The coastal risk landscape application on the Catalan coast

Coastal zones concentrate an elevated number of values both natural and socio-economic, making them very vulnerable to the potential effects of natural hazards. Therefore, effective risk management requires a holistic analysis in which the multiple components that determine risk are taken into account. This has been addressed with use of The Coastal Risk Landscape concept, which can be defined as the integrated risk of coastal areas resulting from the action and interaction of natural and/or human induced hazards on existing values and assets. A methodology to assess coastal erosion and flood risk at a regional scale is presented using an integrated analysis of the main processes associated to forcings that induce erosion and flooding at different temporal scales (episodic, medium and long-term) as well as an analysis of the socio-economic consequences. This has been framed within the Source-Pathway-Receptor-Consequences (SPRC) model, in which the "pathway" has been adapted to represent each hazard by considering the different related processes acting at different timescales. To this end, each component (process) is first evaluated individually and classified into an intensity scale which allows an integration and comparison of their relative importance along the coast. An intensity scale associated with erosion components (episodic, medium and long-term) has been defined considering how the beach is affected, in terms of providing recreation and protection functions. Then, selected variables are used to assess the flooding components (flash floods, marine floods and inundation by sea level rise), related to the characteristics of their processes, and classified into an intensity scale.This permits an assessment of their individual contribution in order to analyse their relative contribution to the total risk. The consequences of erosion and flooding have been determined separately taking into account the most relevant impacts. In the case of erosion, socio-economic values of the two coastal functions analysed have been considered. Then, the erosion components are combined in a risk matrix, providing risk values for different coastal management targets (i.e. recreation and protection). In the case of flooding, the consequences are assessed by characterising the values at exposure based on an indicator that encompasses five categories (land use, population and social vulnerability, transport system, business settings and utilities). The total risk is expressed as the combination of the hazard and the exposure. All of this is integrated at a management scale, represented by the municipality. This methodology has been applied to 219 km of beaches along the Catalan coast (NE Spanish Mediterranean). Results obtained indicate that despite the generally good condition of the coast to provide recreation and protection functions at present, a future projection at 2035, which considers the medium and long-term erosion components (background erosion+ SLR-induced erosion), shows an increase in the risk to provide such functions. Thus, most of the municipalities with a tourism focus will be unable to support a recreational use, and the Maresme comarca will barely provide the required level of protection by 2035 year. Moreover, episodic flood components (marine and flash flooding) can be considered the most relevant along the coast, with generally medium risk values. The long-term flood component (SLR) only affects low-lying areas, with the Ebro delta being the most important. Results indicate that the Maresme comarca is the most sensitive region to storm-induced components in the Catalan coast.Las zonas costeras concentran un elevado número de valores tanto naturales como socio-económicos que las hacen muy vulnerables a los efectos potenciales de los riesgos naturales. Por ello, para llevar a cabo una gestión adecuada del riesgo se requiere un análisis holístico en el que se tengan en cuenta las múltiples componentes que determinan el riesgo. Esto se ha abordado con el uso del concepto de El Paisaje del Riesgo Costero, que puede definirse como el riesgo integrado de las zonas costeras del resultado de la acción e interacción de los riesgos naturales y/o humanos inducidos sobre los valores y bienes existentes. La tesis presenta una metodología para la evaluación del riesgo de erosión e inundación costera a escala regional en el que se considera el análisis integrado de los principales procesos asociados a forzamientos que inducen erosión e inundación a diferentes escalas temporales (episódica, medio y largo plazo) así como un análisis de sus consecuencias socio-económicas. Esto se ha enmarcado dentro del modelo Source-Pathway-Receptor-Consequence (SPRC) en el cual el "pathway" se ha adaptado para representar cada riesgo considerando los diferentes procesos relacionados que actúan a diferentes escalas temporales. Para ello, cada componente (proceso) es evaluada individualmente y clasificada en una escala de intensidad que permite la integración y comparación de su importancia relativa a lo largo de la costa. La escala de intensidad para las componentes de erosión (episódica, medio y largo plazo), se consideran en terminos de como se ve afectada la playa para proveer la funcion de recreación y protección. Para la inundación, se utilizan diferentes variables que permiten caracterizar y evaluar cada una de sus componentes (riadas, inundación marina e inundación por la subida del nivel del mar SNM) clasificandolas en una escala de intensidad. Esto permite la evaluación de la contribución individual así como la relativa al riesgo final. Las consecuencias de erosión e inundación se determinan por separado teniendo en cuenta sus impactos más relevantes. En el caso de erosión, se consideran valores socio-económicos de las dos funciones costeras analizadas. Luego, las componentes de erosión se combinan en una matriz de riesgo, que proporcionan valores del riesgo para diferentes objetivos de gestión costera (i.e. recreación y protección). En el caso de la inundación, las consecuencias se evalúan mediante la caracterización de valores en exposición basados en un indicador que abarca cinco categorías (usos del suelo, población y vulnerabilidad social, sistema de transportes, negocios y servicios públicos). El riesgo total se expresa como la combinación de la amenaza y el valor de exposición. Todo ello es integrado a una escala adecuada de gestión, representada por el municipio. Esta metodología se ha aplicado a 219 km de playas a lo largo de la costa catalana (NE Mediterráneo español). Los resultados obtenidos indican que a pesar del buen estado general de la costa para proveer las funciones de recreación y protección en la actualidad, considerando una proyección futura para el año 2035 con las componentes de erosión a medio y largo plazo (erosión de base+erosión por SLR) el riesgo para proveerla se incrementa sustancialmente. Así, los municipios que en la actualidad tienen un desarrollo basado en el turismo, tendrán problemas para proveer un uso recreativo, y en la comarca del Maresme difícilmente se podrá proporcionar el nivel requerido de protección para el 2035. Además, las componentes episódicas de la inundación (riadas e inundación marina) pueden ser consideradas las más relevantes a lo largo de la costa con valores en general de riego medio. La componente de inundación a largo plazo (SNM) solo tiene efectos en costas bajas, siendo el delta del Ebro el más importante. Los resultados indican la comarca del Maresme como la región más sensible a las componentes provocadas por tormentas en la costa catalana