The spatial and temporal variability observed during the last 25 years at Punta Rasa sandspit is studied in this work. Five images Lansat TM (30 m spatial resolution) corresponding to the years 1987, 1994, 2001, 2007 and 2011 were selected in this study. Each one covers an area of 185 km x 172 km but, for this analysis, a smaller area from latitude 36°19´40" to 36°17´08" S and from longitude 56°44´10" to 56°47´25" S was selected. A remarkable retrogression of the sandspit and a gradual widening of the sector located adjacently southward the sandspit was observed by comparison of the selected images. The hypothesis discussed in this work is that such variability would be associated to a change in the wind wave climate which arose a slight change in the long shore wave energy flux and in sand transport. Finally, it is highlighted that the mean sea level rise and the increasing in frequencies and intensities of storm surges in the Río de la Plata could play an important role in the observed erosion.

En este trabajo se estudia la evolución espacio-temporal de la espiga arenosa de Punta Rasa-Punta Médanos durante los últimos 25 años. Se seleccionaron cinco imágenes Lansat TM con resolución espacial de 30 m, correspondientes a los años 1987, 1994, 2001, 2007 y 2011. Cada imagen cubre un área de aproximadamente 185 km x 172 km pero para este trabajo se recortó un área menor comprendida entre las latitudes 36°19´40" y 36°17´08" S y las longitudes 56°44´10" y 56°47´25" S. De la comparación de las imágenes satelitales seleccionadas se pudo observar la decapitación de la espiga arenosa acompañada del progresivo ensanchamiento del sector ubicado adyacentemente al S del extremo distal de la misma. La hipótesis que se discute en este trabajo es que dicha variabilidad estaría asociada a una alteración local del clima de olas el cual trajo aparejado un leve cambio del flujo de energía de olas y del transporte de arena paralelos a la costa. Finalmente, se destaca que el ascenso del nivel medio del mar y el aumento en la frecuencia e intensidad de la onda de tormenta en el Río de la Plata podrían contribuir al aumento de erosión observado.

Na região do Rio de la Plata, o desempenho das reanálises globais do NCEP/NCAR I, NCEP/DOE II, JRA-25 e ERAInterim implementadas como forçantes atmosféricas do modelo SWAN foram quantitativamente acessados através do viés, erro quadrático médio, coeficiente de determinação e inclinação da reta. Estes índices foram obtidos dos parâmetros de ondas observados e simulados (alturas significativas de ondas, período principal e direção). Embora as estimativas estatísticas não mostrem diferenças evidentes para períodos e direções, algumas diferenças notáveis foram obtidas para altura de ondas simuladas, dependendo do vento utilizado. O menor viés para altura significativa (0.22 m) foi obtido quando o SWAM foi forçado com a ERAInterim, enquanto o NCEP/NCAR I (0.16 m) e NCEP/DOE II (0.19 m) forneceram menor erro quadrático médio. A melhor inclinação da reta entre simulação e observação de altura significativa (0.79) foi obtida usando NCEP/DOE II. No período de estudo, o maior episódio de onda registrado na boca do Río de la Plata foi analisado e discutido. Neste evento de condições atmosféricas energéticas o melhor ajuste foi alcançado utilizando os ventos do NCEP/DOE II como forçante. Conclui-se que a base de dados NCEP/DOE II é forçante atmosférica mais adequada para simular alturas significativas de ondas com o modelo SWAN na região estudada.

The performance of NCEP/NCAR I, NCEP/DOE II, JRA-25 and ERA-Interim global databases, implemented as atmospheric forcings of the SWAN model in the Río de la Plata region, was quantitatively tested by calculating the bias, the mean square root error, the determination coefficient and the slope of the line fitted between observed and simulated wave parameters (significant wave height, mean period and direction). Even though statistical estimators showed no evident differences for wave periods and directions some noticeable differences were observed for simulated significant wave heights depending on the forcing used. The lowest bias (0.22 m) was obtained when the SWAN model was forced by ERA-Interim. With regard to the mean square root errors, the lowest values were obtained when NCEP/NCAR I (0.16 m) and NCEP/DOE II (0.19 m) were used as forcing. In addition, the best slope for simulated heights (0.79) was obtained using NCEP/DOE II. Computed determination coefficients for heights, periods and directions were very similar (0.89-0.93) for all the simulations carried out in this study. Energetic and severe wave events were given special consideration. The most energetic wave episode recorded in the Río de la Plata mouth (24 August, 2005) was analyzed and discussed in particular. It was concluded that during energetic atmospheric conditions the best agreement is achieved by implementing NCEP/DOE II as forcing. In the light of these results it is concluded that NCEP/DOE II is the most suitable atmospheric forcing to simulate wave heights with the SWAN model in the Río de la Plata region.

A slight southward shift of the South Atlantic semi-permanent high pressure system and an intensification of the eastern wind at the río de la Plata have been documented by several authors. A mild wind wave height increase has been detected at the Río de la Plata and the adjacent continental shelf, from 1970 to the present, as a consequence of the aforementioned climate variability. The most noticeable increase was observed between the 80’and 90’decades, in good agreement with a general increment of erosion at Samborombón Bay and neighboring areas. The annual mean wave height was investigated using numerical simulations. The highest differences in wind wave heights (0.20 m, 9%) were observed at 34° S - 48° W, approximately. The increase was a little lower (7%) at the continental shelf and the Río de la Plata. The annual mean of the simulated wave height showed significant positive trends at the Río de la Plata mouth, the Uruguayan coast and Mar del Plata. The wind wave energy density (annual mean, averaged at the computational domain) also presented a significant positive trend and a relatively high inter-annual variability. From the analysis concludes that overall the shoreline has retreated about 50 m in the last 49 years at Samborombón Bay.

El corrimiento del anticiclón semipermanente del Atlántico Sur hacia el S y una intensificación de los vientos del E en el río de la Plata ha sido documentada por diversos autores. Como consecuencia de esta variabilidad climática se ha detectado un leve incremento en las alturas de las olas desde 1970 al presente en el río de la Plata y océano adyacente. El incremento más notable se observó entre las décadas del 80’ y 90’ coincidentemente con el incremento de erosión en la bahía Samborombón. La altura de ola media anual se investigó mediante simulaciones numéricas. Las mayores diferencias en alturas (0.20 m, 9%) se observaron en 34° S - 48° O, aproximadamente. En la plataforma continental y en el río de la Plata el incremento fue algo menor (7%). Las medias anuales de las alturas de ola simuladas mostraron tendencias positivas significativas en Mar del Plata, la boca del río de la Plata y la costa Uruguaya. La densidad de energía de olas (media anual, espacialmente promediada) también presentó una tendencia positiva significativa y una relativamente alta variabilidad interanual. Los análisis se concluye que en general la línea de costa en la bahía Samborombón ha retrocedido unos 50 m en los últimos 49 años.

With a length of 300 km and a width that narrows from 220 km at its mouth to 40 km at its upper end, the Río de la Plata is one of the largest estuaries of the world. Its three main tributaries -contributing to a total mean runoff of 22,000 m³ s-1- have different properties and are object of diverse environmental impact due to dissimilar development conditions on their shores. The knowledge of the paths of the plumes of those tributaries along the estuary and their mixing scales is necessary for management purposes. In this paper, advection-diffusion equations for passive tracers are coupled to the three-dimensional Hamburg Shelf Ocean Model and validated by means of a case study. Then, simulations in which each tributary is characterized by a different dye tracer are done for scenarios resulting of the combination of diverse characteristic atmospheric forcing and runoff conditions. The impact of bathymetry and Earth's rotation on plumes paths and mixing is also evaluated. Results indicate that, for mean to low discharge conditions, the path of the waters of the tributaries is in the form of two main plumes. The different water speeds of both tributaries, the presence of a bend immediately after their confluence and the varying geometry and bathymetry of the estuary favor a rapid mixing between the Uruguay and Paraná Guazú-Bravo waters, which then flow along the northern portion of the upper estuary channel. The Paraná de las Palmas waters, instead, occupy the southern shallow region of Playa Honda in the upper estuary and then flow following the southern coast. Downstream Colonia, at the intermediate estuary, the occurrence of another large bend and a change in bathymetric features force the flow to concentrate in the central part of the estuary and favor further mixing between the plumes. For high discharge conditions the northern part of the upper estuary is divided into two regions, one with a larger concentration of Uruguay waters between Oyarvide and Martín García islands and the coast and another with a larger concentration of Paraná Guazú-Bravo waters south of the islands. In this case there is a much larger concentration of Uruguay waters along the northern coast, which might be enhanced if a peak runoff occurs for the Uruguay but not for the Paraná River. These conclusions are consistent with what can be inferred from the conductivity field observed at the intermediate estuary, the bottom sediments distribution and satellite images. Results indicate that even though strong winds can favor the mixing of the plumes, especially along Argentinean coast, they preserve their pattern and the effect of the storms only persists for a few days. For mean runoff, the elapsed time to the arrival of the leading edge of the Paraná de las Palmas, Paraná Guazú-Bravo and Uruguay tracer clouds at Buenos Aires is of around 3, 5 and 7 days, respectively. The elapsed time to the peak concentration of the tracer cloud for a typical mean runoff scenario is of around 20 days at Buenos Aires. For that condition, the flushing times of the upper and upper intermediate estuary are of around 10 and 60 days, respectively. Nevertheless, mixing scales can be half (twice) those values for high (low) runoff conditions.

Con una extensión de 300 km y un ancho que varía entre 220 km en su boca y 40 km en su parte superior, el Río de la Plata es uno de los mayores estuarios del mundo. Sus tres tributarios -que contribuyen con una descarga media total de 22.000 m³ s-1- tienen diferentes propiedades y son objeto de distinto impacto medioambiental debido a condiciones disímiles de desarrollo en sus costas. El conocimiento del camino de las plumas de esos tributarios y sus escalas de mezcla es necesario para propósitos de gestión. En este trabajo, se acoplan ecuaciones de advección-difusión para trazadores pasivos al modelo tridimensional Hamburg Shelf Ocean Model y se las valida por medio de un estudio de casos. Luego se realizan simulaciones en las cuales cada tributario es caracterizado por un trazador diferente para escenarios que resultan de combinar las diversas condiciones características del forzante atmosférico y la descarga. El impacto de la batimetría y la rotación de la Tierra en el camino de las plumas y su mezcla también es evaluado. Los resultados indican que, para condiciones de descarga media a baja el camino de las aguas de los tributarios es en la forma de dos plumas principales. La diferente velocidad del agua en ambos tributarios, la presencia de una curva inmediatamente después de su confluencia y la geometría y batimetría variables del estuario favorecen una rápida mezcla entre las aguas del Uruguay y el Paraná Guazú-Bravo, que luego fluyen a lo largo de la parte norte del estuario superior. Las aguas del Paraná de las Palmas, en cambio, ocupan la región somera de Playa Honda en la porción sur del estuario superior y luego fluyen a lo largo de la costa sur. Aguas abajo de Colonia, en el estuario medio, la ocurrencia de una gran curva y un cambio en las características batimétricas fuerzan al flujo a concentrarse en la parte central del estuario y favorece mayor mezcla entre las plumas. Para condiciones de descarga alta la porción norte del estuario se divide en dos regiones, una con mayor concentración de aguas del Uruguay entre las islas Oyarvide y Martín García y la costa, y otra con mayor concentración del Paraná Guazú-Bravo al sur de dichas islas. En este caso, hay una concentración mucho mayor de aguas del Uruguay a lo largo de la costa norte, característica que podría incrementarse si un pico de descarga ocurre en el Río Uruguay pero no en el Paraná. Estas conclusiones son consistentes que lo que puede inferirse del campo de conductividad observado en el estuario intermedio, con la distribución de sedimentos de fondo y con imágenes satelitales. Los resultados indican que aunque vientos fuertes pueden favorecer la mezcla de las plumas, especialmente a lo largo de la costa argentina, ellas mantienen su estructura y el efecto de las tormentas sólo persiste unos pocos días. Para descarga media, el tiempo de arribo del borde de las nubes de trazadores de los ríos Paraná de las Palmas, Paraná Guazú-Bravo y Uruguay a Buenos Aires es de aproximadamente 3, 5 y 7 días, respectivamente. El tiempo hasta el alcance de la concentración pico de la nube de trazadores para un escenario típico de descarga media es de alrededor de 20 días para Buenos Aires y 60 días para el estuario medio. Para esa condición, el tiempo de lavado en el estuario superior y medio superior es de alrededor de 10 y 60 días. No obstante, las escalas de mezcla pueden ser la mitad (el doble) de esos valores para condiciones de descarga alta (baja).