Quando um litoral sofre erosão maciça, como um furacão destruindo uma praia e seus ambientes próximos, ele precisa se reconstruir - contando com a resiliência de suas estruturas costeiras naturais para começar a se recompor de uma maneira que lhe permita sobreviver aos próximos grandes fenômenos que surgirem.

Drs. Orencio Duran Vinent, professor assistente, e Ignacio Rodriguez-Iturbe, Distinto Professor Universitário e Wofford Cain Chair I Professor, no Departamento de Engenharia Oceânica da Texas A&M University, estão investigando a resiliência de ilhas barreira e dunas costeiras após eventos de águas altas e tempestades. Ao fazer isso, eles estão ajudando engenheiros e pesquisadores a avaliar a vulnerabilidade das paisagens costeiras.

Suas descobertas completas foram publicadas como artigos relacionados no Proceedings of the National Academy of Sciences intitulado "Estrutura probabilística de eventos que controlam a recuperação pós-tempestade das dunas costeiras" e "Dinâmica estocástica da elevação da ilha barreira".

"Se você entende como as dunas crescem, então você pode agir, por exemplo, em termos de vegetação ou barreiras artificiais, para proteger o litoral, "Rodriguez-Iturbe disse." Mas você não pode proteger ou gerenciar, nesse caso, dunas e ilhas barreira se você não entender primeiro a dinâmica que está ocorrendo. "

Em geral, existem dois tipos de eventos de águas altas ao longo da costa:desastres naturais como furacões e tsunamis, que causam ondas que devastam a costa, e menores ondas de tempestade, que não causam danos em larga escala, mas ainda afetam o ambiente costeiro. Como Duran Vinent explicou, são estes menores, eventos de rotina que controlam a resiliência pós-tempestade das dunas e ilhas barreira que desempenham um papel fundamental na proteção das comunidades costeiras, absorvendo parte do impacto das ondas.

"Esses eventos não são realmente fortes o suficiente para erodir completamente uma duna madura, mas eles são fortes o suficiente para impedir que alguém cresça em primeiro lugar após uma tempestade que corrói as dunas e o ecossistema de vegetação, " ele disse.

Com aquilo em mente, a equipe de pesquisa primeiro estudou a estrutura e as propriedades desses eventos menores de águas altas em todo o mundo, utilizando boias e outros dados para calcular características como a elevação da praia, subida das ondas e nível de água para analisá-los.

Suas descobertas foram duplas:primeiro, eles confirmaram que os eventos de maré alta acontecem aleatoriamente e sem relação uns com os outros. Então, a equipe descobriu que os eventos de águas altas em todo o mundo compartilhavam as mesmas características gerais e tinham a mesma frequência típica por ano com uma determinada intensidade quando medidos no nível da praia.

"Isso significa que podemos realmente dizer algo sobre o tamanho típico dessas inundações incômodas ou o tamanho e frequência típicos de eventos que afetam a recuperação do ambiente costeiro, "Duran Vinent disse." Independentemente da localização, temos uma descrição unificada. E isso simplifica muito o trabalho dos formuladores de políticas ou gerentes, porque eles não precisam de cálculos complexos. "

A equipe pegou suas informações recém-descobertas e as aplicou para desenvolver um modelo que determinaria a elevação de uma ilha barreira e, em última análise, se uma duna seria capaz de ter sucesso ou não. Adicionalmente, este modelo fornece uma ferramenta valiosa na reconstrução de linhas costeiras que foram destruídas e deterioradas ao longo do tempo, pois dá aos engenheiros uma maneira de ver a altura que uma duna ou ilha barreira precisa ter para evitar inundações frequentes e, portanto, garantir a sobrevivência do ecossistema.

"A dinâmica entre os eventos de águas altas e a geomorfologia das ilhas barreira é complicada porque o impacto de qualquer evento de águas altas depende do tamanho das dunas, "Rodriguez-Iturbe disse.

"E então, enquanto a duna está crescendo, você tem esses eventos de pico interrompendo aleatoriamente seu crescimento, "Duran Vinent disse." Isso significa que há uma competição entre a frequência do evento de alta erosão hídrica e a velocidade com que a duna está crescendo. "

Esta competição se tornou a base de sua equação analítica desenvolvida para determinar se uma duna seria ou não capaz de vencer, mapear matematicamente em quais condições uma ilha barreira seria resiliente ou vulnerável.

As dunas nas ilhas barreira são de vital importância, Duran Vinent explicou, porque eles evitam que eventos de água rompam a ilha e protegem a vegetação na parte de trás da ilha de inundações, permitindo o crescimento de um conjunto diversificado de vegetação que, de outra forma, é intolerante à água do mar.