Sand Motor – costruzione con soluzione naturale per migliorare la protezione costiera lungo la costa di Delfland (Paesi Bassi)

I Paesi Bassi, con i suoi 350 km di costa, nove milioni di residenti che vivono nelle zone costiere e vaste regioni situate al di sotto del livello medio del mare, sono gravemente esposti al rischio di inondazioni costiere. L'erosione sperimentata della costa, causata sia da processi naturali che da interventi umani, effettuati nel bacino idrografico negli ultimi secoli, è esacerbata dall'aumento attuale e previsto del livello del mare. Un innalzamento regionale del livello del mare compreso tra 0,65 e 1,3 m entro il 2100 e tra 2 e 4 m entro il 2200, compreso l'effetto del cedimento del terreno, dovrebbe essere preso in considerazione, secondo il comitato delta, al momento di prendere decisioni con un impatto duraturo per la protezione contro le inondazioni.

Dagli anni '90, per affrontare il problema dell'erosione costiera, Rijkswaterstaat ha avviato regolari interventi di nutrimento della sabbia. Come obiettivo operativo è stato deciso di preservare la costa nella sua posizione (il riferimento è la situazione dell'anno 1990). Il volume annuo del nutrimento di sabbia è fissato nei documenti strategici a 12 milioni di m3. Si tratta dell'importo necessario per preservare l'intera fondazione costiera olandese (l'area tra le dune e i –20 m di profondità in mare), tenendo conto del tasso di innalzamento del livello del mare verificatosi nel secolo scorso (18 cm/secolo). Si prevede che questo volume potrebbe aumentare nei prossimi decenni a causa del previsto aumento più consistente del livello del mare. Le tradizionali operazioni di nutrimento della sabbia (deponendo sabbia sulla spiaggia) sono state progressivamente integrate da nutrimento subacqueo sulla battigia, un approccio molto più economico che consente alle forze naturali di ridistribuire la sabbia e ridurre gli impatti sulle funzioni costiere.

Al fine di studiare un modo ancora più efficiente di mantenere la costa, dal 2006 sono emerse idee di un "mega-nutrimento". Le idee per l'espansione costiera sulla costa di Delfland sono già state suggerite dagli anni '70 e hanno ricevuto un forte impulso nei primi anni 2000 dalla provincia dell'Olanda meridionale. Un'indagine programmatica iniziata nel 2009 si è concentrata su un deposito di un enorme volume di sabbia in un'unica operazione, consentendo che vento, onde e correnti diffondessero progressivamente la sabbia lungo la costa per un periodo di tempo più lungo rispetto alle tradizionali iniziative di nutrimento.

L'obiettivo principale della politica costiera nazionale olandese è il mantenimento sostenibile della zona costiera su diverse scale di tempo e spazio:

• Protezione dell'entroterra contro le inondazioni dal mare, mantenendo difese idriche sicure;
• Mantenimento del litorale (con il litorale di base come riferimento), preservando tutte le funzioni costiere;
• Mantenimento delle fondamenta costiere nel contesto dell'innalzamento relativo del livello del mare, il che significa preservare l'equilibrio tra il livello medio del mare e i bilanci dei sedimenti.

Come descritto nella relazione sui primi quattro anni del programma di monitoraggio e valutazione, per il motore Sand sono stati formulati i seguenti tre obiettivi:

• Incoraggiare la crescita naturale delle dune e la conservazione di un'ampia spiaggia lungo la costa di Delfland tra Hook of Holland e Scheveningen. Ciò fornirà funzioni di protezione delle coste e benefici per la conservazione della natura e le attività ricreative.
• Sviluppo della conoscenza e innovazione con l'obiettivo di determinare in che misura il mantenimento delle coste e il valore aggiunto per il tempo libero e la natura possano essere raggiunti congiuntamente, anche nella prospettiva dell'innalzamento del livello del mare.
• Creazione di un'affascinante area per il tempo libero e la natura sulla costa di Delfland.

Il concetto di "mega-nutrimento", come fonte di sabbia di lunga durata, depositata in un'unica operazione, è stato attuato attraverso il progetto pilota Sand Motor, realizzato nella costa di Delfland (Olanda meridionale), dove dagli anni '90 sono stati effettuati regolari interventi di nutrimento per contrastare l'erosione costiera.

Il Sand Motor è un intervento innovativo per proteggere le zone costiere basse dagli impatti dell'innalzamento del livello del mare. Si tratta di un grande nutrimento eseguito nel 2011, subito dopo un generale rinforzo della zona costiera di Delfland. Ha coinvolto 21,5 milioni di metri cubi di sabbia estratti dieci chilometri al largo e depositati lungo la costa, per formare una penisola a forma di gancio di 128 ettari, tra cui un lago di dune e una laguna. L'intervento è stato completato con due operazioni di nutrimento a terra condotte su entrambi i lati della penisola.

Questo "mega-nutrimento" segue l'approccio Building with Nature. La quantità di sabbia depositata funge da cuscinetto contro l'innalzamento del livello del mare. L'approccio riduce la frequenza dei disturbi degli ecosistemi locali causati da regolari interventi di nutrimento della sabbia, fornendo allo stesso tempo nuove aree per la natura e nuove opportunità per le attività ricreative.

Nella sua forma originale, il Sand Motor sporgeva 1 km nel mare e si estendeva lungo 2 km di costa. In molte località si eleva fino a 5 metri sopra il livello medio del mare. Il progetto definitivo del Sand Motor è stato selezionato come il più conforme ai tre principali obiettivi stabiliti nella Valutazione di Impatto Ambientale effettuata per la realizzazione del progetto: crescita delle dune, creazione di più strutture naturali e ricreative, sviluppo delle conoscenze.

Dalla costruzione del Sand Motor nel 2011, la sabbia si è infatti diffusa lungo la costa, con accrescimento costiero sia a sud che a nord. Ciò ha portato e porta ancora a cambiamenti nella forma del Sand Motor, con (logicamente) l'evoluzione più forte nel primo anno dopo la costruzione. Gli sviluppi transitori del Sand Motor hanno creato nuove forme morfologiche e paesaggi: uno "sputo di sabbia", una laguna, un canale di marea, la pianura della spiaggia sul lato meridionale del motore di sabbia e diversi modelli di banchi di sabbia. Inoltre, è stato creato un nuovo lago dunale, con sistema di drenaggio e monitoraggio, alla base del gancio per garantire che il Sand Motor non abbia un impatto negativo sui flussi di acque sotterranee nel bacino idrografico Solleveld sul lato terrestre.

Il Sand Motor è stato realizzato dopo un accordo firmato dalla Provincia dell'Olanda Meridionale, dal Rijkswaterstaat, dalla Città dell'Aia, dalle autorità municipali di Westland, dal Consiglio per il controllo delle acque del distretto di Delfland e dalla Federazione ambientale dell'Olanda Meridionale. Il progetto è stato co-progettato dai firmatari durante i seminari e la sua posizione è stata comunemente decisa per evitare qualsiasi impatto negativo sulle parti interessate coinvolte. Oltre alle parti che hanno partecipato all'accordo, anche la società civile è stata consultata e ha avuto la possibilità di porre domande e sollevare formalmente obiezioni attraverso procedure legali, in particolare durante la fase di pianificazione.

Attraverso la sand Motor Initiative, la protezione a lungo termine della costa (obiettivo primario) si combina con l'espansione della natura (nuovo habitat per la flora e la fauna locali) e un nuovo spazio per la ricreazione, soddisfacendo molteplici obiettivi di diversi attori. Ciò ha creato un notevole interesse nazionale e internazionale per il Sand Motor. Ecoshape, uno sforzo congiunto che coinvolge le società olandesi di dragaggio e ingegneria, il settore della conoscenza e il governo, ha contribuito a diffondere e promuovere l'iniziativa Sand Motor, evidenziando il suo approccio "Building with Nature". Insieme al Sand Motor sono stati istituiti diversi programmi di ricerca, tra cui NatureCoast, con tre post-dottorato e dodici ricercatori di dottorato.

Soluzioni simili a Sand Motor vengono prese in considerazione in diverse località al di fuori dei Paesi Bassi, sia in Europa (ad esempio, Svezia, Regno Unito, Belgio) che altrove (Stati Uniti, Messico). La realizzazione dell'intervento ha richiesto l'utilizzo di un importante volume di sabbia estratta in mare aperto (21,5 milioni di metri cubi) con una granulometria sufficientemente compatibile con le caratteristiche dell'area di deposito della spiaggia. La disponibilità di sabbia è un problema da considerare nella trasferibilità della pratica.

Il Sand Motor è una zona costiera unica che include pianure di sabbia che vengono sommerse due volte al giorno con l'alta marea. Gli effetti collaterali dell'intervento sono stati la creazione di nuove correnti derivanti dalla natura dinamica e dalla forma mutevole della penisola a forma di uncino, creando situazioni pericolose temporanee, specialmente per la balneazione. Questi potrebbero essere tenuti sotto controllo da una combinazione di informazioni al pubblico, un'attenzione particolare delle guardie costiere che sono state assistite da indagini batimetriche e da un'applicazione per smartphone.

Il progetto è stato finanziato dalla Provincia dell'Olanda Meridionale e da Rijkswaterstaat; il costo dell'intervento è stato di 70 milioni di euro.

Dopo l'intervento, è stato realizzato un intenso sforzo di monitoraggio. Cinque anni dopo la costruzione del Sand Motor, i risultati delle attività di monitoraggio mostrano il suo contributo alla protezione delle coste, in particolare nelle vicinanze del Sand Motor. La costa al Sand Motor e immediatamente a nord e sud si è spostata ed è ora situata verso il mare della costa di base. Ricerche approfondite condotte finora hanno dimostrato che il nuovo banco di sabbia creato attraverso il Sand Motor, offre un nuovo habitat per la flora e la fauna, specialmente dentro e intorno alla parte riparata e poco profonda della laguna. Inoltre, il Sand Motor offre una nuova grande area che viene utilizzata per scopi ricreativi, in linea con le aspettative dell'Autorità Provinciale dell'Olanda Meridionale. Altri vantaggi riguardano le conoscenze acquisite sul sistema costiero e le possibilità di attuare questo intervento innovativo per il rafforzamento della costa.

La lunga durata prevista del Sand Motor (circa 20 anni) è un chiaro vantaggio dell'intervento rispetto al tradizionale nutrimento di sabbia che richiede interventi regolari con grande volume di sabbia che disturba frequentemente il fondo marino. Cinque anni dopo l'intervento, Sand Motor è considerata un'alternativa realistica per la gestione costiera in termini di costi ed effetti. Una valutazione economica completa dell'intervento innovativo rispetto alle soluzioni di manutenzione convenzionali non è ancora stata formulata.

Nel 2008, un nuovo Comitato Delta (dopo il primo istituito per gestire la disastrosa alluvione del 1953) è stato incaricato dal Segretario olandese dei lavori pubblici e della gestione delle acque, con il mandato di formulare una visione sulla protezione a lungo termine della costa olandese e del suo entroterra. Questo secondo comitato del delta dello Stato ha fornito suggerimenti su come proteggere la costa olandese e l'entroterra basso dagli impatti previsti dei cambiamenti climatici, tra cui l'innalzamento del livello del mare e le inondazioni costiere. Queste raccomandazioni, in una visione integrata per il futuro che si estende fino al 2100, hanno alimentato il programma Delta per un'Olanda a prova di clima, ulteriormente integrata nella legge Delta. Costruire con approccio naturale, con nutrimento di sabbia per proteggere le zone costiere del Mare del Nord dalle inondazioni fa parte delle raccomandazioni del Comitato Delta da seguire a medio e lungo termine.

La fase di pianificazione di Sand Motor ha incluso la procedura di valutazione dell'impatto ambientale, per identificare le alternative più fattibili e rispettose dell'ambiente per la gestione costiera basata sul nutrimento.

Il Sand Motor è stato costruito tra marzo 2011 e novembre 2011 e dal suo completamento, l'intervento è stato attentamente monitorato. Una prima valutazione completa di come funziona Sand Motor è stata completata dopo cinque anni dalla sua costruzione (nel 2016) e la valutazione finale è prevista per il 2021.

La durata prevista del Sand Motor è di almeno 20 anni, durante i quali si prevede che vento, onde e correnti diffondano la sabbia lungo la costa tra Hook of Holland e Scheveningen. Tuttavia, la completa ridistribuzione della sabbia depositata richiederà sicuramente più di 20 anni, con benefici del Sand Motor anche dopo i primi 20 anni. Dopo i primi quattro anni dalla costruzione di Sand Motor, i risultati del monitoraggio hanno indicato che il 95% del volume di sabbia è ancora nell'area di deposito, suggerendo che la durata del progetto pilota potrebbe essere più lunga del previsto.

Marcel Taal
Deltares, Marine and Coastal Management
E-mail: Marcel.Taal@deltares.nl 

Ben Girwar
Province of Holland
E-mail: bs.girwar@pzh.nl 
General e-mail: zandmotor@kustvisiezuidholland.nl

Carola van Gelder-Maas
Rijkswaterstaat
E-mail: carola.van.gelder-maas@rws.nl 

Sito web di Sand Motor, Deltares, Rijkswaterstaat e Province of Holland