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 Salinity patterns adjustment to climate change in Ria de Aveiro
Please use this identifier to cite or link to this item http://hdl.handle.net/10773/9743

title: Salinity patterns adjustment to climate change in Ria de Aveiro
other titles: Ajustamento dos padrões salinos a mudanças climáticas na Ria de Aveiro
authors: Vargas, Catarina Isabel Coelho
advisors: Dias, João Miguel Sequeira Silva
Vaz, Nuno Alexandre Firmino
keywords: Ciências do mar
Sistemas lagunares: Ria de Aveiro (Portugal)
issue date: 2012
publisher: Universidade de Aveiro
abstract: Ria de Aveiro lagoon is a complex shallow water system located in the northern coast of Portugal. The interaction between tides and river flow, in particular the significant freshwater contribution from Vouga river for most of an average year, induces longitudinal salinity gradients, justifying Ria de Aveiro classification as a typically estuarine environment. The adjustment of saline patterns induced by climate change may have consequences in the ecological equilibrium of this environment. Saline intrusion due to SLR and river flow decrease may induct saline stress in the fertile lowlying lands of Baixo Vouga and saline intrusion in aquifers. In this context, this study intends to answer to the question: How do seasonal saline distribution patterns are expected to adjust to climate change in Ria de Aveiro lagoon? Only recently the scientific community began to explore this issue through numerical modeling studies applied to estuarine environments worldwide. The MOHID 2D numerical model was used to simulate reference and future scenarios. The numerical grid used was updated with 2012 data and includes low lying adjacent lands, so that marginal flooding could be simulated. The hydrodynamic and the salt and heat transport models were calibrated with the RMS errors and Skill values reflecting the good performance of the model in reproducing salt transport processes. As main contributors to water salinity patterns adjustment in an estuarine environment, mean sea level and river flow from main tributaries at wet and dry conditions were adopted as variables of this study. Thus, three Future scenarios for wet (A) and dry (B) conditions were defined: A1 and B1 to evaluate the isolated effect of local SLR projected; A2 and B2 considering the projected changes at daily average river flow of the main tributaries; and A3 and B3 combining SLR and river flow changes projected, therefore, the more realistic ones. Projections for the end of XXI century are based on A2 SRES scenario. It can be concluded that in wet season projected scenarios the increase in saline concentration is more significant than for the dry season ones, being that increase more significant in the lagoon upstream regions. However, in dry season future scenarios the saline intrusion tends to go further inland due to the negligible freshwater inflow projected. The results obtained, in particular: the salinity concentration increase and the salt inland intrusion; the upstream saline increase as consequence of river flow projected reduction; and the larger salinity increase in upper lagoon regions, are in accordance with the ones achieved in the majority of the studies related to SLR impact in estuaries salinity, found in literature. This study could be expanded to other estuarine environments and other variables with influence in ecology of these environments.

A Ria de Aveiro é um complexo sistema estuarino de águas pouco profundas localizado na costa norte de Portugal. A interação entre maré escoamento fluvial, em particular a importante contribuição do Rio Vouga ao longo de um ano médio, induz gradientes longitudinais de salinidade, justificando a classificação da Ria de Aveiro como ambiente tipicamente estuarino. O ajustamento dos padrões salinos induzida por alterações climáticas pode ter consequências no equilíbrio ecológico deste ambiente. A intrusão salina devida à subida do Nível Médio do Mar (NMM) e a redução do escoamento fluvial poderá provocar stress salino nos terrenos férteis do Baixo Vouga e intrusão salina nos aquíferos. Neste contexto, este estudo pretende responder à questão: Como é expectável que os padrões de distribuição salina se ajustem às alterações climáticas projetadas para a Ria de Aveiro? Só recentemente a comunidade científica começou a explorar esta temática através de estudos de modelação numérica aplicados a ambientes estuarinos espalhados pelo mundo. Utilizou-se o modelo numérico MOHID 2D na simulação de cenários de referência e futuros. A malha numérica utilizada foi atualizada com dados de 2012 e inclui zonas baixas adjacentes para que a inundação marginal possa ser simulada. Os modelos hidrodinâmico e de transporte de sal e calor foram calibrados, tendo-se verificado valores de RMS e Skill reveladores da boa performance do modelo na reprodução dos processos de transporte de sal. O NMM e o escoamento fluvial em estação húmida e seca foram adotados como variáveis neste estudo, por serem determinantes no ajustamento dos padrões de salinidade da água num ambiente estuarino. Foram definidos três cenários futuros para condições húmida (A) e seca (B): A1 e B1 para avaliar o efeito isolado da subida projetada do NMM; A2 e B2 considerando as alterações projetadas para o escoamento fluvial médio diário dos principais afluentes; e A3 e B3 combinando a subida do NMM e as alterações projetadas no escoamento fluvial, por conseguinte, mais realistas. As projeções para o final do séc. XXI têm por base o cenário A2 do SRES. Conclui-se que o aumento da concentração salina é mais significativo nos cenários projetados para estação húmida que para os cenários futuros em estação seca, sendo esse aumento mais expressivo nas regiões montante dos canais. No entanto, nos cenários futuros para estação seca a intrusão salina tende a chegar a regiões mais interiores devido aos caudais negligenciáveis projetados. Os resultados obtidos, em particular: o aumento da concentração salina e a intrusão salina; o aumento da salinidade nas regiões mais interiores da laguna em consequência da redução projetada no escoamento fluvial; e o maior aumento da salinidade verificado nas regiões mais interiores, estão em acordo com os resultados obtidos na maioria dos estudos encontrados na literatura, abordando o impacte da subida do NMM na salinidade de estuários. Este estudo poderá ser alargado a outros ambientes estuarinos e a outras variáveis com influência na ecologia destes ambientes.
description: Mestrado em Ciências do Mar e Zonas Costeiras
URI: http://hdl.handle.net/10773/9743
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UA - Dissertações de mestrado
PT Mar - Dissertações de mestrado
Ria - Dissertações de mestrado

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