Il Rischio Pericolo di erosione costiera valuta il pericolo di degrado e ritiro della linea di costa. La metodologia integra due componenti principali: la vulnerabilità intrinseca di una specifica linea costiera e l'impatto dei fattori climatici (innalzamento del livello del mare e intensità delle onde) su di essa. Tale rischio è calcolato solo per siti entro 2 km dal mare.
Per calcolare il rischio, vengono utilizzate le seguenti variabili:
Il processo di calcolo si basa sulla combinazione di un punteggio statico di vulnerabilità della costa e un punteggio dinamico che misura la 'forza' degli agenti climatici.
Punteggio di Suscettibilità Costiera (CSS) Questo punteggio statico valuta quanto una costa è intrinsecamente vulnerabile all'erosione. È basato sul tipo di costa e, per le coste sabbiose o fangose, sulla pendenza della spiaggia. Una costa rocciosa riceve un punteggio basso, mentre una spiaggia sabbiosa con pendenza ripida riceve un punteggio molto alto. Il CSS è un valore normalizzato tra 0 e 1, dove 1 indica la massima suscettibilità.
Punteggio della Forzante Climatica (Climate Forcing Score - CFS) Questo punteggio dinamico quantifica lo stress esercitato dal clima sulla costa e viene calcolato per ogni anno futuro. È una media pesata tra il Punteggio di Innalzamento del Livello del Mare (SLR Score) e il Punteggio delle Onde (Wave Score).
SLR Score (SLRS) Un punteggio normalizzato (da 0 a 1) che riflette l'aumento del livello del mare, con soglie che corrispondono a quelle del rischio di innalzamento del livello del mare.
Wave Score (WS) Questo punteggio confronta l'intensità delle onde future con quella storica, utilizzando il Wave Power Index (WPI), calcolato come: WPI = Hs² × T02² In particolare, per Hs si utilizza il valore del 95° percentile, mentre T02 è la media calcolata sui dati in cui Hs è superiore al 95° percentile. Il Wave Score aumenta man mano che il WPI annuale si discosta dal valore storico: WS = (WPI - WPI_hist) / WPI_hist
Il punteggio della forzante climatica CFS è dunque calcolato come media pesata del SLRS e WS: CFS = 0.5 × SLRS + 0.5 × WS
Punteggio di Erosione (Erosion Score - ES) Il punteggio finale di erosione è il prodotto del CSS e del CFS: ES = CSS × CFS Questo approccio garantisce che il rischio sia elevato solo quando una costa vulnerabile (CSS alto) è esposta a un cambiamento climatico significativo (CFS alto).
La metodologia descritta per la valutazione del Rischio Erosione Costiera è un approccio che riflette lo stato dell'arte nella modellizzazione dei rischi costieri.
Il suo punto di forza è la struttura, basata su un principio fondamentale della valutazione del rischio: Rischio = Vulnerabilità x Pericolo. Nel nostro caso, la 'Suscettibilità Costiera' rappresenta la vulnerabilità intrinseca, mentre la 'Forzante Climatica' rappresenta il pericolo.
L'approccio di combinare la vulnerabilità intrinseca di un sistema con le pressioni esterne è il fondamento di quasi tutti gli indici di rischio costiero.
La classificazione della vulnerabilità basata sulla geomorfologia (tipo di costa e pendenza) è un approccio standard.
Il nostro CFS combina i due principali motori climatici dell'erosione costiera futura: l'innalzamento del livello del mare e il moto ondoso.
L'uso di una formula moltiplicativa per combinare vulnerabilità e pericolo è una pratica standard e logicamente corretta. Infatti moltiplicare i due punteggi (invece di sommarli) riflette correttamente la realtà fisica:
In conclusione, la nostra metodologia è strutturata secondo un framework di rischio standard (tipo CVI), quantifica correttamente la vulnerabilità intrinseca e i due principali motori fisici del pericolo (SLR secondo la Regola di Bruun e l'energia delle onde secondo la fisica standard), e li combina in modo logicamente robusto per produrre un indice di rischio finale.
La metodologia descritta per la valutazione del Rischio Erosione Costiera è un approccio che riflette lo stato dell'arte nella modellizzazione dei rischi costieri.
Il suo punto di forza è la struttura, basata su un principio fondamentale della valutazione del rischio: Rischio = Vulnerabilità x Pericolo. Nel nostro caso, la 'Suscettibilità Costiera' rappresenta la vulnerabilità intrinseca, mentre la 'Forzante Climatica' rappresenta il pericolo.
L'approccio di combinare la vulnerabilità intrinseca di un sistema con le pressioni esterne è il fondamento di quasi tutti gli indici di rischio costiero. • A COASTAL HAZARDS DATA BASE FOR THE U.S. EAST COAST Questo lavoro ha introdotto il Coastal Vulnerability Index (CVI), un metodo pioniere e ampiamente adottato per classificare le coste in base alla loro suscettibilità all'innalzamento del livello del mare. Il CVI combina variabili geologiche/geomorfologiche (la vulnerabilità, come il nostro CSS) con variabili climatiche/oceanografiche (il pericolo, come il nostro CFS). La nostra metodologia è una versione dinamica e avanzata di questo framework consolidato.
La classificazione della vulnerabilità basata sulla geomorfologia (tipo di costa e pendenza) è un approccio standard. • Global coastal hazards from future sea level rise Questo studio ha proposto di classificare le coste su una scala (es. da 1 a 5) basandosi su una serie di variabili, tra cui proprio la geomorfologia costiera (il nostro cc_type) e la pendenza costiera (il nostro cc_bs). • National Assessment of Coastal Vulnerability to Sea-Level Rise: Preliminary Results for the U.S. Atlantic Coast Questo report dell'USGS è una delle applicazioni più complete e citate del metodo CVI. Fornisce una classificazione esplicita della vulnerabilità per la variabile 'geomorfologia': • Vulnerabilità Molto Bassa: Coste rocciose, fiordi. (Corrisponde al nostro css = 0.0). • Vulnerabilità Moderata: Coste con sedimenti consolidati, lagune. (Corrisponde al nostro css = 0.4). • Vulnerabilità Molto Alta: Spiagge sabbiose, delta fluviali, coste fangose. (Corrisponde al nostro css = 0.8). • Introduction to Coastal Engineering and Management La pendenza costiera è una variabile chiave in tutti i modelli CVI perché controlla come l'energia delle onde interagisce con la costa e l'estensione dell'inondazione. • Soglia cc_bs < 0.02: Una pendenza del 2% (un gradiente di 1:50) è tipica di una spiaggia dissipativa, larga e piatta. Queste spiagge sono efficaci nel dissipare l'energia delle onde su una vasta area, il che conferisce loro una resilienza leggermente maggiore. Perciò riduciamo il css = 0.6. • Soglia cc_bs > 0.1: Una pendenza del 10% (un gradiente di 1:10) è estremamente ripida per una spiaggia e più caratteristica del fronte di una duna o di una bassa scogliera sabbiosa. Queste pendenze sono gravitazionalmente instabili e molto vulnerabili a un'erosione rapida ('scalping' o crollo) durante le mareggiate. Perciò associamo il punteggio massimo di css = 1.0.
Il nostro CFS combina i due principali motori climatici dell'erosione costiera futura: l'innalzamento del livello del mare e il moto ondoso. • Sea-Level Rise as a Cause of Shore Erosion Questo articolo ha introdotto la 'Regola di Bruun' (Bruun Rule), un principio fondamentale della dinamica costiera. Sebbene sia una semplificazione, la regola descrive il concetto base che l'innalzamento del livello del mare porta a un arretramento della linea di costa per mantenere un profilo di equilibrio. Questo valida scientificamente l'inclusione del SLR come un fattore primario che aggrava l'erosione. • U.S. Army Corps of Engineers, Coastal Engineering Manual La formula utilizzata per il Wave Power Index (WPI ∝ Hs² × T) è una rappresentazione standard del flusso di energia delle onde, o 'potenza delle onde'. Questa energia è il motore principale del trasporto di sedimenti e quindi dell'erosione delle coste sabbiose. Usare il 95° percentile di Hs si concentra correttamente sull'impatto delle onde di tempesta, che sono responsabili della maggior parte dell'erosione.
L'uso di una formula moltiplicativa per combinare vulnerabilità e pericolo è una pratica standard e logicamente corretta. Infatti moltiplicare i due punteggi (invece di sommarli) riflette correttamente la realtà fisica: • Se la costa è invulnerabile (CSS ≈ 0, es. una scogliera di granito), anche la più forte forzante climatica (CFS alto) produrrà un rischio di erosione quasi nullo. • Se la forzante climatica è nulla (CFS ≈ 0), anche la costa più vulnerabile (CSS alto) non subirà un'erosione accelerata. • Il rischio diventa significativo solo quando entrambi i fattori sono presenti, ovvero una costa vulnerabile è soggetta a una forte pressione climatica.
In conclusione, la nostra metodologia è strutturata secondo un framework di rischio standard (tipo CVI), quantifica correttamente la vulnerabilità intrinseca e i due principali motori fisici del pericolo (SLR secondo la Regola di Bruun e l'energia delle onde secondo la fisica standard), e li combina in modo logicamente robusto per produrre un indice di rischio finale.