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NEARshore geological CONTROL on coastal morphodynamics: monitoring and modelling in high-resolution

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Modellare l’evoluzione delle fasce costiere come risposta a tempeste di estrema intensità

La nostra comprensione dell’evoluzione dei sistemi costieri sabbiosi e rocciosi è scarsamente rappresentata nei modelli attuali. NEARCONTROL ha cercato di colmare questa lacuna di conoscenza.

Cambiamento climatico e Ambiente

Un progetto finanziato da Orizzonte 2020 ha cercato di colmare le nostre lacune relative a conoscenze in materia di modellizzazione dell’evoluzione costiera. Di fronte ai cambiamenti climatici, le nostre previsioni del modo in cui la costa si evolve in risposta a episodi estremi di tempesta possono essere migliorate e rese più accurate. Un’ampia fascia della popolazione globale vive in riva al mare e, probabilmente, percepirà il peso delle minacce legate ai cambiamenti climatici. Comprendere l’evoluzione dei sistemi costieri è essenziale per la futura gestione delle coste, il che è particolarmente vero se si considerano le previsioni di innalzamento del livello del mare e di aumento degli episodi estremi di tempesta. Ciononostante, l’evoluzione dei sistemi costieri a fondale misto (sabbia e roccia) è scarsamente rappresentata nei modelli concettuali e numerici dell’evoluzione delle coste impiegati in tutto il mondo, sebbene le fasce costiere geologicamente vincolate (ovvero quelle in cui sono presenti superfici rocciose come promontori, affioramenti, scogliere o piattaforme) siano le più frequenti al mondo. Il progetto dell’UE NEARCONTROL si è prefisso di colmare questa lacuna di conoscenza approfondendo il modo in cui le coste sabbiose delimitate da rocce si evolvono in risposta a episodi di tempesta. «La maggior parte dei modelli concettuali e numerici dell’evoluzione costiera rappresentano e trattano la costa come un ammasso illimitato di sabbia uniforme», spiega il dott. Carlos Loureiro, borsista Marie Skłodowska-Curie e ricercatore di NEARCONTROL. «In tal modo, viene trascurato il ruolo delle superfici rocciose quali fattori di controllo essenziali dell’evoluzione delle coste». Alla ricerca di fasce costiere Il team ha esplorato zone prossime alla costa nel Sudafrica orientale e nella parte settentrionale dell’Irlanda, entrambi laboratori naturali perfetti grazie all’esposizione a regimi delle onde ad alta intensità e alla complessità della geomorfologia costiera. Il progetto ha sviluppato un approccio rivoluzionario basato su metodi di monitoraggio e di indagine all’avanguardia al fine di acquisire informazioni geofisiche, morfologiche (sulla forma) e idrodinamiche delle aree di spiaggia e di quelle prossime alla costa. La ricerca ha combinato l’analisi geofisica ad alta risoluzione (realizzata mediante l’impiego di tecnologia sonar per creare profili della superficie e degli strati superiori del fondale marino) con la modellizzazione numerica esplorativa allo scopo di mettere in relazione le strutture sedimentarie e quelle geologiche. Il team ha poi approfondito le dinamiche e i modelli influenzati dalle onde del trasporto di sedimenti in ambienti e condizioni realistiche. Evoluzione della nostra comprensione Le scoperte hanno fatto progredire la nostra attuale comprensione della geomorfologia costiera. «La fascia costiera può evolvere molto più velocemente dell’area prossima alla costa, un fenomeno che implica cambiamenti significativi nelle dinamiche della zona costiera», afferma il prof. Andrew Cooper, supervisore del progetto NEARCONTROL. «In particolare, abbiamo dimostrato che l’attuale area prossima alla costa spesso rispecchia le superfici sottostanti create dal precedente passaggio delle onde e dall’erosione da loro prodotta, dato che la costa si è spostata verso il mare con l’innalzamento del livello delle acque», afferma il dott. Loureiro. Per i ricercatori, ciò è stato una conferma dell’importanza che le tempeste costiere di estrema intensità rivestono nel modellare l’evoluzione passata, presente e futura delle coste. Il lavoro ha inoltre rivelato che la maggior parte degli attuali modelli numerici basati su un processo non sono in grado di prevedere in modo accurato l’evoluzione costiera su scala da decennale a secolare. «In concreto, questo significa che i responsabili della pianificazione e gestione delle coste devono accettare il fatto che le previsioni in termini assoluti dell’evoluzione costiera non sono tuttora sufficientemente affidabili», afferma il prof. Cooper. Un percorso turbolento Sfortunatamente, il ripetuto malfunzionamento delle apparecchiature sismiche ha obbligato il team a rivolgere altrove la propria attenzione e a esplorare set di dati raccolti da altri istituti in Irlanda e in Namibia, il che li ha costretti a sviluppare la propria analisi in maniera leggermente diversa e a concentrarsi maggiormente sull’evoluzione delle coste su scala da decennale a secolare di ambienti costieri differenti. «Ciò mette in evidenza l’importanza dei dati aperti nel contesto di ricerca odierno, in quanto l’esistenza di set di dati facilmente accessibili ci consente di superare le sfide poste dalla limitatezza nella raccolta dei dati», dichiara il dott. Loureiro. Sebbene il progetto sia ufficialmente concluso, sono ancora numerosi i prodotti in fase di preparazione del progetto, principalmente pubblicazioni di carattere scientifico e divulgazioni mediante presentazioni in conferenze. «NEARCONTROL ha rivelato che la zona prossima alla costa non solo influenza la quantità di energia del moto ondoso che raggiunge la fascia costiera, ma agisce come fonte e serbatoio dei sedimenti che si depositano in tale area», afferma il prof. Cooper. «In questo senso, essa si configura come un ambiente fondamentale per prevedere la conformazione della costa nel futuro».

Parole chiave

NEARCONTROL, fascia costiera, costa, tempesta, modellizzazione, conoscenza, previsione

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