Impacts of sea level rise in Ria de Aveiro lagoon during 21st century

Abstract

A Ria de Aveiro é uma laguna mesotidal pouco profunda localizada na costa Noroeste de Portugal. Vários estudos mostram que a sua origem e evolução morfológica está associada a oscilações climáticas que induziram flutuações locais no nível médio do mar. Uma recente análise de dados registados no marégrafo da Ria de Aveiro revelou um aumento do nível médio do mar à entrada da laguna. Este trabalho tem como objectivo avaliar o impacto do aumento do nível médio do mar na hidrodinâmica da laguna e na morfodinâmica da sua embocadura durante o século XXI. Para avaliar esse impacto foi aplicado o modelo morfodinâmico MORSYS2D previamente implementado e calibrado para a Ria de Aveiro. Foram feitas projecções locais do aumento do nível médio do mar para o período 2071-2100 relativamente ao período de referência1980-1999, para diferentes cenários SRES desenvolvidos pelo IPCC. As projecções revelaram um aumento do nível médio do mar entre 0.25 m para o cenário B1 e 0.34 m para o cenário A2. Os resultados dessas projecções foram utilizados para forçar o modelo morfodinâmico MORSYS2D. Os resultados obtidos a partir do MORSYS2D permitiram calcular o balanço sedimentar e o prisma de maré em algumas secções da laguna, identificando regiões com tendência erosiva e outras com tendência para sedimentação. Em geral, o transporte residual de sedimentos na laguna faz-se em direcção ao mar, no entanto os sedimentos tendem a ficar depositados na laguna, devido ao fraco transporte de sedimentos existente na embocadura. Com o aumento do nível médio do mar verifica-se uma tendência para o aumento da acreção na laguna face à situação actual. Esperam-se também mudanças na hidrodinâmica da laguna resultantes do aumento do nível médio do mar. Estima-se um aumento do prisma de maré à entrada da laguna de cerca de 28% para o cenário A2 e 22% para o cenário B1, em relação ao prisma de maré calculado para o presente nível médio do mar.

ABSTRACT: Ria de Aveiro is a shallow mesotidal lagoon located in the northwest coast of Portugal. Various studies show that its origin and morphological evolution are associated with climate variability that induces local fluctuations in mean sea level. Analysis of recent tide gauges recorded data of Ria de Aveiro revealed a mean sea level increase on the mouth of this lagoon. The purpose of this study is to evaluate the impact of mean sea level rise in the lagoon hydrodynamics and inlet morphodynamics during the 21st century. To assert this impact, the morphodynamic model MORSYS2D, previously implemented and calibrated for Ria de Aveiro lagoon, was applied in this study. Projections of local sea level rise for the period 2071-2100 relative to 1980- 1999, for different SRES scenarios developed by IPCC were made. The projections revealed an increase in the mean sea level between 0.25 m under scenario B1 and 0.34 m under scenario A2. These sea level rise projections were used to force the MORSYS2D model. From the MORSYS2D results were compute the sediment balance and the tidal prism at some lagoon sections and detected regions with eroding and accreting trends. In general the transport of sediments in the lagoon is seaward, however the sediments tend deposite inside the lagoon, due to the weak sediment transport at the mouth. The increase in sea level suggests an increase of the accretion of sediments in the lagoon when compared with actual conditions. Changes in the hydrodynamics of the lagoon are expected, as a result of the increase in mean sea level. In this study it is only analysed the tidal prism evolution. It is estimated an increase in tidal prism at the mouth of about 28% for scenario A2, and 22% for scenario B1, relative to tidal prism for the present mean sea level.