Vulnerabilità e rischio costiero: Il sistema insulare di Grado e Marano Fontolan G. Pillon S. Bezzi A. Delli Quadri F. Burla I.
COASTAL CLASSIFICATION MAPPING PROJECT USGS Coastal & Marine Geology Program Caratteristiche geomorfologiche Zone di washover, Dune, Ampiezza spiaggia, Cordoni litorali, Opere antropiche Vulnerabilità alle mareggiate Isole barriera Coste Larghe Strette Non sviluppate Sviluppate Zappatura della spiaggia Duna costiera Complesso di washover Bassa densità Moderata densità Alta densità Sviluppo Schema di classificazione della zona costiera che utilizza la morfologia e le modificazioni antropiche sulla costa come base perla valutazione del rischio Caratteristiche della spiaggia Dune continue Spiaggia < 30 m > 30 m Naturale Mantenuta Retrospiaggia Barra emersa Dune Dune Terrazzi discontinue assenti di washover Parco Famiglie isolate Misto Unità multiple Presenza Assenza di strutture di strutture Strutture multiple Pennelli Massicciate Frangiflutti Strutture
Variabili utilizzate e indice di vulnerabilità (CVI) INONDAZIONE PERMANENTE (PI) Quota media (EL, m) Innalzamento relativo del livello del mare (SLV, mm/anno) Caratteristiche geologiche (GL) INONDAZIONE EPISODICA (EI) 4. Ampiezza media di marea (TR, m) 5. Probabilità annuale del verificarsi di una tempesta tropicale (TS, %); 6. Probabilità annuale del verificarsi di un tornado (TY, %); 7. Indice frequenza-intensità di un tornado (HFI); 8. Velocità media di avanzamento di un tornado (TCV, m/s); 9. Numero medio annuo di cicloni extra-tropicali (CN); 10. Innalzamento medio del livello del mare in relazione all occorrenza di un tornado (SS, m); POTENZIALE EROSIVO (EP) 11. Caratteristiche geomorfologiche della costa (LF) 12. Tasso di erosione, o di accrescimento della linea di riva (ER, m/anno) 13. Altezza massima dell ondazione (WH, m) CVI = 3.5 PI + 0.833 EI + 2.667 EP
1. APPROCCIO SCIENTIFICO METODI DI REGRESSIONE MULTIPLA Gornitz et al., 1994 V = v 1 k 1 + v 2 k 2 + v 3 k 3 +. + v n k n V = indice di vulnerabilità ad un determinato evento v = valore della variabile collegata alla definizione dell evento k = peso assegnato alla variabile Definizione del rischio costiero a: erosione; inondazione permanente; inondazione temporanea, o episodica;
USGS Coastal & Marine Geology Program NATIONAL ASSESSMENT OF COASTAL VULNERABILITY TO SEA-LEVEL RISE Variabili geologiche ambientali Database Gornitz e White, 1992 Evoluzione delle coste - Geomorfologia (a) - tassi di erosione ed accrescimento della linea di riva (b) - pendenza della costa (c) - tasso di innalzamento relativo del livello del mare (d) - escursione media di marea (e) - altezza media dell onda (f) CVI = [( a b c d e f ) / 6]
R = P x V x E Pericolosità Vulnerabilità Valore esposto Probabilità che un evento ritenuto dannoso si possa verificare entro un determinato periodo di tempo in una certa zona e con un definito grado di intensità Attitudine di un dato elemento o contesto territoriale a supportare gli effetti di un evento dannoso in funzione dell intensità dell evento stesso Rappresenta l oggetto del rischio, cioè l elemento o l insieme di elementi di valore e/o di pregio da salvaguardare
VULNERABILITA POTENZIALE (Vp) Adattamento al caso del cordone insulare di Grado e Marano MITIGAZIONE DA PARTE DELLE DIFESE ESISTENTI Metodologia di Gornitz VULNERABILITA REALE (Vr( Vr) RISCHIO
1 - C ONDIZIONI METEOMARINE P 2 - C ONDIZIONI GEOLOGICO MORFOLOGICHE - 3 - TENDENZA EVOLUTIVA DELLE SPIAGGE Vp 4 - P RESSIONE D U S O Vr R 5 - E SISTENZA E TIPOLOGIA DELLE DIFESE 6 - U SO DEL TE RRITORIO ED ELEMENTI A RI SCH IO E
Valutazione della vulnerabilità V = v 1 k 1 + v 2 k 2 + v 3 k 3 0 variabile 1 2 3 4 Coefficiente (peso) assegnato a ciascuna variabile
VULNERABILITA POTENZIALE vulnerabilità del litorale nell ipotesi che non esistano difese Ampiezza spiaggia emersa (coefficiente 0.7) Evoluzione recente linea di riva (coefficiente 0.4) Evoluzione storica linea di riva (coefficiente 0.2) Pendenza dei fondali (coefficiente 0.6) Evoluzione dei fondali (coefficiente 0.6) Quota media della spiaggia (coefficiente 0.7)
MITIGAZIONE DA PARTE DELLE DIFESE DIFESE RIGIDE Efficienza valutata in base a: valore della quota media tipologia della difesa stessa
Difese radenti: coefficiente 0.8
Difese nel retrospiaggia: coefficiente 0.8
Difese a mare: Coefficiente 0.5
MITIGAZIONE DA PARTE DELLE DIFESE DIFESE MORBIDE Efficienza valutata in base a valore quota media Indice di Efficacia Coefficiente 0.6
Ripidità
Grado di copertura vegetale
Presenza di avandune incipienti
Presenza di discontinuità lungo il cordone dunoso
Ubicazione delle aree di studio Regione Friuli Venezia Giulia Regione Basilicata Regione Emilia-Romagna
Proposte e Output Fase di elaborazione Fase di Aquisizione e Input Basi di dati cartografiche Dati numerici pregressi Esecuzione di campagne sperimentali Dati informativi di Dati informativi di partenza ed acquisiti partenza ed acquisiti RASTER Ortofoto I.G.M. Carta d uso del suolo VECTOR Cartografia numerica Limiti amministrativi Ricerca bibliografica Recupero dati Indagini in campo Rilevamenti mediante GPS Raccolta dati Indagine fotografica Strumento software Strumento software CorelDRAW 10 CorelPHOTO-PAINT 10 Access/Excel Autocad Map 2000 ER Mapper ArcGIS 8.2 Georeferenziazione informazioni geografiche (Sistema di riferimento nazionale GAUSS-BOAGA) Elaborazione di base Elaborazione di base Digitalizzazione Classificazione tematica Composizione, confronto e aggiornamento dati Dati numerici Analisi storica Elaborazioni Elaborazioni Carte tematiche Pendenza dei fondali Ampiezza spiaggia emersa Altezza spiaggia emersa Pressione d uso Tipologie delle strutture difensive Subsidenza Evoluzione attuale e recente della linea di riva Evoluzione storica della linea di riva Tendenze evolutive dei fondali CRAGIS Coastal Risk Assessment Geographic Information System Sintesi informativa di Sintesi informativa di base base Mappe di sintesi Piano di gestione dell area Divulgazione e pubblicazione dei dati
Caso Regione Basilicata Creazione di database o di DBMS (Database Management System)
Una volta strutturato il database sono state redatte due tipologie di classificazione delle variabili: Classificazione a scala regionale Per ogni area indagata è stato preso in considerazione il maggior numero possibile di variabili connesse alla natura morfologico-evolutiva dell ambiente costiero Classificazione unica Da una panoramica generale dei parametri descrittivi a disposizione si è determinato un comune denominatore di variabili. Attraverso un unica classificazione, si è potuto effettuare un confronto tra i risultati ottenuti
RISCHIO VULNERABILITA Regione Friuli Venezia Giulia Tipologia di variabili Condizioni geologico Condizioni geologico morfologiche morfologiche 62.5 % Spiagge lineari Pendenza dei fondali coeff. 0.6 Ampiezza della spiaggia emersa coeff. 0.7 Quota media spiaggia emersa coeff. 0.7 TOTALE COEFFICIENTI = 2.0 Banchi Ampiezza media del banco (superficie/lunghezza) coeff. 0.5 Quota media del banco coeff. 0.5 Pendenza dei fondali antistanti al banco coeff. 0.5 Presenza di rotte washover coeff. 0.25 Grado di copertura vegetale coeff. 0.5 coeff. 0.25 TOTALE COEFFICIENTI = 2.0 Tendenze evolutive Tendenze evolutive della costa e dei fondali della costa e dei fondali Evoluzione della linea di costa (tendenza recente) coeff. 0.4 Evoluzione della linea di costa (tendenza storica) coeff. 0.2 Evoluzione della linea di costa storica coeff. 0.05 storica-recente coeff. 0.10 trend attuale coeff. 0.15 37.5 % Evoluzione dei fondali coeff. 0.6 TOTALE COEFFICIENTI = 1.2 Variazione della sup. banco storica coeff. 0.05 storica-recente coeff. 0.10 trend attuale coeff. 0.15 Tipologia delle Tipologia delle strutture difensive strutture difensive Difese morbide Difese rigide Dune Argini in terra Spiagge lineari e aree a banchi Difese a mare coeff. 0.5 Difese radenti coeff. 0.8 Difese dell entroterra coeff. 0.8 Elevazione coeff. 0.6 Evoluzione dei fondali coeff. 0.6 TOTALE COEFFICIENTI = 1.2 IES IES variabile tra 0 e 1 Copertura vegetale Ripidità Indice di discontinuità Presenza di dune embrionali Uso del suolo e Uso del suolo e tipologie insediative tipologie insediative dell entroterra dell entroterra Aree a valenza naturalistica (SIC e ZPS) Carta dell uso del suolo
Vr 2,96 2,96 < R 5,92 5,92 < R 8,88 8,88 < R 11,84 > 11,84 R 5 5 < R 10 10 < R 15 15 < R 20 > 20 Categoria Vulnerabilità reale Molto basso Basso Moderato Elevato Molto elevato Categoria di Rischio Molto basso Basso Moderato Elevato Molto elevato 14 12 10 Regione Friuli Venezia Giulia 8 6 4 2 0 N Martignano 1 Martignano 2 Martignano 3 Martignano 4 Martignano 5 S. Andrea 1 S. Andrea 2 S. Andrea 3 S. Andrea 4 S. Andrea 5 S. Andrea 6 S. Andrea 7 S. Andrea 8 S. Andrea 9 S. Andrea 10 S. Andrea 11 S. Andrea 12 S. Andrea 13 tratti Rischio 2
tratti Banchi 31 Banchi 30 Banchi 29 Banchi 28 Banchi 27 Banchi 26 Banchi 25 Banchi 24 Banchi 23 Banchi 22 Banchi 21 Banchi 20 Banchi 19 Banchi 18 Banchi 17 Banchi 16 Banchi 15 Banchi 14 Banchi 13 Banchi 12 Banchi 11 Banchi 10 Banchi 9 Banchi 8 Banchi 7 Banchi 6 Banchi 5 Banchi 4 Banchi 3 Banchi 2 Banchi 1 Rischio 2 Regione Friuli Venezia Giulia 14 12 10 8 6 4 2 0
Modello unico Vulnerabilità potenziale (Vp( Vp) descrizione variabile sigla unità di misura classi pesi assegnati 0 1 2 3 4 Ampiezza spiaggia emersa ASE m >120 120<->90 90<->60 60<->30 <30 0,7 Pendenza spiaggia sottomarina PF adimensionale <0,004 0,004<->0,006 0,006<->0,008 0,008<->0,01 >0,01 0,6 Quota media spiaggia emersa HSE m s.l.m.m. >2,5 2,5<->2,0 2,0<>1,5 1,5<>1 <1 0,7 Tasso evoluzione linea di riva storica ERS m/anno >5 5<->1 1<->-1-1<->-5 <-5 0,2 Tasso evoluzione linea di riva recente ERR m/anno >5 5<->1 1<->-1-1<->-5 <-5 0,4 Trend evolutivo siaggia sottomarina TEF cm/m 2 /anno >20 20<->5 5<->-5-5<>-20 <-20 0,6 Vp = 0.7ASE + 0.7HSE + 0.6PF + 0.6TEF + 0.2ERS + 0.4ERR vulnerabilità potenziale 14 12 10 8 6 4 2 0 Regione Friuli Venezia Regione Basilicata Regione Emilia Romagna 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 tratti Vp max registrata: Tratto 25 Regione FVG Tratto 1 Regione Emilia-Romagna Rappresentano i tratti più critici dal punto di vista della Vp in cui si registrano: o forti arretramenti della linea di riva, o erosione dei fondali o scarsa ampiezza della spiaggia emersa
Modello unico Vulnerabilità potenziale (Vp( Vp) 14 12 10 Regione Friuli Venezia Giulia Vp modello complessivo Vp modello singolo Caso Regione FVG ed Emilia Romagna: 8 6 4 2 7 Vp ottenuti con modello unico/complessivo assumono valori decisamente inferiori 0 14 12 10 8 6 4 2 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 Regione Basilicata Vp modello complessivo Vp modello singolo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Poiché con la nuova classificazione le variabili utilizzate per il computo di Vp sono contraddistinte da classi di vulnerabilità più basse Ex. FVG pendenza dei fondali Ex. Emilia Romagna pendenza fondali, quota e ampiezza spiaggia emersa 14 12 10 8 6 4 2 0 Regione Emilia Romagna Vp modello complessivo Vp modello singolo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Caso Regione Basilicata: Vp ottenuti con modello unico/complessivo aumentano, in quanto, i valori della pendenza dei fondali e la quota della spiaggia emersa si collocano in classi di maggior vulnerabilità
Modello unico Vulnerabilità reale ( 14,0 Vulnerabilità reale (Vr) 12,0 Regione Friuli Venezia Regione Basilicata Regione Emilia Romagna 10,0 vulnerabilità reale 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100 103 106 Caso Regione Friuli Venezia Giulia: 49 tratti costieri (circa 13 km) 8% molto bassa 39% bassa 30% moderata 23% elevata tratti Caso Regione Basilicata: 48 tratti costieri (circa 13,2 km) 29% molto bassa 14% bassa 41% moderata 16% elevata Caso Regione Emilia Romagna: 25 tratti costieri (circa 36 km) 48% molto bassa 34% bassa 12% moderata 6% elevata
Confronto modelli Vulnerabilità reale ( Vulnerabilità reale (Vr) 14,00 12,00 10,00 Vr modello singolo 8,00 6,00 4,00 Vr Emilia Romagna Vr Friuli Venezia Giulia Vr Basilicata 2,00 0,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 Vr modello complessivo o Distribuzione dei dati conferma innanzitutto la possibilità di adottare un modello unico, attraverso il quale definire le classi di vulnerabilità delle variabili utilizzate per il computo di Vp
Regione Friuli Venezia Giulia 30 25 20 Rischio 2 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 tratti
Considerazioni conclusive Il modello proposto per la valutazione della vulnerabilità (e associato rischio) costiero, non può basarsi su un elenco di variabili rigidamente predefinite, deve invece essere inteso come flessibile, le, suscettibile di essere modificato qualora qualcuna delle variabili proposte risulti non utilizzabile. Modello singolo: Per ogni area indagata, sono state considerate il maggior numero di variabili connesse alla natura morfologico-evolutiva dell ambiente costiero Modello complessivo Adottando un modello unico e non intrinseco al sistema, si sono potute confrontare e discriminare le aree maggiormente vulnerabili li e a maggior rischio da erosione
Considerazioni conclusive Il Gis consente, attraverso la sovrapposizione delle informazioni discretizzate per tratti, di ottenere carte tematiche di sintesi, fornendo nel contempo una lettura istantanea L Importanza di una classificazione in termini di vulnerabilità e rischio è quella di costituire anche un ordine di priorità di strategie di conservazione I dati codificati all interno del GIS, possono venir modificati e aggiornati, fornendo quasi in tempo reale i nuovi valori di rischio.