Dinamica e morfologia costiera

Dinamica e
morfologia costiera

Prof. Geol. Giuseppe Mastronuzzi
Dipartimento di Scienze della Terra e
Geoambientali
Università degli Studi “Aldo Moro”, Bari

g.mastrozz@geo.uniba.it

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
Lecce

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.

Milella et al., 2006, Il Quaternario

Lambeck e Bard, 2000, EPSL

MORFODINAMICA DELL’AMBIENTE COSTIERO
Essa è determinata
dalla combinazione di processi marini e continentali:

- Processi a breve/medio termine;
(variazioni relative del livello del mare,
eustatismo, tettonica, ecc.)
- Processi istantanei o parossistici;
(mareggiate, tsunami, alluvioni, smottamenti, crolli)

- Processi continui;

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

- Processi attivati da azioni antropiche
(dirette ed indirette).

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

Falesie
Cerano, Brindisi

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)

Carta della dinamica morfologica della Puglia

da: Mastronuzzi et al., 2002, Studi Costieri

Carta delle biocenosi dei fondali pugliesi


Carta delle opere antropiche
che insistono sulla fascia costiera


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.


Origine del sedimento

Il nutriente dal mare

Materasso detritico

Il coralligeno e
le alghe fotofile

+
La prateria di
Posidonia oceanica =

Piana del Fortore, Foggia

Spiagge di piane alluvionali
(apporti fluviali e
subordinatamente marini)

Foto M. Caldara

Spiagge di insenature definite da promontori rocciosi
= pocket beach
(apporti marini, fluviali e
di demolizione delle coste rocciose)

Foto M. Caldara Vieste, Foggia

Lo stato attuale

Il Pilone, Brindisi

Punta Penna Grossa, Brindisi

Il Capitolo, Bari

Foce Fortore, Foggia

Foce Bradano, Taranto

Lido San Giovanni, Lecce

Le cause
dell’arretramento

Arresto della
deriva litorale
causa presenza
di opere
antropiche

Le protezioni della falesia
di Colle Ardizio, Pesaro

Le protezioni della falesia
di Pineto Scalo, Pescara

La presenza dei
porti sopraflutto

Accumuli di sedimento,
di foglie e di alghe
nel porto di Torre Canne

Porto di Savelletri = .8m di interrimento
Porto di Torre Canne = .7m di interrimento
Porto di Villanova = .6m di interrimento

Torre Canne - ostruzione
del porto da parte di foglie di Posidonia oceanica

Lido Morelli, Brindisi

Rosa Marina, Brindisi

La pulizia della spiagge
con mezzi pesanti
e lo scalzamento della duna

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!!!!!!!!!!!

Torre Canne, Brindisi

Rosa Marina, Brindisi
L’apertura di varchi
nell’apparato dunare
Porto Cesareo, Lecce

La distruzione
del corpo dunare

Porto Cesareo, Lecce

Casalabate, Lecce

Punta Prosciutto, Lecce

L’uso ricreativo e balneare

Mia figlia …!!!

3. La morfodinamica delle coste rocciose

Falesie con componente
di modellamento
gravitativo subaereo

Falesie “pure”
Foto G. Palmentola

Capo Colonna, Crotone

Porto Miggiano, Lecce


Polignano, Bari (fonte e data sconosciute)

Polignano, Bari

(Foto V. Pellegrini)

Lesina, Foggia
I sink holes
Ostuni, Brindisi

Foto A. Vitale

Le “Spunnulate”, Nardò, Lecce

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,
Mastronuzzi et al., 1992,

Boll. Oc. Teor. Appl.
Hc= 4c tg(45+ φ/2)/γ

Hc= q/γ

Dati Mesostrutturali

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


San Foca, Lecce

Assetto litostrutturale


Foto dal WEB
Foto A. Sergio

Fasi evolutive

4 - La morfodinamica degli eventi estremi:
mareggiate eccezionali e tsunami


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
45
40 40
39
40 38
35
35 32
29 28 28
30 27
Velocità

25
24
25 22
20 20
18 18
20 16
14
15
10
10 7 8
6

5
0
0
0 3 6 9 12 15 18 21 0 3 6 9 12 15 18 21 0 3 6 9 12 15 18 21

Tem po

GALLIPOLI - 11.01.1987

Foto via P. Sansò
Foto via P. Sansò

24/11/1991 sea storm
S. M. di Leuca 24/11/1991
35 32
29
30 27
25 23 22
21
Velocità

19
20
14
15 12
10
10 8 8 8

5
0
9 12 15 18 21 0 3 6 9 12 15 18 21
Tempo

Santa Caterina, Lecce

Foto via P. Sansò
Foto via P. Sansò

Torre Santa Sabina, Brindisi
Il blocco “errante” B87

Position after the January 4, 2002 storm

Final position after the Initial position
January 4, 2003 24 m

Mastronuzzi & Sanso, 2004, Quaternary International

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

Blocchi accumulati
(max 23 tonns)
dall’Indian Ocean Tsunami
(2004)
giuseppeantonio.mastronuzzi@uniba.it

(Goto et al., Marine Geology, 2009)

Sant’Emiliano,
Otranto, Lecce

Boulder berm (max 70 tons)
about 2,5 km long
Attributed to the February 20, 1743

Seismogenic tsunami

Mastronuzzi et al., 2007,
Marine Geology

FOCE S. ANDREA
KE
TORRE SCAMPAMORTE
WASHOVER FAN
A
LA D
RI
A
IN
S C. FOCE CAUTO A
TI
LE C
SE
Lesina, Foggia POST TSUNAMI
COASTAL BARRIER
A
RECOVERY

N
DEGRADATED COASTAL
BARRIER

Gianfreda et al., FOCE CAUTO
2001, Nat. Hazard WASHOVER FAN

Mastronuzzi e Sansò,
2002, JQS.
Gravina et al., 2005,
Mediterranée

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.?).

(Greuter, 1627)

Costa di Lesina
(Foggia)

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

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

e dei progetti internazionali:

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).

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.

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