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Description

Groynes, frangiflutti e barriere artificiali sono misure di adattamento grigio comunemente attuate per contrastare l'erosione, ridurre l'energia delle onde e l'impatto delle onde nelle zone costiere (o in alcuni casi nei fiumi).

Un groyne è una struttura di protezione della costa costruita perpendicolarmente al litorale della costa (o fiume), sopra la spiaggia e nel litorale (l'area tra la regione nearshore e la piattaforma continentale interna). Mira a ridurre la deriva a lungo raggio e a intrappolare i sedimenti. Un campo o sistema di groyne è una serie di groyne che agiscono insieme per proteggere una spiaggia. La roccia è spesso usata come materiale da costruzione. Vengono utilizzati anche groynes in legno, groynes in acciaio, groynes in macerie e sacchi pieni di sabbia o groynes fatti di elementi in cemento. . Generalmente, i groynes del rock sono preferiti. A causa della loro natura permeabile, sono più durevoli e assorbono più energia delle onde. Legname o gabbioni possono essere utilizzati per strutture temporanee.

Groynes intrappola i sedimenti dalla deriva longshore per proteggere la costa dietro lo strato di sabbia i dall'erosione. La loro efficacia dipende dalla loro estensione al fiume o al mare. Come tutti gli altri sistemi che agiscono sulla deriva a terra lunga, possono influenzare negativamente il modello di trasporto e sedimentazione delle aree di deflusso, causando l'erosione della deriva. Questo perché i groynes non aggiungono sedimenti al litorale, ma distribuiscono il materiale disponibile in modo diverso. Un altro effetto negativo (soprattutto per i fiumi) può essere un aumento della velocità della corrente nell'area di flusso ristretta, con l'aumento dell'erosione del letto e un approfondimento del livello del letto. Le correnti marine a strapiombo adiacenti ai groynes possono rappresentare un pericolo per i bagnanti. Possono anche causare il trasporto di sedimenti lontano dal sistema costiero, specialmente durante gli eventi di tempesta. Groynes può anche essere utilizzato negli estuari per ridurre le velocità del flusso di marea sul litorale. I groynes di roccia 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'alternativa più recente sono i groynes sommersi, che hanno un impatto limitato sul paesaggio e consentono ai sedimenti di attraversarli dopo la formazione di una rampa. Questi sedimenti vengono depositati alla deriva poiché la velocità attuale si riduce dopo il passaggio sulla cresta.

Un frangiflutti è una struttura costiera (di solito una struttura di roccia e tumulo di macerie) parallela o vicina alla costa. Riduce l'energia delle onde in arrivo, fornisce una zona di spiaggia riparata e ripara le navi dalle onde e dalle correnti. Un frangiflutti in genere comprende vari strati di pietra ed è corazzato con grandi unità di armatura in pietra o cemento. Un'eccezione sono ad esempio i frangiflutti verticali (caisson). Un frangiflutti può essere costruito sul litorale o al largo (frangiflutti distaccati o di barriera). Per quanto riguarda i groynes, gli svantaggi dei frangiflutti sono principalmente legati alla loro interferenza con il trasporto di sedimenti a terra. Quando questo problema è scarsamente considerato nelle fasi di progettazione e implementazione, queste strutture possono causare la carestia dei sedimenti.

A causa dei cambiamenti nell'attività delle onde, delle correnti e della qualità dell'acqua, groynes e frangiflutti influenzano l'aspetto del paesaggio (ad eccezione delle alternative sommerse) e possono avere un impatto negativo sulle attività ricreative come il nuoto, il surf e altri sport acquatici. Queste strutture possono far sentire i turisti più sicuri, ma possono essere ancora presenti forti correnti, e questo dovrebbe essere comunicato per evitare incidenti.

Tuttavia, la loro presenza è generalmente vantaggiosa per il turismo costiero (il più grande settore dell'economia blu dell'UE in termini di VAL e occupazione (Osservatoriodell'economia blu dell'UE),in quanto tali strutture contribuiscono ad ampliare o preservare le spiagge e le strutture turistiche situate lungo la costa. Inoltre, i groynes sono di solito apprezzati dai pescatori ricreativi e dai bagnanti, che rappresentano strutture di protezione costiera molto comuni.

Le barriere artificiali (o frangiflutti di barriera) sono frangiflutti di tumuli di macerie di pietre tipicamente di dimensioni singole con una cresta al livello del mare o al di sotto di esso. Di solito sono costruiti in mare aperto (spesso parallelamente alla riva). Sono meno invadenti e (a seconda dell'orientamento) possono avere un impatto minore sui processi a terra. Analogamente ai frangiflutti, le barriere artificiali riducono l'energia delle onde e proteggono la spiaggia dall'erosione. Le barriere artificiali imitano alcune funzioni delle barriere naturali, come proteggere, rigenerare o migliorare le popolazioni di diverse specie marine. Possono essere continui o segmentati. 

Le dimensioni delle rocce, i pendii del viso, l'elevazione della cresta e la larghezza della cresta, le protezioni delle dita dei piedi e i grembiuli dovrebbero essere progettati correttamente per costruire groynes, frangiflutti e barriere coralline.  Le caratteristiche naturali dei siti devono essere considerate in quanto possono avere un impatto importante sul litorale. La sabbia può accumularsi dietro frangiflutti e barriere artificiali per formare "salenti" (depositi di sabbia a forma di campana). La sabbia può accumularsi per connettersi con il frangiflutti e formare un "tombolo". Si tratta di un tratto di sabbia sviluppato dalla rifrazione delle onde, dalla diffrazione e dalla deriva lungomare che forma un "collo" che collega la struttura alla riva.

Considerando l'impatto significativo che queste strutture possono avere sull'ambiente costiero, esse dovrebbero essere considerate solo come parte di una politica olistica di gestione adattativa. Tale politica dovrebbe tenere conto delle caratteristiche locali del sito specifico, quali la loro ubicazione e i potenziali effetti sull'intera costa. La costruzione di groynes, frangiflutti e barriere artificiali può anche essere integrata in un programma di nutrimento delle spiagge, integrare altre misure verdi e far parte di piani integrati di gestione delle zone costiere.  

Dettagli sull'adattamento

Categorie dell'IPCC
Strutturale e fisico: ingegneria e costruzioni
Partecipazione delle parti interessate

La partecipazione delle parti interessate non svolge generalmente un ruolo importante nella progettazione tecnica e nella costruzione di groynes, frangiflutti e scogliere artificiali, a meno che non rientrino in un piano di difesa costiera più ampio. Tuttavia, queste misure possono destare preoccupazione per i possibili impatti ambientali sull'ecosistema marino e per gli impatti visivi sul paesaggio costiero. Possono sorgere conflitti tra le comunità costiere e i settori economici: il settore turistico beneficia generalmente di spiagge protette o di ormeggi turistici più sicuri, mentre le comunità locali possono essere preoccupate per la modifica del paesaggio costiero, la perdita di habitat e biodiversità e gli impatti ambientali in generale. Tali conflitti richiedono un coinvolgimento attivo di tutti gli attori potenzialmente interessati, comprese le autorità locali, le comunità costiere, gli operatori turistici, gli istituti di ricerca e/o le ONG.

Tali strutture di difesa potrebbero essere oggetto di valutazioni dell'impatto ambientale, a seconda delle leggi e dei regolamenti nazionali. Quando sono attuate in siti protetti nell'ambito della rete Natura 2000 dell'UE, di solito è necessaria un'adeguata valutazione del loro potenziale impatto. Entrambi i processi devono garantire il diritto di accesso alle informazioni e consultare formalmente le parti interessate. Analogamente, la direttiva dell'UE sulle alluvioni, la direttiva quadro dell'UE sulle acque e la direttiva dell'UE sulla pianificazione dello spazio marittimo richiedono processi di partecipazione del pubblico che possono includere questa tipologia di progetti.

Successo e fattori limitanti

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 d'acqua. Contribuendo all'ampliamento delle spiagge, possono fornire benefici collaterali per il tempo libero e il turismo. Le frangiflutti offrono ulteriori benefici collaterali, come l'ormeggio sicuro e le procedure di ormeggio per le navi nei porti. Migliorano la lavorabilità e forniscono quindi una maggiore efficienza nelle navi di carico e scarico. Le barriere coralline sommerse, oltre a contrastare la forza delle onde, possono fornire substrati per specie bentoniche (flora e fauna), attirando pesci e migliorando così la biodiversità. Le barriere coralline sommerse possono persino diventare attraenti per lo snorkeling, creando nuove opportunità turistiche.

Groynes, frangiflutti e barriere artificiali possono essere combinati con una serie di altri approcci, tra cui misure verdi come il nutrimento della spiaggia e la costruzione e il rafforzamento delle dune. Sono stati applicati in tutto il mondo per molti anni. Di conseguenza, una vasta esperienza può supportare la loro corretta progettazione e costruzione. 

Le strutture di difesa artificiale hanno anche impatti negativi che suggeriscono un'attenta valutazione prima della loro attuazione. Groynes, frangiflutti o scogliere tendono a modificare la deriva lungomare e hanno effetti negativi sulle spiagge adiacenti causando erosione downdrift. Per evitare questi effetti sulla costa, i nutrimenti artificiali e/o lo sviluppo delle dune sono spesso preferibili rispetto alle strutture dure a meno che non vi siano altre esigenze, come l'ormeggio sicuro delle navi. Tuttavia, l'entità del blocco della deriva lungomare, il disturbo delle spiagge adiacenti e il degrado dei valori paesaggistici dipendono in larga misura dalla progettazione, dall'orientamento della struttura e dalla direzione di trasporto dell'onda principale/del sedimento nel sito specifico.

Le strutture artificiali possono anche avere impatti negativi sui valori del paesaggio che influenzano l'aspetto delle aree di spiaggia e quindi gli utenti della spiaggia. Le frangiflutti possono causare la deposizione laterale di fango, possono trattenere le alghe e catturare rifiuti o detriti dalle navi, rendendo l'area della spiaggia sia sgradevole che pericolosa. Le correnti intorno alle estremità dei frangiflutti e delle barriere coralline possono essere forti e pericolose per i nuotatori. Le barriere coralline sommerse sono al largo, lontano dagli utenti della spiaggia. Se non funzionano come previsto, possono essere un pericolo per la navigazione e gli sport acquatici, come il surf con potenziali impatti sul turismo.

Costi e benefici

I costi di costruzione dipendono in modo significativo dalle dimensioni della struttura. I costi possono essere fortemente influenzati dal materiale da costruzione selezionato, dalla disponibilità locale di materiale adatto, dalla quantità di materiale necessaria, dai costi di trasporto verso i cantieri, dalle condizioni ambientali in loco e dai costi associati del nutrimento della spiaggia. Questi ultimi sono spesso necessari per migliorare l’efficacia delle misure grigie. La valutazione dei costi dovrebbe includere anche l'analisi delle condizioni delle onde e delle correnti marine, nonché delle dinamiche di trasporto dei sedimenti. La valutazione dovrebbe essere effettuata da personale specializzato al fine di progettare correttamente le strutture.

Secondo le stime riportate nell'UNEP-DHI (2016), l'acquisto e il trasporto di rocce sulla base di una distanza di trasporto di circa 50 km possono costare circa 25 USD/tonnellata (circa 21 EUR per tonnellata), mentre i costi di collocamento sono di circa 40 USD/tonnellata (circa 34 EUR per tonnellata). I costi aggiuntivi, sebbene raramente considerati, sono connessi al mantenimento di tali misure in una prospettiva a lungo termine.

I benefici indiretti della stabilizzazione e della valorizzazione delle spiagge possono portare ad una maggiore attrattiva turistica. Oltre alle situazioni in cui possono essere generate forti correnti locali, stabilizzando il litorale e riducendo l'azione delle onde, i groynes generalmente creano anche ambienti balneari più sicuri. Ciò può portare a un'esperienza più piacevole e sicura per i nuotatori e le famiglie con bambini, aumentando così l'attrattiva della spiaggia per una più ampia gamma di turisti con impatti positivi sull'economia locale.  

Tempo di implementazione

Groynes, frangiflutti e scogliere artificialisono interventipiuttosto semplici, supiccolascala , che sono attuati su scala locale (tratto di una costainerosione). La semplice collocazione del materiale sulsitopuò richiedere poco tempo (da settimane a mesi). Tuttavia, l'intero processo di selezione della soluzione migliore, di raccolta e analisi dei dati sulle onde, sulle correnti e sultrasporto dei sedimenti, dicorretta progettazionedell'infrastruttura e di coinvolgimento delle parti interessate in un processo partecipatorichiede certamente più tempo (circa un anno). 

Tutta la vita

Una volta costruita, la funzione protettiva di frangiflutti, groynes e barriere artificiali può essere mantenuta per molti anni, richiedendo solo il monitoraggio e la manutenzione di base. I frangiflutti hanno una durata di progettazione tipica di 30-50 anni. Questo è il caso della maggior parte delle strutture rocciose. Le groynes di legno hanno una vita di circa 10-25 anni; e groynes fatto di gabbioni hanno un tempodi lif di solo1-5 anni. 

Informazioni di riferimento

Siti web:
Riferimenti:

UNEP-DHI (2016). Gestire i rischi legati ai cambiamenti climatici nelle zone costiere. Il sistema di supporto decisionale della ruota di pericolo costiera: Catalogo delle opzioni di gestione dei pericoli. Programma delle Nazioni Unite per l'ambiente & Lars Rosendahl Appelquist ISBN: 978-92-807-3593-2

PAP/RAC (2021) Manuale sulla resilienza costiera per l'Adriatico, progetto INTERREG AdriAdapt, Spalato.

Pubblicato in Climate-ADAPT: Nov 22, 2022

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