Natural Erosion Prevision Through Use of Numerical Environment

Le spiagge della Sardegna sono interessate da fenomeni di erosione anche significativi, prevalentemente generati dalle attività dell’uomo. La loro mitigazione, nell’immediato e per il futuro, richiede sfide culturali e organizzative di grande coraggio ma, soprattutto, scelte gestionali orientate alla conservazione a lungo termine di un bene ambientale primario in rapido depauperamento. Tali scelte devono essere basate su una approfondita conoscenza scientifica dei processi marino costieri e degli scenari di cambiamento climatico in atto.

Il Progetto N.E.P.T.U.N.E. (Natural Erosion Prevision Through Use of Numerical Environment), collocandosi in tale contesto, si poneva l’obiettivo primario di contribuire a fornire risposte al bisogno globale delle Regioni costiere mediterranee e nello specifico della Sardegna, sulla gestione del prezioso patrimonio ambientale rappresentato dalle coste ed in modo particolare dalle spiagge, patrimonio fortemente connesso allo sviluppo sostenibile del territorio, attraverso la ricerca scientifica e la messa a punto di una rete di misure terra-mare con metodologia scientifica altamente innovativa, capace di acquisire dati utili alla prevenzione, previsione e mitigazione del rischio erosione indotto dall’uomo e, sul lungo periodo e subordinatamente, dalla variazione climatica. Questa ricerca applicata costituisce un driver d’innovazione e di sviluppo tecnologico e scientifico per l’analisi, il controllo e monitoraggio di un ecosistema complesso.
N.E.P.T.U.N.E. utilizzava inizialmente come area di studio e sperimentazione i 23 km di costa di competenza dell’Autorità Portuale. Successivamente l’area di sperimentazione è stata estesa per avere una significativa visione sistemica (spiaggia-falesia-spiaggia) all’intero Golfo di Cagliari. L’area ha valore altamente dimostrativo in quanto caratterizzata dalla presenza di zone (sia cross che longshore) di particolare interesse ambientale in alternanza con aree fortemente impattate da attività antropiche. Si susseguono, infatti, spiagge, foci fluviali, pennelli, porti, stagni, lagune, saline, promontori, falesie, habitat protetti dalla UE, aree con insediamenti industriali e urbani.

Area di studio

Le principali applicazioni del Progetto riguardano la visualizzazione e predizione dei processi di erosione, trasporto e sedimentazione, necessari per la corretta gestione delle spiagge, attraverso l’acquisizione ordinata, strutturata e integrata di dati ondametrici, idrodinamici, sedimentologici, geomorfologici, ecologici rinforzata da misure derivanti da centraline di video-monitoraggio costiero, fino allo sviluppo di un codice di calcolo proprietario utile per la modellizzazione complessiva dei processi morfodinamici che presiedono alla stabilità e naturalità delle spiagge.
Inoltre il Progetto si caratterizza per il trattamento dei dati fortemente orientato alla formulazione e validazione di nuovi modelli, sia concettuali che matematici basati su processi fisici, replicabili in altri contesti, idonei allo studio degli ambienti di spiaggia-piattaforma continentale interna.
Il Progetto, ha promosso azioni specifiche di ricerca svolte in collaborazione con Università di Cagliari, Pisa, Auckland (NZ), Curtin (WA), Penn (USA) e Piccole e Medie Imprese (PMI) sarde per l’allestimento del MEDCOASTLAB. Nell’area del Golfo di Cagliari, grazie all’analisi ed implementazione di database del Coastal and Marine Geomorphology Group, all’acquisizione di dati meteomarini, ondametrici, correntometrici, morfo-batimetrici e video è stato possibile ricostruire modelli digitali delle spiagge e specifica cartografia tematica (batimetrie, mappatura vegetazione subacquea, sedimentologia, geomorfologia) che hanno consentito lo studio morfodinamico e ambientale nonché l’individuazione e classificazione di specifiche criticità che impattano sui sistemi costieri. Lo studio ha focalizzato l’attenzione, da una parte, sull’identificazione del clima meteomarino (generazione e propagazione di onde, fenomeni meteorologici), dall’altra dei processi geomorfologici in risposta alle citate forzanti. Nella fase finale è stata utilizzata la Computational Fluid Dynamics come strumento di analisi dei dati. Con la Curtin University di Perth (Aus) sono state comparate le affinità degli habitat e delle facies sedimentarie del sistema delle spiagge del Golfo di Cagliari e del SO dell’Australia al fine di affinare la comprensione dei meccanismi del trasporto sedimentario e le relazioni spiaggia sommersa-spiaggia emersa-duna. Con l’Università di Aukland (NZ) è stato approfondito il tema del wave run up e dei parametri che ne controllano l’ampiezza, soprattutto in relazione al tema del Coastal Hazards e della previsione delle mareggiate significative che portano a temporanee sommersioni e alle pratiche antropiche che ne inducono e amplificano il processo. Le attività finora condotte nel Progetto Neptune 2 hanno inoltre consentito la predisposizione e pubblicazione di una consistente produzione scientifica costituita da articoli su riviste internazionali e nazionali, atti di convegno internazionale, tesi di dottorato e tesi di laurea.