Dighe e pontili

Una diga è una struttura fatta di cemento, muratura o pali di lamiera. È costruito parallelamente alla riva nella transizione tra la spiaggia e la terraferma o la duna, per proteggere l'area interna dall'azione delle onde e prevenire l'erosione costiera. Le dighe possono essere combinate con pontili nelle aree portuali, per stabilizzare i lati dei canali di navigazione e delle insenature di marea ed evitare l'insilamento. 

Le dighe sono di solito strutture massicce progettate per resistere alle ondate di tempesta. L'altezza di una diga coprirà almeno la differenza tra il livello della spiaggia e la terraferma, anche se comunemente le dighe sono costruite più in alto per proteggere la terra dal superamento delle onde. Le dighe marine sono anche utilizzate per stabilizzare le scogliere in erosione e proteggere le strade costiere e gli insediamenti. La cresta del muro si estende spesso in una parte coperta di pietra che può essere utilizzata per una strada, un lungomare o un'area di parcheggio (cfr. ad esempio la piazza "ondeggiante" di Ostenda). La forma della parete di mare determina la sua capacità di riflettere o dissipare l'energia delle onde. Le pareti del mare lisce e verticali riflettono principalmente l'energia delle onde verso il mare. Potrebbero creare turbolenze e sospendere i sedimenti, aumentando così ulteriormente il rischio di erosione. Le dighe verticali possono anche causare un foro di perforazione ai piedi della struttura che porta alla sua instabilità. Le pendenze e la superficie irregolare del design della struttura delle dighe possono migliorare le loro prestazioni, consentendo la rottura delle onde, la dissipazione di energia e lo scattering della direzione della riflessione delle onde. 

Le dighe si trovano spesso nel caso di spiagge strette o ripide, dove un tipico frangiflutti è troppo grande o non economico. Sono spesso utilizzati in luoghi in cui un'ulteriore erosione della costa comporterà danni eccessivi alle strade e agli insediamenti costieri, fornendo un elevato grado di protezione anche dalle inondazioni. Per essere efficaci per le inondazioni nel medio e lungo periodo, le proiezioni regionali e locali dell'innalzamento del livello del mare devono essere incorporate nelle specifiche di progettazione. Per garantire la durabilità e l'efficacia della struttura in condizioni climatiche più severe, si dovrebbe prendere in considerazione anche l'eventuale aumento dell'altezza delle onde e della tempeste dovuto ai cambiamenti climatici. 

Mentre le dighe proteggono le infrastrutture e gli insediamenti nell'entroterra, l'erosione di fronte alla diga e nei tratti costieri adiacenti continuerà a ritmo crescente, senza risolvere le cause dell'erosione. Per contrastare gli svantaggi delle dighe marine e di altre misure di protezione grigia, un numero crescente di progetti ha iniziato a integrare la costruzione e il rafforzamento delle dighe marine con soluzioni basate sulla natura nel quadro di grandi interventi costieri (cfr. ad esempio la ricreazione di Saltmarsh mediante riallineamento gestito nella palude di Hesketh Out). Tale integrazione richiede il coordinamento tra i diversi livelli di governance per garantire la sostenibilità a lungo termine degli interventi di adattamento. 

Un molo è una struttura costruita per proteggere un canale di navigazione o un'entrata di marea, stabilizzando uno o entrambi i lati. I getti sono impiegati anche per evitare grandi volumi di sabbia che riempiono l'ingresso. In questo modo viene migliorata la navigabilità del canale o, per i canali di marea delle aree lagunari, viene assicurata un'apertura sufficiente per un adeguato scambio idrico. Un'ampia varietà di materiali tra cui armature di roccia, cemento, tetrapodi e palancole in acciaio possono essere impiegati per la costruzione di pontili. I moli (come i groynes) sono progettati per interrompere il trasporto di sedimenti a lunga costa. In questo modo, possono causare l'accumulo di sedimenti sul lato superiore e l'erosione sul lato inferiore, a causa della mancanza di sedimenti trasportati. L'accumulo di sabbia nella parte superiore può creare spazio per attività terrestri, ad esempio per il turismo e i porti. Tuttavia, l'erosione della deriva può portare a una grave battuta d'arresto della costa. 

Le dighe e i moli sono implementati principalmente per garantire la protezione contro le inondazioni e le tempeste di preziosi insediamenti e attività umane, in particolare a rischio. Tuttavia, possono influenzare negativamente il paesaggio costiero e l'ambiente, nonché il valore naturale di una spiaggia e il suo utilizzo. Allo stesso tempo, sfruttando l'accumulo di sabbia nel lato superiore della struttura, queste strutture possono essere utilizzate per allargare artificialmente la spiaggia e quindi creare spazio aggiuntivo per le attività umane. La decisione di costruire dighe e pontili deve pertanto prendere in considerazione e bilanciare le diverse prospettive ed esigenze delle parti interessate, tenendo conto sia della fase di attuazione che di quella di manutenzione. Le consultazioni delle parti interessate dovrebbero includere le autorità locali, gli operatori turistici, le comunità costiere, le ONG e gli istituti di ricerca costieri. 

Queste strutture difensive potrebbero essere soggette alla valutazione dell'impatto ambientale, a seconda delle leggi e dei regolamenti nazionali. Quando sono attuate in siti ad alto valore ecologico, protetti a norma delle direttive Uccelli e Habitat (siti Natura 2000), 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 sulla pianificazione dello spazio marittimo richiedono processi di partecipazione del pubblico che possono includere questa tipologia di progetti. 

La costruzione di dighe può essere considerata un'utile opzione di adattamento quando le zone costiere di grande valore non possono essere protette in altri modi (ad esempio a causa di vincoli di spazio). Sebbene a livello locale l'opzione offra un elevato livello di protezione dall'erosione e dalle inondazioni, essa desta grande preoccupazione per la sostenibilità a lungo termine dell'approccio a causa dei possibili impatti ambientali. I principali fattori di successo e di limitazione delle dighe e dei moli sono discussi di seguito. 

Fattori di successo 

• Una diga fornisce un alto grado di protezione contro le inondazioni costiere e l'erosione. 

• Le dighe hanno un fabbisogno di spazio inferiore rispetto ad altre difese costiere come le dighe. Le dighe possono essere innalzate per affrontare l'innalzamento del livello del mare, che richiede contemporaneamente un ampliamento delle fondamenta. 
• L'elevato livello di sicurezza garantito da una diga può favorire lo sviluppo dell'entroterra. La cresta della diga spesso si estende in una parte coperta di pietra che fornisce altre funzioni, ad esempio strada, passeggiata o parcheggi. 
• Sufficienti pontili lunghi limitano l'insilamento in un canale di ingresso o di navigazione, mantenendo così una profondità sufficiente all'interno del canale. Possono essere utilizzati per ampliare artificialmente l'area della spiaggia nella parte superiore, offrendo nuove opportunità per lo sviluppo di attività economiche e sociali terrestri. 
• Le dighe e i moli sono strutture piuttosto comuni e semplici ampiamente utilizzate nelle zone costiere. Sono stati applicati in tutto il mondo per molti anni. Di conseguenza, una vasta esperienza può supportare la loro corretta progettazione e costruzione, anche per mitigare gli impatti ambientali. 

 Fattori limitanti 

• Le dighe sono strutture scarsamente flessibili. Nella fase di progettazione, le proiezioni dell'innalzamento del livello del mare e il possibile aumento della tempeste devono essere adeguatamente presi in considerazione per garantire la durata di vita di tali strutture di fronte ai cambiamenti climatici. 
• A causa del loro posizionamento perpendicolare a terra, i moli possono disturbare la deriva a terra lunga (trasporto dei sedimenti) e causare l'erosione del downdrift. Più lungo è il molo, maggiore è l'impatto che ha sulle aree adiacenti. 
• Le dighe spesso interferiscono con i processi naturali come la migrazione degli habitat, causando la compromissione degli habitat intertidali. Tuttavia, questi effetti dipendono molto dalla direzione di trasporto dell'onda principale e dei sedimenti e dalla progettazione della diga. La scelta delle difese costiere deve essere effettuata in base alle condizioni specifiche del sito e agli obiettivi primari e secondari (come la protezione delle onde, la stabilizzazione stradale, la conservazione dello spazio e le capacità di ormeggio). Laddove sia disponibile uno spazio sufficiente e non esista alcun conflitto con altri obiettivi primari o secondari, sono spesso preferite misure verdi (come il nutrimento della spiaggia e il ripristino delle dune). 
• Le dighe spesso non fermano l'erosione di fronte alla struttura, ma impediscono l'erosione delle dune e dell'entroterra. Le dighe verticali spesso riflettono l'energia delle onde invece di dissiparla, il che rende il litorale più soggetto all'erosione. Molte dighe sono state quindi concepite più recentemente per integrare i pendii. 
• Quando le dighe sono regolarmente superate, o quando questo si verifica in grandi tempeste, l'acqua può rimuovere il terreno o la sabbia dietro il muro e indebolirlo. L'acqua in eccesso satura il terreno e aumenta le pressioni dal lato terrestre, il che può causare un collasso strutturale. L'innalzamento del livello del mare e il potenziale superamento devono essere presi in considerazione nella costruzione della diga. In generale, l'erosione continua può minare il piede della struttura e minacciarne la stabilità. 
• Le dighe e i pontili possono avere un impatto negativo sull'aspetto generale del paesaggio e ridurne l'attrattiva. Di conseguenza, è molto importante che l'aspetto della progettazione sia adeguatamente prioritario, anche sulla base della consultazione delle parti interessate. 

I costi di costruzione delle dighe sono elevati. Tuttavia, queste strutture di solito richiedono bassi costi di manutenzione se adeguatamente progettate. I costi di costruzione variano in base alla forma della struttura della diga: il volume della diga dipende dal livello di cresta richiesto, dal livello di fondazione, dal carico delle onde e dai tassi di superamento accettabili. I costi per le dighe variano anche in base alla disponibilità e alla vicinanza dei materiali da costruzione e alle condizioni ambientali sul sito. Se la progettazione della diga include strutture aggiuntive come strade o passeggiate in cima alla parete del mare, i costi aumentano di conseguenza. Tuttavia, tali costi possono essere compensati da una migliore integrazione nel paesaggio, da una maggiore accettazione sociale e da nuove opportunità ricreative. 

Secondo le stime riportate dall'Agenzia per l'ambiente del Regno Unito (2015), i costi per i muri marini (esclusa la manutenzione) vanno da 700 a 5000 £/m (820-6300 €/m, sulla base dei costi del 2007). Si prevede un'elevata variazione dei costi tra i progetti a causa dell'elevato numero di fattori summenzionati che incidono sui diversi tipi di progetti di dighe marine. 

I moli sono generalmente misure piuttosto semplici con un costo di costruzione previsto inferiore, simile al costo dei groynes e dei frangiflutti. Secondo le stime riportate in UNEP-DHI (2016), l'acquisto e il trasporto di rocce in base alla distanza di trasporto di circa 50 km può costare circa 25 USD / tonnellata (circa 21 euro per tonnellata) mentre i costi di collocamento sono di circa 40 USD / tonnellata (circa 34 euro per tonnellata). 

La manutenzione dovrebbe essere presa in considerazione sia in fase di progettazione che per tutta la vita operativa della struttura. Sono inoltre necessarie ispezioni post-tempesta, stagionali o annuali e relativi lavori di riparazione per tutti gli interventi di difesa costiera. 

La costruzione di opere costiere per mitigare l'erosione e le difese marine dure "in grado di alterare la costa", come dighe e moli, rientra nell'allegato II della valutazione dell'impatto ambientale (direttiva VIA) e successive modifiche: 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 questi lavori. Qualsiasi progetto infrastrutturale che possa avere un impatto significativo su un sito Natura 2000 deve essere oggetto di una "opportuna valutazione delle sue implicazioni per il sito" per determinare se il progetto pregiudicherà l'integrità del sito. 

La direttiva quadro dell'UE sulle acque chiede il buono stato 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 dei sedimenti e movimento. Possono quindi portare a un deterioramento dello stato ecologico. Qualsiasi progetto in tal senso dovrebbe soddisfare i criteri di cui all'articolo 4, paragrafo 7, della direttiva. La direttiva dell'UE sulle alluvioni fornisce un quadro giuridico per le azioni e la difesa contro le alluvioni. La costruzione e il ripristino delle dighe potrebbero far parte delle misure previste dal piano di gestione del rischio di alluvioni che gli Stati membri sono invitati a preparare per l'attuazione della direttiva. La direttiva sulla pianificazione dello spazio marittimo del 2014 impone di prendere in considerazione le interazioni tra terra e mare, nonché le attività marittime e l'adattamento ai cambiamenti climatici. Le dighe e i moli potrebbero influenzare queste interazioni terra/mare. 

La semplice collocazione del materiale in loco può richiedere poco tempo (generalmente meno di un anno). Tuttavia,  l'intero processo di selezione della soluzione migliore, raccolta e analisi dei dati su onde, correnti e trasporto di sedimenti, progettazione adeguata dell'infrastruttura e coinvolgimento degli stakeholder in un processo partecipato richiede sicuramente più tempo (più di 1 anno per le dighe in particolare). Il tempo dipende anche dalla lunghezza del tratto costiero da proteggere e dalla dimensione della struttura (lunghezza e altezza della struttura) necessaria per essere efficace. 

Le dighe e i pontili hanno generalmente una lunga aspettativa di vita (in genere 2 0-50 anni) prima che sia necessaria una riparazione importante. L'ispezione periodica delle dighe marine , al fine di individuare tempestivamente la necessità di piccole azioni di riparazione, può migliorare la durata di vita di tali strutture.