in_SAND Sistema informativo Sabbie Offshore
(Sistema informativo per la gestione della risorsa sabbia offshore nei progetti di protezione costiera)
A cura di:
servizio geologico
sismico e dei suoli
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Responsabili del progetto: Pignone Raffaele (SGSS) e Fabio Trincardi (ISMAR-CNR)
Coordinamento: Annamaria Correggiari (ISMAR-CNR) e Luisa Perini (SGSS)
Gruppo di Lavoro SGSS-RER: L. Perini, P. Luciani, L. Calabrese e A. Martini
Gruppo di Lavoro ISMAR-CNR: A. Correggiari, F. Foglini, A. Remia e E. Campiani
ISMAR-CNR
Via Gobetti, 101 - 40129 Bologna
email: [email protected]
REGIONE EMILIA-ROMAGNA Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli
Viale della Fiera, 8 - 40127 Bologna
email: [email protected]
Indice
1. Premessa……………………………………………………………………………...……….Pag. 3
2. Depositi di sabbia sottomarini……………………………………………………...….…..Pag. 4
3. Progettazione del Sistema Informativo Sabbie Offshore (in_SAND)........................Pag. 6
4. Raccolta ed elaborazione dei dati…………………………………………………...….…Pag. 7
5. L'architettura di in_SAND…..........................................................................................Pag. 8
6. Calcolo dei volumi ……………………………………………………………….....….……Pag. 11
7. Indicazioni per lo sviluppo di sistemi informativi finalizzati
alla gestione delle risorse di sabbie sottomarine………………………………….…...Pag. 12
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1. Premessa
Il fenomeno dell’erosione costiera interessa circa 35 km della costa emiliano-romagnola e comporta gravi rischi per le
infrastrutture, l’ambiente e l’economia turistica. Per contrastare tale tendenza la Regione Emilia-Romagna ha effettuato molteplici
studi e sperimentazioni e, nell’ambito del programma di Gestione Integrata della zona costiera, ha deliberato di adottare il
ripascimento quale tecnica prioritaria di intervento (Linee guida GIZC 2005).
In questa ottica vengono condotti interventi cosiddetti ‘ordinari’, che sono quelli stagionali o volti a sanare le situazioni più critiche
derivate da eventi di mareggiata particolarmente energetici, e interventi ‘straordinari’ che vengono effettuati ogni 5-6 anni al fine
di compensare il sistema delle perdite di sedimento legate alla subsidenza e al mancato apporto di sabbia da parte dei fiumi.
Per i primi si utilizzano sedimenti provenienti da accumuli litoranei, o in subordine da cava, mentre per gli interventi straordinari si
sono utilizzate le sabbie dei depositi sottomarini, rinvenuti ad una distanza di circa 30-40 miglia al largo della costa regionale alla
profondità del fondale di circa 30-50 metri (Fig.1).
Fig.1: Ubicazione dei depositi sabbiosi sottomarini a largo della Regione Emilia-Romagna
(clicca sulla figura per ingrandire)
Tali depositi sono stati individuati nel corso degli anni ‘80 e ‘90 grazie ai numerosi rilievi (Colantoni et al., 1979; 1990; IDROSER
SpA, 1985; 1990) condotti da ARPA Ingegneria Ambientale (ex Idroser) e ISMAR-CNR di Bologna (ex IGM-CNR). Recentemente
è stata fatta una stima delle risorse di sabbia presenti al largo della costa della regione Emilia-Romagna, quantificata in 78 milioni
di m3 (Correggiari et al., 2011). Negli ultimi 10 anni la Regione ha portato a termine due interventi “straordinari” nel 2002 e nel
2007, alimentando rispettivamente 8 e 7 spiagge, monitorate sia nel corso degli interventi che negli anni successivi (Preti M.,
2011; Aguzzi et al., 2011). La quantità di sabbia apportata al sistema è stata, in totale, di circa 1,6 milioni di m3.
I depositi di sabbia sottomarini sono una risorsa non rinnovabile che deve quindi essere gestita in modo oculato, con una logica di
sostenibilità ambientale ed economica. A tal fine, per un miglior controllo delle strategie di sfruttamento, si rendono necessari piani
e strumenti di controllo, quali un sistema informativo che raccolga tutti i dati acquisiti e le loro elaborazioni.
In tale contesto il Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli ha stipulato nel 2009 una convenzione con ISMAR-CNR di Bologna per
la realizzazione di uno strumento informatico utile alla verifica delle operazioni di dragaggio e alla costruzione di scenari di
intervento per la preparazione dei progetti esecutivi. Il prodotto potrà essere inserito all’interno del Sistema Informativo del Mare e
della Costa. Altri geodatabase già realizzati, o in corso di sviluppo che risultano strettamente collegati al in_SAND, sono il
Database dei Ripascimenti e il Database dell’Uso del Mare.
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2. I depositi di sabbia sottomarini: origine e caratteristiche
Il mare Adriatico comprende la più estesa tra le aree di piattaforma continentale dell'intero Mediterraneo e per questo rappresenta
una sorta di "mareografo" che ha registrato le fasi di innalzamento relativo del livello del mare globale. Gran parte della zona, a
causa della bassa profondità, si è trovata esposta all'atmosfera durante l'ultimo massimo glaciale (LGM) per poi essere
progressivamente sommersa a partire da circa 18.000 anni fa (Fig.2).
Fig.2: Evoluzione del bacino adriatico negli
Adriatico 18000 anni BP
Adriatico 10500 anni BP
Adriatico 6500 anni BP
ultimi 18.000 anni (clicca sulla figura per
ingrandire
l ’ immagine e vedere
l’animazione)
Quando i ghiacci cominciarono a sciogliersi, la minima pendenza della piattaforma (inferiore al decimo di grado lungo l'asse del
bacino) favorì la traslazione orizzontale dei depositi costieri e il loro progressivo "annegamento" durante le varie fasi della
trasgressione. I depositi trasgressivi, che raramente affiorano nella porzione centrale del bacino, sono costituiti da un’unità tabulare
a base erosiva comprendente sabbie bioclastiche argillose poggianti su una complessa successione di depositi paralici di laguna e
retro-barriera prevalentemente argillosi (Colantoni et al., 1979; Trincardi et al., 1994; Correggiari et al., 1996 a, b; Amorosi et al.,
1999; Cattaneo e Trincardi, 1999). La successiva fase di stazionamento alto del livello del mare ha portato alla deposizione di unità
progradanti, prevalentemente fangose, estese verso il largo per 35-40 km (Correggiari et al., 2001; 2005 a, b). I cordoni litorali
sommersi vengono definiti “relitti” perché rappresentano spiagge antiche (8-11.000 anni fa) depositate durante la migrazione verso
terra della linea di riva ed in seguito annegate (Fischer, 1961; Penland et al., 1988; Swift, 1975; Sanders e Kumar, 1975).
Generalmente la conservazione di questi corpi sedimentari dipende strettamente dalle loro geometrie iniziali, dalla dinamica
costiera, dal basso gradiente della piattaforma e dalle modalità di risalita del livello del mare (Belknap e Kraft, 1981), (Fig.3).
Fig.3: Variazione delle geometrie dei depositi sabbiosi
durante le varie fasi di risalita del livello del mare (clicca
sulla figura per ingrandire l’immagine)
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L’annegamento di questi sistemi è avvenuto durante un regime marino dominato dalle onde, in un periodo di risalita del livello
del mare di circa 10 mm/a. Questo tasso, anche se elevato rispetto ai valori attuali, non può essere considerato di per sé come
il fattore di controllo principale che ha permesso la conservazione di questi depositi. La teoria più accreditata sostiene che il
fattore che più ha favorito la preservazione di questi cordoni sabbiosi sia la topografia antecedente, caratterizzata da una
piattaforma a gradiente molto basso (Correggiari et al., 2002; Storm et al., 2008). Dal punto di vista morfologico la presenza di
questi corpi sedimentari viene identificata da rilievi allungati del fondale marino. In corrispondenza di questi dossi, al di sotto
dell’unità tabulare a base erosiva costituita da sabbie bioclastiche, giacciono sabbie ben cernite di spiaggia sommersa inferiore
(Fig.4).
Fig.4: Esempio di depositi costieri al largo dell ’ EmiliaRomagna (clicca sull’immagine per ingrandire)
La superficie erosiva, che separa l’unità sabbiosa superficiale dalle sabbie relitte sottostanti, è stratigraficamente definibile come
superficie erosiva di rimaneggiamento marino (superficie di ravinement-RS). Essa è una superficie diacrona che segna la
migrazione della spiaggia verso terra e si forma nel momento in cui zone di spiaggia o di retrospiaggia vengono a trovarsi
nell’ambito d’azione del moto ondoso in seguito all’innalzamento del livello marino (Correggiari et al., 2011). La RS si presenta
come una superficie erosiva associata ad un accumulo (lag) conchigliare, posto alla base di sabbie a loro volta ricche in bioclasti
(Fig.5: clicca qui per aprire l’immagine).
I depositi sabbiosi sommersi, per essere considerati potenzialmente sfruttabili, devono avere i seguenti requisiti: volume
estraibile non inferiore a circa 1 milione di m³; presenza di materiale prevalentemente sabbioso con granulometria e
caratteristiche mineralogiche compatibili con quelle delle spiagge da ripascere; spessore del livello sabbioso superiore al metro;
estensione del deposito di circa 1,5 km². Preferibilmente i depositi sabbiosi dovrebbero essere privi di copertura pelitica che
potrebbe creare fenomeni di torbidità durante le operazioni di dragaggio. Inoltre è necessario considerare il mantenimento di un
fondale sabbioso anche dopo il dragaggio per non alterare completamente la natura dell’area marina di cava (Simonini et al.,
2011). Questi depositi, che rappresentano ciò che rimane di antiche spiagge, costituiscono attualmente una delle migliori risorse
per il ripascimento delle coste in erosione. Infatti il vantaggio nell’utilizzare depositi sabbiosi sommersi si concretizza, nel medio e
lungo termine, nel rimettere in gioco quantitativi di sedimento considerevoli che sono stati progressivamente sottratti al sistema
costiero durante le fasi di innalzamento eustatico e permette di compensare, almeno in parte, la riduzione di apporti solidi dai
fiumi.
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3. Progettazione del Sistema Informativo Sabbie Offshore (in_SAND)
Dalla realizzazione dei due ripascimenti “straordinari” del 2002 e del 2007 è emersa la necessità di disporre di uno strumento
operativo che favorisse la consultazione e l’analisi rapida delle informazioni, e che supportasse il processo decisionale e la
progettazione degli interventi. Di questo si è fatto carico il Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli (SGSS), che, nell’ambito del
‘Sistema Informativo del Mare e della Costa’ aveva già acquisito molte informazioni e che ha stipulato una convenzione ad
hoc con ISMAR-CNR, che rappresenta la struttura scientifica di riferimento per aver acquisito, elaborato ed archiviato la
maggior parte dei dati.
Il progetto operativo è stato focalizzato su tre obiettivi prioritari, ovvero:
 Disporre di un geodatabase dei dati geofisici, geognostici e dei prodotti cartografici elaborati, utili alla
caratterizzazione dei depositi e al monitoraggio degli interventi.
 Gestire le fasi di programmazione e di progettazione degli interventi, attraverso applicativi.
per il calcolo automatico dei quantitativi di sabbie residue.
 Definire una strategia per la gestione di tali depositi sabbiosi.
Il lavoro condotto in collaborazione da SGSS e da ISMAR-CNR necessita di alcuni miglioramenti. Il raggiungimento degli
obiettivi menzionati è ostacolato dalla carenza di dati recenti, o di dati acquisiti con tecnologie di ultima generazione.
La realizzazione del progetto è stata organizzata per fasi:





Ricerca ed acquisizione dei dati pregressi relativi alla caratterizzazione dei depositi sottomarini
dell’Emilia-Romagna.
Definizione dell‘architettura del geodatabase.
Sviluppo e popolamento del geodatabase.
Progettazione e sviluppo dell’applicativo di analisi e calcolo dei volumi.
Collaudo del sistema.
La fase di collaudo del sistema è oggetto di una delle azioni pilota del Progetto Europeo SHAPE e sarà completata nel corso
dei futuri progetti di ripascimento.
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4. Raccolta ed elaborazione dei dati
Dagli anni ’70 l’Istituto di Geologia Marina del CNR di Bologna (ora ISMAR-CNR) nell’ambito dei primi progetti finalizzati alla
caratterizzazione dei mari italiani, ha condotto numerose indagini geofisiche e geognostiche sulla piattaforma adriatica (Colantoni
et al., 1979; 1990).
La conoscenza geologico-stratigrafica della piattaforma continentale ha consentito di mappare i depositi sabbiosi appartenenti ad
antichi cordoni litorali, affioranti al largo delle coste regionali che, a cominciare dalla metà degli anni ’80, sono stati oggetto di
indagini specifiche da parte di Idroser e ARPA Emilia-Romagna. Per conto della Regione Emilia-Romagna, questi enti hanno
analizzato la possibilità di sfruttare tali depositi ai fini di ripascimento delle spiagge e hanno stimato i volumi presenti e la qualità
della sabbia. Successivamente, grazie anche ai nuovi progetti ISPRA e ISMAR-CNR nell’ambito dei finanziamenti CARG, si è
potuta concludere la redazione della Carta Geologica dei Mari Italiani per il bacino adriatico a scala 1:250.000, che ha meglio
definito le caratteristiche tessiturali dei depositi trasgressivi in piattaforma.
Dal 2000, quando la Regione Emilia-Romagna ha deciso di realizzare il primo intervento di ripascimento sfruttando tali depositi,
sono state svolte campagne di ricerca mirate per completare il quadro della progettazione.
Le campagne di ricerca hanno prodotto una mole di dati consistente, gran parte dei quali disponibili solo in formato analogico e
solo in parte consultabili presso gli archivi dei singoli enti. Il primo passaggio è stato quello di verificare la disponibilità e lo stato
delle informazioni originali e degli elaborati in possesso di ARPA e/o della Regione Emilia-Romagna, con quelli archiviati presso
ISMAR-CNR Sede di Bologna e con quelli già oggetto di precedenti consegne nell’ambito di ulteriori accordi ISMAR-CNR e
Regione Emilia-Romagna (Fig.6).
Fig.6: Ricerca dei giacimenti sabbiosi sommersi dal 1984 al 2008 condotti da ARPA Emilia-Romagna
Direzione Tecnica (ex Idroser) in collaborazione con l’Istituto di Scienze Marine ISMAR-CNR Bologna
(clicca sulla figura per ingrandire l’immagine).
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5. Architettura del Sistema Informativo Sabbie Offshore (in_SAND)
L’architettura del geodatabase che compone il nucleo centrale del Sistema Informativo Sabbie Offshore (in_SAND) è stata
definita nell’ambito di alcuni incontri, in cui sono state delineate le esigenze tecniche e operative della Regione E-R ed è stata
analizzata la fruibilità dei dati ai fini della progettazione degli interventi di ripascimento delle spiagge con sabbie sottomarine.
L’architettura del modello dati è stata prodotta da ISMAR-CNR ed è stata via via aggiornata con la raccolta e l’analisi dei dati
geologici, geofisici e geognostici sopra descritti. La versione finale è stata discussa con le strutture operative regionali ARPA DT,
il Servizio Difesa Suolo, Costa e Bonifica (SDSCB).
Tipologia dei dati e metadati I dati sono stati informatizzati per allinearsi alla direttiva europea INSPIRE (2007/2/CE ratificata
con D.lgs. 32/2010) e quelli di nuova acquisizione vengono prodotti direttamente nel sistema WGS84 (o ETRS89). Come
previsto dalla direttiva INSPIRE, inoltre, a ciascuna livello cartografico vengono affiancati i metadati, che contengono altre
identificazioni quali: tipo di dato, origine, proprietà, qualità, processi di elaborazione. Considerando che molti dati contenuti in
questo geodatabase sono accessibili solo agli uffici tecnici regionali, la loro fruibilità sarà regolata da una specifica Data Policy.
Il modello dati, rappresentato tramite un diagramma UML (Unified Modeling Language) opportunamente modificato, fornisce
elementi standard per la rappresentazione delle Feature class, delle Object class e delle Relationship class.
Il geodatabase, realizzato con ArcGIS 9.3 e 10, e' costituito dai seguenti Feature Dataset:
Feature Dataset CARTOGRAFIA_DI_BASE
Contiene gli strati informativi utili all’inquadramento geologico, stratigrafico e batimetrico dei giacimenti estrapolati dai fogli della
Carta Geologica dei Mari Italiani per il bacino adriatico a scala 1:250.000.
Feature Dataset LINEE_GEOFISICHE
Contiene i tracciati della navigazione e le immagini dei profili sismici acquisiti che hanno consentito la mappatura dei giacimenti
sabbiosi. Sono specificati il nome della linea di navigazione, la campagna di acquisizione e il tipo di strumento utilizzato.
Feature Dataset BATIMETRIA
La batimetria fornisce uno strumento di controllo per la verifica dei volumi dragati all’interno dell’area di intervento, oltre che
uno strumento di analisi morfologica dei giacimenti.
(Clicca qui per vedere il diagramma UML)
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Feature Dataset CAMPIONI (clicca qui per vedere il diagramma UML)
Feature class CAMPIONI (tipologia punti) rappresenta la posizione esatta dei campioni prelevati, la sigla, la campagna in cui
sono stati raccolti, il tipo di campione e il codice dello strumento utilizzato, la profondità dell’acqua, la lunghezza della carota,
profondità in carota della base delle sabbie espressa in cm, il tipo di analisi effettuate (C14, Grain Size, Log Litologici, Foto, Dati
ambientali)
Fig.7 Rappresentazione della Cartografia di base, delle Linee sismiche e dei Campioni
contenuti nel Geodatabase (clicca sulla figura per ingrandire e vedere l’animazione)
Feature Dataset DEPOSITI_SABBIOSI (clicca qui per vedere il diagramma UML)
Contiene le informazioni spaziali relative alle aree dove sono stati individuati potenziali depositi sabbiosi. Tutti questi elementi
rappresentano i dati chiave per la gestione del giacimento stesso e per la generazione di strumenti di controllo delle operazioni
di dragaggio e il successivo ripascimento dei siti costieri.
Feature class AREA
Contiene il poligono che rappresenta l’area in cui sono stati individuati giacimenti sabbiosi e per cui sono state richieste e/o
date le concessioni di intervento. Vengono specificati il nome dell’area (Nome_A), la concessione e il foglio geologico alla
scala 1:250.000 in cui l’area è inclusa. Le aree sono state nominate mantenendo le lettere che erano state scelte durante le
prime campagne di ricerca geofisiche e geognostiche ovvero area: A, B, C, H.
Feature class GIACIMENTI
Contiene i poligoni che rappresentano i giacimenti sabbiosi individuati
nelle aree. Per ogni giacimento, vengono specificati il nome del
giacimento, il volume in m3 di sabbia totale e il volume in m3 di sabbia
utile al rispascimento e una sigla che identifica il tipo di sabbia.
Feature class SPESSORI
Contiene i poligoni che rappresentano gli spessori di sabbia del
giacimento, suddivisi in classi espresse in cm.
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Fig.8: Suddivisione in Aree e
Giacimenti
(clicca sulla figura per aprire
l’immagine interattiva dove sono
visualizzabili anche gli spessori)
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Feature class BASE_SABBIA
E’ costituita dai punti che rappresentano la profondità della base della sabbia derivanti dall’interpretazione dei profili sismici
CHIRP Sonar (clicca qui per vedere un esempio di profilo CHIRP: Fig.9). L’estrazione della profondità della base della sabbia
dai profili è stata fatta utilizzando il software SeisPrho (Gasperini & Stanghellini, 2009), digitalizzando la base del deposito
interpretata dalla facies sismica e dalla conferma dei vibrocarotaggi. L’unità di misura è espressa in metri.
Feature class SUBZONA
Contiene i poligoni in cui viene suddiviso il giacimento in base alle sue caratteristiche morfologiche e stratigrafiche. L’area
minima della subzona viene definita secondo standard dimensionali legati al volume minimo di sabbia prelevabile e al limite fisico
di operatività della draga. Per ogni subzona vengono specificati il nome della subzona, il nome del giacimento in cui è inclusa e il
volume di sabbia utile da prelevare. Per giacimenti con caratteristiche omogenee la subzona coincide col giacimento.
Feature class INTERVENTI
Si riferisce al poligono che rappresenta l’area di prelievo della sabbia all’interno della subzona stabilita. Ad oggi sono stati
eseguiti tre interventi di prelievo di sabbia offshore in Regione Emilia-Romagna, in particolare due dal giacimento C1 nel 2002 e
nel 2007 ed uno dal giacimento A0 sempre nel 2007.
Fig.10: Localizzazione degli Interventi di prelievo sabbie eseguiti sui Giacimenti A0 e C1
(clicca sulla figura per visualizzare l ’ immagine interattiva dove è possibile fare degli
ingrandimenti delle aree d’intervento, clicca qui per vedere gli attributi associati ad ogni singolo
intervento)
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6. Calcolo dei volumi
La funzionalità del Geodatabase, finalizzato alla gestione dei depositi sabbiosi in piattaforma, è stata testata realizzando un
prototipo dell’area di intervento di prelievo sabbie A0_1_2007 (vedi Figura 7). La scelta dell’area è conseguente alla massima
disponibilità di dati in termini di rilievi batimetrici multibeam ad alta risoluzione e di rilievi geofisici di tipo CHIRP Sonar.
Nell’area A è stato calcolato: il volume utile totale del giacimento A0 e il volume di sabbia dragata e di sabbia rimasta, quindi
potenzialmente disponibile nell’area di intervento A0_1_2007.
Calcolo dello spessore totale del deposito sabbioso e calcolo del volume sabbioso utile per il giacimento A0
Nel Giacimento A0 è stata ricavata la superficie del tetto e della base della sabbia digitalizzando i profili CHIRP con il software
SeisPrho (Gasperini & Stanghellini, 2009). Attraverso l’elaborazione dei dati digitalizzati si è calcolato lo spessore del deposito
sabbioso. Sono state generate due superfici con una risoluzione di 1m interpolando i dati di base e tetto del deposito (Fig.11). Il
volume è stato calcolato attraverso lo strumento “cut and fill” utilizzando come superfici di input “before base surface” la base
sabbia e “after surface” il tetto del deposito.
Fig.11: Calcolo dello spessore totale del deposito sabbioso totale e calcolo del volume
sabbioso utile per tutto il giacimento A0 (clicca sulla figura per vedere l’immagine animata)
Calcolo dei volumi di sabbia dragata e di sabbia rimasta nell’area di intervento A0_1_2007.
Nell’area d’intervento sono stati realizzati due rilievi multibeam, eseguiti nelle fasi di pre e post dragaggio, che hanno
permesso il calcolo dei volumi di sabbia rimasta nel deposito dopo il dragaggio.
Il calcolo dei volumi viene effettuato utilizzando la funzione di analisi spaziale di ArcGIS 9.3 “cut and fill” che calcola il volume
relativo al prelievo e al deposito di materiale in una certa area. Vengono inseriti come dati di input i GRID dei rilievi multibeam
pre e post dragaggio per calcolare il volume di sabbia prelevata, il GRID della base della sabbia e la batimetria mutlibeam post
dragaggio per calcolare il volume di sabbia rimasta nella zona di intervento (clicca qui per vedere l’immagine animata: Fig.12).
E’ stato inoltre realizzato un toolbox con il Model Builder di ArcGIS, costruito ad hoc in cui l’operatore inserisce i GRID
direttamente dal Geodatabase nel quale viene automaticamente salvato il GRID derivato dal calcolo.
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7. Indicazioni per lo sviluppo di sistemi informativi finalizzati alla gestione delle risorse di sabbia
offshore
L’esperienza acquisita durante la costruzione di in_SAND ha permesso di definire una metodologia per lo sviluppo di analoghi
strumenti applicabili ad altre realtà regionali. Come si evince dalle pagine del presente rapporto lo sviluppo di un Sistema
informativo per la gestione della risorsa sabbia offshore nei progetti di protezione costiera avviene attraverso varie fasi, alcune
delle quali richiedono un dispendio di risorse molto elevato. Perciò è essenziale effettuare a priori un’accurata verifica dello stato
delle conoscenze geologiche disponibili, attraverso gli Enti di ricerca coinvolti nella redazione della Carta Geologica dei Mari
Italiani (1:250.000).
Fase di raccolta delle informazione geologiche nelle aree delle piattaforma continentale
Per il mare Adriatico le informazioni geologiche sono già riassunte nelle sei carte superficiali pubblicate nel progetto CARG, ma
anche altri mari sono stati oggetto di indagini geofisiche e di studi geologici che hanno permesso di individuare i depositi
sabbiosi relativi all’ultimo ciclo glacio-eustatico (di stazionamento basso del livello del mare, lowstand, e affioranti o sub-affioranti
o depositi trasgressivi). E’ necessario partire da queste informazioni di geologia di base per la caratterizzazione dei giacimenti e
per la costruzione di un sistema informativo come quello illustrato.
Fase di caratterizzazione dei depositi sabbiosi ai fini del ripascimento
Viene effettuata integrando l’analisi di dati morfologici, geofisici e geognostici ad alta risoluzione. Le nuove tecnologie per
l’acquisizione di dati in mare hanno permesso di caratterizzare meglio le morfologie del fondale e l’architettura dei depositi
sedimentari presenti in piattaforma. A seguire un breve elenco delle metodologie che possono essere applicate.
Rilievi mutibeam: sono rilievi batimetrici multi fascio che permettono di ottenere un’immagine tridimensionale del fondale marino.
Essi forniscono un’accurata morfologia del top del giacimento e il DTM di riferimento per i successivi calcoli dei volumi.
Rilievi CHIRP Sonar: il CHIRP è un sistema sismico a riflessione di tipo acustico. Permette di ricostruire la geometria
tridimensionale dei corpi sabbiosi e delle loro coperture con una risoluzione verticale a volte decimetrica. Altri sistemi di
acquisizione geofisica ad alta risoluzione possono produrre analoghi risultati e la loro applicazione può essere scelta in funzione
dell’assetto geologico dei depositi.
Vibrocarotaggi: costituiscono una metodologia di campionamento del sedimento essenziale per definirne le caratteristiche
litologiche, granulometriche e composizionali. Il numero dei sondaggi per ogni deposito sabbioso viene definito sulla base dei
risultati delle indagini geofisiche.
Fase di progettazione e costruzione di un sistema di gestione
E’ importante compiere un’analisi accurata delle esigenze operative, focalizzando l’attenzione sui prodotti necessari alla
progettazione degli interventi di dragaggio, all’esecuzione e al monitoraggio degli stessi. E’ inoltre necessario verificare e
valutare la qualità dei dati disponibili e dei livelli informativi che possono essere realizzati attraverso l’elaborazione dei dati stessi,
quali ad esempio: modelli digitali dei fondali e delle altre superfici, calcolo dei volumi, ecc. Un’ulteriore valutazione da fare
riguarda la possibilità di acquisizione di nuovi dati e/o di programmare monitoraggi mirati.
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Nell’architettura del Geodatabase è importante tener conto degli strati informativi correlati, presenti in altri database utili per la
gestione dell’uso del mare e delle risorse ad esso collegate, e necessari per la progettazione degli interventi. Nel caso della
Regione Emilia-Romagna sono già disponibili strumenti quali il Database dei Ripascimenti e il Database dell’Uso del Mare
(contenente i dati degli impianti sottomarini per lo sfruttamento di idrocarburi, zone di pesca, difesa, porti, navigazione,
restrizioni). I dati e i metadati ad essi associati devono essere conformi alla direttiva INSPIRE.
Applicativo calcolo dei volumi
Per utilizzare questo strumento è necessario disporre di modelli digitali ad alta risoluzione del terreno, realizzati con rilievi
multibeam. E’ importante sottolineare che, nonostante l’acquisizione e l’elaborazione di questi dati possa sembrare poco
economica, essi forniscono una qualità delle informazioni tale da permettere uno sfruttamento più corretto e vantaggioso del
giacimento. La comparazione di dati pre e post intervento permette inoltre il controllo inconfutabile dei quantitativi di sedimento
prelevati dalla draga, diventando strumento utile per verificare in modo indipendente la buona esecuzione dell’intervento di
dragaggio.
Aggiornamento delle banche dati
Una volta messo a punto uno strumento di questo tipo è importante che la banca dati venga costantemente aggiornata con i
dati di nuova acquisizione, e con i dati relativi al monitoraggio degli interventi. E’ quindi buona norma programmare anche
questa attività. Un’ulteriore integrazione, attualmente non disponibile nel sistema informativo della Regione Emilia-Romagna,
riguarda i dati ambientali, soprattutto quelli acquisiti in fase di monitoraggio degli interventi.
Nuovi rilievi geofisici effettuati al largo delle coste della Regione Emilia–Romagna nella primavera del 2012 dall’ISMAR-CNR
hanno messo in evidenza la complessità morfologica dei depositi di barriera-laguna trasgressivi all’interno dei quali sono stati
individuati i giacimenti sabbiosi in oggetto (clicca qui per vedere la figura nuovo multibeam NAD12: Fig.13). Un articolato
sistema di canali e cordoni costieri relitti caratterizza i depositi trasgressivi della porzione assiale del bacino adriatico. Questi
nuovi dati permetteranno, da un lato di produrre un prototipo molto più preciso per il calcolo dei volumi nei giacimenti dell’area A
(vedi struttura in_SAND), dall’altro di ampliare le indagini geognostiche in tutta l’area indagata. La sinergia tra enti di ricerca e
strutture tecniche regionali sarà assolutamente necessaria per una corretta gestione delle risorse presenti nei mari italiani.
Ringraziamenti
Si sottolinea infine che l’esperienza dell’Emilia-Romagna è stata estremamente facilitata dalla grande attenzione posta allo studio di questi depositi da
parte di ARPA-DT (ex Idroser SpA, ex Arpa Ingegneria ambientale) e per questo si ringrazia in modo particolare l’ing. Mentino Preti che ha avuto
l’intuizione, assieme a pochi altri colleghi, che la risorsa sabbia offshore fosse importante e ha caparbiamente reso possibile la realizzazione degli
interventi di ripascimento nelle coste della nostra regione.
Si ringraziano inoltre i colleghi regionali del Servizi Tecnici e del Servizio Difesa suolo, della costa e bonifica per il supporto e i suggerimenti tecnici offerti.
BIBLIOGRAFIA
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