Development of a methodology to obtain climate change projections of coastline evolution considering multiple time and spatial scales in an uncertainty context
RESUMEN: En esta tesis doctoral se establece un marco para el análisis de impactos costeros compatible con los condicionantes computacionales y de escala impuestos por el cambio climático y orientado hacia una mejor estimación del riesgo y hacia el diseño de estrategias de adaptación efectivas. Para ello, se desarrolla un modelo de evolución de la línea de costa basado en la física de los procesos y enriquecido por datos mediante asimilación. Una vez validado, el modelo se usa para pronosticar la respuesta de un tramo costero considerando la incertidumbre asociada al oleaje y al nivel del mar futuros. Esas proyecciones de la línea de costa se emplean a su vez para actualizar la morfología costera y obtener proyecciones de inundación que incorporan el efecto de la erosión. Finalmente, se desarrolla un nuevo modelo capaz de resolver de forma acoplada la evolución de la línea de costa y la morfología costera aplicable a diferentes configuraciones incluidas playas con corales, vegetación y estructuras antrópicas.ABSTRACT: In this PhD thesis, a coastal impact modelling framework that fulfills the computational and scale constraints imposed by climate change and oriented to produce better risk estimates and designing effective adaptation strategies, is established. To this end, a novel physics-based and data-assimilated shoreline evolution model is built. Once validated, the model is used to forecast the shoreline response considering climate-related uncertainty associated to future waves and water levels. Next, the shoreline projections are employed to update the nearshore morphology and to obtain erosion-enhanced flooding projections. Finally, a novel model capable of jointly resolving the shoreline evolution and the complete coastal morphology applicable to most of the sandy coastal settings worldwide including beaches protected by coral reefs, vegetation or man-made structures; is developed
