Un modelo matemático promete salvar las playas de Andalucía tras los temporales usando hasta un 60% menos de arena

Las playas castigadas por los temporales podrían recuperarse de una forma mucho más eficiente y económica gracias a un nuevo modelo matemático desarrollado por investigadores de la Universidad de Cádiz (UCA) en colaboración con la Universidad de Florencia, en Italia. El sistema permite calcular con mucha mayor precisión cuánta arena es realmente necesaria para regenerar un arenal, lo que podría reducir hasta en un 60% la cantidad de sedimento utilizada en estas obras.

La investigación, financiada por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, plantea una alternativa más precisa a los métodos tradicionales utilizados desde hace décadas en ingeniería costera. Hasta ahora, la planificación de estas actuaciones se basaba en el llamado ábaco de James, una fórmula teórica creada en 1975 que estima cuánto volumen extra de arena debe añadirse para compensar la que el oleaje terminará arrastrando mar adentro.

El problema es que este sistema tiende a ser demasiado conservador. En muchos casos se acaba vertiendo mucha más arena de la realmente necesaria, lo que dispara los costes de las regeneraciones y aumenta el impacto ambiental.

Un análisis grano a grano

La gran novedad del nuevo modelo es que analiza la arena con un nivel de detalle mucho mayor. En lugar de aplicar un cálculo general, compara grano por grano la arena original de la playa con la que se pretende aportar.

Si sus resultados se confirman en futuras intervenciones, este modelo podría cambiar la forma en que se regeneran las playas tras los temporales, logrando menos gasto público, menos impacto ambiental y playas más estables

Las playas, explican los investigadores, 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 clave para su estabilidad.

Si la arena aportada es demasiado fina, el oleaje la arrastra rápidamente mar adentro. Si, por el contrario, es demasiado gruesa, puede modificar la pendiente del litoral, alterar la dinámica natural del arenal e incluso afectar al ecosistema costero.

El nuevo modelo analiza el porcentaje de cada tamaño de grano —lo que se conoce como granulometría— para estimar con mayor precisión qué parte del sedimento permanecerá en la orilla y cuál se perderá con el oleaje.

Pruebas en una playa de Cádiz

Para comprobar la eficacia del sistema, el equipo trabajó con arena de la playa de Santa María del Mar, en Cádiz, y con sedimentos procedentes del dragado del puerto de la ciudad.

En el laboratorio separaron las muestras mediante tamices para clasificar los granos según su tamaño y comparar la composición de ambos materiales.

Los resultados fueron reveladores. Cuando la arena utilizada para regenerar la playa tiene una composición muy similar a la original, tanto el método tradicional como el nuevo ofrecen cálculos parecidos. Pero cuando el sedimento es diferente —por ejemplo, más fino— el sistema clásico puede sobreestimar el volumen necesario en más de un 60%.

Menos costes y menor impacto ambiental

Reducir ese margen de error tiene consecuencias directas en el presupuesto de las obras de regeneración, ya que cada metro cúbico de arena transportado y vertido supone un coste elevado.

Según explica el investigador de la UCA Juan José Muñoz Pérez a la Fundación Descubre, ajustar mejor la cantidad de sedimento permite no solo abaratar las actuaciones, sino también respetar mejor la composición natural de las playas y su funcionamiento dinámico.

La herramienta propone un procedimiento sencillo antes de cualquier regeneración: analizar la granulometría de la arena existente en la playa y compararla con la del material disponible para la aportación.

El siguiente paso

El modelo ya ha demostrado su eficacia en laboratorio, pero el reto ahora es comprobar su comportamiento en actuaciones reales de regeneración costera. Esa validación sobre el terreno permitirá afinar aún más los cálculos y convertir esta herramienta en un apoyo habitual para los proyectos de ingeniería litoral.

El estudio, titulado A new and more accurate overfill ratio for beach nourishments and its comparison with James' RA, ha sido publicado en la revista científica Marine Geology y ha contado con financiación de la Junta de Andalucía y del Ministerio de Ciencia e Innovación.