Mareggiate e trasporto litoraneo: come le onde ridistribuiscono i sedimenti lungo la costa

Cos'è una mareggiata

Una mareggiata è un evento meteomarino caratterizzato da un'altezza d'onda significativa che supera, per un intervallo di tempo continuativo, una soglia statistica definita sul clima ondoso locale — tipicamente un percentile elevato (ad esempio il 90° o il 94°) della distribuzione storica delle altezze d'onda registrate in quel punto. Non si tratta quindi di un valore fisso uguale per tutte le coste italiane: un'altezza che rappresenta una mareggiata per un litorale poco esposto può essere una condizione ordinaria per un tratto di costa più esposto al largo. Due eventi ravvicinati sono considerati mareggiate indipendenti solo se separati da un intervallo sotto soglia sufficientemente lungo — nella metodologia ISPRA, ad esempio, almeno 48 ore continuative sotto soglia. Non tutte le mareggiate hanno lo stesso effetto sulla costa: la loro pericolosità dipende dalla combinazione del clima ondoso, dello stato della marea e delle condizioni meteo con le condizioni intrinseche della spiaggia, ovvero quelle morfologiche e sedimentarie.

Le mareggiate, inoltre, non si presentano sempre come eventi isolati: possono verificarsi in gruppi ravvicinati nel tempo, un fenomeno noto in letteratura come storm clustering o storm grouping. Quando una seconda mareggiata colpisce un tratto di costa prima che questo abbia recuperato dal primo evento, l'erosione risultante può essere significativamente maggiore della somma dei singoli eventi presi separatamente, perché ogni mareggiata successiva agisce su un profilo di spiaggia già impoverito e con meno riserva di sedimento mobilitabile. Il grouping delle mareggiate è quindi un concetto centrale per capire perché, a parità di energia complessiva, la sequenza temporale degli eventi conta quanto la loro intensità.

Dall'onda al sedimento: il meccanismo del trasporto litoraneo

Quando le onde si avvicinano alla costa con un angolo diverso da 90°, la componente di energia parallela alla riva genera una corrente costante lungo costa: è la deriva litoranea, il motore principale del trasporto di sedimento longshore. Più le onde arrivano oblique, più questa corrente — e il trasporto che ne consegue — è intensa. È lo stesso meccanismo descritto, in altri termini, nella pagina sull'erosione costiera: i granelli di sabbia — i “soldati” di quella metafora — che marciano sottovento verso i settori limitrofi non fanno altro che rispondere a questa corrente generata dall'obliquità dell'onda.

Accanto al trasporto lungo riva esiste il trasporto trasversale (cross-shore): il movimento di sedimento tra la spiaggia emersa e i fondali sottocosta, che risponde soprattutto all'energia frontale delle onde più che alla loro obliquità. Una mareggiata reale produce quasi sempre entrambi i movimenti insieme, in proporzioni che dipendono dalle caratteristiche specifiche dell'evento.

Un tratto di costa non va però pensato come un sistema isolato: fa parte di una cella litoranea, un'unità di bilancio sedimentario delimitata da elementi naturali (promontori, foci fluviali) o artificiali (porti, opere di difesa) che ne condizionano gli scambi di sedimento con i settori adiacenti. È a scala di cella litoranea, non di singola spiaggia, che il bilancio tra sedimento in ingresso e in uscita va valutato correttamente.

Come una mareggiata modifica il profilo di spiaggia

Durante l'evento, il profilo di spiaggia tende ad appiattirsi per aumentare la porzione della spiaggia su cui le onde possano frangersi e quindi perdere energia: il sedimento eroso dalla parte emersa si deposita in barre sommerse poco al largo. Questo non significa necessariamente una perdita netta di sedimento dal sistema: in generale è una redistribuzione temporanea, e parte di quel sedimento può tornare verso riva nelle settimane successive, quando le condizioni di moto ondoso si attenuano.

Il meccanismo che riporta il sedimento verso riva nei periodi di mare calmo è lo shoaling delle onde: avvicinandosi alla costa in acque via via più basse, l'onda perde la simmetria del proprio moto orbitale e sviluppa una skewness, un'asimmetria per cui la velocità nella fase diretta verso riva supera quella diretta verso il largo. Questa asimmetria genera un trasporto di fondo netto verso riva, che nelle settimane successive a una mareggiata fa migrare lentamente le barre sommerse verso la spiaggia emersa, motivo per cui le barre prossime alla riva possono arrivare anche a “saldarsi” con la battigia (bar welding): è uno dei meccanismi di recupero post-mareggiata più documentati in letteratura, ed è l'esatto complemento, nella fase di calma, del trasporto verso il largo che avviene durante l'evento.

Osservato su una scala temporale più lunga — non il singolo evento, ma la successione di più cicli mareggiata-calma — questo alternarsi di spostamento offshore e recupero onshore non è perfettamente simmetrico: è un fenomeno riconosciuto a livello internazionale come Net Offshore Migration (NOM) , il trend netto con cui, mareggiata dopo mareggiata, la barra sommersa tende a migrare verso il largo — un comportamento che riguarda soprattutto la barra più esterna, quella che entra in gioco solo con le mareggiate più intense (v. FAQ “A che profondità è attivo il trasporto sedimentario?”). Se ogni fase di recupero onshore compensa solo in parte lo spostamento offshore della mareggiata precedente, la posizione della barra, al netto dei singoli cicli, risulta comunque spostata verso il largo — anche quando la spiaggia emersa, osservata superficialmente, sembra aver recuperato.

Il comportamento della linea di riva, in altre parole, non va letto come un fenomeno a sé stante: è la manifestazione più visibile di ciò che sta accadendo, in quel momento, ai fondali sommersi. Una spiaggia che affronta una mareggiata partendo da uno stadio del ciclo NOM già avanzato — con la barra migrata al largo dopo cicli precedenti non pienamente recuperati — ha meno riserva di sedimento pronta a tornare verso riva, e tende a mostrare un'erosione più marcata e persistente. Una spiaggia che affronta lo stesso evento con una barra ancora prossima alla riva, in fase di welding, dispone invece di una riserva di sedimento immediatamente mobilitabile, e recupera più rapidamente. La stessa mareggiata, sulla stessa costa, può quindi produrre effetti molto diversi a distanza di mesi o anni, semplicemente perché lo stato dei fondali all'origine è diverso.

Per questo lo stesso arretramento della linea di riva, osservato durante o subito dopo una mareggiata, può nascondere situazioni molto diverse: solo il confronto con le condizioni pre-evento, con lo stato dei fondali, e con l'evoluzione nelle settimane successive permette di distinguere una redistribuzione fisiologica — destinata a rientrare — da una perdita reale di sedimento dal sistema costa.

Come RVMC osserva il fenomeno

La Rete di VideoMonitoraggio Costiero (RVMC) di ISPRA osserva gli effetti delle mareggiate attraverso le sue tre fonti di dati:

• videomonitoraggio — permette di documentare, evento per evento, la variazione visibile della linea di riva e dei fondali prima, durante e dopo la mareggiata;
• sensori LiDAR — quantificano il volume di sedimento effettivamente movimentato (m³/m) e l'entità di sommersione della spiaggia (quota a cui arriva la lama d'acqua e areale della spiaggia sommerso), distinguendo l'entità reale dell'impatto da una semplice osservazione visiva della linea di riva;
• dati di moto ondoso — altezza significativa, periodo di picco e direzione dell'onda, utilizzati per calcolare l'energia ondosa che incide la costa.

L'integrazione di questi dati alimenta sia l'aggiornamento dello stato morfologico delle spiagge monitorate, sia il sistema di classificazione del rischio per la balneazione, che assegna a ciascun sito un livello di rischio (bassa, media, alta, molto alta) sulla base delle condizioni di obliquità ondosa registrate.

Un caso reale

[Inserire qui un evento di mareggiata documentato dalla rete: data, sito coinvolto, immagini prima/dopo, metri di arretramento osservati e volume di sedimento movimentato secondo i dati LiDAR.]

Approfondisci

• → Come RVMC misura l'erosione costiera
• → Resilienza costiera: come le spiagge si riprendono dopo una mareggiata
• → Mappe di allerta obliquità ondosa (l'applicazione operativa di questi stessi concetti al rischio balneazione)

Domande frequenti

Qual è la differenza tra erosione costiera e mareggiata?

Una mareggiata è un evento meteomarino intenso e di breve durata (ore o giorni). L'erosione costiera è invece un processo di più lungo periodo: le mareggiate possono essere una delle cause che contribuiscono all'erosione, ma erosione e mareggiata non sono sinonimi.

Cos'è la deriva litoranea?

È il trasporto di sedimento lungo la costa, generato dalla componente di corrente parallela alla riva che si forma quando le onde arrivano con un angolo obliquo rispetto alla linea di costa.

Una spiaggia che perde sabbia durante una mareggiata è necessariamente in erosione?

Non necessariamente. Durante l'evento il sedimento si ridistribuisce, spesso verso barre sommerse poco al largo o verso i settori limitrofi. Solo se questo sedimento non ritorna nelle settimane successive — o se il deficit si ripete mareggiata dopo mareggiata senza compensazione — si può parlare di erosione strutturale.

A che profondità è attivo il trasporto sedimentario?

Non è la stessa profondità per tutta la spiaggia sommersa. Il sedimento sotto riva, dove le onde frangono più spesso, viene mobilitato anche da condizioni di moto ondoso relativamente comuni. Man mano che ci si allontana verso il largo, invece, serve un'energia via via maggiore perché il fondale “senta” ancora il passaggio delle onde: la barra sommersa più esterna, la più profonda, si muove in modo significativo solo durante le mareggiate più intense, spesso alcune volte superiori alla media annuale del sito. Oltre una certa profondità — la cosiddetta profondità di chiusura — il moto ondoso non è più in grado di mobilitare sedimento in quantità apprezzabile, ed è per questo che è considerata operativamente il limite più al largo del sistema spiaggia attivo.