Relazione di fine tirocinio

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1 Laurea magistrale in Ingegneria Civile per la protezione dai rischi naturali Tirocinio per la tesi svolto presso l agenzia Conservatoria delle Coste, Regione Sardegna Relazione di fine tirocinio Studente: Claudia Saba Matricola: A.A. 2013/2014

2 INTRODUZIONE L attività di tirocinio da me svolta presso la Conservatoria delle Coste, aveva come obiettivo principale quello di svolgere un progetto riguardante uno studio di vulnerabilità costiera rispetto al fenomeno dell erosione costiera (relativo ai cambiamenti climatici), la cui area oggetto di studio è localizzata lungo la costa Occidentale della Sardegna e più precisamente nel golfo di Oristano; lo studio è stato condotto non solo attraverso la valutazione degli aspetti fisici e ambientali, ma tenendconto anche degli aspetti ecologici, socioeconomici. Gli obiettivi generali dell attività svolta riguardano l elaborazione degli indirizzi e criteri generali degli interventi in materia di protezione ed osservazione delle zone costiere e la promozione e diffusione delle tematiche relative alla tutela ambientale e paesaggistica e allo sviluppo sostenibile delle aree costiere. Il lavoro svolto durante tale periodo di tirocinio, è stato strutturato in diverse fasi: - FASE 1: Studio del bacino del Mediterraneo e delle sue specificità: questa prima fase del tirocinio è stata dedicata allo studio delle caratteristiche del Mar Mediterraneo in tutti i suoi aspetti: in prima analisi è stata studiata la sua morfologia e le sue caratteristiche fisiche (con particolare interesse alle correnti e alla circolazione dell intero bacino), ecologiche e socioeconomiche. Particolare attenzione è stata prestata allo studio del clima e quindi dei mutamenti climatici, alle forzanti climatiche e non climatiche agenti sull intero bacino e quindi dei relativi impatti. - FASE 2: Ricerca sugli strumenti di valutazione di vulnerabilità costiera gia esistenti: attraverso un approfondita ricerca bibliografica, in questa seconda fase del tirocinio è stato possibile individuare e studiare gli strumenti di vulnerabilità costiera esistenti e applicati a casi di studio lungo le coste di tutto il mondo. Dopo una prima catalogazione, gli strumenti

3 sono stati studiati singolarmente cosi da individuare per ognuno le relative caratteristiche (scala di applicazione, obiettivi, costo, ecc). Tali caratteristiche sono state confrontate con i prerequisiti decisi per la scelta dello strumento adatto per il contesto Mar Mediterraneo. - FASE 3: Sviluppo di un strumento adatto, relativo alle specificità del Mediterraneo: una volta individuato la tipologia di strumento di vulnerabilità costiera maggiormente coerente con i prerequisiti scelti, si è deciso di costruirlo in modo che fosse adatto alle specificità relative al Mar Mediterraneo. La tipologia di strumento scelto è quella di un Indice di Vulnerabilità, sviluppato a partire da diversi indicatori: sensibilità, capacità di adattamento, resilienza e esposizione, i quali sono tutti costruiti a partire da diversi sottoindicatori.

4 STUDIO DEL BACINO DEL MAR MEDITERRANEO E DELLE SUE SPECIFICITA Il Mar Mediterraneo è un mare marginale e il sistema Mar Mediterraneo/ Mar Nero possiede una natura semi-chiusa ed è connesso all Oceano Atlantico solo attraverso lo stretto di Gibilterra. Il bacino del Mediterraneo si trova in una zona di transizione, è come un lago, con la presenza di grandi penisole e barriere montuose. La regione è controllata dall interazione di due sistemi: anticiclone Atlantico Settentrionale e il sistema di bassa pressione sopra l Oceano Indiano. Lo scambio di acqua che avviene con l Oceano Atlantico attraverso lo stretto di Gibilterra controlla il calore e il bilancio idrico nel bacino.il calore ottenuto da avvezione, attraverso lo stretto di Gibilterra, si perde durante l inverno, nella zona che è influenzata dai venti settentrionali continentali, così che il regime dei venti è molto importante nel bilancio di calore. Il bacino del Mediterraneo è un bacino evaporitivo, con una perdita di acqua attraverso la superficie del mare equilibrata dal deflusso proveniente dallo Stretto di Gibilterra. Il bilancio evaporazioneprecipitazione evidenzia un risultato positivo in mare e nella terra vicina, a causa di un aumento di evaporazione e una diminuzione delle piogge. Il bilancio totale di calore è negativo, si verifica infatti una perdita di calore attraverso la superficie dell acqua, cosi che il bacino del Mediterraneo perde più energia di quanto ne guadagna, anche questa perdita di calore è compensata dal deflusso proveniente dall Oceano Atlantico attraverso lo stretto di Gibilterra. Il clima nella regione del Mediterraneo rappresenta un unicità (inverni umidi ed estati secche con elevata variabilità, durante l anno alternanza di periodi di precipitazioni con periodi di siccità) a causa della complessa morfologia e di alcune specificità.

5 Tali specificità oltre influenzare il clima nel bacino del meditteraneo influenzano la stima dell innalzamento del livello del mare, il quale è causato dallo scioglimento dei ghiacciai e dall aumento delle temperature. Perchè il Mediterraneo ha un bilancio idrologico negativo, quello che perde per evaporazione non compensa quello che arriva da fiumi e precipitazioni, il livello marino dovrebbe diminuire. Al contrario, c è un aumento del livello del mare a causa dall acqua dall Atlantico (principio dei vasi comunicanti). L innalzamento del livello medio marino è di 1.2/ 1.3 mm /anno in anni, che rappresentano dei valori bassi rispetto alla media globale. Per la valutazione del livello medio marino è necessario conoscere la somma a scala globale, regionale e locale e la relativa tendenza alla mutazione dei livelli di oceani e terra. L incertezza della proiezione degli scenari futuri aumenta passando dalla scala globale a quella locale. La regione del Mediterraneo risulta essere vulnerabile ai cambiamenti climatici e quindi ai relativi impatti, come mutamenti nelle precipitazioni e temperature, aumento del livello marino, mutamenti nel bilancio di calore e di temperatura. Gli incrementi medi annui della temperatura dell aria nel Mediterraneo risultano essere leggermente superiori ai livelli mondiali, con un valore compresa tra 2 C e 6.5 C entro la fine del secolo. Tali impatti creano degli effetti nell ambiente costiero su diversi livelli: bio- geofisici, socioeconomici, sulle infrastrutture e sulle attività economiche. Inoltre, il Mar Mediterraneo rappresenta un particolare ecosistema, con un alta biodiversità, che conseguentemente agli impatti risulta essere particolarmente vulnerabile ai mutamenti climatici. La zona costiera è un sistema dinamico e complesso e un cambiamento nelle caratteristiche e nel clima genera degli impatti significativi a livello fisico e socio- economico. Gli impatti fisici nelle zone costiere riguardano: erosione costiera, inondazioni, onde di tempesta e intrusione di acqua salata.

6 Gran parte dei maggiori impatti dei cambiamenti climatici nella regione costiera del Mediterraneo sono causati dall innalzamento del livello marino e da un aumento della frequenza degli eventi estremi. Nella valutazione degli effetti dei cambiemanti climatici, particolare attenzione è stata data al mutamento del livello medio marino e i suoi effetti sull ambiente costiero come l erosione. L aumento dell erosione costiera, a causa dell innalzamento del mare, è uno dei motivi che causa la perdita dei terreni, la sua azione dipende dal tipo e dalla geomorfologia costiera e dal clima della zona. Per determinare l erosione costiera a causa dell innalzamento del livello marino Bruun ha sviluppato un modello chiamato Regola di Bruun, il concetto utilizzato in questa modello è: le spiagge si adattano all onda dominante e con un aumento del livello del mare l equilibrio nel profilo della spiaggia si muove verso largo e verso terra. La formula è: R = L B + h S = 1 tangθ S Dove: - L= è la distanza trasversale da riva; - B= stima di elevazione della zona erosa; - H= è la profondità di chiusura; - S= è il tasso di aumento del livello del mare; Mutamenti nel livello medio marino e più in generale i mutamenti climatici possono influenzare la formazione di cicloni. L influenza deriva da due fattori: in primo luogo le tempeste possono essere provocate da un aumento del livello marino a causa della dilatazione termica e in secondo luogo i cicloni sono intensificati dalla presenza di oceani più caldi.

7 L aumento del livello medio marino permette all onda e alla corrente di arrivare più profondamente sulla costa influenzando anche la fonte dei sedimenti, l onda di rifrazione diminuisce con l aumento del livello del mare ed inoltre la rifrazione influenza la capacità di trasporto. RICERCA SUGLI STRUMENTI DI VALUTAZIONE DI VULNERABILITA COSTIERA GIA ESISTENTI Dopo aver individuato e studiato le specificità del Mar Mediterraneo e le sue caratteristiche la seconda fase del tirocinio è stata dedicata allo studio degli strumenti di vulnerabilità esistenti e applicati a casi di studi mondiali. Lo scopo è quello di individuare un modello facilmente utilizzabile a scala locale per il Mar Mediterraneo. Per poter individuare i prerequisiti da utilizzare per la scelta del migliore modello applicabile nel mediterraneo sono stati valutati i seguenti aspetti: Studio delle principali forzanti delle zone costiere del Mar Mediterraneo e la loro valutazione a scala locale, stato attuale della valutazione di vulnerabilità costiera e strumenti esistenti. I modelli esistenti si differenziano per: - Complessità; - Numero di processi che includono; - Ricorso alle varie scale; - Dati di input e output.

8 Per poter individuare lo strumento più adatto per eseguire una valutazione di vulnerabilità costiera nel Mediterraneo sono stati individuati diversi prerequisiti che gli strumenti devono possedere. Essi possono essere riassunti nell elenco seguente: - Includere proiezioni dell aumento del livello medio marino in differenti scenari di cambiamenti climatici ed integrare altri impatti chiave legati ai mutameti climatici: lo strumento dovrebbe includere 2050 o 2100 come orizzonte temporale per le proiezioni di aumento del livello marino; - Integrare obiettivi di valutazione fisici, ecologici e socioeconomici: popolazione, turismo, agricoltura, infrastrutture, zone umide, zone protette, ecc; - Applicazione a differenti sistemi costieri e tipologie di zone costiere: scogliere, spiagge sassose, saline, spiagge di dune, estuari, habitat marini, foreste costiere ecc ecc; - Applicabile al contesto del Mar Mediterraneo: in termini di forzanti climatiche e non climatiche e relativi impatti; - Applicabile a scala locale: livello minimo di segmento costiero di 1 km e area costiera di 1-10 km2; - Facilità nell utilizzo: lo strumento deve essere facilmente utilizzabile da parte della comunità costiera; - Poco costoso: i costi di acquisto e attuazione devono essere ridotti cosi da agevolare l uso dello strumento per le comunità costiere; Anche per i dati di output sono stati definiti determinati prerequisiti che riguardano: - Fornire analisi specialistiche per assistere i responsabili delle politiche locali nel processo di pianificazione di adattamento: elemento chiave dello strumento è proprio quello di possedere un processo di pianificazione ben identificato; - Dati facilmente integrabili con la pianificazione esistente.

9 Gli strumenti analizzati sono stati in seguito divisi in quattro differenti categorie, così da facilitare il processo di selezione: metodi basati su Indici, metodi basati su modelli dinamici sul computer, metodi basati sul GIS, strumenti di visualizzazione. Individuate le caratteristiche di ogni strumento, la fase successiva è stata quella di comparazione con i prerequisiti richesti. I risultati di questa fase selettiva hanno mostrato che solo 4 modelli dei 26 selezionati hanno risposto positivamente ai prerequisiti richiesti, tali modelli sono: - CVI- SRL - DESYCO - MULTI-SCALE CVI - SIMCLIM La scelta finale è ricaduta sullo strumento di CVI- Indice di vulnerabilità costiera. I metodi basati su indici sono caratterizzati dalla valutazione quantitativa o semi-quantitativa e combinazione di diverse variabili, utilizzando un approccio basato su indicatori. La vulnerabilità della costa si esprime con una serie di indicatori che caratterizzando le questioni costiere chiave, come le forzanti, pressioni, stato, impatti, risposte, esposizione, semsibilità, rischio, danno. I risultati di tali metodi sono una combinazione di una sintesi di un indice o indicatori specifici. In generale, questa sintesi è espressa da una formula che aggrega indici e indicatori secondo un insieme appropriato di pesi.

10 SVILUPPO DI UNO STRUMENTO ADATTO, RELATIVO ALLE SPECIFICITA DEL MEDITERRANEO Lo scelta dello strumento adatto alla valutazione della vulnerabilità costiera, relativo ai prerequisiti studiati è ricaduta su un metodo basato sull elaborazione di un Indice di Vulnerabilità Costiera (CVI). La terza fase del tirocinio è stata dedicata alla scelta degli indicatori da utilizzare per la costruzione di tale indice così che si potesse applicare al caso di studio. L indice è composto da 4 Indicatori: SENSIBILITA, ESPOSIZIONE, CAPACITA DI ADATTAMENTO, RESILIENZA. Ognuno di questi indicatori è formato da dei sottoindicatori e nello specifico: - SENSIBILITA : geomorfologia, rapporto tra costa erosa e costa totale, rapporto tra la lunghezza della costa artificiale e costa totale, presenza di fiumi; - EPOSIZIONE: - Popolazione: densità della popolazione, intensità residenziale, valore di proprietà residenziale; - Agricoltura: suolo utilizzato in agricoltura; - Turismo: numero di notti occupate in strutture turistiche, numero di posti letto; - Industrie: densità di industrie, industrie commerciali; - Infrastrutture: densità stradale, ferrovie, porti e aeroporti, infrastrutture tecniche. - CAPACITA DI ADATTAMENTO: - Popolazione: percentuale di popolazione con alto livello di educazione, età della popolazione, risorse finanziarie e reddito, qualità dei materiali edilizi, consapevolezza del rischio e degli impatti, efficacia delle istituzioni e contesto legale, disponibilità delle risorse finanziarie e umane;

11 - Istituzioni: pianificazione di aree protette per la conservazione della natura e del paesaggio, presenza di patrimonio culturale, misure di adattamento. - RESILIENZA: zone umide, sistema di integrità delle dune, integrità della posidonia, collegamenti ecologici tra le comonenti degli ecosistemi costieri per una produzione sostenibile. Ad ognuno di questi sottoindicatori sono stati assegnati un peso e un puntaggio in una scala che va da 1 a 5, in modo da ottenere un unico punteggio per i 4 Indicatori principali considerati ed arrivare alla formulazione di uno punteggio che riguardi la vulnerabilità costiera. L assegnazione dei punteggi per i sottoindicatori è stata scelta in seguito ad un analisi bibliografica su casi di studio relativi al Mar Mediterraneo.

12 CONCLUSIONI L esperienza di tirocinio presso la Conservatoria delle Coste è stata molto produttiva, in quanto ho avuto la possibilità di conoscere la modalità con cui viene strutturato un progetto di ricerca; il lavoro, diviso in varie fasi, ha formato e migliorato la modalità di gestione degli impegni responsabilizzandomi verso una gestione autonoma del lavoro. Grazie a questo tirocinio ho potuto migliorare le mie conoscenze e abilità nella stesura di relazioni tecniche, nella scrittura corretta della bibliografia, nella redazione di articoli scientifici, studiandone la struttura. La bibliografia utilizzata per le consultazioni è stata quasi completamente in lingua inglese e ciò ha permesso di migliorare e perfezionare la conoscenza della lingua straniera, sia da un punto di vista scritto che parlato e accrescere il vocabolario relativo ai termini scientifici e ingegneristici. Attraverso questa esperienza di tirocinio, oltre aver maturato nuove competenze, ho potuto applicare quelle apprese dal mio Corso di Studio, potendo così rafforzare le mie capacità e conoscenze ottenute in seguito al mio percorso Universitario.