UNIVERSITA DEGLI STUDI DI FIRENZE

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1 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI FIRENZE Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali Corso di Laurea in Scienze Naturali RISPOSTA DI UNA POCKET BEACH AD INPUT SEDIMENTARI DI ALTA INTENSITA E BASSA FREQUENZA Tesi di Laurea di: Valentina Rosas Relatore: Prof. Enzo Pranzini Anno accademico

2 Introduzione Introduzione La tesi si è posta come obiettivo l analisi della risposta di una pocket beach ad input sedimentari ad alta intensità e bassa frequenza, ovvero all immissione particolarmente consistente di materiali dovuta ad una piena con elevato tempo di ritorno. Le pocket beach sono spiagge racchiuse in piccoli golfi delimitati da promontori, e sono quindi da considerarsi come unità fisiografiche a sé stanti, caratterizzate da una scarsa alimentazione da parte dei corsi d acqua che vi giungono. E per questo che durante una piena eccezionale una pocket beach subisce, in misura molto maggiore rispetto ad una spiaggia rettilinea, consistenti cambiamenti sia morfologici che sedimentologici. I cambiamenti morfologici di maggiore rilievo consistono in un generale avanzamento della linea di riva, grazie all apporto di ingenti quantità di materiali da parte dei corsi d acqua. I cambiamenti sedimentologici che subisce una pocket beach consistono in un aumento delle Dimensioni medie dei sedimenti, delle Dimensioni del primo percentile e della Percentuale di frazione fine; tutto ciò si traduce in una diminuzione della Classazione dei materiali costituenti la spiaggia. Oggetto di questo studio è la spiaggia di Procchio, una pocket beach ubicata sulla costa settentrionale dell Isola d Elba, che, in seguito all alluvione del settembre 2002, ha subito cambiamenti consistenti di carattere sia morfologico che sedimentologico (Fig. 1). 1

3 Introduzione Fig. 1: Foto della spiaggia di Procchio il giorno seguente l alluvione (5 settembre 2002). Fig. 2: Foto della spiaggia di Procchio il giorno seguente l alluvione (5 settembre 2002). Particolare dei danni subiti dalle infrastrutture turistiche. 2

4 Introduzione Per comprendere i cambiamenti che hanno interessato il Golfo in esame, dobbiamo tener conto della morfologia dell Isola d Elba; essa, infatti, ha carattere prevalentemente montuoso ed è perciò contraddistinta da bacini idrografici di modeste dimensioni e dall abbondanza di corsi d acqua. Non si hanno, però, veri e propri fiumi, ma piuttosto torrenti. Durante l alluvione del 4 settembre 2002 in otto ore è piovuta una quantità di pioggia superiore alla media mensile ed i piccoli torrenti presenti, normalmente in secca durante questo periodo dell anno, hanno raggiunto una portata eccezionalmente abbondante. A causa del forte dislivello del bacino idrografico che insiste sul Golfo di Procchio, la piena ha assunto una potente forza erosiva e distruttiva, provocando gravi danni ad infrastrutture e mezzi (Fig. 2). I corsi d acqua hanno così potuto asportare i materiali che incontravano nel loro cammino, dando luogo alla formazione di un fan delta (Fig. 3), morfologia assai rara in ambiente temperato e, comunque, di una forma mai osservata in letteratura. Fig. 3: Foto della spiaggia di Procchio il giorno seguente l alluvione (5 settembre 2002), particolare del fan delta. 3

5 Introduzione Il fan delta è un tipo di delta particolare generato, appunto, dal trasporto fino a mare di ingenti quantità di materiale solido da parte di corsi d acqua in un breve periodo di tempo. I materiali giunti a mare con questa modalità vengono frenati dalla minore velocità della corrente, quindi immediatamente deposti e rimodellati in forma semicircolare dal moto ondoso. Lo studio ha previsto la determinazione dell evoluzione della linea di riva del Golfo di Procchio, lo spostamento lineare medio ed il relativo tasso annuale, per definire la dinamica naturale della spiaggia. Sono poi state effettuate le analisi granulometriche al fine di determinare le caratteristiche sedimentologiche della spiaggia. In questo ambito sono stati calcolati i parametri sedimentologici Media, Classazione, Dimensioni del Primo Percentile e Percentuale della frazione fine. Sono state inoltre realizzate le carte dei singoli parametri per gli anni 1999, 2002 e Le carte degli anni 1999 e 2004 risultavano già presenti perché utilizzate in altri lavori. Le indagini sembrano indicare per la spiaggia di Procchio un equilibrio instabile con tendenza, attualmente, verso un apprezzabile erosione. 4

6 L Isola d Elba 1. L Isola d Elba 1.1 Inquadramento geografico L Isola d Elba, la terza isola italiana per estensione, dopo Sicilia e Sardegna, è situata al centro dell Arcipelago Toscano ad una distanza di circa 9 km da Piombino e si estende tra la latitudine di N e di N e tra la longitudine 10 E e E. A Nord dell isola, si trovano Gorgona e Capraia, mentre a Sud Pianosa, Montecristo, Giglio e Giannutri. Fig. 1.1: Modello digitale del terreno dell Isola d Elba. Università degli Studi di Firenze, Dipartimento di Scienze della Terra. 5

7 L Isola d Elba L isola, di 224 km² di superficie, ha un aspetto molto articolato; è infatti costituita da tre sistemi montuosi e da pianure poco estese e limitate alla parte centrale e alla zona costiera. Le coste sono sviluppate per ben 118 km di lunghezza (in scala 1:25.000) e si presentano alte e rocciose, interrotte da numerosi piccoli golfi che ospitano spiagge di ghiaia e sabbia. 6

8 L Isola d Elba 1.2 Caratteristiche del bacino idrografico che alimenta la spiaggia di Procchio L idrografia dell Elba è contraddistinta da corsi d acqua a carattere prevalentemente torrentizio; non si hanno infatti veri e propri fiumi, ma piuttosto torrenti. Tutto ciò è dovuto a più fattori, primi fra i quali il carattere montuoso dell isola e le modeste dimensioni dei bacini idrografici. Fig. 1.2: Delimitazione del bacino idrografico dei corsi d acqua che alimentano la spiaggia di Procchio (tratta dal foglio 328 sez. I della carta topografica d Italia dell I.G.M. in scala 1:25.000). Il bacino idrografico che racchiude l area oggetto di questo studio (Fig. 1.2) ha un estensione di 3.2 km² ed è racchiuso dalla linea di crinale che corre dal promontorio della Guardiola a Nord Est, attraverso Monte Pinello, Monte 7

9 L Isola d Elba Pericoli, Costa del Gualdarone, Monte Castello fino al crinale che porta a Punta Agnone a Sud Ovest. Il massimo dislivello raggiunto è di 338 m; i versanti sono infatti piuttosto ripidi e si addolciscono nella parte centrale attorno alla isoipsa dei 75 m, aprendosi in una conca che termina nel Golfo di Procchio. Dalla Costa del Gualdarone nasce l omonimo corso d acqua, il Fosso del Gualdarone (o Guarlone) che sfocia nella porzione settentrionale della spiaggia e risulta essere il principale corso d acqua che rifornisce il Golfo. Anche altri fossi minori, di cui non esistono toponimi nella cartografia ufficiale in scala 1:2.000, 1:5.000 e 1:25.000, sfociano nella zona settentrionale evidenziando una maggiore densità di sbocchi in questa zona del Golfo. L unico corso d acqua che sfocia nella zona meridionale è stato tombato e finora si è sempre ritenuto che rivestisse un ruolo minore sulla ricarica sedimentaria del Golfo. Questo studio ha evidenziato come in realtà, durante piene eccezionali, anch esso sia in grado di apportare un carico sedimentario molto rilevante all interno del Golfo. La spiaggia di Procchio è costituita da una sabbia di colore chiaro, formata da clasti di quarzo, mica, biotite e feldspati; derivanti dall alterazione delle rocce costituenti il bacino idrografico sopra descritto. Oggi la morfologia della spiaggia di Procchio è molto diversa da come era in passato e se, da una parte, è dotata di numerose infrastrutture che consentono ogni confort, dall altra è sparita la serie continua di dune e tomboli (Ferrari, 1990) che costituivano una riserva sedimentaria per la spiaggia ed una protezione dalle mareggiate per l abitato stesso. 8

10 Inquadramento meteomarino 2. Inquadramento meteomarino 2.1 Clima meteomarino al largo del Golfo di Procchio La determinazione del clima meteomarino al largo delle coste dell Isola d Elba è basata sull elaborazione dei dati KNMI (Koninklijk Nederlands Meteorologish Institut Reale Istituto Meteorologico Olandese), riferiti ad osservazioni visive e misure effettuate dalle navi in transito nel Mar Mediterraneo, raccolte dal KNMI nel periodo Ciascuna osservazione fornisce l altezza d onda H V stimata in metri e relativa direzione di provenienza in N, e l intensità del vento V misurata in nodi e relativa direzione di provenienza, sempre in N (Aminti, 1998). Le altezze d onda H V stimate dal KNMI, sono statisticamente coincidenti con le altezze d onda significative H S. Primavera Estate Autunno Inverno Totale n. dati letti n. dati confusi n. dati utili n. di calme n. di swell Significatività (ore/dato) Tabella 2.1: Caratteristiche dei dati KNMI elaborati nell area settentrionale dell Isola d Elba. 9

11 Inquadramento meteomarino Dal 1961 al 1990 nell area settentrionale dell Isola d Elba, dove è collocata la spiaggia in esame, sono state eseguite osservazioni utili, la maggior parte delle quali durante il periodo estivo, con una media di 0.97 rilevazioni giornaliere. Tra queste, riguardano stati del mare con onde non nulle. Fig. 2.1: Distribuzione spaziale delle osservazioni KNMI nell area settentrionale dell Isola d Elba, Aminti,