Cavità, frangiflutti e scogliere artificiali

Un groyne è una struttura di protezione del litorale costruita perpendicolarmente al litorale della costa (o fiume), sopra la spiaggia e nel litorale (l'area tra la regione vicina e la piattaforma continentale interna), per ridurre la deriva longshore e intrappolare i sedimenti. Un campo o sistema groyne è una serie di groynes che agiscono insieme per proteggere una spiaggia. La roccia è spesso utilizzata come materiale da costruzione, ma possono essere trovati anche groynes in legno, groynes in acciaio, macerie e groynes sabbiosi riempiti di sabbia, o groynes di elementi in cemento. I groynes rocciosi sono generalmente preferiti in quanto sono più durevoli e assorbono più energia d'onda a causa della loro natura permeabile. Legname o gabbioni possono essere utilizzati per strutture temporanee.

I groynes intrappolano i sedimenti dalla deriva longshore in modo che la costa dietro lo strato di sabbia sia protetta dall'erosione. La loro efficacia dipende dalla loro estensione nel fiume o nel mare. Come tutti gli altri sistemi che agiscono sulla deriva a lunga costa, possono influenzare negativamente il modello di trasporto e sedimentazione delle aree di sottoflusso, causando erosione verso il basso. Altri effetti negativi (soprattutto per i fiumi) possono essere un aumento della velocità attuale nella zona di flusso ristretto, con un aumento dell'erosione del letto e un approfondimento del livello del letto. I groynes possono anche essere utilizzati negli estuari per ridurre le velocità del flusso delle maree sulla costa. I groynes rocciosi possono essere più efficaci in questo caso, poiché i groynes di legno tendono a riflettere l'energia piuttosto che assorbirla. Questo dipende dal tipo di strutture in legno; in generale, gli schermi sono meno efficaci.

Un frangiflutti è una struttura costiera (di solito una struttura di tumuli rocciosi e macerie) che si proietta in mare che ripara le navi da onde e correnti, previene l'insabbiamento di un canale di navigazione, protegge una zona costiera o impedisce la miscelazione termica (ad esempio le prese di acqua di raffreddamento). Un frangiflutti comprende tipicamente vari strati di pietra ed è tipicamente corazzato con grandi unità corazzate o corazzate di cemento (un'eccezione sono ad esempio frangiflutti verticali (caisson)). Un frangiflutti può essere costruito sul litorale o al largo (indipendente o scogliera di frangiflutti).

Le barriere coralline artificiali (o frangiflutti della barriera corallina) sono frangiflutti di macerie di pietre tipicamente singole con una cresta a o sotto il livello del mare. Di solito sono costruiti al largo (spesso paralleli alla riva). Di solito sono meno invadenti e (a seconda dell'orientamento) possono avere meno impatto sui processi longshore. Analogamente ai frangiflutti, le barriere coralline artificiali riducono l'energia delle onde e proteggono la spiaggia dall'erosione. Possono essere continui o segmentati.

Per costruire groynes, frangiflutti e scogliere, le dimensioni della roccia, le pendenze del fronte, l'elevazione della cresta e la larghezza della cresta e le protezioni dei piedi e dei grembiuli dovrebbero essere progettate in base alle caratteristiche naturali dei siti in quanto questi fattori hanno un impatto importante sulla costa. La sabbia può accumularsi dietro frangiflutti e barriere artificiali per formare salienti. La sabbia può accumularsi abbastanza da collegarsi con il frangiflutto e formare un tombolo (un tratto di sabbia sviluppato dalla rifrazione delle onde, dalla diffrazione e dalla deriva lunga che forma un "collo" che collega la struttura alla riva). Tenuto conto dell'impatto significativo che tali strutture hanno sull'ambiente costiero, esse dovrebbero essere considerate solo come parte di una politica globale di gestione adattiva, tenendo conto delle caratteristiche del sito specifico e dei potenziali effetti sull'intera costa. La costruzione di groynes e frangiflutti potrebbe anche essere collegata a un programma di nutrimento della spiaggia, e i groynes e i frangiflutti possono essere utilizzati in un approccio protetto al nutrimento della spiaggia.

Categorie IPCC

Strutturale e fisico: ingegneria e costruzioni

Partecipazione degli attori interessatI

Se viene intrapresa una VIA, la direttiva UE prevede il diritto di accedere alle informazioni e di partecipare alle procedure decisionali in materia ambientale al pubblico interessato dal progetto. Se un progetto produce un impatto significativo su un sito Natura 2000, la "valutazione appropriata" del progetto infrastrutturale potrebbe includere un processo di partecipazione del pubblico, ma ciò non è obbligatorio. Analogamente, la direttiva sulle alluvioni, la direttiva quadro sulle acque e la direttiva sulla pianificazione dello spazio marittimo stabiliscono processi di partecipazione del pubblico che possono includere tali progetti.

Una serie di parti interessate potrebbero essere influenzate dalla costruzione di groynes, frangiflutti e barriere artificiali: per le comunità locali e i proprietari terrieri, le dure difese potrebbero avere un impatto negativo sulla loro proprietà. Le difese rigide possono sconvolgere visivamente il paesaggio, influenzando gli interessi turistici, gli utenti ricreativi e altri settori.  Le attività percorse dall'acqua possono anche essere influenzate negativamente se l'installazione di strutture dure va storta.

Successo e fattori limitanti

Le strutture artificiali come i groynes, i frangiflutti o le barriere coralline tendono a modificare la deriva a lungo mare e hanno effetti negativi sulle spiagge adiacenti causando l'erosione da discesa. In generale, per evitare questi effetti sulla costa, i nutrimenti artificiali e/o lo sviluppo delle dune sono spesso preferibili rispetto a strutture dure come groynes e frangiflutti a meno che non ci siano altre esigenze, come l'ormeggio sicuro delle navi. Tuttavia, l'estensione del blocco della deriva longshore, il disturbo delle spiagge adiacenti e il degrado dei valori del paesaggio dipendono molto dalla progettazione, dall'orientamento della struttura e dalla direzione principale del trasporto onda/sedimento nel sito specifico.

In generale, i groynes sono efficienti per proteggere alcune parti della costa e mantenere la stabilità della spiaggia superiore. Sono efficaci sulle spiagge di sabbia e ghiaia, e nei fiumi e negli estuari per ridurre i flussi.

I frangiflutti forniscono procedure di ormeggio e ormeggio sicure per le navi nei porti. Migliorano la lavorabilità e forniscono quindi una maggiore efficienza nelle navi di carico e scarico.

Le strutture artificiali hanno anche impatti positivi e negativi sulle aree balneari e sugli utenti della spiaggia. In generale queste strutture possono avere un impatto negativo sui valori del paesaggio e possono creare barriere all'uso ricreativo della spiaggia. Tuttavia, frangiflutti e groynes possono anche generare valore ricreativo: ad esempio, onde favorevoli per i surfisti e porti sicuri all'interno di frangiflutti per ormeggi marina. I frangiflutti staccati possono creare ulteriore spazio sulla spiaggia e le barriere coralline sommerse possono fornire substrati per le specie bentoniche (flora e fauna), migliorando così la biodiversità. Le scogliere sommerse possono anche diventare attraenti per lo snorkeling. Tuttavia, i frangiflutti possono causare deposizione laterale di fango, alghe e catturare rifiuti o detriti dalle navi, rendendo l'area della spiaggia sia sgradevole che non sicura. Le correnti intorno alle estremità di frangiflutti e barriere coralline possono essere forti e pericolose per i nuotatori. Le barriere coralline sommerse sono al largo, lontano dagli utenti della spiaggia, ma se non funzionano come previsto, possono essere un pericolo per la navigazione e gli sport acquatici, come il surf.

Costi e benefici

I costi di costruzione dipendono in modo significativo dalle dimensioni della struttura. I costi possono essere fortemente influenzati dalla disponibilità di rocce adatte, dai costi di trasporto ai cantieri e dai costi associati di nutrimento della spiaggia, spesso richiesti durante la costruzione di groynes.

Nei Paesi Bassi, si stima che i groynes costano da 3.000 a 15,000 EUR per metro di corsa. Si stima che i frangiflutti costano dai 10.000 ai 50,000 EUR per metro corrente. Le barriere artificiali costano circa EUR 15.000 a 35.000 per metro di corsa di struttura (Deltares, 2014).

Secondo Scottish Natural Heritage, nel 2000 i costi di costruzione per i groynes rocciosi variavano tra GBP 10.000 e 100.000 £ (12.500-125,000 EUR) per struttura. I costi di costruzione dei frangiflutti sono elevati — da 40.000 a 100 000 GBP (50.000-125,000 EUR) — ma richiedono una bassa manutenzione; per queste due strutture, in particolare, vanno aggiunti i costi di nutrimento della spiaggia. I costi di costruzione delle barriere artificiali sono relativamente elevati — da 20.000 a 60,000 GBP (25.000-75,000 EUR)/100m di struttura.

Aspetti legali

La costruzione di opere costiere per mitigare l'erosione e le difese in mare duro "in grado di alterare la costa" rientra nell'allegato II della direttiva VIA (codificata come direttiva 2011/92/UE): Gli Stati membri decidono se i progetti di cui all'allegato II debbano essere sottoposti a una procedura VIA, caso per caso o in termini di soglie e criteri. Tuttavia, questo requisito non pregiudica la manutenzione e la ricostruzione di tali opere.

Qualsiasi progetto infrastrutturale che possa avere un impatto significativo su un sito Natura 2000 deve essere sottoposto a una "adeguata valutazione delle sue implicazioni per il sito" al fine di determinare se il progetto incida negativamente sull'integrità del sito.

La direttiva quadro sulle acque richiede il buon stato ambientale dei corpi idrici europei, comprese le acque costiere. Le difese costiere potrebbero alterare le caratteristiche idromorfologiche delle acque costiere, ad esempio in termini di flusso d'acqua, composizione e movimento dei sedimenti, e quindi a un deterioramento dello stato ecologico. Tutti i progetti che lo fanno dovrebbero soddisfare i criteri di cui all'articolo 4 della direttiva. La direttiva sulle alluvioni dell'UE (2007/60/CE) fornisce un quadro giuridico per le azioni di alluvione e la difesa. La costruzione e il ripristino delle dighe potrebbero essere parte di misure nell'ambito dei piani di gestione del rischio di alluvioni. La direttiva 2014 sulla pianificazione dello spazio marittimo richiede l'esame delle interazioni tra terra e mare, nonché delle attività marittime e dell'adattamento ai cambiamenti climatici. I sistemi di groynes, frangiflutti e frangiflutti potrebbero influenzare queste interazioni terra/mare.

Tempo di implementazione

Variabile.

Durata

I frangiflutti hanno una durata di progettazione tipica di 30-50 anni. Questo è il caso della maggior parte delle strutture rocciose. I groynes di legno hanno una vita di circa 10-25 anni; e groynes fatto di gabbioni di 1-5 anni.

Siti Web:

Riferimenti: