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Futura linea di costa leccese - presentazione

Mannarini, Gianandrea; Salinas, Mario Leonardo; Verri, Giorgia; Santos da Costa, Vladimir; Barzaghi, Riccardo

Abstract

Il territorio del comune di Lecce comprende una fascia costiera lunga quasi 23 km. Nel quadro del Piano Urbanistico Generale (PUG, [1]), il decisore politico locale vorrebbe valutare l'impatto del cambiamento climatico su questo territorio, in particolare per quanto riguarda l'innalzamento del livello del mare. A tal fine, abbiamo utilizzato un modello digitale del terreno ad alta risoluzione (1m x 1m) in combinazione con informazioni oceanografiche sul livello futuro del mare, nel quadro di un modello "bathtub". Sono stati considerati vari orizzonti temporali (2030, 2050, 2070) e gli scenari climatici RCP4.5 e RCP8.5. Il trend di innalzamento del livello medio mare (MSL) sulla costa leccese è confermato dal confronto tra i risultati di un modello climatico globale (IPCC AR5) e uno subregionale (Adriaclim) che fornisce una modellizzazione integrata del ciclo idrico locale del bacino adriatico con prognosticamente risolto il rilascio fluviale di oltre 100 bacini. Invece, per i livelli estremi (ESL) è stato possibile ricorrere alle previsioni di un modello globale (Kirezci et al, 2020, [2]), validato su dati storici, che tiene conto dell'escursione di marea, dello storm surge e del sovralzo d'onda. A causa di un previsto aumento del MSL nell'intervallo di 10-20 cm fino al 2050 e del pendio poco profondo della maggior parte delle spiagge, è prevista una trasgressione marina fino a pochi metri. E' stata considerata anche la futura modificazione dei livelli estremi (ESL). A partire dal 2030, l'utilizzo di ESL con tempo di ritorno di 1 anno indica come possibile l'inondazione episodica di alcune strade perpendicolari alla costa durante gli eventi estremi di innalzamento del mare. Un altro risultato è la disomogeneità spaziale delle aree allagate, che interessano soprattutto la parte settentrionale del territorio, tra le storiche torri di avvistamento di Torre Rinalda e Torre Chianca, e soprattutto in corrispondenza delle antiche paludi costiere. L'entità della trasgressione marina dipenderà sia dall'elevazione della costa che dalla sua pendenza. In particolare, le spiagge in cui il sistema dunale è stato danneggiato o rimosso, come quelle utilizzate per campetti sportivi, subiranno gli impatti più significativi e precoci. Il risultato finale di questa ricerca è influenzato da diverse incertezze, in particolare quelle relative alla combinazione dei dati (elevazione terrestre e livello del mare) che utilizzano diversi riferimenti verticali, e che viene qui discussa criticamente. Le linee di costa georiferite ottenute in questo lavoro sono pubblicate in fomato vettoriale su [3]. Riferimenti [1] https://www.puglecce.it/ [2] Kirezci et al, 2020: https://www.nature.com/articles/s41598-020-67736-6 [3] Dataset [4] Preprint manuscript

Full text

Futura linea di costa leccese Gianandrea Mannarini (1) Mario Leonardo Salinas (1) Giorgia Verri (1) Vladimir Santos da Costa (1) Riccardo Barzaghi(2) 26/6/2023 (1) CMCC, Ocean Predictions and Applications Division via Marco Biagi 5, 73100 Lecce (2) Politecnico di Milano, DICA Piazza Leonardo Da Vinci 32, 20133 Milano DOI: 10.5281/zenodo.8009674 Contenuti Introduzione Metodo Risultati Conclusioni Contenuti Introduzione Metodo Risultati Conclusioni Tempi scala per il livello del mare 1) scala giornaliera: marea astronomica (variazione periodica dell’attrazione luni-solare) 2) scala stagionale: variazione termosterica (effetto periodico della temperatura sulla densità dell'acqua) 3) scala interannuale: fluttuazioni della pressione atmosferica(*) e dell'apporto fluviale 4) scala decennale: crescita del livello medio mare su scala globale dovuta al cambiamento climatico 2), 3) 4) 1) *) Un aumento di pressione di 1hPa o 1mBar corrisponde ad una diminuzione di 1cm del livello locale del mare, Hughes and Bingham (2008) qgraduale affondamento o assestamento del terreno rispetto al fondo del mare qnaturale o risultato di attività umane (estrazione da acquiferi o altri depositi, bonifiche, costruzioni) qpuò accentuare la crescita relativa del livello medio mare qin questo lavoro: trascurata 1) Antonioli 2017, http://dx.doi.org/10.1016/j.quascirev.2016.12.021 https://egms.land.copernicus.eu/ Subsidenza e altri moti verticali del terreno Contenuti Introduzione Metodo Risultati Conclusioni Valutazione del rischio costiero Focus di questo lavoro:Vulnerabilità (rispetto al pericolo “innalzamento del livello del mare”) Dávila 2014, https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2013.12.007 "bathtub model” IDEA CHIAVE inondazione delle aree: -sotto il livello di interesse -idrualicamente connesse alla costa CONTRO -trascura: -caratteristiche del suolo (pendenza, attrito, permeabilità) -conservazione della massa d’acqua PRO -calcoli rapidi -possibile iper-risoluzione spaziale *) Anderson 2018, https://www.nature.com/articles/s41598-018-32658-x Dati: Digital Elevation Model (DEM) Dati forniti dal Comune di Lecce: -DTM -DSM -ortofoto Nota: presenza, specie a Sud di Frigole, di artefatti numerici (v. anomalie vicino pennelli à ) sensore LiDAR aviotrasportato qdata delle misure: estate 2015 qrisoluzione orizzontale: 1 m qaccuratezza verticale: 30 cm (livello CISIS 6 di 9) qquote ortometriche riferite al geoide ITALGEO05 https://3dmetrica.it/dtm-dsm-DEM/ àInsieme di dati che descrivono l'altezza del terreno rispetto ad un riferimento àrealizzato a partire da nuvola di punti rilevati con radar o LiDAR àesistono la variante DSM (con elementi antropici e vegetazione) e DTM (solo superficie topografica) IPCC AR5 (globale) qrisoluzione: 1o x 1o (circa 111 km) qbasato su 10 fonti geofisiche che determinano cambiamenti a lungo termine nell’elevazione della superficie marina (SSH) https://www.cen.uni-hamburg.de/en/icdc/data/ocean/ar5-slr.html#referenzen Dati: Mean sea level (MSL) Catena modellistica di Adriaclim: 1. globale (IPSL-CM5A-Mr di CMIP5) 2. regionale (LMDZ e NEMO di Medcordex) 3. subregionale: WRF (6km, 6h) +WRFHYDRO (0.6km, 1h) + NEMO (2km, 3h) WRF (6km, 6h) + WRFHYDRO (600m, 1h) NEMO + WW3 +BFM (2km, 3h-daily) Adriaclim (subregionale) qmodellazione integrata del ciclo idrico locale del bacino Adriatico qrilascio (prognosticamente risolto) da oltre 100 bacini fluviali §5 componenti del ghiaccio (ghiaccio dinamico della Groenlandia e bilancio di massa superficiale, ghiaccio dinamico antartico e bilancio di massa superficiale, ghiacciai montani del resto del mondo) §3 componenti relative all'oceano, tutti derivati dai modelli CMIP5 (SSH dinamico, anomalia SSH termosterico globale ed effetto del barometro inverso dall'atmosfera) §deposito di acqua nel suolo §aggiustamento isostatico glaciale (come variazione del livello del mare rispetto alla terraferma) à Livello medio della superficie marina, attorno al quale occorrono escursioni dovute a maree, ciclo stagionale, ed eventi estremi cella modellistica considerata per Lecce à Lecce, RCP8.5 *) Synthesis Report of the IPCC Sixth Assessment Report, https://report.ipcc.ch/ar6syr/pdf/IPCC_AR6_SYR_LongerReport.pdf § 2.3.1 (2023) Øcorrisponde a riscaldamento a fine secolo di circa 3.7 C (molto alto, ma abbastanza in linea con trend osservato, *) Øcrescita relativa del MSL dal 2015 a fine secolo: 55 (4073) cm Ødifferenze di livelli marini di RCP4.5 apprezzabili solo dal 2050 ØProiezione di Adriaclim (modello subregionale) risulta nel range di confidenza di IPCC (globale) Lecce, RCP8.5 Venezia, RCP8.5 ØPrevisione di Adriaclim (modello subregionale) restituisce previsione di innalzamento piu lento che in IPCC Calcolo inondazione costiera Øuso del bathtub model: solo zone (x,y) del terreno (da DTM) a quota inferiore a quella del mare all’anno t (H(t) ) e connesse alla costa vengono indondate Øraffigurazione mediante isolinee corrispondenti alla soluzione dell’equazione: Øsoluzione numerica in qGIS mediante comando gdal_countour -fl <H> Ørimozione delle isolinee non connesse alla costa Øsovrapposizione a ortofoto Øestrazione di transetto perpendicolare alla costa via qGIS plugin profiletool Øaggiunta su transetto dei livelli ortometrici < H > di interesse <latexit sha1_base64="C2xo/XkE6Ep6j1Ui8J4Hvn1sogE=">AAACBXicbVDLSsNAFJ3UV62vqEtdDBahBS2J+NoIRV10I1ToC9pQJtNpO3QmCTMTMYRu3Pgrblwo4tZ/cOffOGmz0OqBC4dz7uXee9yAUaks68vIzM0vLC5ll3Mrq2vrG+bmVkP6ocCkjn3mi5aLJGHUI3VFFSOtQBDEXUaa7ugq8Zt3REjqezUVBcThaODRPsVIaalr7lYKqggPYYcjNRQ8vq7djAv3B1ERXkCra+atkjUB/EvslORBimrX/Oz0fBxy4inMkJRt2wqUEyOhKGZknOuEkgQIj9CAtDX1ECfSiSdfjOG+Vnqw7wtdnoIT9edEjLiUEXd1Z3KsnPUS8T+vHar+uRNTLwgV8fB0UT9kUPkwiQT2qCBYsUgThAXVt0I8RAJhpYPL6RDs2Zf/ksZRyT4tndwe58uXaRxZsAP2QAHY4AyUQQVUQR1g8ACewAt4NR6NZ+PNeJ+2Zox0Zhv8gvHxDaumliQ=</latexit> H(t)DTM(x, y)=0 Contenuti Introduzione Metodo Risultati Conclusioni Siti di interesse (POI) Criteri di scelta •beni culturali •abitazioni •lidi Livellomediodelmare -9cm[2015] -4cm[2030] 5cm[2050] 14cm[2070] Livelloestremodelmare 46cm[2015] 53cm[2030] 63cm[2050] 73cm[2070] POI1: Torre costiera - Torre Rinalda [40.482001, 18.158928] (scenario RCP4.5) [tacche sul transetto ogni 5 metri] Livellomediodelmare -9cm[2015] -4cm[2030] 6cm[2050] 19cm[2070] Livelloestremodelmare 46cm[2015] 54cm[2030] 65cm[2050] 81cm[2070] POI1: Torre costiera - Torre Rinalda [40.482001, 18.158928] (scenario RCP8.5) [tacche sul transetto ogni 5 metri] POI2: via Rapallo – Spiaggiabella [40.474069, 18.175939] Livellomediodelmare -9cm[2015] -4cm[2030] 5cm[2050] 14cm[2070] Livelloestremodelmare 46cm[2015] 53cm[2030] 63cm[2050] 73cm[2070] a Nord di v. Lido Smeraldo à (scenario RCP4.5) [tacche sul transetto ogni 5 metri] POI2: via Rapallo – Spiaggiabella [40.474069, 18.175939] Livellomediodelmare -9cm[2015] -4cm[2030] 6cm[2050] 19cm[2070] Livelloestremodelmare 46cm[2015] 54cm[2030] 65cm[2050] 81cm[2070] a Nord di v. Lido Smeraldo à (scenario RCP8.5) [tacche sul transetto ogni 5 metri] POI6: Torre costiera –Torre Chianca [40.459758, 18.214486] Livellomediodelmare -9cm[2015] -4cm[2030] 5cm[2050] 14cm[2070] Livelloestremodelmare 43cm[2015] 53cm[2030] 63cm[2050] 73cm[2070] (scenario RCP4.5) [tacche sul transetto ogni 5 metri] POI6: Torre costiera –Torre Chianca [40.459758, 18.214486] Livellomediodelmare -9cm[2015] -4cm[2030] 6cm[2050] 19cm[2070] Livelloestremodelmare 46cm[2015] 54cm[2030] 65cm[2050] 81cm[2070] (scenario RCP8.5) [tacche sul transetto ogni 5 metri] Inondazione estrema (RCP4.5, RP=1 anno) LivelloestremodelmareRCP4.5 46cm[2015] 53cm[2030] 63cm[2050] 73cm[2070] LivelloestremodelmareRCP8.5 46cm[2015] 54cm[2030] 65cm[2050] 81cm[2070] Inondazione estrema (RCP8.5, RP=1 anno) MSL avanduna di via Marebello via Portofino torre costiera di Torre Chianca lido Approdo –San Basilide (scenario RCP4.5) MSL torre costiera di Torre Chianca lido Approdo –San Basilide (scenario RCP8.5) avanduna di via Marebello via Portofino ESL (scenario RCP4.5 RP=1 anno, *) torre costiera di Torre Chianca lido Approdo –San Basilide avanduna di via Marebello via Portofino *) Nota: l’inondazione potrebbe essere sottostimata per via del tempo di ritorno (RP) annuale considerato, cf. slide 10 ESL (scenario RCP8.5 RP=1 anno, *) torre costiera di Torre Chianca lido Approdo –San Basilide avanduna di via Marebello via Portofino *) Nota: l’inondazione potrebbe essere sottostimata per via del tempo di ritorno (RP) annuale considerato, cf. slide 10 Contenuti Introduzione Metodo Risultati Conclusioni Risultati •Uso di un bathub model (connessione alla costa considerata) in combinazione con proeizioni del livello marino (medio ed estremo) •scenari RCP4.5 e RCP 8.5 di modello globale controllati con modello subregionale (Adriaclim) •Valutazione dei diversi riferimenti verticali •Vulnerabilità costiera risulta fortemenete disomogenea, ed in relazione con pendenza media del litorale (5-10%) •Paraggi piu vulnerabili: •MSL N della torre costiera di Torre Rinalda, v. Rapallo-v. Lido Smeraldo, v.Gatteo a Mare – v. Jesolo, lido San Basilide (N), lido Approdo (S), lido Circeo (N), spiaggia libera, lido Maluha Bay, area dunale e canale di scolo a N della torre costiera di Torre Chianca •ESL torre costiera di Torre Rinalda, v. della Gioventu (campetto), v. Rapallo-v. Lido Smeraldo, maggior parte di Spiaggiabella, v. Marebella fino a v. Favignana, da v. Pianosa a v. Tavolara