Recibido: 20/12/2024
Aceptado: 11/04/2025
Disponible en línea: 20/05/2025
Publicado: 31/07/2025

REVISTA DE TELEDETECCIÓN
Asociación Española de Teledetección
(2025) 66, 23093
ISSN 1133-0953
EISSN 1988-8740
https://doi.org/10.4995/raet.2025.23093

Evolución tridimensional del frente dunar de la playa de l’Auir (2008-2022)

Carlos Cabezas-Rabadán ^*1,2, Javier Estornell ¹, Manon Navarro-Leblond³, Jaime Almonacid-Caballer ¹, Josep E. Pardo-Pascual ¹

¹ Grupo de Cartografía Geo-Ambiental y Teledetección (CGAT-UPV), Departamento de Ingeniería cartográfica, geodesia y fotogrametría, Universitat Politècnica de València. Camí de Vera, s/n. 46022 València. Spain.

² Bordeaux, CNRS, Bordeaux INP, EPOC, UMR 5805, F-33600 Pessac, France.

³ Universitat Politècnica de València. Camí de Vera, s/n. 46022 València. Spain.

Resumen: Las dunas son espacios interrelacionados con las playas que presentan un elevado dinamismo y un gran interés ambiental y social. Su estudio a grandes escalas espaciales y temporales se encuentra limitado por la dificultad de obtener datos altimétricos precisos de forma eficiente. Su caracterización tridimensional resulta de gran interés para cuantificar los cambios sedimentarios y analizar el conjunto del sistema playa-duna, para lo que las técnicas de teledetección juegan un papel crucial. Los vuelos LiDAR, junto al reciente desarrollo métodos fotogramétricos de reaprovechamiento de fotografías aéreas, permiten la obtención de series históricas de datos tridimensionales de alta precisión del frente costero. Se ha caracterizado la evolución del frente dunar de la playa de l’Auir, en Gandia (Valencia), a partir de cambios volumétricos y caracterización morfométrica derivada de perfiles tomados, a su vez, sobre 9 modelos digitales de superficie entre 2008 y 2022. Los resultados muestran una fase de importantes ganancias sedimentarias durante el periodo 2009-2015 (más de 12 000 m³), la cual parece asociada a un periodo de relativamente baja intensidad en los temporales costeros. Posteriormente, y pese a la alternancia de ligeras ganancias y pérdidas de sedimento en la playa emergida entre los MDS anuales, el frente dunar se encuentra en una fase de estabilidad y ligeras ganancias, presentando una ganancia neta de cerca de 26 000 m³ para el conjunto del periodo 2008-2022. A diferencia de otros cordones dunares de la costa valenciana, el sector de l’Auir no se ha visto erosionado de forma asociada al temporal Gloria en enero de 2020. El análisis aporta información morfológica de gran interés para la caracterización el estado sedimentario de la playa de l’Auir y monitorizar sus cambios, lo que demuestra el potencial de esta técnica de percepción remota para suministrar datos de gran precisión y con gran cobertura espacial y temporal.

Palabras clave: monitorización costera, evolución dunar, morfología costera, modelos digitales de elevación, LiDAR, fotogrametría.

3D evolution of l’Auir Beach foredune (2008-2022)

Abstract: Dunes and beaches are highly dynamic and interrelated spaces of great environmental and social interest. Their study at large spatial and temporal scales is limited by the difficulty of obtaining accurate altimetric data efficiently. Their three-dimensional characterisation is of great interest for quantifying sedimentary changes and analysing the beach-dune system, for what the remote sensing techniques might play a key role. LiDAR flights together with the recent development of photogrammetric methods for the reuse of aerial photographs make it possible to obtain highly accurate historical series of three-dimensional data of the coastline. The evolution of the dune front of l’Auir beach in Gandia (Valencia) has been characterised from 9 digital surface models between 2008 and 2022 based on volumetric changes and morphometry of cross-shore profiles. The results show a phase of significant sedimentary gains during 2009-2015 (more than 12 000 m³), which appears to be associated with a period of relatively low intensity in coastal storms. Subsequently, and despite the alternation of slight gains and losses of sediment on the emerged beach between the annual SDMs, the dune front is in a phase of stability and slight gains, presenting a net gain of about 26 000 m³ during 2008-2022. In contrast to other dune ridges along the coast, it is worth noting that the dune front is in a phase of stability and slight gains, and it has not been eroded associated with Storm Gloria. The analysis provides morphological information of great interest for characterising the sedimentary state of l’Auir Beach and monitoring its changes, demonstrating its potential to provide highly accurate data with large spatial and temporal coverage.

Key words: 3D coastal monitoring, foredune erosion, coastal morphology, digital elevation models, LiDAR, photogrammetry.

1. Introducción

Las dunas presentan una morfología muy cambiante, cuyo dinamismo se encuentra íntimamente relacionado con la playa emergida y las condiciones oceanográficas (Jackson y Nordstrom, 2011). Los cordones dunares crecen a partir de la arena acumulada en la playa emergida y pueden devolver sedimento a la misma tras tormentas costeras. Así, los sistemas dunares presentan un gran valor para las sociedades costeras al constituir una barrera de protección natural frente a eventos de temporal (Gómez-Pina et al., 2002) ya que protegen los asentamientos costeros, y desempeñan un papel clave en la recuperación y evolución costera (Suanez et al., 2012). Al mismo tiempo, constituyen un elemento enormemente apreciado por los usuarios de las playas debido a sus valores paisajísticos (Pérez-Hernández et al., 2021). Por otra parte, las dunas presentan un papel ecosistémico de gran importancia en el que se desarrolla una biocenosis de organismos especializados a las complejas y particulares condiciones de estos entornos de frontera (Carter, 1988), y contribuir en funciones como la recarga de acuíferos costeros (Balaguer-Huguet y Roig-Munar, 2016) y el reciclado de nutrientes (Malavasi et al., 2013).

Tal y como ocurre con el resto de los hábitats costeros, gran parte de los ecosistemas dunares se encuentran degradados o han sido destruidos (Sanjaume y Pardo-Pascual, 2011), con gran énfasis en el Mediterráneo (Sanò et al., 2010). Factores como cambios de uso del suelo y la urbanización costera, proyectos de estabilización dunar, disminución de disponibilidad de sedimentos y el cambio climático se incluyen entre las causas típicas de afección al dinamismo natural de estos espacios (Gao et al., 2020; Martínez et al., 2013; Román-Sierra et al., 2004, Vallés et al., 2011).

Ante este escenario erosivo, el monitoreo costero se ha vuelto fundamental para una gestión eficiente que garantice la sostenibilidad física de las playas. Esto requiere, entre otras acciones, conocer la evolución de la morfología de las dunas y la cuantificación de los cambios volumétricos. Diferentes autores han afrontado la caracterización del estado y la evolución de la morfología de las playas y dunas. En muchos casos, estos estudios se basan en datos adquiridos mediante técnicas que requieren trabajar sobre el terreno como los levantamientos topográficos (Baptista et al., 2008) o, más recientemente, la adquisición de datos con láser escáner terrestre (Grohmann et al., 2020; Hilgendorf et al., 2021) o drones (Bañón et al., 2019; Duo et al., 2021; Pagán et al., 2019; Pardo-Pascual et al., 2021), lo que limita su aplicación a entornos locales y momentos puntuales. Para superar estas limitaciones, en las últimas décadas, las nuevas técnicas de teledetección han ofrecido importantes avances en la caracterización de la morfología costera y han permitido extraer información detallada sobre grandes áreas. Ejemplo de esto es la extracción automática de la línea de costa (Vos et al., 2023) o de la línea de vegetación (Grottoli et al., 2021) a partir de imágenes satelitales, lo cual permite caracterizar la respuesta de las playas a eventos disruptivos (Cabezas-Rabadán et al., 2024) y a lo largo de diferentes décadas (Briceño-de-Urbaneja et al., 2024). Sin embargo, el dinamismo de las playas también tiene lugar sobre espacios como el cordón dunar. Así, la cuantificación de variaciones de volumen de sedimento debe considerar tanto la playa emergida como, al menos, el frente dunar.

La caracterización tridimensional (3D) de las playas sigue siendo relativamente escasa debido a la complejidad y coste de los procesos necesarios para obtener datos altimétricos. Para dar respuesta a esta cuestión, dos técnicas aparecen con la capacidad de cubrir grandes territorios, incluyendo así los cordones dunares. La primera y más estandarizada es el LiDAR aéreo (Lillesand y Kiefer, 1994; Lerma et al., 2019; Rodríguez-Santalla et al., 2021). Pese a que muchos países ofrecen diversas coberturas a partir de LiDAR aerotransportado, éstas son limitadas a lo largo del tiempo. Como complemento, encontramos el potencial brindado por las técnicas fotogramétricas. Así, diversos estudios han mostrado recientemente que es posible obtener Modelos Digitales de Superficie (MDS) con precisión suficiente para caracterizar el dinamismo de estos espacios (Contreras-de-Villar et al., 2023) en ciertos tramos costeros mediante el uso de fotografías aéreas históricas y con software basado en técnicas de Structure from Motion (SfM) (Aguilar et al., 2013, Bañón et al., 2019; Carvalho et al., 2020; Grottoli et al., 2021). El desarrollo de estos métodos permite reaprovechar las series anuales de fotografías aéreas adquiridas por organismos oficiales para la creación de MDS con unas precisiones similares a las alcanzadas en los datos LiDAR (Almonacid-Caballer et al., 2025; Pardo-Pascual et al., 2024).

La información tridimensional obtenida a partir de la teledetección permite el análisis del dinamismo sedimentario en el sistema playa-duna mediante la aplicación de diversas técnicas (Bourke et al., 2009). Así, la identificación de elementos como el pie o la cresta de la duna (Grohmann et al., 2020; Zarnetske et al., 2015) permite obtener indicadores del estado dunar como su altura promedio o su posición relativa a lo largo de perfiles perpendiculares a la costa (Conery et al., 2020; Hilgendorf, 2021; Laporte-Fauret et al., 2019) lo que, a su vez, permite cuantificar desplazamientos a lo largo de los mismos. Asimismo, disponer de modelos 3D en fechas diferentes posibilita comparar el volumen de sedimentos en la totalidad del sistema, identificar las áreas de deflación y acumulación, y realizar balances sedimentarios (Vallejo-Villalta et al., 2009).

La aplicación de estas técnicas de monitorización remota de alta precisión tiene especial interés para los cordones dunares valencianos al encontrarnos en un contexto erosivo a nivel regional especialmente llamativo (Pardo-Pascual et al., 2022, Cabezas-Rabadán et al., 2019a, 2019b). En concreto, la playa de l’Auir (Gandia) se encuentra en la mitad sur del golfo de Valencia, un fragmento de costa históricamente acumulativo que en las últimas décadas ha visto alterada enormemente su dinámica sedimentaria por las intervenciones antrópicas (Cabezas-Rabadán et al., 2025; Chapapría y Peris, 2021). Concretamente, la playa estudiada presenta una elevada importancia por sus valores naturales al constituir uno de los pocos sistemas dunares bien desarrollados que siguen existiendo en la mitad sur del Golfo de Valencia (Pardo-Pascual et al., 2021) y cuyo cordón dunar y características paisajísticas constituye uno de sus principales atractivos (Cabezas-Rabadán et al., 2019c).

El presente trabajo propone aplicar fuentes de datos de teledetección de forma novedosa para caracterizar la evolución tridimensional del frente dunar de la playa de l’Auir (Gandia, Valencia) a lo largo de varios años (entre 2008 y 2022). Posteriormente se discutirá la evolución del sector en su contexto regional teniendo en cuenta las condiciones oceanográficas existentes.

2. Zona de estudio

2.1. Localización y características geomorfológicas

El trabajo se focaliza en un segmento costero de 1800 m en la playa de l’Auir en el extremo norte del municipio de Gandia, al sur de la provincia de Valencia (Figura 1). Esta playa se encuentra al sur de la desembocadura del río Xúquer (Cullera) que actúa como la principal fuente de aprovisionamiento sedimentario de todo este tramo (Sanjaume y Pardo-Pascual, 2004). Este hecho ha determinado que, históricamente, todo este tramo tuviera un claro superávit sedimentario que favoreció el desarrollo de una amplia restinga y la formación de varias alineaciones dunares, alguna de las cuales ha sido históricamente desmantelada para ser ocupadas por cultivos (Sanjaume y Pardo-Pascual, 2004). Actualmente, la alineación dunar existente se extiende 7,3 km de los que aquí se estudiarán los últimos 1,8 km, entre la desembocadura del río Vaca, en el límite municipal con Xeraco, y la playa Norte de Gandia, cuyo borde meridional queda flanqueado por el puerto de este municipio. Los diques del puerto de Gandia tienen un papel clave en la evolución de este tramo dado que atrapan y paralizan el sedimento que las corrientes longitudinales costeras arrastran debido a que todo el sector presenta una clara deriva litoral hacia el sur (Sanjaume y Pardo-Pascual, 2004). Este hecho provoca que La playa de l’Auir se encuentre en un tramo claramente acumulativo y esté formada por arena fina y dorada, con partículas de entre 0,2 y 0,3 mm de tamaño (Cabezas-Rabadán et al., 2019b). Debido a la riqueza ecológica y ecosistémica, aparecen catalogados distintos hábitats de interés comunitario. Este espacio está incluido en la Red Natura 2000 como Lugar de Interés Comunitario (LIC), declarado hoy en día como Zona de Especial Conservación (ZEC) ‘ES5233038 Dunes de la Safor’, y en el catálogo de Zonas Húmedas de la Comunidad Valenciana (https://mediambient.gva.es).

Las dunas se extienden a lo largo de la totalidad del frente costero de la zona estudiada, presentando una anchura predominante de 60-70 metros en la mayoría de los tramos. El perfil longitudinal es regular y continuo, salvo en los accesos peatonales, donde el cordón dunar se reduce. En el perfil transversal, las dunas se alinean paralelas a la orilla en un patrón típico de sistemas dunares costeros progradantes, desde las formaciones más recientes hasta las más antiguas. Este sistema dunar continúa hacia el norte hasta la playa de Tavernes de la Valldigna, donde su anchura disminuye hasta desaparecer en algunos puntos, mientras que hacia el sur la ocupación humana lo ha hecho desaparecer.

2.2. Características oceanográficas

En este tramo costero, la marea astronómica rara vez supera los 20 cm de altura (Cabezas-Rabadán et al., 2019b), y el oleaje suele ser moderado, con olas cuya altura significante (Hs) no sobrepasa habitualmente los 1,5 m (Figura 2). Sin embargo, en condiciones meteorológicas adversas, el nivel del mar puede experimentar aumentos significativos. Este es el caso de episodios como el temporal Gloria (20 de enero de 2020), en el que la boya oceanográfica del puerto de Valencia registró una altura de ola significante de 8,67 m (Pardo-Pascual et al., 2022). Los oleajes más intensos provienen principalmente del ENE y, en menor medida, del NE (Figura 3A). Esta dinámica, combinada con la orientación de esta costa, ha favorecido históricamente el transporte sedimentario longitudinal hacia el sur (Pardo-Pascual et al., 2021). Por su parte, el régimen de vientos es bidireccional, alternando principalmente entre los vientos del W (los más mayoritarios) y del WNW y aquellos procedentes del ESE (Figura 3B).

Durante el periodo analizado, diferentes temporales costeros afectaron a la zona de estudio. Los eventos más destacados fueron identificados de acuerdo con la altura de ola significante, aplicando el método de picos sobre un umbral (Peaks over threshold, POT) empleado habitualmente para la caracterización de temporales costeros (e.g., Dorsch et al., 2008; Ferreira y Soares, 1998). Así, se estableció un umbral de 1,42 m basado en una probabilidad de ocurrencia del 5%, considerando aquellos eventos con una duración mínima de 12 horas y, al menos, cinco días de separación entre ellos. Con el objetivo de poder comparar la magnitud y el potencial erosivo de los eventos, el índice de Dolan y Davis (1994) fue calculado para cuantificar la intensidad relativa de las tormentas combinando la máxima altura de ola significante (Hs_max) y su duración (D) mediante la fórmula: $\mathrm{I}={\mathrm{Hs}}_{max}^2\cdot \mathrm{D}$, donde I se expresa en m²h. La duración se calculó sumando las horas en las que la altura de ola superó el umbral, y Hs_max correspondió al valor máximo registrado durante cada temporal (Tabla 1).

3. Material y métodos

3.1. Datos de partida

Para este estudio, se ha partido de un conjunto de nueve ficheros de nubes de puntos 3D (Tabla 2), tres de ellos obtenidos mediante tecnología LiDAR aeroportado (2008, 2009 y 2015) y seis mediante técnicas de fotogrametría aplicadas sobre fotografías aéreas adquiridas en diferentes años (2017-2022) por el Instituto Cartográfico Valenciano (ICV, https://icv.gva.es/es/). Las nubes de puntos correspondientes a los años 2009 y 2015, pertenecientes al Plan Nacional de Ortofotografía aérea (PNOA), se adquirieron a través del Centro de Descargas del Instituto Geográfico Nacional (IGN). Por su parte, los modelos Digitales de Superficie fueron derivados en el seno del grupo de Cartografía GeoAmbiental y Teledetección (CGAT-UPV) mediante fotogrametría a partir de fotografías aéreas, siguiendo la metodología descrita por Almonacid-Caballer et al. (2025) que permiten obtener precisiones altimétricas comparables a las de los vuelos LiDAR (0,15 - 0,30 m). El proceso parte de fotografías aéreas de 25 cm/píxel, con un solapamiento longitudinal mayor al 60% y del 30% en sentido transversal. Asimismo, se dispone de puntos de control mediante la identificación de puntos invariables en el tiempo sobre las ortofotografías anuales del ICV. La cota de esos puntos de control se obtiene de un MDS generado a partir de los datos LiDAR de 2015. El proceso fotogramétrico posterior se realiza con la herramienta Metashape Photoscan, incluyendo las etapas de enmascaramiento de las zonas acuáticas, la orientación de las imágenes, su georreferenciación mediante los puntos de control, la generación de los mapas de profundidad y la triangulación ulterior para obtener cada MDS anual. Tal y como demuestran Almonacid-Caballer et al. (2025), estos modelos aún pueden ser refinados para mejorar su intercomparabilidad. Para ello, el resultado obtenido se compara frente a posiciones invariantes, como son puntos del terreno situados sobre los ejes de las carreteras de la zona y se cuantifica el sesgo (residuo) de cada posición. Tomando todos los residuos medidos se genera un modelo de residuos con el que se corrige el modelo fotogramétrico original, lográndose así una modelización tridimensional más precisa.

La medida de error de cada uno de los MDS (definida como el error medio cuadrático en la Tabla 2) se ha definido comparando la altura de puntos invariantes (no usados para la modelización) medidos en fuentes documentales diferentes. En el caso de los modelos procedentes de LiDAR, la comparación se ha hecho frente a datos tomados mediante técnicas DGNSS. En el caso de los modelos procedentes de técnicas fotogramétricas se ha comparado frente al MDS procedente de los datos LiDAR de 2015.

3.2. Metodología

Para calcular los MDS a partir de los datos LiDAR, se aplicó en primer lugar un proceso de filtrado para eliminar puntos con valores de elevación anómalos. A partir de los ficheros filtrados se calcularon MDS con un tamaño de píxel 1×1 m. Estos procesos se realizaron a partir del software FUSION (McGaughey, 2023) integrado en QGIS (3.34.11). Las zonas de estudio, frente de duna y zona de playa emergida se caracterizan por presentar escasa vegetación y de poca altura por lo que no es necesario aplicar ninguna operación adicional a la nube de puntos 3D para extraer los puntos pertenecientes al suelo.

Para analizar los cambios que ha habido en la zona del frente de duna se siguieron dos metodologías: una volumétrica y una morfométrica. La primera de ellas consistió en calcular diferencias de volúmenes de arena entre los periodos 2009-2008 (2009 menos 2008), 2015-2009, 2017-2015, 2019-2018, 2020-2019, 2021-2020, 2022-2021 y 2022-2008. Para ello, en primer lugar, fue necesario delimitar la zona del frente dunar (Figura 1). Su borde más alejado a la costa se obtuvo a partir de la digitalización de la línea del frente de duna del año 2008, año en el que se observó esta línea más tierra adentro. Esta línea coincidiría con la divisoria del frente de duna de este año. Por su parte, el borde del polígono más cercano a la orilla se digitalizó siguiendo los postes de protección de la duna existentes en la zona de estudio (Figura 4A). En algunos casos, se observó que la duna había sobrepasado estos postes. En estos casos, se modificó esta línea midiendo puntos adicionales que se tomaron como puntos pertenecientes a la base de la duna con un equipo GNSS Leica Zeno FLX 100. Para el cálculo de los volúmenes, se calcularon las diferencias entre los diferentes MDS en cada periodo de análisis. Estas imágenes se convirtieron a formato punto y mediante una selección por atributos se seleccionaron los puntos con diferencias mayores y menores a 0. Estas operaciones se realizaron con el programa ArcGIS 10.2 (ESRI, 2013). Para cada conjunto de puntos, se sumaron los valores y, teniendo en cuenta el tamaño de píxel (1×1 m), el resultado de la suma fue el valor del volumen. Es importante indicar que el cálculo de volumen no ha tenido en consideración las variaciones que quedan dentro del límite de detección (Tabla 2) ya que no es posible asegurar que se haya producido cambios. Dicho límite ha sido definido por la precisión altimétrica expresada mediante el error medio cuadrático, RMSE (coincidente con la desviación típica en los modelos gestionados) y, dado que se comparan dos fechas concretas, siempre se toma el valor de error más alto de las dos, para que la estimación del cambio volumétrico sea más robusta. En el caso de los MDS procedentes de fotogrametría, el error está obtenido frente al MDS derivado de LiDAR de 2015 (que también tiene su propio error), por lo que se ha hecho una nueva estimación de error como la suma cuadrática del RMSE de este modelo (LiDAR) y el de cada MDS fotogramétrico. Posteriormente se calcularon las diferencias entre los MDS de todos los periodos analizados y se generó un mapa con esta información. Al mismo tiempo, también se calcularon diferencias de volúmenes en la zona de playa emergida para los mismos periodos de análisis que el caso anterior. Para ello, fue necesario definir un nuevo polígono. La delimitación del borde más alejado a la costa coincidió con la línea de la zona del frente dunar, definida a partir de los postes de protección y los datos medidos en campo. Para definir el borde más cercano al mar se superpusieron todos los MDS de la serie de datos y se digitalizó la línea más cercana al mar en la que había información de elevación en todos los MDS del periodo de análisis. En este caso no se consideró el MDS de 2008 dado que no se disponía de información de la parte norte de playa.

En cuanto a la segunda metodología utilizada para analizar los cambios en el frente de duna, se generaron 18 perfiles homogéneamente distribuidos (aproximadamente cada 100 m) a lo largo de la playa (Figura 1) sobre los que se realizó una caracterización morfométrica. Estos perfiles tuvieron como puntos de inicio las intersecciones con un camino paralelo a la costa (tierra adentro fuera de la zona dunar) estable durante el periodo analizado, y como punto final el límite de la zona del frente de duna más cercano a la orilla. En algunos casos, esta distancia de 100 m de separación fue diferente para evitar zonas de paso y áreas en las que el frente de duna no presentaba una estructura bien definida. Para cada perfil y periodo de análisis se definió la elevación del frente de duna con diferentes estadísticos (promedio, máximo, mínimo y la desviación estándar), a la vez que se midió la distancia desde el inicio de cada perfil hasta el punto de máxima cota (Figura 4B). Para cada periodo definido por un par de fechas (MDSs) a analizar, y para cada perfil, se calculó la diferencia de estos dos parámetros: cambios de cota de la cresta de la duna, y desplazamiento de posición de la cresta del frente dunar.

A pesar de que la acción de los temporales costeros puede verse reflejada a corto plazo y de forma directa sobre el pie de la duna (Van Gent et al., 2008), en este trabajo no se ha realizado una caracterización empleando el pie de la duna. La subjetividad e inexactitud en la identificación de parámetros como el pie de duna ha sido señalada previamente en la literatura (Wernette et al., 2018), y también se ha evidenciado en l’Auir debido a la presencia de un perfil sin cambios abruptos de pendientes.

Con respecto a la influencia de las características oceanográficas sobre el comportamiento dunar, se analizó la relación entre el oleaje y la morfología de la duna. Para ello, una vez definidos los parámetros morfométricos y volúmenes asociados a cada MDS y sus variaciones a lo largo del tiempo se exploró su relación con los episodios de oleaje más significativos registrados a lo largo del periodo de estudio (ver Tabla 1).

4. Resultados

Se describen cambios volumétricos, cambios morfométricos de la duna a nivel transversal, y se analizan estos cambios en el contexto de condiciones oceanográficas en que tienen lugar.

4.1. Cambios volumétricos

La disponibilidad de datos tridimensionales a lo largo del tiempo ha permitido analizar la variación de volumen de sedimento en la zona del frente de duna de la playa de l’Auir. Así, entre los años 2008 y 2022 ha habido un incremento de 25095 m³ de arena (Tabla 3, Figura 5a). Cabe resaltar un incremento de arena en la mayoría de los periodos analizados exceptuando los años 2009-2008, con un descenso de –919 m³ (Figura 5b); entre los años 2021 y 2020, de –172 m³ y; en el último periodo analizado, 2021-2022, con un valor de –81 m³ (Figura 5h). En el periodo de análisis se puede destacar el incremento de volumen entre los años 2009 y 2015 (12 005 m³) (Figura 5c), lo que representa casi la mitad del volumen total acumulado. También fueron significativos los incrementos de volumen entre 2015 y 2017 con 6262 m³ (Figura 5d) y entre los años 2019 y 2020 con un total de 3300 m³ (Figura 5f).

Al analizar los cambios de volumen de arena en la zona de playa, se ha observado también, aunque con menor magnitud, un aumento de volumen de 2646 m³ en el periodo analizado (Tabla 3). En esta zona de análisis, se han alternado periodos de pérdida y de ganancia de arena. Así, los periodos 2015-2009, 2018-2017 y 2021-2019 presentaron valores positivos de volúmenes, siendo la acumulación más significativa la correspondiente al primero de estos periodos con 4883 m³. Este incremento máximo coincidió con el observado en la zona del frente de duna. Los periodos 2017-2015, 2019-2018 y 2022-2021 fueron periodos en los que se observaron valores negativos de volúmenes. En estos casos hay que destacar el periodo 2019-2018 con un valor de –1715 m³. Cuando se consideran ambas zonas de análisis se observa que, en 4 de los periodos analizados hay una coincidencia de comportamiento del cambio positivo. En contraste, los periodos 2017-2015, 2019-2018 y 2021-2020 presentaron volúmenes con signo opuesto en ambas zonas.

4.2. Caracterización morfométrica

La identificación de la cresta del frente dunar en diferentes perfiles perpendiculares a la línea de costa ha permitido caracterizar su cota y su posición a lo largo del tiempo, así como cuantificar sus cambios entre los diferentes periodos analizados. En cuanto a la cota de la cresta del frente dunar se puede observar cómo, en promedio, ésta presenta valores cercanos a los 4 m (Tabla 4). El año 2008 presentó el menor promedio de cotas (3,9 m), así como la cota mínima por perfil (3,4 m) y una variabilidad entre perfiles relativamente baja (desviación estándar de 0,2 m). Por su parte, el año 2009, el frente dunar presenta valores similares tanto de cota promedio (4,0 m) como de variabilidad entre perfiles (0,2 m). En contraste, 2015 es el año con el promedio de cota más elevado (4,3 m), las cotas máximas y mínimas más altas (4,8 m y 3,8 m respectivamente) y la mayor diversidad entre perfiles (0,3 m). En 2017 el frente dunar presenta tanto una cota promedio (4,1 m) como valores máximos y mínimos absolutos (4,5 m y 3,6 m, respectivamente) ligeramente inferiores. A partir de este momento las elevaciones de la cresta de la duna parecen estabilizarse, con escasas variaciones tanto en sus valores promedio (manteniéndose entre los 4,2 m y 4,2 m) como con lo que respecta a los máximos y mínimos absolutos.

Además de los valores de elevación del frente dunar, en este apartado se van a describir los resultados obtenidos con relación a las diferencias entre las elevaciones máximas del frente dunar en los perfiles digitalizados considerando los periodos de análisis: 2022-2008, 2009-2008, 2015-2009, 2017-2015, 2018-2017, 2019-2018, 2021-2019, 2021-2020, 2022-2021. Además, se van a comentar los resultados de los incrementos de distancias entre los puntos iniciales de un conjunto de perfiles al punto de elevación máxima del frente de dunar para cada periodo analizado.

En el caso de las diferencias de elevaciones máximas, se obtuvo una diferencia media de 0,3 m en el periodo 2008-2022 (Tabla 5). Entre los periodos analizados, el valor máximo fue 0,3 m en el periodo 2015-2009, lo que coincide con el mismo periodo de mayor volumen de arena descrito en los párrafos anteriores. Todas las diferencias fueron positivas exceptuando los periodos 2017-2015 y 2022-2021 con valores de –0,2 m y –0,1 m, respectivamente. También se puede destacar que el promedio de las diferencias fue cercano a 0 entre los años 2018 y 2021, lo que indica cierta estabilidad en las cotas máximas del frente de dunas durante este periodo. Durante este intervalo de tiempo también se observó que las desviaciones típicas de las diferencias de cotas fueron las menores de todo el periodo analizado.

Por lo que se refiere al análisis de la posición del frente de duna, hay que destacar un desplazamiento medio hacia el mar de 1,8 m en el periodo analizado (Tabla 6). Este incremento no fue uniforme en toda la serie de datos analizados. Así, los periodos con mayor desplazamiento de la línea del frente de duna tuvieron lugar durante los periodos 2009-2008 y 2015-2009 con valores de 0,6 m y 1,4 m, respectivamente. Los periodos 2019-2020 y 2020-2021 presentaron también incrementos positivos, aunque de menor magnitud con valores de 0,3 m y 0,2 m, respectivamente. También se observaron valores negativos en la serie de datos analizados destacando los periodos 2018-2017 y 2022-2021, ambos con valores de –0,3 m. Con relación al análisis de los valores de desviaciones típicas se puede resaltar que los primeros tres periodos de análisis (2009-2008, 2015-2009, 2017-2015) fueron los que presentaron valores más altos frente al resto de años analizados lo que puede indicar entre qué periodos los cambios tuvieron una variación de mayor calado.

4.3. Interacción de la morfología dunar con las condiciones oceanográficas

Con respecto a la influencia de las características oceanográficas sobre el comportamiento dunar, se ha analizado la relación entre el oleaje (ver Figura 2, Tabla 1) y la morfología de la duna. Así, se puede observar que la intensidad media anual de las tormentas registradas a lo largo del periodo de estudio describe un patrón que guarda cierta correspondencia con la cota media de la cresta del frente dunar (Figura 6). De este modo, en 2015 tiene lugar el crecimiento más abrupto de la cresta de la duna registrado a lo largo de la serie, el cual coincide con un episodio de baja intensidad en los temporales (265,9 m²h). Este crecimiento contrasta con el descenso registrado en 2017 (alcanzando los 4,11 m), asociado a un aumento de intensidad en los temporales (532,1 m²h). En 2018 tiene lugar una nueva elevación de la cresta, que alcanza los 4,2 m, asociada nuevamente a un periodo de baja intensidad (312,7 m²h). Por el contrario, los valores de intensidad relativamente elevada registrados a partir de 2019 (por encima de los 600 m²h y con un máximo de 748,7 m²h en 2020) no se traducen en descensos significativos de la elevación de la cresta, aspecto que será comentado en la discusión.

5. Discusión

El dinamismo sedimentario de las costas tiene lugar, no sólo sobre la playa emergida, sino también sobre otros espacios como el cordón dunar. Por ello, la caracterización de la evolución tridimensional de las dunas constituye un gran avance para la comprensión del dinamismo de las costas sedimentarias. Disponer de una serie histórica tan completa (siete modelos entre 2008 y 2022) de datos tridimensionales de alta precisión obtenidos mediante técnicas de teledetección es algo realmente novedoso. El desarrollo de metodologías fotogramétricas como la propuesta por Almonacid-Caballer et al. (2025) permite extraer información tridimensional de fotografías aéreas históricas de disposición pública adquiridas originalmente para otros usos. Esto permite obtener Modelos Digitales de Superficie (MDS) con precisión suficiente para analizar cambios de volumen del frente dunar, con que complementar los modelos derivados de vuelos convencionales LiDAR. Frente a los vuelos LiDAR, los levantamientos topográficos tradicionales, las técnicas de láser escáner terrestre y los vuelos con dron pueden ofrecer una mayor versatilidad para realizar una adquisición de datos con mayor frecuencia con los que caracterizar en detalle el dinamismo de las dunas (Andrews et al., 2002). Sin embargo, estas técnicas quedan restringidas al análisis puntual de segmentos costeros reducidos (Duo et al., 2021) al tratarse de técnicas in-situ que requieren un gran consumo de tiempo. En contraposición, la nueva metodología sustentada en la reutilización de vuelos fotogramétricos históricos, cuyo propósito original no era el de derivar información altimétrica, resulta el complemento perfecto y de coste razonable, en tanto que se trata de reprocesar información existente, ahorrando la adquisición de nuevos datos, para enriquecer las series de datos tridimensionales derivadas de los vuelos LiDAR ya existentes en las costas españolas. Esto aumenta la robustez y aplicabilidad de estas series de datos, así como los análisis evolutivos y retrospectivos que se pueden derivar (Almonacid-Caballer et al., 2025).

Las metodologías de teledetección aplicadas en este trabajo han permitido generar modelos 3D de alta precisión altimétrica, lo cual es de especial interés para caracterizar el frente dunar en costas mediterráneas. En estos entornos, las dunas, así como sus cambios, presentan menores magnitudes que en otros entornos más energéticos y con mayor disponibilidad de sedimentos, por lo que disponer de una elevada precisión en su caracterización (como en este caso del orden de 20 cm) resulta esencial para un correcto análisis de su estado y dinamismo. En el caso de l’Auir, se trata de un frente dunar ligeramente acumulativo a lo largo del periodo 2008-2022, destacando la importante acumulación entre 2009 y 2015 que continua o incluso aumenta el ritmo de crecimiento hasta 2017 y, sobre todo, la fuerte acumulación registrada entre 2019 y 2020 (Figura 7). En ese intervalo de 6 años, se evidencia una acumulación significativa de arena tanto en la playa emergida como, de manera más significativa, en el frente dunar, la cual aparece reflejada tanto en los volúmenes de sedimento (cerca de 5000 y 12 000 m³ de ganancia respectivamente, ver Tabla 3 y Figura 5) como en la elevación y posición de la cresta del frente dunar (aumentando 0,3 m y desplazándose 1,4 m hacia el mar, ver Tabla 4-6). Esta etapa progradante coincide con un descenso en la intensidad media de las tormentas registradas tanto durante el año 2015 como en años anteriores, destacando el año 2014 por ser el que presenta los valores de intensidad media más bajos (80,8 m²h) de la serie histórica analizada. De este modo, la cresta muestra un recrecimiento y un desplazamiento hacia el mar, y destaca que este aumento de altura va asociado a una mayor heterogeneidad entre los diferentes perfiles. La acumulación, aparentemente asociada a una distribución del sedimento menos homogénea a lo largo de la zona estudiada, podría explicarse por un proceso señalado por diversos autores. Según este proceso, la llegada de sedimentos generaría acumulaciones no uniformes que se redistribuyen en los años posteriores y, finalmente, se estabilizan (Davidson-Arnott, 2019; Dean, 2002). Así, posteriormente, tanto el cordón dunar de l’Auir como la playa emergida parecen entrar en una etapa de mayor estabilidad en la que la cresta de la duna presenta menores desplazamientos y cotas más homogéneas. En ésta, los cambios de volumen de sedimento son moderados. Así, aunque la playa alterna periodos de pérdidas y ganancias, el frente dunar presenta ganancias para la práctica totalidad de los años (aunque de magnitud sustancialmente inferior al periodo 2009-2015).

La tendencia ligeramente acumulativa del cordón dunar de l’Auir registrada en los últimos años contrasta con el contexto erosivo de las playas del Golfo de Valencia (e.g., Pardo-Pascual et al., 2022, Cabezas-Rabadán et al., 2019a, 2019b). La tendencia de l’Auir va en línea con el análisis de líneas de costa extraídas de satélite realizado por Cabezas-Rabadán et al., 2019b que observaron acreción durante el periodo 2009-2014. La respuesta al temporal Gloria en enero de 2020, el más intenso ocurrido en la serie histórica analizada, contrasta con la respuesta erosiva sobre las playas en otros segmentos costeros valencianos. Así, sectores localizados más al norte, como las playas del Saler y al norte del cabo de Cullera experimentaron importantes pérdidas tanto en la playa emergida como en el frente dunar (Almonacid-Caballer et al., 2024a; Pardo-Pascual et al., 2024). Por su parte, las playas localizadas justo al sur del puerto de Gandia también registraron la pérdida de volúmenes significativos de sedimento asociado a este temporal (Almonacid-Caballer et al., 2024b). El sector de l’Auir, al norte del puerto de Gandia (un obstáculo al transporte longitudinal de sedimento), podría haber actuado durante los episodios recientes de alto hidrodinamismo como receptor de la arena erosionada en sectores más al norte. Por otra parte, la diferente respuesta a los temporales en los últimos años podría ir en parte ligada al mejor estado de conservación de la vegetación dunar con respecto a otros frentes dunares cercanos (Albertos et al., 2010), lo que aportaría estabilidad frente a la acción oceanográfica.

Los resultados demuestran cómo el dinamismo de las playas tiene lugar en gran parte sobre el frente dunar, y evidencian que la respuesta de la playa emergida y las dunas no siempre es la misma. Aunque la información bidimensional aportada por otras técnicas de teledetección, como la definición de las líneas de costa, pueda ser suficiente para representar tendencias y cambios a corto plazo (e.g., Cabezas-Rabadán et al., 2024, 2025; Vos et al., 2023), el volumen de sedimento almacenado en las dunas supone una cantidad nada desdeñable que debe ser tenida en cuenta por los gestores. De este modo, la cuantificación de variaciones de volumen de sedimento debe considerar tanto la playa emergida como, al menos, el frente dunar. Este trabajo el análisis ha sido circunscrito a las zonas de frente de duna y zona de playa emergida, las cuales presentan escasa vegetación que, cuando aparece, presenta una densidad y un porte muy bajo. Así, su influencia en las variaciones de elevación registradas por la arena y, por tanto, en los resultados de este estudio, se asumen como mínimas. En cualquier caso, el aumento o descenso de la densidad y porte de la vegetación existente a lo largo del tiempo puede haber influido en los resultados obtenidos. La metodología seguida en este trabajo aplicada a otros segmentes costeros en que la vegetación sea más abundante, así como espacios más interiores a la duna primaria, implicarían presumiblemente la detección de vegetación y requerirían un tratamiento añadido para poder disponer de información altimétrica fiable del sedimento. Respecto a la aplicación de esta metodología en nuevos espacios, cabe recordar que, pese a ser puntera en el contexto de las técnicas remotas de caracterización altimétrica (de aproximadamente 0,1-0,3 m), resulta más baja que las técnicas GNSS, y puede ser insuficiente para cuantificar los cambios más sutiles que pueden darse en estos espacios.

La capacidad de extraer información altimétrica con precisión comparable a la derivada del LiDAR mediante la reutilización de vuelos fotogramétricos históricos —una solución económicamente viable—, llena el vacío causado por la ausencia o la disponibilidad limitada de datos tridimensionales. Así, una metodología como la presentada en este trabajo puede suponer una gran complementariedad a las técnicas bidimensionales mediante la aportación de información clave para poder realizar una evaluación robusta del estado sedimentario de la costa.

6. Conclusiones

La combinación de técnicas de LiDAR aerotrasportado y técnicas de fotogrametría reaprovechando fotografías aéreas permite obtener series de MDS de gran precisión, capaces de cuantificar cambios morfométricos y volumétricos en el sistema playa-duna en costas mediterráneas. La aplicación de estas técnicas sobre la playa de l’Auir ha permitido caracterizar con detalle los cambios del frente dunar. Los resultados evidencian que, tras una fase de importantes ganancias sedimentarias durante el periodo 2009-2020, el frente dunar se encuentra en una fase de estabilidad en los dos últimos años.Los resultados muestran que, en playas apoyadas sobre una barrera al transporte sedimentario, los temporales costeros de mayor magnitud pueden dar lugar a un aumento del volumen de arena disponible en el sistema playa-duna, lo que facilitaría el crecimiento del frente dunar. Asimismo, resulta destacable cómo, a diferencia de otros cordones dunares de la costa valenciana, el sector de l’Auir no se ha visto erosionado de forma asociada al temporal Gloria en enero de 2020.

Este tipo de análisis, sustentado por información tridimensional como el presentado en este trabajo, puede suponer una gran complementariedad a técnicas bidimensionales y aportar información clave para poder realizar una evaluación robusta del estado sedimentario de la costa, con el potencial de cubrir grandes periodos de tiempo y segmentos de costa de forma precisa. Esto constituye un gran avance para la comprensión del dinamismo de las costas sedimentarias lo que permitiría, a su vez, analizar en mayor detalle el impacto de temporales y constituir una importante herramienta de apoyo a los gestores costeros.

7. Agradecimientos

Este estudio se ha beneficiado de los fondos del proyecto SIMONPLA del programa Thinkinazul del MCIN con fondos de la Unión European - Next GenerationEU (PRTR-C17.I1) y de la Generalitat Valenciana; del contrato CIAPOS/2023/394 con financiación de la Generalitat Valenciana y del Fondo Social Europeo Plus. Agradecemos al Institut Cartogràfic Valencià por las fotografías aéreas y datos auxiliares con las que se han obtenido los MDS.

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To cite this article: Cabezas-Rabadán, C., Estornell, J., Navarro-Leblond, M., Almonacid-Caballer, J., Pardo-Pascual, J.E. 2025. 3D evolution of l’Auir Beach foredune (2008-2022). Revista de Teledetección, 66, e23093. https://doi.org/10.4995/raet.2025.23093

* Corresponding author: carcara4@upv.es