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Prof. Geol. Giuseppe Mastronuzzi Dipartimento di Scienze della Terra e
Geoambientali
Università degli Studi “Aldo Moro”, Bari
Dinamica e
morfologia costiera
1 - Premessa
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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
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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.
Lambeck e Bard, 2000, EPSL
Milella et al., 2006, Il Quaternario
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- Processi continui;
MORFODINAMICA DELL’AMBIENTE COSTIERO
- Processi a breve/medio termine;
(variazioni relative del livello del mare,
eustatismo, tettonica, ecc.)
- Processi istantanei o parossistici;
(mareggiate, tsunami, alluvioni, smottamenti, crolli)
(onde, correnti, maree, deriva litorale, ecc.)
- Processi attivati da azioni antropiche
(dirette ed indirette).
Essa è determinata
dalla combinazione di processi marini e continentali:
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Agenti e fattori
geologici
che condizionano
l’evoluzione e
la dinamica
dell’ambiente costiero
Morner, 1994, JCR
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Sistemi mobili costieri
Torre Canne, Brindisi
Campomarino, Taranto
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Coste rocciose basse
Monopoli, Bari
Torre Mileto, Foggia
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Coste rocciose alte
Capo d’Otranto, Lecce g.m
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Cerano, Brindisi
Falesie
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Pseudofalesie
Polignano, Bari
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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)
da: Mastronuzzi et al., 2002, Studi Costieri
Carta della dinamica morfologica della Puglia
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Carta delle biocenosi dei fondali pugliesi
da: Mastronuzzi et al., 2002, Studi Costieri g.m
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Carta delle opere antropiche
che insistono sulla fascia costiera
da: Mastronuzzi et al., 2002, Studi Costieri g.m
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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. g.m
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Origine del sedimento
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Il nutriente dal mare
Il coralligeno e
le alghe fotofile
La prateria di
Posidonia oceanica
+
=
Materasso detritico
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Spiagge di piane alluvionali
(apporti fluviali e
subordinatamente marini)
Piana del Fortore, Foggia
Foto M. Caldara
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Spiagge di insenature definite da promontori rocciosi
= pocket beach
(apporti marini, fluviali e
di demolizione delle coste rocciose)
Vieste, Foggia Foto M. Caldara
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Lo stato attuale
Punta Penna Grossa, Brindisi
Il Pilone, Brindisi
Il Capitolo, Bari
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Foce Fortore, Foggia
Foce Bradano, Taranto
Lido San Giovanni, Lecce g.m
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Le cause
dell’arretramento
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Le protezioni della falesia
di Colle Ardizio, Pesaro
Le protezioni della falesia
di Pineto Scalo, Pescara
Arresto della
deriva litorale
causa presenza
di opere
antropiche
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La presenza dei
porti sopraflutto
Accumuli di sedimento,
di foglie e di alghe
nel porto di Torre Canne
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Torre Canne - ostruzione
del porto da parte di foglie di Posidonia oceanica
Porto di Savelletri = .8m di interrimento
Porto di Torre Canne = .7m di interrimento
Porto di Villanova = .6m di interrimento
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La pulizia della spiagge
con mezzi pesanti
e lo scalzamento della duna
Rosa Marina, Brindisi
Lido Morelli, Brindisi
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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!!!!!!!!!!!
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L’apertura di varchi
nell’apparato dunare
Torre Canne, Brindisi
Rosa Marina, Brindisi
Porto Cesareo, Lecce
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La distruzione
del corpo dunare
Porto Cesareo, Lecce
Casalabate, Lecce
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L’uso ricreativo e balneare
Punta Prosciutto, Lecce
Mia figlia …!!!
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3. La morfodinamica delle coste rocciose
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Capo Colonna, Crotone
Porto Miggiano, Lecce
Falesie con componente
di modellamento
gravitativo subaereo
Falesie “pure”
Foto G. Palmentola
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Polignano, Bari (fonte e data sconosciute)
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(Foto V. Pellegrini)
Polignano, Bari g.m
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Le “Spunnulate”, Nardò, Lecce
I sink holes Lesina, Foggia
Ostuni, Brindisi
Foto A. Vitale
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,
Hc= 4c tg(45+ φ/2)/γ
Hc= q/γ
Mastronuzzi et al., 1992,
Boll. Oc. Teor. Appl.
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Dati Mesostrutturali
Di Bucci et al., 2009, Boll. Soc. Geol. It. g.m
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Assetto litostrutturale
San Foca, Lecce
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Fasi evolutive
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Foto A. Sergio
Foto dal WEB
4 - La morfodinamica degli eventi estremi:
mareggiate eccezionali e tsunami
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Le mareggiate eccezionali
Quattro differenti cicloni tropicali “medicanes” che si sono verificati
nel bacino Mediterraneo (Fita et al., 2007)
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11/01/1987 sea storm
S. M. di Leuca 11/01/1987
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1816
2927
6
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Tempo
Ve
locit
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GALLIPOLI - 11.01.1987
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Foto via P. Sansò Foto via P. Sansò
24/11/1991 sea storm
S. M. di Leuca 24/11/1991
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Tempo
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Santa Caterina, Lecce
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Foto via P. Sansò Foto via P. Sansò
Initial position
Final position after the
January 4, 2003
Torre Santa Sabina, Brindisi
Position after the January 4, 2002 storm
Il blocco “errante” B87
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Mastronuzzi & Sanso, 2004, Quaternary International
24 m
Gli tsunami
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Il Mar Mediterraneo
La sismicità (M≥4.5) nel Mediterraneo
Fra il 1973 e il 2000
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Le possibili regioni tsunamogeniche nel Mediterraneo
(Mastronuzzi, 2010, EJEC)
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Coste del Mediterraneo dove sono state riconosciute
evidenze geologiche dell’impatto di tsunami
(Mastronuzzi, 2010, EJEC)
Pakarang Cape,
Thailand
(Goto et al., Marine Geology, 2009)
Blocchi accumulati
(max 23 tonns)
dall’Indian Ocean Tsunami
(2004)
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seppeanto
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Sant’Emiliano,
Otranto, Lecce
Mastronuzzi et al., 2007,
Marine Geology
Boulder berm (max 70 tons)
about 2,5 km long
Attributed to the February 20, 1743
Seismogenic tsunami
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DEGRADATED COASTAL
BARRIER
FOCE CAUTO
WASHOVER FAN
POST TSUNAMI
COASTAL BARRIER
RECOVERY
TORRE SCAMPAMORTE
AD
RIA
TIC SEA
C. FOCE CAUTO
FOCE S. ANDREA
WASHOVER FAN
LESINA L
AKEN
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.?).
Lesina, Foggia
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Gianfreda et al.,
2001, Nat. Hazard
Mastronuzzi e Sansò,
2002, JQS.
Gravina et al., 2005,
Mediterranée
(Greuter, 1627)
“… il mare si ritirò dentro il suo letto tre miglia, e poi uscì fuori con grand’impeto di miglia entro terra …” (Del Vasto, 1627)
Costa di Lesina
(Foggia)
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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)
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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
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… 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
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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
International Geological Correlation Programme
“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
International Geological Correlation Programme
“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).
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e dei progetti internazionali:
… grazie
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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