ITG A. POZZO LICEO TECNOLOGICO MORFOLOGIA COSTIERA. INDIRIZZO: Costruzioni, Ambiente, Territorio - opzione B GEOLOGIA E TERRITORIO

Transcript

1 ITG A. POZZO LICEO TECNOLOGICO MORFOLOGIA COSTIERA INDIRIZZO: Costruzioni, Ambiente, Territorio - opzione B GEOLOGIA E TERRITORIO Classe 4^ - 3 ore settimanali Schede a cura del prof. Romano Oss

2 Questo ambiente è strettamente legato all'azione del mare e quindi al moto ondoso, le correnti, le maree e tutto ciò che può apportare delle modifiche alla morfologia di queste aree. Indubbiamente il parametro che ha più importanza è quello ondoso infatti le onde sono la principale fonte di energia che modella e modifica le linee di costa, che ha i suoi effetti anche nei laghi, anche se con minore intensità e brevemente daremo qualche accenno della fisica di questi movimenti: le onde sono generate dall'azione del vento che spirando sulla superficie del mare ad almeno una velocità superiore a 3 Km/h (ma come detto può essere anche un lago, uno stagno ecc..) ne trasferisce parte della sua energia. Il moto ondoso interessa soltanto la parte superficiale del mare e non si fa più sentire al di sotto di una profondità P che in genere è la metà della lunghezza d'onda.

3 Schemi illustranti il movimento delle onde.

4 La sommità di un onda è chiamata cresta mentre la depressione è chiamata cavo e il dislivello tra cavo e cresta è l'altezza dell'onda; la distanza tra due creste, o due cavi, consecutivi è appunto la lunghezza d'onda. Possiamo anche stabilire il periodo che non è altro che il tempo che intercorre tra il passaggio di due creste consecutive. Tutti questi parametri dipendono da tre fattori fondamentali: la velocità del vento, per quanto tempo il vento ha soffiato mantenendo la stessa direzione (si distinguono tra venti dominanti quelli che soffiano con maggior forza, e venti regnanti quelli che soffiano con durate più lunghe), e quanta superficie del mare è stata interessata dall'azione del vento in questione (detto fetch). In pieno oceano onde di 3-4 metri sono comuni e quando il vento cessa le onde continuano a propagarsi subendo un lento mutamento in quanto l'altezza di queste onde diminuisce lentamente e ne aumenta la "lunghezza d'onda".

5 una sezione una piattaforma di erosione, e l'avvio della formazione di una piattaforma di accumulo (dove si depositano i sedimenti)

6 È importante notare che nel mare aperto il movimento dell'onda è diverso da quello delle singole particelle d'acqua che la costituiscono; è l'onda che avanza e non l'acqua, e ad ogni passaggio di un onda le particelle compiono una traiettoria circa circolare per tornare al punto di partenza quando questa è passata (un po come succede per le onde sismiche, vedi terremoti). Ma in questa sede interessa studiare soprattutto le modificazioni che le onde subiscono avvicinandosi alla costa: modificazioni nella velocità, nella direzione e nella forma, e quindi nella quantità di energia.

7 Quando la profondità diminuisce fino a circa la metà della "lunghezza d'onda" le onde iniziano a modificarsi poiché iniziano a risentire del fatto che il fondo provoca un certo attrito con l'acqua e questo fa si che le onde che seguono, che saranno leggermente più veloci, "guadagnino del terreno" su quelle più vicino alla costa e il risultato è una sorta di compattazione delle onde che infatti diminuiscono la loro lunghezza d'onda e velocità, ma aumentano la loro altezza fino a che non si raggiunge un punto oltre al quale il fronte d'onda diviene così ripido che non è più in grado di sostenersi e l'onda collassa, cioè si rompe (frangente) e si ha la trasformazione da una onda di oscillazione in un onda di traslazione; cioè in queste condizioni si ha un effettivo spostamento della massa d'acqua in avanti.

8 Se le onde si avvicinano alla costa obliquamente esse inizieranno a risentire del rallentamento della loro propagazione solo in una parte e ne risulta una rotazione dei fronti d'onda che tenderanno ad allinearsi parallelamente alla costa (questo fenomeno è conosciuto come la rifrazione delle onde; vi sono anche altri fenomeni che causano il cambiamento di direzione delle onde come la riflessione e la diffrazione che spiegano come le onde arrivano, anche se con una forza notevolmente minore, in quelle parti di costa protette dalle onde provocate dal vento).

9 Schema sul funzionamento della rifrazione delle onde

10 Una falesia Irlandese (Cliff of Moher) che si eleva sul mare per circa 230 metri

11 È proprio questa energia della massa d'acqua, che si trasferisce alla linea di costa, che ne modifica la morfologia e tale attività prende il nome di abrasione marina; in particolare l'azione modificatrice del mare si esplica in quattro parti: l'azione idraulica dell'acqua stessa, la corrasione cioè quando le onde e le correnti trascinano con se dei sedimenti contro le coste, l'usura che subiscono i ciottoli e frammenti vari nella zona dei frangenti e la corrosione cioè l'azione chimica dell'acqua di mare (questa riveste una certa importanza solo in presenza di coste calcaree (vedi carsismo). Come abbiamo detto il fattore principale rimane comunque l'azione idraulica del mare che durante le tempeste può arrivare a scagliare contro la costa migliaia di tonnellate d'acqua (le pressioni esercitate da un'onda dell'atlantico in media, in inverno, si aggirano intorno ai Kg per metro quadro e aumentano notevolmente durante una tempesta; nella baia di Wick Bay, in Scozia, durante una tempesta è stato asportato un blocco frangiflutti in acciaio e calcestruzzo del peso di 2600 tonnellate).

12 L'evoluzione di una falesia fenomeno della deviazione delle onde per rifrazione il solco di battente, scavato dall'erosione del moto ondoso alla base di una falesia.

13 Naturalmente più le coste sono formate da rocce poco coerenti e maggiore sarà l'effetto erosivo del mare che quindi risulta essere un agente erosivo molto selettivo e il risultato è spesso la formazione di grotte, archi naturali, di una ripa di erosione o falesia (come quelle della Manica, Inghilterra) e di una piattaforma di erosione (in California ve ne sono alcune larghe 500 metri con una inclinazione di soli 2 ). La naturale evoluzione di una falesia è appunto il retrocedere di questa poiché, con la continua azione del moto ondoso, si formeranno degli intagli orizzontali in corrispondenza del livello medio delle acque, detti solchi di battente (soprattutto nelle rocce carbonatiche), che diventeranno via via più profondi fino a quando la massa di roccia soprastante, non avendo più appoggio, crollerà sulla piattaforma d'erosione e i rimanenti detriti verranno portati via dall'azione del mare.

14 Con il procedere di questa azione e il conseguente arretramento si può arrivare alla formazione di una falesia morta, cioè la piattaforma d'abrasione è talmente sviluppata che frena e rallenta le onde proteggendo in tal modo la falesia da altri attacchi e facendo così cessare l'arretramento. Tombolo che unisce un isola alla terra ferma (Massachusetts, Stati Uniti).

15 La rifrazione delle onde è un'altra caratteristica molto importante poiché, tendendo le onde a propagarsi parallelamente alla costa l'azione erosiva si concentra contro i lati e le estremità dei promontori e risulta molto meno intensa all'interno delle baie; questa caratteristica fa si che le coste tendono a regolarizzarsi nel senso che l'erosione marina tende a smussare le sporgenze che si protendono in mare e a trasformare le linee di costa irregolari in linee di costa rettilinee. Comunque nonostante il fenomeno della rifrazione molte onde raggiungono le baie e le spiagge spesso con un certo angolo, di conseguenza il flutto montante di ciascun frangente si muove obliquamente rispetto alla costa, mentre la risacca (l'acqua che rifluisce dalla terra verso il mare) si muove sempre lungo la direzione di massima pendenza e quindi perpendicolarmente alla costa.

16 L'effetto complessivo di questo movimento è che le particelle di sedimento che costituiscono la spiaggia subiscono un movimento a zig zag, chiamato movimento a dente di sega, e danno luogo al cosiddetto trasporto litoraneo. L evoluzione della linea di costa

17 Questo fenomeno, insieme al trasporto in sospensione delle particelle più fini, può coinvolgere enormi quantità di sedimenti; nella località di Sandy Rock (New Jersey, Stati Uniti) è stato calcolato che vi è un trasporto di sabbia pari a tonnellate all'anno. In queste zone dove il trasporto litoraneo è molto accentuato si possono formare anche altre strutture come le frecce litoranee, che sono dei cordoni di sabbia che dalla terra ferma si allungano verso l'imboccatura di una baia adiacente, e se la freccia si sviluppa sufficientemente da chiudere completamente la baia, isolandola dal mare aperto, prende il nome di cordone litoraneo; il tombolo è sempre un cordone di sabbia ma che unisce un'isola alla terra ferma, e spesso sono più di uno (tipici sono quelli dell'argentario).

18 A largo di coste poco profonde e a debole pendenza si possono sviluppare dei cordoni paralleli alla linea di costa che danno vita a delle zone di acqua relativamente calma (le lagune, tipica è quella di Venezia), e la loro origine ancora non è chiara; potrebbero essere delle frecce litoranee poi rimaste isolate dalla terra ferma, o create dalle stesse correnti del mare; un'altra ipotesi è che queste fossero originariamente dei cordoni di dune formatesi lungo la costa durante l'ultima era glaciale e successivamente, con l'innalzamento marino, queste sarebbero rimaste isolate dalla terra ferma (vedi le variazioni eustatiche).

19 Accanto lo schema della propagazione della sabbia lungo una spiaggia (a dente di sega).

20 Questo movimento naturale della sabbia può provocare dei problemi di stabilità della spiaggia stessa, (se l'asporto di sabbia è maggiore dell'apporto) e quindi spesso si tenta di rallentare il fenomeno con vari accorgimenti come i moli, frangiflutti, pennelli e altro. I moli sono in genere costruiti a coppie alla foce dei fiumi ed hanno lo scopo di costringere l'acqua a scorrere entro uno spazio ristretto (di conseguenza aumenta la velocità dell'acqua) e quindi impedendo la sedimentazione su fondale in quel tratto e spesso aiutano la stessa sabbia a rimanere sulla spiaggia; a questo scopo spesso si usano i pennelli, brevi argini perpendicolari alla costa che interrompono così il trasporto litoraneo, ma non risultano un rimedio soddisfacente per lunghi periodi di tempo; qualche volta si ricorre ai frangiflutti, strutture semisommerse parallele alla costa che possono diminuire l'impeto del moto ondoso e quindi il conseguente trasporto litoraneo.

21 Schema del funzionamento dei moli e pennelli

22 Una freccia litoranea, un cordone litoraneo che chiude completamente una baia, un tombolo e un cordone litoraneo

23 Come si vede la grande varietà di coste indica che si tratta di zone molto complesse che dipendono da molti fattori, alcuni dei quali abbiamo già esposto (il tipo di rocce, la dimensione e direzione prevalente delle onde, il numero delle tempeste, l'ampiezza della marea, il profilo della parte di costa sommersa), ma ve ne sono altri che dobbiamo tenere in considerazione come i fenomeni tettonici e il cambiamento del livello del mare. Un criterio adottato da molti per classificare le coste si basa si cambiamenti avvenuti nel livello del mare e divide le coste in due categorie: le coste in emersione che si sviluppano sia per un innalzamento tettonico della costa, sia per un abbassamento del livello marino, e le coste di sommersione che si originano quando il livello marino aumenta o la costa subisce un fenomeno di subsidenza (vedi le variazioni eustatiche).

24 Le coste in emersione si notano facilmente in molte località (come in Calabria, dove si ritrovano parecchi terrazzi marini a quote differenti che testimoniano l'innalzamento della zona; e in regioni come la Scandinavia dove è in corso un innalzamento per ragioni isostatiche; vedi isostasia) poiché le tipiche strutture morfologiche, come le falesie, o le piattaforme d'abrasione si trovano molto al di sopra del livello del mare. Mentre più difficile è il riconoscimento delle coste in sommersione poiché chiaramente tutte le prove sono nascoste dal mare.

25 L'effetto del molo a Cesenatico

26 Si possono comunque individuare grazie ad alcuni particolari come il fatto che questo tipo di costa è molto irregolare (chiamate coste a rias, termine derivato dalla Galizia Spagnola) poiché adesso la linea di costa è naturalmente indietreggiata fino a coinvolgere i tratti terminali dei reticoli fluviali e quindi le creste che un tempo fungevano da spartiacque sono adesso le uniche a rimanere al di sopra del livello del mare e danno vita a dei promontori. Un esempio di ria.

27 Si può notare anche, come lungo la costa Dalmata (Ex Jugoslavia), la presenza di numerose isole poste parallelamente alla costa; queste non sono altro che antichi rilievi provocati da spinte tettoniche (vedi la tettonica delle placche) che hanno intensamente piegato e corrugato la zona (ben visibili all'interno, nelle Alpi Dinaridi), e ora con l'innalzamento del mare, emergono solo gli apici di tali pieghe che hanno dato vita alle numerose isole, mentre i canali che le separano non sono altro che la depressione concava tra due pieghe successive. Da menzionare sono anche le tipiche coste a fiordi (in Norvegia, Scozia, Alaska) prodotte dal modellamento glaciale (vedi morfologia glaciale).

28 Nelle foto sotto da sinistra: una successione di terrazzi marini che si elevano fino a 300 metri, attualmente questa parte di costa è in emersione per motivi tettonici (isola di San Clemente, San Diego, Stati Uniti), una varietà della composizione delle rocce affioranti spiega la presenza dei molti scogli (Oregon, Stati Uniti), una piattaforma d'erosione esposta alla bassa marea (Bolinas Point, San Francisco, Stati Uniti).