Dinamica e morfologia costiera

Prof. Geol. Giuseppe Mastronuzzi Dipartimento di Scienze della Terra e

Geoambientali

Università degli Studi “Aldo Moro”, Bari

Dinamica e

morfologia costiera

1 - Premessa

La risalita del mare

nel corso dell’Olocene

ha comportato la veloce

sommersione

di parte di versanti

originariamente

modellati in ambiente

subaereo.

Costa orientale del Salento

Con lo stazionamento del livello del mare raggiunto

circa 6/5000 anni BP il mare ha iniziato su quei

versanti una continua azione di smantellamento, più o

meno efficace in funzione dell’assetto morfologico e

litostrutturale del corpo roccioso su cui

quei versanti erano modellati.

Lambeck e Bard, 2000, EPSL

Milella et al., 2006, Il Quaternario

- Processi continui;

MORFODINAMICA DELL’AMBIENTE COSTIERO

- Processi a breve/medio termine;

(variazioni relative del livello del mare,

eustatismo, tettonica, ecc.)

- Processi istantanei o parossistici;

(mareggiate, tsunami, alluvioni, smottamenti, crolli)

(onde, correnti, maree, deriva litorale, ecc.)

- Processi attivati da azioni antropiche

(dirette ed indirette).

Essa è determinata

dalla combinazione di processi marini e continentali:

Agenti e fattori

geologici

che condizionano

l’evoluzione e

la dinamica

dell’ambiente costiero

Morner, 1994, JCR

Sistemi mobili costieri

Torre Canne, Brindisi

Campomarino, Taranto

Coste rocciose basse

Monopoli, Bari

Torre Mileto, Foggia

Coste rocciose alte

Capo d’Otranto, Lecce g.m

Cerano, Brindisi

Falesie

Pseudofalesie

Polignano, Bari

L’assetto della fascia costiera dipende da:

- Bilancio energetico

- Bilancio di massa

Bilancio energetico:

moto ondoso, correnti, maree, caratteri litostrutturali, attività antropica

Bilancio di massa:

- input (accumulo)

(deriva litorale, trasporto fluviale ed eolico, demolizione falesia e piattaforma,

apporti biogenici, ripascimenti)

- output (erosione)

(deriva litorale, trasporto fluviale ed eolico, prelievi antropici, usura)

da: Mastronuzzi et al., 2002, Studi Costieri

Carta della dinamica morfologica della Puglia

Carta delle biocenosi dei fondali pugliesi

da: Mastronuzzi et al., 2002, Studi Costieri g.m

Carta delle opere antropiche

che insistono sulla fascia costiera

da: Mastronuzzi et al., 2002, Studi Costieri g.m

2 - La morfodinamica delle coste

sedimentarie

La spiaggia è un sistema mobile,

elastico e dinamico

rispetto alle sollecitazioni esterne,

la cui esistenza è il risultato di

circa 6/5000 anni di evoluzione e

della dinamica odierna.

Classificazione delle

spiagge su base

morfodinamica

Mastronuzzi and Sansò, 2002,

Sed. Geol. g.m

Origine del sedimento

Il nutriente dal mare

Il coralligeno e

le alghe fotofile

La prateria di

Posidonia oceanica

Materasso detritico

Spiagge di piane alluvionali

(apporti fluviali e

subordinatamente marini)

Piana del Fortore, Foggia

Foto M. Caldara

Spiagge di insenature definite da promontori rocciosi

= pocket beach

(apporti marini, fluviali e

di demolizione delle coste rocciose)

Vieste, Foggia Foto M. Caldara

Lo stato attuale

Punta Penna Grossa, Brindisi

Il Pilone, Brindisi

Il Capitolo, Bari

Foce Fortore, Foggia

Foce Bradano, Taranto

Lido San Giovanni, Lecce g.m

Le cause

dell’arretramento

Le protezioni della falesia

di Colle Ardizio, Pesaro

Le protezioni della falesia

di Pineto Scalo, Pescara

Arresto della

deriva litorale

causa presenza

di opere

antropiche

La presenza dei

porti sopraflutto

Accumuli di sedimento,

di foglie e di alghe

nel porto di Torre Canne

Torre Canne - ostruzione

del porto da parte di foglie di Posidonia oceanica

Porto di Savelletri = .8m di interrimento

Porto di Torre Canne = .7m di interrimento

Porto di Villanova = .6m di interrimento

La pulizia della spiagge

con mezzi pesanti

e lo scalzamento della duna

Rosa Marina, Brindisi

Lido Morelli, Brindisi

L’uso delle foglie di Posidonia e

della sabbia quale concime;

il prelievo della sabbia

per l’uso in edilizia

2.5 kg di “detrito” = 0.4 kg di foglie + 2.1 kg di sabbia!!!!!!!!!!!

L’apertura di varchi

nell’apparato dunare

Torre Canne, Brindisi

Rosa Marina, Brindisi

Porto Cesareo, Lecce

La distruzione

del corpo dunare

Porto Cesareo, Lecce

Casalabate, Lecce

L’uso ricreativo e balneare

Punta Prosciutto, Lecce

Mia figlia …!!!

3. La morfodinamica delle coste rocciose

Capo Colonna, Crotone

Porto Miggiano, Lecce

Falesie con componente

di modellamento

gravitativo subaereo

Falesie “pure”

Foto G. Palmentola

Polignano, Bari (fonte e data sconosciute)

(Foto V. Pellegrini)

Polignano, Bari g.m

Le “Spunnulate”, Nardò, Lecce

I sink holes Lesina, Foggia

Ostuni, Brindisi

Foto A. Vitale

A meno dell’effetto di abrasione sono i fattori

intrinsechi cioè i caratteri litostrutturali definiti

dai parametri morfologici, geotecnici e

strutturali:

c = coesione

φ = angolo di attrito interno

θ = angolo del versante

γ = peso specifico della roccia

q = resistenza alla compressione

Così l’altezza critica di una falesia è

Hc = 4c(sen θ cos φ /1 - cos (θ – φ))/γ

o, ancora,

Hc= 4c tg(45+ φ/2)/γ

Hc= q/γ

Mastronuzzi et al., 1992,

Boll. Oc. Teor. Appl.

Dati Mesostrutturali

Di Bucci et al., 2009, Boll. Soc. Geol. It. g.m

Assetto litostrutturale

San Foca, Lecce

Fasi evolutive

Foto A. Sergio

Foto dal WEB

4 - La morfodinamica degli eventi estremi:

mareggiate eccezionali e tsunami

Le mareggiate eccezionali

Quattro differenti cicloni tropicali “medicanes” che si sono verificati

nel bacino Mediterraneo (Fita et al., 2007)

11/01/1987 sea storm

S. M. di Leuca 11/01/1987

0 3 6 9 1 2 1 5 1 8 21 0 3 6 9 1 2 1 5 1 8 21 0 3 6 9 1 2 1 5 1 8 21

GALLIPOLI - 11.01.1987

Foto via P. Sansò Foto via P. Sansò

24/11/1991 sea storm

S. M. di Leuca 24/11/1991

108 8 8

9 12 15 18 21 0 3 6 9 12 15 18 21

Santa Caterina, Lecce

Foto via P. Sansò Foto via P. Sansò

Initial position

Final position after the

January 4, 2003

Torre Santa Sabina, Brindisi

Position after the January 4, 2002 storm

Il blocco “errante” B87

Mastronuzzi & Sanso, 2004, Quaternary International

Gli tsunami

Il Mar Mediterraneo

La sismicità (M≥4.5) nel Mediterraneo

Fra il 1973 e il 2000

Le possibili regioni tsunamogeniche nel Mediterraneo

(Mastronuzzi, 2010, EJEC)

Coste del Mediterraneo dove sono state riconosciute

evidenze geologiche dell’impatto di tsunami

(Mastronuzzi, 2010, EJEC)

Pakarang Cape,

Thailand

(Goto et al., Marine Geology, 2009)

Blocchi accumulati

(max 23 tonns)

dall’Indian Ocean Tsunami

(2004)

seppeanto

.mastr

onuzzi@

Sant’Emiliano,

Otranto, Lecce

Mastronuzzi et al., 2007,

Marine Geology

Boulder berm (max 70 tons)

about 2,5 km long

Attributed to the February 20, 1743

Seismogenic tsunami

DEGRADATED COASTAL

BARRIER

FOCE CAUTO

WASHOVER FAN

POST TSUNAMI

COASTAL BARRIER

RECOVERY

TORRE SCAMPAMORTE

TIC SEA

C. FOCE CAUTO

FOCE S. ANDREA

WASHOVER FAN

LESINA L

Quattro tsunami avvenuti rispettivamente nel

2430 +/- 40 BP (= 736 +/- 20 cal BC);

1590 +/- 190 BP (= 488 +/- 55 cal A.D. = 493 A.D.?);

1520 +/- 110 BP (= 1009 +/- 130 cal A.D. = 1087 A.D.?);

880 +/- 40 BP (= 1557 +/- 66 cal A.D. = 1627 A.D.?).

Lesina, Foggia

Gianfreda et al.,

2001, Nat. Hazard

Mastronuzzi e Sansò,

2002, JQS.

Gravina et al., 2005,

Mediterranée

(Greuter, 1627)

“… il mare si ritirò dentro il suo letto tre miglia, e poi uscì fuori con grand’impeto di miglia entro terra …” (Del Vasto, 1627)

Costa di Lesina

(Foggia)

Ionian coast, South to Taranto –

17 Aprile 1836 :

…dopo una primavera molto piovosa ed un’orribile tempesta accaduta il

17 aprile 1836 nel golfo tarentino seguirono pochi giorni sereni fino al 24

Aprile 1836 …Verso mezzanotte dell’istesso giorno gli animali mostrarono

soverchia inquietudine, il mare divenne grosso e tempestoso e sopra di esso

fa’ vista una meteora di color fuoco, in quel punto accompagnato da cupo

rumore un terremoto durò 20 secondi e dopo 3 minuti replicò

violentemente…

(Baffi, 1929)

Grazie ad evidenze geologiche e geomorfologiche sono stati riconosciuti almeno

15 differenti tsunami che hanno colpito le coste del Mediterraneo negli ultimi 6000

anni circa,

generati da terremoti, eruzioni vulcaniche e frane sottomarine:

• 3500 BP (Santorini, Mediterranean Sea);

•736 BP (Lesina, Apulia);

•365 AD (Crete, Mediterranean Sea)

• 493 a.D. (Lesina, Apulia);

• 1087 a.D (Lesina, Apulia);

• February 4th, 1169 (Sicily);

•1300 a.D. (Crete)

• December 5th, 1456 (Ionian Apulia);

•July 30th, 1627 (Lesina, Apulia)

• April 6th, 1667 (Adriatic Apulia, Croatia)

• January 11th, 1693 (Sicily);

• February 20th, 1743 (Ionian and Adriatic Apulia);

•February 6th, 1783 (Scilla, Thyrrenian Calabria)

• end of XIX century (1836?) (Ionian Calabria and Ionian Apulia);

• December 28th, 1908 (Sicily).

5. Conclusioni

… per gestire bisogna conoscere,

per conoscere bisogna studiare …

… c’è molto ancora da studiare per gestire bene!

I dati qui presentati sono risultato dei seguenti progetti nazionali:

MURST COFIN 1999-2000

Morfodinamica dei sistemi costieri: processi naturali ed influenze antropiche.

(Responsabile Nazionale: Prof. Giuliano Fierro; Responsabile U.O.: Prof. Giovanni Palmentola).

Project S2 2004-06

Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia -

Dipartimento Protezione Civile

“Valutazione del potenziale sismogenetico e probabilità dei forti terremoti in Italia”

National Coordinators: Dott. D. Slejko and Dott. G. Valensise;

Local Coordinator Bari/Lecce Unit: Prof. G. Mastronuzzi.

Progetto ARCHEOMAR 2004-06

Ministero dei Beni Culurali ed Ambientali

National Coordinators: Dott. Luigi Fozzati

Local Coordinator Puglia Unit: Prof. G. Mastronuzzi;

MIUR COFIN 2005-2006 Project:

“Analysis of risk from tsunamis in the Calabrian Arc and in the Adriatic Sea ”

National Coordinator: Prof. S. Tinti,

Local Coordinator Bari Unit: Prof. G. Mastronuzzi; Local Coordinator Lecce Unit: Prof. P.Sansò.

Project S1 2007/09

Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia -

Dipartimento Protezione Civile

“Analysis of the seismic potential in Italy for the evaluation of the seismic hazard”

Coordinatori Nazionali : Prof. S. Barba, Prof. C. Doglioni

UR 6.03– responsabile: Prof G. Mastronuzzi, Univ. di Bari

IGCP Project n.437 1999-2003

International Geological Correlation Programme

“Coastal Environmental Change During Sea-Level Highstands: a global synthesis for future

management of coastal change” dell’UNESCO – IUGS (Project Leader: Prof. C. Murray Wallace,

University of Wollongong, NSW, Australia;

Italian Delegates: G.Mastronuzzi, P. Sansò).

IGCP Project n.495 2004–2009

“Quaternary Land-Ocean Interactions: Driving Mechanisms and Coastal Responses ”

dell’UNESCO – IUGS

(Project Leaders: Dr. A. Long, University of Durham, UK;

Dr. S. Islam, University of Chittangong, Bangladesh;

Italian Delegates: G.Mastronuzzi, P. Sansò).

IGCP Project n.588 2010–2015

“Preparing for coastal changes:

A detailed process-response framework for coastal change at different timescale”

dell’UNESCO – IUGS.

(Project Leaders: Dr. A. Switzer, EOS, Singapore;

Dr. Craig Sloss, Queensland University of Technology, Brisbane, Australia; Prof. B. Horton,

University of Pennsylvania, PA, USA;

Dr. Y. Zong, The University of Hong Kong, Hong Kong S.A.R. China

Italian Delegates: G.Mastronuzzi).

e dei progetti internazionali:

… grazie

La presentazione è stata prodotta ai soli fini

scientifici e non è in commercio.

Le diapositive mostrate sono dell’autore o

tratte da lavori scientifici dei partecipanti

a progetti di ricerca o da contributi

comunque indicati in bibliografia.

Qualora esse siano state riportate

omettendone o citandone erroneamente la

fonte si prega di segnalare l’imprecisione

all’autore della presentazione.

Dinamica e morfologia costiera

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