Matemáticas para salvar las playas: Andalucía desarrolla una nueva solución para frenar la pérdida de arena de Huelva y Cádiz

El último tren de borrascas ha agravado la situación de muchas playas especialmente de las costas de Huelva y Cádiz que han sufrido importantes pérdidas de arena. Se trata de una circunstancia cada vez más frecuente y que por los efectos del cambio climático la estimación es que se acentúe en los próximos años. Especialmente grave es la situación de zonas como Matalascañas o áreas del Campo de Gibraltar.

Por este motivo, la Universidad de Cádiz en colaboración con la de Florencia han lanzado un estudio para elaborar un nuevo modelo matemático que permita la regeneración de las playas y las intervenciones costeras de una forma más ágil y efectiva. Los informes cuentan con el aval de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación.

Cálculo con un método teórico de 1975

Hasta ahora, estos cálculos se realizaban con un método teórico creado en 1975, conocido como el ábaco de James, que estima cuánto volumen adicional de arena debe aportarse para compensar la que previsiblemente se perderá con el oleaje. Sin embargo, esta fórmula puede resultar excesivamente conservadora y lleva a aportar mucha más arena de la realmente necesaria.

El nuevo modelo introduce una novedad clave: compara grano a grano la arena original de la playa con la que se quiere añadir. En lugar de basarse en un cálculo general, analiza el porcentaje de cada tamaño de grano para estimar qué parte del material permanecerá en la orilla y cuál será arrastrado mar adentro.

Las playas no están formadas por un único tipo de arena, sino por una mezcla de tamaños que el mar ha ido seleccionando durante décadas. Ese equilibrio es fundamental para su estabilidad. Si se aporta arena demasiado fina, el oleaje la arrastra con facilidad; si es demasiado gruesa, cambia la pendiente de la playa y puede alterar su dinámica natural e incluso el ecosistema.

En efecto, tras los temporales de invierno, la playa tiende a recuperarse en verano. Sin embargo, la actividad humana y la pérdida de las dunas en el litoral dificultan esa regeneración natural. Esto obliga a realizar aportaciones artificiales de sedimento para recuperar el ancho de la costa antes de la temporada turística.

Proyecto piloto en Santa María del Mar

Para comprobar la eficacia del nuevo modelo, los investigadores trabajaron con arena de la playa de Santa María del Mar, en Cádiz, y con sedimentos procedentes del dragado del puerto de la ciudad. Analizaron ambas muestras en laboratorio, separando los granos por tamaños mediante tamices, y compararon sus proporciones. Los resultados muestran que cuando la arena nueva tiene una composición similar a la original, ambos métodos ofrecen resultados parecidos.

Pero cuando el sedimento es más fino o diferente, el método tradicional puede sobreestimar el volumen necesario en más de un 60 por ciento. El modelo ofrece así una herramienta práctica para planificar futuras actuaciones tras los temporales. Bastaría con analizar la granulometría —es decir, el tamaño del grano— de la playa y del material disponible antes de realizar la aportación.

El siguiente paso será aplicar este sistema en regeneraciones reales para comprobar sobre el terreno si las estimaciones se ajustan a la arena que permanece en la orilla tras el oleaje. Esta validación permitirá afinar aún más la herramienta y consolidarla como apoyo técnico en proyectos de ingeniería costera.

El estudio, titulado ‘A new and more accurate overfill ratio for beach nourishments and its comparison with James' RA’ publicado en Marine Geology ha sido financiado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía y fondos propios de la Universidad de Cádiz, con el apoyo del Ministerio de Ciencia e Innovación.