ITG A. POZZO
LICEO TECNOLOGICO
MORFOLOGIA COSTIERA
INDIRIZZO: Costruzioni, Ambiente, Territorio - opzione B
GEOLOGIA E TERRITORIO
Classe 4^ - 3 ore settimanali
Schede a cura del prof. Romano Oss
Questo ambiente è strettamente legato all'azione del mare e quindi
al moto ondoso, le correnti, le maree e tutto ciò che può apportare
delle modifiche alla morfologia di queste aree.
Indubbiamente il parametro che ha più importanza è quello ondoso
infatti le onde sono la principale fonte di energia che modella e
modifica le linee di costa, che ha i suoi effetti anche nei laghi,
anche se con minore intensità e brevemente daremo qualche
accenno della fisica di questi movimenti: le onde sono generate
dall'azione del vento che spirando sulla superficie del mare ad
almeno una velocità superiore a 3 Km/h (ma come detto può essere
anche un lago, uno stagno ecc..) ne trasferisce parte della sua
energia. Il moto ondoso interessa soltanto la parte superficiale del
mare e non si fa più sentire al di sotto di una profondità P che in
genere è la metà della lunghezza d'onda.
Schemi illustranti il movimento delle onde.
La sommità di un onda è chiamata cresta mentre la depressione è
chiamata cavo e il dislivello tra cavo e cresta è l'altezza dell'onda;
la distanza tra due creste, o due cavi, consecutivi è appunto la
lunghezza d'onda. Possiamo anche stabilire il periodo che non è
altro che il tempo che intercorre tra il passaggio di due creste
consecutive.
Tutti questi parametri dipendono da tre fattori fondamentali: la
velocità del vento, per quanto tempo il vento ha soffiato
mantenendo la stessa direzione (si distinguono tra venti dominanti
quelli che soffiano con maggior forza, e venti regnanti quelli che
soffiano con durate più lunghe), e quanta superficie del mare è stata
interessata dall'azione del vento in questione (detto fetch).
In pieno oceano onde di 3-4 metri sono comuni e quando il vento
cessa le onde continuano a propagarsi subendo un lento mutamento
in quanto l'altezza di queste onde diminuisce lentamente e ne
aumenta la "lunghezza d'onda".
una sezione una piattaforma di erosione, e l'avvio della formazione di
una piattaforma di accumulo (dove si depositano i sedimenti)
È importante notare che nel mare aperto il movimento dell'onda è
diverso da quello delle singole particelle d'acqua che la
costituiscono; è l'onda che avanza e non l'acqua, e ad ogni
passaggio di un onda le particelle compiono una traiettoria circa
circolare per tornare al punto di partenza quando questa è passata
(un po’ come succede per le onde sismiche , vedi terremoti).
Ma in questa sede interessa studiare soprattutto le modificazioni che
le onde subiscono avvicinandosi alla costa: modificazioni nella
velocità, nella direzione e nella forma, e quindi nella quantità di
energia.
Quando la profondità diminuisce fino a circa la metà della
"lunghezza d'onda" le onde iniziano a modificarsi poiché iniziano a
risentire del fatto che il fondo provoca un certo attrito con l'acqua e
questo fa si che le onde che seguono, che saranno leggermente più
veloci, "guadagnino del terreno" su quelle più vicino alla costa e il
risultato è una sorta di compattazione delle onde che infatti
diminuiscono la loro lunghezza d'onda e velocità, ma aumentano la
loro altezza fino a che non si raggiunge un punto oltre al quale il
fronte d'onda diviene così ripido che non è più in grado di
sostenersi e l'onda collassa, cioè si rompe (frangente) e si ha la
trasformazione da una onda di oscillazione in un onda di
traslazione; cioè in queste condizioni si ha un effettivo
spostamento della massa d'acqua in avanti.
Se le onde si avvicinano alla costa obliquamente esse inizieranno a
risentire del rallentamento della loro propagazione solo in una parte
e ne risulta una rotazione dei fronti d'onda che tenderanno ad
allinearsi parallelamente alla costa (questo fenomeno è conosciuto
come la rifrazione delle onde; vi sono anche altri fenomeni che
causano il cambiamento di direzione delle onde come la riflessione
e la diffrazione che spiegano come le onde arrivano, anche se con
una forza notevolmente minore, in quelle parti di costa protette
dalle onde provocate dal vento).
Schema sul funzionamento della rifrazione delle onde
Una falesia Irlandese (Cliff of Moher) che si eleva sul mare
per circa 230 metri
È proprio questa energia della massa d'acqua, che si trasferisce alla
linea di costa, che ne modifica la morfologia e tale attività prende il
nome di abrasione marina; in particolare l'azione modificatrice del
mare si esplica in quattro parti: l'azione idraulica dell'acqua stessa,
la corrasione cioè quando le onde e le correnti trascinano con se
dei sedimenti contro le coste, l'usura che subiscono i ciottoli e
frammenti vari nella zona dei frangenti e la corrosione cioè l'azione
chimica dell'acqua di mare (questa riveste una certa importanza solo
in presenza di coste calcaree (vedi carsismo).
Come abbiamo detto il fattore principale rimane comunque l'azione
idraulica del mare che durante le tempeste può arrivare a scagliare
contro la costa migliaia di tonnellate d'acqua (le pressioni esercitate
da un'onda dell'Atlantico in media, in inverno, si aggirano intorno ai
10.000 Kg per metro quadro e aumentano notevolmente durante
una tempesta; nella baia di Wick Bay, in Scozia, durante una
tempesta è stato asportato un blocco frangiflutti in acciaio e
calcestruzzo del peso di 2600 tonnellate).
L'evoluzione di una falesia
fenomeno della deviazione
delle onde per rifrazione
il solco di battente, scavato dall'erosione
del moto ondoso alla base di una falesia.
Naturalmente più le coste sono formate da rocce poco coerenti e
maggiore sarà l'effetto erosivo del mare che quindi risulta essere un
agente erosivo molto selettivo e il risultato è spesso la formazione
di grotte, archi naturali, di una ripa di erosione o falesia (come
quelle della Manica, Inghilterra) e di una piattaforma di erosione
(in California ve ne sono alcune larghe 500 metri con una
inclinazione di soli 2°).
La naturale evoluzione di una falesia è appunto il retrocedere di
questa poiché, con la continua azione del moto ondoso, si
formeranno degli intagli orizzontali in corrispondenza del livello
medio delle acque, detti solchi di battente (soprattutto nelle rocce
carbonatiche), che diventeranno via via più profondi fino a quando
la massa di roccia soprastante, non avendo più appoggio, crollerà
sulla piattaforma d'erosione e i rimanenti detriti verranno portati via
dall'azione del mare.
Con il procedere di questa azione e il conseguente arretramento si
può arrivare alla formazione di una falesia morta, cioè la
piattaforma d'abrasione è talmente sviluppata che frena e rallenta le
onde proteggendo in tal modo la falesia da altri attacchi e facendo
così cessare l'arretramento.
Tombolo che unisce un isola
alla terra ferma
(Massachusetts, Stati Uniti).
La rifrazione delle onde è un'altra caratteristica molto importante
poiché, tendendo le onde a propagarsi parallelamente alla costa
l'azione erosiva si concentra contro i lati e le estremità dei
promontori e risulta molto meno intensa all'interno delle baie;
questa caratteristica fa si che le coste tendono a regolarizzarsi nel
senso che l'erosione marina tende a smussare le sporgenze che si
protendono in mare e a trasformare le linee di costa irregolari in
linee di costa rettilinee.
Comunque nonostante il fenomeno della rifrazione molte onde
raggiungono le baie e le spiagge spesso con un certo angolo, di
conseguenza il flutto montante di ciascun frangente si muove
obliquamente rispetto alla costa, mentre la risacca (l'acqua che
rifluisce dalla terra verso il mare) si muove sempre lungo la
direzione di massima pendenza e quindi perpendicolarmente alla
costa.
L'effetto complessivo di questo movimento è che le particelle di
sedimento che costituiscono la spiaggia subiscono un movimento a
zig zag, chiamato movimento a dente di sega, e danno luogo al
cosiddetto trasporto litoraneo.
L’evoluzione della linea di costa
Questo fenomeno, insieme al trasporto in sospensione delle
particelle più fini, può coinvolgere enormi quantità di sedimenti;
nella località di Sandy Rock (New Jersey, Stati Uniti) è stato
calcolato che vi è un trasporto di sabbia pari a 750.000 tonnellate
all'anno. In queste zone dove il trasporto litoraneo è molto
accentuato si possono formare anche altre strutture come le frecce
litoranee, che sono dei cordoni di sabbia che dalla terra ferma si
allungano verso l'imboccatura di una baia adiacente, e se la freccia
si sviluppa sufficientemente da chiudere completamente la baia,
isolandola dal mare aperto, prende il nome di cordone litoraneo;
il tombolo è sempre un cordone di sabbia ma che unisce un'isola
alla terra ferma, e spesso sono più di uno (tipici sono quelli
dell'Argentario).
A largo di coste poco profonde e a debole pendenza si possono
sviluppare dei cordoni paralleli alla linea di costa che danno vita a
delle zone di acqua relativamente calma (le lagune, tipica è quella
di Venezia), e la loro origine ancora non è chiara; potrebbero essere
delle frecce litoranee poi rimaste isolate dalla terra ferma, o create
dalle stesse correnti del mare; un'altra ipotesi è che queste fossero
originariamente dei cordoni di dune formatesi lungo la costa
durante l'ultima era glaciale e successivamente, con l'innalzamento
marino, queste sarebbero rimaste isolate dalla terra ferma (vedi le
variazioni eustatiche).
Accanto lo schema della propagazione della sabbia lungo una spiaggia
(a dente di sega).
Questo movimento naturale della sabbia può provocare dei
problemi di stabilità della spiaggia stessa, (se l'asporto di sabbia è
maggiore dell'apporto) e quindi spesso si tenta di rallentare il
fenomeno con vari accorgimenti come i moli, frangiflutti, pennelli e
altro. I moli sono in genere costruiti a coppie alla foce dei fiumi ed
hanno lo scopo di costringere l'acqua a scorrere entro uno spazio
ristretto (di conseguenza aumenta la velocità dell'acqua) e quindi
impedendo la sedimentazione su fondale in quel tratto e spesso
aiutano la stessa sabbia a rimanere sulla spiaggia; a questo scopo
spesso si usano i pennelli, brevi argini perpendicolari alla costa che
interrompono così il trasporto litoraneo, ma non risultano un
rimedio soddisfacente per lunghi periodi di tempo; qualche volta si
ricorre ai frangiflutti, strutture semisommerse parallele alla costa
che possono diminuire l'impeto del moto ondoso e quindi il
conseguente trasporto litoraneo.
Schema del funzionamento dei moli e pennelli
Una freccia litoranea, un cordone litoraneo che chiude completamente una
baia, un tombolo e un cordone litoraneo
Come si vede la grande varietà di coste indica che si tratta di zone
molto complesse che dipendono da molti fattori, alcuni dei quali
abbiamo già esposto (il tipo di rocce, la dimensione e direzione
prevalente delle onde, il numero delle tempeste, l'ampiezza della
marea, il profilo della parte di costa sommersa), ma ve ne sono altri
che dobbiamo tenere in considerazione come i fenomeni tettonici e
il cambiamento del livello del mare.
Un criterio adottato da molti per classificare le coste si basa si
cambiamenti avvenuti nel livello del mare e divide le coste in due
categorie: le coste in emersione che si sviluppano sia per un
innalzamento tettonico della costa, sia per un abbassamento del
livello marino, e le coste di sommersione che si originano quando
il livello marino aumenta o la costa subisce un fenomeno di
subsidenza (vedi le variazioni eustatiche).
Le coste in emersione si notano facilmente in molte località (come
in Calabria, dove si ritrovano parecchi terrazzi marini a quote
differenti che testimoniano l'innalzamento della zona; e in regioni
come la Scandinavia dove è in corso un innalzamento per ragioni
isostatiche; vedi isostasia) poiché le tipiche strutture morfologiche,
come le falesie, o le piattaforme d'abrasione si trovano molto al di
sopra del livello del mare. Mentre più difficile è il riconoscimento
delle coste in sommersione poiché chiaramente tutte le prove sono
nascoste dal mare.
L'effetto del molo a
Cesenatico
Un esempio di ria.
Si possono comunque individuare
grazie ad alcuni particolari come il
fatto che questo tipo di costa è molto
irregolare (chiamate coste a rias,
termine derivato dalla Galizia
Spagnola) poiché adesso la linea di
costa è naturalmente indietreggiata
fino a coinvolgere i tratti terminali
dei reticoli fluviali e quindi le creste
che un tempo fungevano da
spartiacque sono adesso le uniche a
rimanere al di sopra del livello del
mare e danno vita a dei promontori.
Si può notare anche, come lungo la costa Dalmata (Ex Jugoslavia),
la presenza di numerose isole poste parallelamente alla costa;
queste non sono altro che antichi rilievi provocati da spinte
tettoniche (vedi la tettonica delle placche) che hanno intensamente
piegato e corrugato la zona (ben visibili all'interno, nelle Alpi
Dinaridi), e ora con l'innalzamento del mare, emergono solo gli
apici di tali pieghe che hanno dato vita alle numerose isole, mentre i
canali che le separano non sono altro che la depressione concava tra
due pieghe successive.
Da menzionare sono anche le tipiche coste a fiordi (in Norvegia,
Scozia, Alaska) prodotte dal modellamento glaciale (vedi
morfologia glaciale).
Nelle foto sotto da sinistra: una successione di terrazzi marini che si elevano
fino a 300 metri, attualmente questa parte di costa è in emersione per motivi
tettonici (isola di San Clemente, San Diego, Stati Uniti), una varietà della
composizione delle rocce affioranti spiega la presenza dei molti scogli
(Oregon, Stati Uniti), una piattaforma d'erosione esposta alla bassa marea
(Bolinas Point, San Francisco, Stati Uniti).