracterizados principalmente por componentes del este, noroeste y del sur. Para el caso de tormentas con impacto en la costa, las del este son las más intensas, pero las tormentas del Noroeste pueden generar condiciones de riesgo para la navegación.Se han descrito tormentas características de la costa catalana, considerando su dirección, duración, e intensidad. De manera paralela se han analizado mas detalladamente dos eventos particulares que se registraron en Noviembre 2001 y Marzo-Abril 2002. Ambas tormentas presentaron oleaje de componente principal del este y una cantidad importante de espectros bimodales. Esta característica no se había estudiado a detalle con anterioridad y se debe al oleaje swell del este y a la rotación de los vientos en la costa catalana para volverse del noroeste generando localmente un sistema de oleaje en esta dirección. Debido a esto, la anchura espectral se comporto de manera opuesta a la esperada, pero mostró ser un indicador de la complejidad del estado del mar por lo que se propone que sea utilizada en la estimación del coeficiente de arrastre.Se han utilizado los modelos de oleaje en diferentes situaciones: en un dominio idealizado, en los eventos de Noviembre y Marzo - Abril y durante el invierno 2002 -2003. Los resultados muestran diferencias entre modelos en tiempo y espacio. Utilizando el parámetro integrado de Hs el SWAN mostró un mejor comportamiento para la detección de tormentas. Sin embargo el espectro del WAM mostró en la mayoría de los casos aproximarse mas al espectro medido. Una parte de los errores registrados en los modelos durante las tormentas, se debieron a la mala simulación de la bimodalidad la cual a su vez se debe a una mala resolución espacial y temporal tanto de los modelos de viento como de oleaje. La correcta definición espacial de las islas en el mediterráneo mostró ser poco significante para la validación de las predicciones en la zona costera catalana.Finalmente debemos decir que a pesar de que este trabajo ha avanzado en el conocimiento del oleaje en la costa catalana y el comportamiento de los modelos, este solo es el principio y se debe de dar continuidad a este esfuerzo. Una manera (indispensable) es mejorando las observaciones disponibles e incluir medidas espaciales (satélite, por ejemplo) para la mejor descripción y validación de los modelos.Many socio-economic activities take place on the Mediterranean coast. Meteorological events are an important factor for the proper management and administration of these activities in this area.This has inspired an improvement of knowledge and forecasting of environmental phenomena such as wave storms. Thus, the main objective of this dissertation is the characterisation and numerical simulation of wave storms.The generation of wind waves are the result of the coupled system which connects the air and the ocean. This layer, and its fluxes, have been of great interest and generated a large amount of research. The development of third generation wave models has been an important step. Such models are able to reproduce directional wave spectra from wind fields taking into consideration wind energy input, dissipation and non-linear interactions. These models are the basis of this dissertation.For this work, we have used the WAM and SWAN models, together with the wind and wave measures on the Catalan coast. The forcing winds came from the MASS and ARPEGE atmospheric models.The wind and waves on the Catalan coast are characterised by an east, northwest and south component. For coastal damage, the storms from the east cause the most severe coastal damage while the northwest storm can create risky conditions for navigation.Typical storms on the Catalan coast are described, taking into account the direction, duration, and significant wave height. Additionally, it was studied in detail two severe storms that were measured during November 2001 and March-April 2002. Both storms presented a mean eastern wave component, however, a large amount of bimodal spectra were found. This feature had not been studied before at this area and it is produced due to the wind rotation (to northwest) at the coast because of the orography. This produces a different behaviour of the spectral width than expected, but such a parameter was an indicator of the complexity of the sea state and thus it is proposed to apply it in the drag coefficient estimation.The wave models were applied under different situations: idealised domain, November 2001 and March-April storms and during a winter period. The results show differences between models in time and space. When considering significan wave height, the SWAN model showed a better behaviour for storm detection. However, the spectral shape was better predicted by WAM. Part of the errors were due to the bad simulation of bimodal features, and at the same time, this was produced by the coarse time and spatial resolution of wind and wave models.Finally we have to outline that this work is an advance in the knowledge of waves on the Catalan coast and the behaviour of the models. However, this is only the beginning and an effort should be made for the continuos development and improvement on this topic. A good start is by increasing the wind and wave measurements available including spatial measures, such as satellite, for the better description and model validation

Clima de viento en el Delta del Ebro. Relación con el estado del mar

Ponencia presentada en: IV Congreso de la Asociación Española de Climatología "El Clima entre el Mar y la Montaña", celebrado en Santander del 2 al 5 de noviembre de 2004.[ES]La caracterización del viento sobre el mar es de extrema importancia en el modelado del oleaje. Por ello es necesario conocer las características de las estaciones meteorológicas que proporcionan los datos. En este contexto el presente estudio no se limita a obtener el clima de viento en la zona del Delta de l ’Ebre, sino que busca qué estaciones caracterizan de mejor manera el viento que genera el oleaje, en especial el más energético.[EN]The characterization of the wind field over the sea surface is one of the key driving factors for wave generation. Because of this, it is relevant to assess the main characteristics of meteo stations providing these data for wave generation. Within this context, this paper is not limited to the wind field features in the Delta de l'Ebre area but it also addresses which stations are better to drive the corresponding waves. Particular attention will be paid to storm peaks which are the more relevant events from a meteoceanographic and engineering stand point

Dormición y tipo de suelo como determinantes de la germinación y establecimiento de <i>Chloris berroi</i> en la Pampa Deprimida

Para que las estrategias alternativas de recuperación de ambientes degradados logren con eficacia su objetivo, requieren de un profundo conocimiento de las especies a tratar siendo la germinación un aspecto central de la biología de las especies, información desconocida para Chloris berroi, nativa y potencial regeneradora de ambientes degradados. A fin de contribuir al aporte de dicha información y poner a prueba dos hipótesis formuladas: (1) la dormición de C. berroi se debe a las estructuras que recubren la cariópside e inhiben su germinación durante un cierto período después de la cosecha y (2) el establecimiento de plántulas de C. berroi es afectado por el tipo de suelo, se llevaron adelante dos ensayos: (1) evaluó el efecto que la remoción de glumas y glumelas ejerce sobre la germinación en semillas de C. berroi con dos tiempos de almacenamiento (2 y 8 meses) y sembradas sobre tres suelos distintos (dos Natracualf típicos de estepas de halófitas contiguas pero con diferentes historias en el manejo del pastoreo (continuo/rotativo) y un Argiudol Vértico de una pradera húmeda de mesófitas con pastoreo rotativo) y (2) para evaluar la capacidad de establecimiento de la especie sobre cada suelo.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Pastizal pampeano: “del mar de pasto” descripto por Darwin a la actualidad : Lectura del tiempo en un espacio

El pastizal pampeano, como todo pastizal, tiene una estructura (representada por el número de especies, la cobertura de esas especies y cuanto queda de suelo desnudo) y un funcionamiento (dado por la productividad y el ciclado de nutrientes) que lo define. Esto da un aspecto definido del pastizal Pampeano, que es como se lo aprecia en la actualidad. ¿Pero siempre fue así?Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Dormición y tipo de suelo como determinantes de la germinación y establecimiento de <i>Chloris berroi</i> en la Pampa Deprimida

Para que las estrategias alternativas de recuperación de ambientes degradados logren con eficacia su objetivo, requieren de un profundo conocimiento de las especies a tratar siendo la germinación un aspecto central de la biología de las especies, información desconocida para Chloris berroi, nativa y potencial regeneradora de ambientes degradados. A fin de contribuir al aporte de dicha información y poner a prueba dos hipótesis formuladas: (1) la dormición de C. berroi se debe a las estructuras que recubren la cariópside e inhiben su germinación durante un cierto período después de la cosecha y (2) el establecimiento de plántulas de C. berroi es afectado por el tipo de suelo, se llevaron adelante dos ensayos: (1) evaluó el efecto que la remoción de glumas y glumelas ejerce sobre la germinación en semillas de C. berroi con dos tiempos de almacenamiento (2 y 8 meses) y sembradas sobre tres suelos distintos (dos Natracualf típicos de estepas de halófitas contiguas pero con diferentes historias en el manejo del pastoreo (continuo/rotativo) y un Argiudol Vértico de una pradera húmeda de mesófitas con pastoreo rotativo) y (2) para evaluar la capacidad de establecimiento de la especie sobre cada suelo.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Dormancy and soil type as determinant for germination and establishment of Chloris berroi in the Flooding Pampa

En los pastizales halófitos de la Pampa Deprimida la historia pastoril habría inducido deterioros en la diversidad florísticos y propiedades edáficas. La recuperación de las especies nativas de alto valor forrajero constituye una valiosa estrategia para la regeneración forrajera del sistema. Ello requiere un profundo conocimiento de los aspectos ecológicos de estas especies que, en el caso de Chloris berroi, nativa y potencial regeneradora de ambientes degradados, es desconocid. En este trabajo evaluamos dos hipótesis: (1) la dormición de C. berroi se debe a las estructuras que recubren la cariópside e inhiben su germinación durante un cierto período después de la cosecha y (2) el establecimiento de plántulas de C. berroi es afectado por el tipo de suelo. Realizamos dos ensayos: uno evaluó el efecto de la remoción de glumas y glumelas sobre la germinación en semillas de C. berroi con dos tiempos de almacenamiento (2 y 8 meses) y sembradas sobre tres suelos distintos (dos Natracualf típicos de estepa de halófitas contiguas pero con diferentes historias en el manejo del pastoreo (continuo/rotativo) y un Argiudol Vértico de una pradera húmeda de mesófitas con pastoreo rotativo). El segundo evaluó la capacidad de establecimiento de la especie sobre cada suelo. La remoción de la cubierta seminal promovió significativamente la germinación solo en las semillas de menor tiempo de almacenamiento. El tipo de suelo no afectó la germinación, en tanto, el establecimiento de plántulas se redujo significativamente sobre el Natracualf bajo pastoreo continuo. Los resultados sugieren que efectivamente las cubiertas seminales inducirían dormición por algunos meses (< 8). El pastoreo rotativo favorecería la preservación de C berroi en las comunidades halófitas y su ausencia en las comunidades vegetales correspondiente a suelos Argiudol vértico no respondería a cuestiones edáficas.In halophytic grassland of the Flooding Pampa, domestic grazing might have induced losses in floristic diversity as well as in soil properties. The recovery of native species with high forage value is a valuable strategy for the system regeneration. This requires a thorough understanding of the ecology of the target species, unknown for Chloris berroi, a native and potential regenerative of degraded environments. We tested two hypotheses: (1) C. berroi dormancy is due to the seed covers that inhibit their germination for a certain interval after harvest; and (2) C. berroi plants, during their germination, are affected by soil type. We carried out two essays: the first evaluated the effect that removal glumes exerted on the seed germination of C. berroi with two storage periods (2 and 8 months) and seeded on three different soils (two typical Natracual´s halophyte steppes adjacent but different stories in grazing management (continuous/rotational) and Vertic Argiudol a wet meadow mesophytes with rotational grazing). The second evaluated the ability of each soil property. The removal of the seed cover alone significantly promoted germination in seeds with lower storage period. Soil type hasn´t affected germination; meanwhile, seedling establishment was significantly reduced on Natracualf under continuous grazing. Results suggest that effectively C. berroi´ seminal covers induce dormancy for a few months (<8). Rotational grazing would promote preservation of C. berroi in halophyte communities and their absence in vegetal communities corresponding Argiudol vertic soil, would not be for edaphic issues.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Sucesión post clausura al pastoreo en pastizal halófito : Cambios florísticos y edáficos y su relación

La reinstalación de especies nativas en pastizales degradados es una valiosa herramienta para su recuperación forrajera. Su efectiva aplicación requiere de información sobre la relación entre las especies y el estado de salud del suelo. Aquí se presenta la hipótesis que en los ambientes halófitos del pastizal de la Pampa Deprimida (estepas de halófitas) existe la relación que a mayor presencia de Chloris berroi (Chl) hay una mejor condición edáfica. Se partió de 96 censos florísticos con muestras de suelo, en estepas con diferentes manejos del pastoreo. Se encontró que en las estepas con alta cobertura de Chl. aumentaba la materia orgánica (MO), disminuía el pH y la conductividad eléctrica (Ce) del suelo. Contrariamente a lo encontrado con Distichlis sp. (Dis), cuya mayor presencia se correspondía con suelos de pH más alcalinos, con mayores Ce y con menos MO. Nuestros resultados sugieren que las estepas dominadas por Chl. indicarían estados edáficos más saludables.The reinstallation of native species in degraded grassland is a valuable recovery strategy, for better implementation is key information from these species and its relationship with the system and their status. Here the hypothesis that halomorphic environments in the Depressed Pampa grasslands (steppes of halophytes) there is a relationship that a more presence of Chloris berroi better soil condition. It began with a base of 96 floristic samples with soil samples at sites with different management of grazing. It was found that in steppes whit high Chl. coverage increasing the organic matter (OM), decreased the pH and electrical conductivity (Ce). Contrary to what was found with Distichlis sp., whose main presence matched to more alkaline soils and higher (Ce) and less (MO). This suggests that the steppes dominated by Chl. would indicate successional stages more favorable condition, related to better soil condition.Eje: A2: Paisajes, Territorios y AgroecologíaFacultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Pastizal pampeano: “del mar de pasto” descripto por Darwin a la actualidad : Lectura del tiempo en un espacio

El pastizal pampeano, como todo pastizal, tiene una estructura (representada por el número de especies, la cobertura de esas especies y cuanto queda de suelo desnudo) y un funcionamiento (dado por la productividad y el ciclado de nutrientes) que lo define. Esto da un aspecto definido del pastizal Pampeano, que es como se lo aprecia en la actualidad. ¿Pero siempre fue así?Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale