PERICOLOSITÀ RICONDUCIBILE AI PROCESSI COSTIERI

PERICOLOSITà RICONDUCIBILE AI PROCESSI COSTIERI   è dovuta all'azione che il mare (attraverso il moto ondoso, le escursioni di marea e le correnti marine) esercita sulle coste Le onde marine (moti circolari delle acque del mare) costituiscono l’agente geomorfologico più intenso che influenza maggiormente sul modellamento delle coste. Nella maggior parte dei casi esse sono prodotte dal vento. Gli elementi principali delle onde sono: cresta, cavo, lunghezza d’onda (λ) e altezza. Le onde appaiono spesso con le creste allungate, parallele fra loro, ortogonali alla direzione di propagazione (direzione in cui si propaga il moto). L’allineamento delle creste visualizza a sua volta i fronti d’onda (che sono ortogonali dalla direzione di propagazione). L’energia e l’altezza delle onde dipendono dalla loro velocità. Maggiore è la velocità e più ravvicinati saranno i fronti d’onda. Il moto delle onde si fa risentire anche verso il fondo fino ad una profondità pari a ½ λ. Quando le onde interferiscono con il fondale marino, si deformano e possono dar luogo ai frangenti di spiaggia, dovuti al fatto che le creste si spezzano producendo un’onda di traslazione che può risalire la spiaggia (flutto montante) e, dopo aver consumato tutta l’energia, ridiscenderla per gravità (risacca). La parte di spiaggia dove si hanno questi movimenti prende il nome di battigia

Quando le onde si avvicinano alla costa danno luogo a fenomeni di riflessione, rifrazione e diffrazione Conseguenze della riflessione delle onde: onda stazionaria (su coste alte e con fondali profondi, quando si ha la riflessione totale); corrente di deriva Conseguenze della rifrazione delle onde (i fronti d’onda tendono a seguire l’andamento della linea di costa): erosione sui promontori e deposizione nelle baie; formazione di tomboli (accumuli che si dipartono da un’isola vicino la costa) Conseguenze della diffrazione delle onde (quando le onde incontrano un ostacolo): formazione di una freccia litoranea (accumulo di sedimenti parallelo alla linea di costa, che si diparte da un promontorio)

Rifrazione

Diffrazione

Cordoni litoranei o lidi: accumuli sabbiosi paralleli alla costa che si formano per accrescimento delle barre sommerse; possono isolare delle zone marine dando luogo a lagune (quando questi specchi d’acqua sono collegati al mare aperto per mezzo di canali incisi sui cordoni) che possono evolvere a stagni e laghi costieri (quando i collegamenti si interrompono) Il termine Tombolo può indicare due forme di accumulo differenti: 1) cordone litoraneo sormontato da dune; 2) accumuli sabbiosi dietro un’isola Freccia litoranea: accumulo dovuto a processi di diffrazione

Classificazione di Johnson (1919) Una costa è suddivisibile in tre aree distinte: la costa (a - terra alle spalle di una falesia o ripa di erosione marina, se si tratta di costa alta; b – terra alle spalle del primo cordone di dune, se si tratta di spiaggia); la spiaggia (va dal piede della falesia, oppure dal primo cordone di dune, fino al livello di bassa marea; non sempre è presente); l’offshore (parte permanentemente sommersa, non delimitata al largo). La spiaggia a sua volta è costituita da una zona sommersa (shoreface), una zona intertidale (foreshore) e una zona emersa o supratidale (backshore).

Nelle coste alte (falesie quando h > 10m; ripe di erosione marina quando h è di qualche metro) l'azione che le onde esercitano contro la roccia tende a farle arretrare; infatti il moto ondoso scava un solco alla base della falesia (solco del battente o solco di battigia: intaglio a sviluppo orizzontale scavato dal mare nelle rocce a picco con fondo piano, volta concava e ampiezza uguale all’escursione di marea) che va sempre più approfondendosi; quando la roccia soprastante non è più in equilibrio essa crolla facendo arretrare la falesia. L'arretramento della falesia causa la formazione di una piattaforma antistante (detta piattaforma o superficie di abrasione marina)

Spiaggia: zona costiera costituita da materiale sciolto dalla cui granulometria dipende la pendenza del pendio Nelle tre zone che costituiscono la spiaggia (spiaggia emersa, intertidale e sommersa) si riconoscono diversi elementi morfologici. Il limite interno è dato dalle zone dove affiora il substrato roccioso; il limite verso mare è rappresentato dalla profondità uguale a ½ λ (quando il fondale non risente più dell’azione del moto ondoso)

foreshore

Forza e altezza delle onde Ambienti costieri L’azione del mare si fa sentire in una zona ristretta e variabile, sia verticalmente (Maree) che lateralmente, con diverse velocità temporali (dalle ore, per quanto riguarda un’oscillazione di marea, ai millenni, per ciò che concerne le oscillazioni eustatiche o tettoniche)   Forza e altezza delle onde L’efficacia dell’impatto delle onde sulla costa dipende dalla profondità e dalle dimensioni delle onde e, in ogni caso, diminuisce all’aumentare della profondità

L’erosione costiera Le onde con periodo di circa 4 secondi sono generalmente distruttive ed erodono le coste; quelle con periodo di 7 secondi e più, sono costruttive e riportano i sedimenti verso terra. Nel primo caso si ha una forte risacca (movimento prevalente verso il largo); nel secondo, il moto verticale più ellittico delle onde produce un forte getto di riva che porta il materiale verso la spiaggia; in questo caso la risacca ha meno forza e viene ostacolata dal getto di riva, anche perché parte dell’acqua si infiltra nel sedimento.

le onde piccole tendono invece a depositare Le grandi onde di tempesta, anche se depositano detriti oltre la berma ordinaria, tendono principalmente ad erodere; le onde piccole tendono invece a depositare Onde di tempesta: efficacia dell’erosione maggiore tanto più grossolani sono i detriti delle spiagge; il materiale eroso va a formare, verso il largo, le barre sottomarine

Movimenti franosi indotti dall’erosione del moto ondoso

Tempeste, acque alte e inondazioni marine Inondazioni da parte del mare: da attribuire a condizioni meteorologiche estreme (uragani, cicloni, condizioni di basse pressioni pronunciate) che creano i presupposti perché si verifichi il fenomeno delle acque alte; le basse pressioni e i venti fanno sollevare il livello dell’acqua, avendo effetto maggiore se coincidenti con l’alta marea; le inondazioni sono più estese se si verificano in coste adiacenti a pianure alluvionali (piane costiere)

Entità dei danni dovuta a: Acqua alta: fenomeno che comporta l’innalzamento del livello marino sotto costa al di sopra del livello medio stagionale dell’alta marea. La pericolosità da acqua alta può essere stagionale e si può valutare osservando la quota e l’ubicazione dei danni causati in un tratto di costa per un certo periodo. Entità dei danni dovuta a: altezza raggiunta dall’acqua; 2) velocità di innalzamento e di movimento delle acque.

Fattori che regolano l’acqua alta: entità della caduta di pressione atmosferica; lunghezza del tratto di acqua su cui soffiano i venti; movimento della tempesta (l’intensità della tempesta è la causa principale, ovvero la velocità dei venti che accumulano acqua sotto costa); topografia sottomarina (piattaforme continentali ampie e poco profonde favoriscono le tempeste rispetto a piattaforme strette e ripide); vicinanza delle coste alle zone di tempesta.   Uragani - l’altezza dell’acqua dipende da: distanza fra il centro (occhio) dell’uragano e il punto in cui il vento raggiunge la massima intensità; pressione atmosferica che si ha nell’occhio del ciclone; velocità di avanzamento dell’uragano; angolo che la direzione di avanzamento dell’uragano forma con la linea di costa; profondità dell’acqua al largo.

Barriere protettive Solitamente queste opere determinano un degrado paesaggistico e provocano dei processi di erosione o deposizione in altri punti della costa. Moli perpendicolari alle coste (provocano però l’insabbiamento del canale nel lato protetto dalla corrente e accelerano l’erosione nel lato esposto alla corrente) Muri di sbarramento (molto costosi, brutti da vedere e determinano dei processi di erosione alla base che scalzano queste stesse opere) Barriere frangiflutti (disperdono le onde del mare e difendono porti e spiagge. Sono orientate parallelamente, o quasi, alla linea di costa. Provocano processi di insabbiamento o di erosione a causa dell’innesco o dell’accentuazione delle correnti litoranee)

Pericolo di tsunami (maremoti) Improvvisa e massiccia inondazione provocata da instabilità del fondo marino legata a: terremoti con epicentri sotto il livello del mare (movimento lungo faglie); 2) frane sottomarine; 3) attività vulcanica. Gli spostamenti che si producono nell’acqua creano una serie di onde che viaggiano in tutte le direzioni attraverso l’oceano. Fattori di controllo dell’intensità degli tsunami: magnitudo del terremoto; profondità focale del terremoto; entità dello spostamento verticale della crosta (spostamenti orizzontali in seguito a faglie trascorrenti non producono tsunami)

Tsunami In mare aperto queste onde sono molto lunghe (L = 200 – 700 km) e poco ampie (A = 0,1 – 1 m); onde successive sono intervallate da 5’ a 1 h (periodo); la velocità di propagazione è di circa 650 km/h; la loro altezza, che aumenta verso costa, può arrivare fino a 20 m s.l.m.; l’altezza è minore se il fondale è ripido mentre è accentuata in corrispondenza di baie, insenature, stretti ed estuari.   Aree più pericolose: coste del Pacifico.

PROBLEMI DI EROSIONE ED AVANZAMENTO DELLE COSTE   Una costa è in avanzamento se i processi combinati di deposizione/emersione prevalgono su quelli di erosione/sommersione; nel caso in cui questi ultimi sono più intensi, si avranno coste in arretramento Se le condizioni meteo-marine, tettoniche e climatiche in una certa area si mantengono costanti per un lungo periodo di tempo, le coste tenderanno a raggiungere una certa stabilità (l’erosione viene compensata dalla sedimentazione).

Gli apporti di una spiaggia sono di tre tipi: Spiagge Gli apporti di una spiaggia sono di tre tipi: quelli trasportati a mare dai corsi d’acqua, che derivano dai processi erosivi sub-aerei; quelli legati all’azione di smantellamento del mare (erosione delle coste e delle piattaforme continentali); quelli di provenienza biologica (coste organogene).   I prelievi sono dovuti: all’azione delle correnti marine, che comporta la presa in carico di materiale che si trova presso la costa e il suo rilascio in un altro tratto del litorale o verso il mare aperto; all’azione del vento, che asporta i sedimenti più fini di una spiaggia e li disperde in mare aperto o nell’entroterra.

I bilanci negativi (ovvero il prevalere dei processi erosivi sulle coste, con conseguente processo di arretramento), cioè il predominio dei prelievi sugli apporti, sono dovuti a cause naturali ed antropiche   Cause naturali rifrazione delle onde (determina l’arretramento dei promontori); variazioni climatiche (influiscono sui processi di erosione/sedimentazione e di sommersione/emersione); modificazioni o spostamenti dei punti di foce dei fiumi (fanno diminuire o aumentare gli apporti in punti diversi della costa); attività tettonica (stesse conseguenze delle variazioni climatiche). In ogni caso, queste cause producono quasi sempre modificazioni lente delle coste, se rapportate alla vita umana, che non possono essere contrastate. Cause antropiche Legati alle attività dell’uomo: escavazioni in alveo di sabbie, ghiaie, limi, ecc.. (depositi alluvionali) che depauperano gli apporti di materiale verso il mare; costruzione di porti e canali, che impedisce i trasferimenti di materiale lungo la costa; estrazione di acqua o idrocarburi lungo la costa, che determina processi di subsidenza delle terre (lungo la costa romagnola, presso Ravenna, si è avuto un abbassamento di 1 m dal 1949 al 1977); costruzione di dighe o briglie nei fiumi o di casse di espansione delle piene o, più in generale, la cementificazione degli alvei, che sottrae sedimenti fluviali al mare.

Bilanci positivi: la costruzione di barriere frangiflutti parallele alla riva difende i litorali dall’erosione del moto ondoso e, per processi di rifrazione, determina il ripascimento delle spiagge attraverso la costruzione di tomboli fra la spiaggia e le barriere. Tuttavia questi processi creano problemi di intorbidamento e inquinamento a causa del ristagno delle acque che non consente il “lavaggio” dei sedimenti (ovvero l’asportazione e l’allontanamento dei limi, delle argille e delle sostanze chimiche e organiche inquinanti ).