Multi-sensor analysis to study turbidity patterns in the Guadalquivir estuary

Abstract

[EN] A detailed study of the mechanisms generated through the turbidity plume and its variability at the Guadalquivir estuary has been carried out with remote sensing and in situ data. Several sensors with different characteristics have been required (spatial, temporal and spectral resolution), thereby providing information for a multi-sensor analysis. The main objective was to determine the water quality parameters (suspended solids and chlorophyll) and implement the methodology to define the empirical and semi-analytical algorithms from satellite data (MODIS, METIS, Deimos-1). The processes occurred in the estuary and adjacent region have been examined identifying those involved in the different variability scales. The forcings associated with rainfall and discharge from Alcalá del Río dam in addition to the climatic NAO index control seasonal and inter-annual fluctuations, while tide effects (semi-daily and fortnightly cycles) modulate the plume at the mouth throughout the year with significant variability. Special emphasis is focused on diagnosing the role of these mechanisms on the continental shelf ecosystems, constituting a powerful tool for the water quality management and coastal resources.

[ES] En este trabajo se ha realizado un estudio detallado de los mecanismos que se desarrollan a través de la generación de la pluma de turbidez en la desembocadura del estuario del Guadalquivir, determinando su variabilidad mediante el uso conjunto de técnicas de teledetección y datos in situ. La investigación que se aborda ha requerido el uso de numerosos sensores con diferentes características (resolución espacial, temporal y espectral), proporcionando de esta manera información para realizar un análisis multisensor. El principal objetivo ha sido describir los parámetros de calidad de las aguas (sólidos en suspensión y clorofila) e implementar la metodología para generar los algoritmos empíricos y semianalíticos a partir de datos satelitales de distinta índole (MODIS, MERIS, Deimos-1). Se han exami-nado los procesos que acontecen en el estuario y región adyacente caracterizando los patrones espacio-temporales e identificando los agentes implicados en las diversas escalas de variabilidad. El forzamiento océano-meteorológico asociado a las precipitaciones, las descargas de la presa de Alcalá del Río y el índice climático NAO controlan las fluctuaciones estacionales e inter-anuales, mientras que el efecto de la marea (ciclo semi-diario y quincenal) en la desembocadura modula la pluma de turbidez a lo largo de todo el año, exhibiendo una variabilidad significativa. Se hace un especial énfasis en diagnosticar el papel que tienen dichos procesos de turbidez sobre los ecosistemas en el entorno de la plataforma continental y golfo de Cádiz, constituyendo, de tal manera, una potente herramienta para los programas de gestión integral de calidad del agua y de los recursos litorales.