Publication
Coastal hazards assessment and sustainable management in Essaouira (Morocco): hydrogeological, hydrological, geophysical, geomorphological, and geotechnical approaches
| datacite.subject.sdg | 04:Educação de Qualidade | |
| datacite.subject.sdg | 13:Ação Climática | |
| datacite.subject.sdg | 15:Proteger a Vida Terrestre | |
| dc.contributor.advisor | Tindade, Jorge | |
| dc.contributor.advisor | Bougadir, Blaid | |
| dc.contributor.advisor | Bchari, Fátima El | |
| dc.contributor.author | Khouz, Abdellah | |
| dc.date.accessioned | 2025-08-05T10:07:35Z | |
| dc.date.available | 2025-08-05T10:07:35Z | |
| dc.date.issued | 2024-05-11 | |
| dc.date.submitted | 2025-08-05 | |
| dc.description | Tese de Doutoramento em Sustentabilidade Social e Desenvolvimento, realizada em regime de cotutela entre a Universidade Aberta e a Universidade Cádi Ayyad, em Marraquexe (Marrocos), apresentada à Universidade Aberta | |
| dc.description.abstract | A província de Essaouira, no litoral de Marrocos, enfrenta um conjunto complexo de riscos naturais e induzidos pelo homem. Em resposta a estes desafios, foi efetuado um estudo abrangente para avaliar os riscos em Essaouira, analisar a dinâmica dos perigos e propor medidas de atenuação específicas. Este estudo, estruturado em vários capítulos, explora perigos como a erosão costeira, a inundação fluvial, o colapso do solo e a intrusãosalga da cunha salina, combinando diversas metodologias para fornecer uma compreensão completa das susceptibilidades da área de estudo. O capítulo de Revisão Bibliográfica estabelece as bases do estudo, resumindo a literatura crítica sobre sistemas litorais, perigos e desenvolvimento sustentável. Identifica lacunas de investigação e salienta a importância de equilibrar o desenvolvimento com recursos limitados no contexto das alterações climáticas e do crescimento populacional. A revisão destaca as ameaças crescentes às populações costeiras a nível global, sublinhando a necessidade de uma gestão informada e proactiva destes sistemas para garantir o desenvolvimento sustentável no ceio das alterações ambientais. O capítulo sobre a Área de Estudo fornece uma análise aprofundada das caraterísticas geográficas, geológicas e climáticas de Essaouira, juntamente com os seus registos históricos de fenómenos perigosos e com potencial para gerar catástrofes. Revela as taxas de erosão da praia de Tagharte, causada pela subida do nível do mar, pelo esgotamento das areias e por atividades humanas como a construção de portos. Além disso, examina os desafios relacionados com a gestão da água na zona de Diabate e as modificações na foz do rio Oued Kseb. Este capítulo prepara o terreno para uma exploração pormenorizada de perigos específicos, permitindo uma compreensão matizada da dinâmica da zona. Dinâmica Costeira : O capítulo “Dinâmica Costeira da Província de Essaouira” analisa a interação entre os processos naturais e as intervenções humanas nas zonas costeiras. Revela uma erosão significativa ao longo dos sistemas de litorais arenosos e rochosos, exacerbada por obstáculos que impedem o fornecimento de sedimentos. No caso dos litorais arenosos, recorrendo à análise de fotografias aéreas entre 1975 e 2022 e a ferramentas de análise espacial (Digital Shoreline Analysis System), o estudo quantifica as alterações da linha de costa, identificando pontos críticos de recessão como a praia do Tagharte. Os estudos granulométricos confirmam as alterações do balanço sedimentar, salientando o papel das tempestades na aceleração da erosão. Para os sistemas litorais rochosos, foram utilizadas metodologias avançadas, como modelos de aprendizagem automática (machine learning), análises geológicas e tomografia de resistividade eléctrica (ERT), para avaliar a suscetibilidade a movimentos de vertente. Os resultados mostram uma elevada suscetibilidade , verificável em 38% da área de estudo, com o modelo Random Forest (RF) a superar os outros na previsão de zonas propensas a movimentos de vertente. As conclusões sublinham a importância de variáveis como o declive, a litologia e as influências hidrológicas na explicação do modelo de susceptibilidade. Perigo de inundação : As inundações representam um risco significativo em planícies aluviais e frentes costeiras como Essaouira, Smimou e Tafedna. O capítulo sobre perigos de inundação utiliza os modelos Analytical Hierarchy Process (AHP), Frequency Ratio (FR) e Weight of Evidence (WoE) para classificar a susceptibilidade às inundações em cinco níveis. As áreas de risco elevado e muito elevado, como a foz do rio Ksob, são identificadas como zonas críticas que requerem intervenção imediata. As avaliações do risco de inundação são depois corroboradas por modelos hidrodinâmicos, que pretendem validar a distribuição espacial das áreas propensas a inundações. As recomendações incluem sistemas de alerta precoce, barreiras reforçadas e zonamento das planícies aluviais para atenuar os danos potenciais. No entanto, os constrangimentos financeiros constituem um desafio à implementação destas medidas, sublinhando a necessidade de estabelecer prioridades em termos de recursos. Perigo de colapso do solo: O capítulo perigo de colapso do solo investiga os riscos de colapso associados a paisagens cársicas com especial incidência em setores com cavidades de dissolução subsuperficiais. A análise gravitacional e as técnicas ERT identificaram áreas propensas ao colapso, correlacionando-as com fatores hidrogeológicos e geotécnicos. Os resultados revelam riscos significativos de subsidência e colapso devido à presença de formações evaporíticas e à sua interação das águas subterrâneas. As análises mineralógicas e geotécnicas forneceram informações sobre a textura dos materiais, a resistência ao cisalhamento e o potencial de colapso sob tensão. São propostos programas de monitorização com recurso a GPS diferencial (dGPS) para detetar subsidência em áreas vulneráveis como a mina de sal de Ida Ouazza. Estes resultados realçam a necessidade urgente de medidas de estabilidade estrutural e de uma gestão territorial informada. Perigo de intrusão de água salgada (cunha salina) : O capítulo Perigo de salinização de água doce subsuperficial ou perigo de intrusão da cunha salina devido à intrusão de águas marinhas na toalha freática aborda a questão crítica da salinização das águas subterrâneas nos aquíferos costeiros de Akermoud. Utilizando o modelo GALDIT, a análise isotópica e os levantamentos geofísicos, o estudo identifica zonas de elevada suscetibilidade ao longo de uma faixa interior de 3 km paralela à linha de costa. Os dados hidrogeoquímicos confirmam uma salinidade significativa nos poços perto da costa e de Oued Tensift, devido à invasão da água do mar e à dissolução evaporítica. Os levantamentos geofísicos revelaram anomalias gravitacionais negativas e variações de resistividade, confirmando a extensão da intrusão. Estes resultados sublinham a necessidade de práticas sustentáveis de gestão da água para salvaguardar a qualidade das águas subterrâneas e a produtividade agrícola. São recomendadas medidas proactivas para controlar a sobre-exploração e abordar os impactos das alterações climáticas para preservar o equilíbrio hidrológico da região. Conclusões e recomendações do estudo: O estudo fornece informações sobre as suscetibilidades da província de Essaouira, realçando a interação entre os processos naturais e as atividades humanas na formação da dinâmica dos riscos. As principais conclusões incluem: • Dinâmica costeira: Erosão e recessão significativas nos sectores arenosos, com acreção localizada em algumas áreas. • Movimentos de vertente: Elevada suscetibilidade nas zonas costeiras rochosas, influenciada pela litologia e pela dinâmica dos declives. • Riscos de inundação: Zonas críticas de inundação em planícies de baixa altitude, agravadas pela proximidade de sistemas fluviais. • Colapso do solo: Riscos substanciais de subsidência devido à carsificação e às formações evaporíticas. • Intrusão de água salgada: Salinização extensiva dos aquíferos costeiros, ameaçando a qualidade da água e a agricultura. Para enfrentar estes desafios, o estudo recomenda medidas específicas: 1. Gestão costeira: Reposição dos balanços sedimentares negativos e mitigação da erosão através de estruturas de proteção. 2. Mitigação dos movimentos de vertente: Melhorar os sistemas de alerta precoce e integrar mapas de suscetibilidade a movimentos de vertente no planeamento espacial. 3. Redução do risco de inundações: Estabelecimento de barreiras contra inundações, sistemas de alerta precoce e regulamentação do uso do solo. 4. Estabilidade do solo: Implementação de programas de monitorização e soluções de engenharia para evitar desmoronamentos. 5. Proteção das águas subterrâneas: Adoção de práticas sustentáveis para controlar a extração excessiva e mitigar os impactos da salinidade. Limitações e perspetivas futuras : Apesar da sua abordagem abrangente, o estudo reconhece certas limitações : • Falta de cartografia detalhada da suscetibilidade a movimentos de vertente devido à insuficiência de dados geológicos e topográficos. • Ausência de avaliações da suscetibilidade a incêndios, devido à limitação dos dados históricos sobre incêndios e da análise da vegetação. • Desafios na integração de mapas de susceptibilidade com dados pormenorizados sobre a população. • Limitações na integração de mapas de perigosidade com dados sobre alterações do uso do solo. A resolução destas lacunas melhoraria a investigação futura, permitindo uma gestão mais eficaz dos riscos e um desenvolvimento sustentável na província de Essaouira. A integração destas perspetivas forneceria um quadro holístico para a resiliência, dando prioridade à segurança humana, à estabilidade económica e à preservação ambiental. Este estudo sublinha a urgência de medidas proactivas para gerir os riscos naturais nas regiões costeiras, oferecendo um roteiro para os decisores equilibrarem o desenvolvimento com a sustentabilidade face às crescentes pressões ambientais. | por |
| dc.description.abstract | In the Essaouira province, a comprehensive study was conducted to assess and mitigate risks and hazards. The study consists of multiple chapters that focus on specific aspects of the research. The first chapter conducts a thorough literature review, examining coastal systems, hazards, and sustainable development. It lays the groundwork for subsequent chapters by summarizing key findings and identifying research gaps. The second chapter provides a detailed analysis of the study area, including its geography, geology, and historical records of natural hazards. Chapters three to six delve into specific topics such as coastal dynamics, flood hazards, soil collapse hazards, and saltwater intrusion. Each chapter explores the issues at hand, methodologies used, and their relevance to the study area. We used a range of techniques, such, as studying photos analyzing shorelines employing machine learning models utilizing geophysical methods conducting geotechnical analysis and examining hydro geochemical data to evaluate and comprehend the dynamics of coastal systems and the associated risks. Our main objectives, in this study were to evaluate the dangers involved gain insights into how hazards behave and devise strategies to reduce these risks. By organizing the research into these chapters, the study offers a comprehensive analysis of the risks and hazards faced by the Essaouira province. This facilitates the implementation of targeted mitigation measures and aids decision-making processes. The study's findings highlight the vulnerabilities and risks associated with coastal dynamics, landslides, floods, soil collapse, and saltwater intrusion. It highlights the increasing dangers presented by both human caused risks in relation, to the impact of climate change and population expansion. Specific results indicate erosion and recession in certain coastal sectors, susceptibility to landslides in rocky areas, vulnerability to floods in low-lying plains, hazards of soil collapse in karstic regions, and Sea Water Intrusion in the coastal aquifer. Based on these findings, the study recommends specific measures to mitigate risks and ensure the sustainability of the study area. These measures include replenishing sedimentary budgets, addressing susceptible areas prone to landslides and collapse, establishing early warning systems for floods, and formulating flood risk management strategies. Additionally, the study emphasizes the importance of effective water management practices and sustainable measures to address groundwater quality and agricultural productivity. Although the research provides valuable insights for territory management and sustainable development, limitations such as data availability and time constraints hindered the full exploration of landslide susceptibility mapping, fire susceptibility mapping, integration of vulnerability maps with population data, and the analysis of land-use changes. Overcoming these limitations and incorporating these missing perspectives would enhance the effectiveness of future studies and initiatives in the Essaouira province, contributing to resilient and sustainable territories that prioritize human safety, economic stability, and environmental preservation. | eng |
| dc.identifier.tid | 101777612 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.2/20160 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.rights.uri | N/A | |
| dc.subject | Natural hazards | |
| dc.subject | Coastal systems | |
| dc.subject | Coastal dynamics | |
| dc.subject | Digital shoreline analysis | |
| dc.subject | Erosion/recession | |
| dc.subject | Sedimentary budgets | |
| dc.subject | Machine learning models | |
| dc.subject | Landslides | |
| dc.subject | Flood hazards | |
| dc.subject | Flood risk management strategies | |
| dc.subject | Soil collapse hazards | |
| dc.subject | Geotechnical analysis | |
| dc.subject | Sea Water Intrusion | |
| dc.subject | Coastal aquifer | |
| dc.subject | Hydro-geochemical analysis | |
| dc.subject | Isotopic analysis | |
| dc.subject | Groundwater quality | |
| dc.subject | Water management practices | |
| dc.subject | Geophysical techniques | |
| dc.subject | Sustainable development | |
| dc.subject | Vulnerabilities | |
| dc.subject | Climate change | |
| dc.subject | Population growth | |
| dc.subject | Mitigation measures | |
| dc.subject | Susceptibility mapping | |
| dc.subject | Human safety | |
| dc.subject | Environmental preservation | |
| dc.subject | Essaouira province | |
| dc.subject | Morocco | |
| dc.title | Coastal hazards assessment and sustainable management in Essaouira (Morocco): hydrogeological, hydrological, geophysical, geomorphological, and geotechnical approaches | eng |
| dc.type | doctoral thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| person.familyName | Khouz | |
| person.givenName | Abdellah | |
| person.identifier.ciencia-id | 911C-D5A7-F284 | |
| person.identifier.orcid | 0000-0003-4514-5281 | |
| relation.isAuthorOfPublication | f48eeb3f-121f-4cf3-b894-ccbaf2f901b3 | |
| relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscovery | f48eeb3f-121f-4cf3-b894-ccbaf2f901b3 | |
| thesis.degree.name | Doutoramento em Sustentabilidade Social e Desenvolvimento |