La ricerca sull’erosione costiera del Mar Morto può aiutare a proteggere le coste di tutto il mondo

L’erosione costiera sta rimodellando il nostro mondo, minacciando case, industrie e luoghi culturalmente importanti. Sfruttando le condizioni uniche del Mar Morto e sfruttando la moderna tecnologia ADCP, gli scienziati in Israele stanno esplorando il modo in cui le onde e le correnti spinte dal vento modellano le coste e trasportano i sedimenti lungo le rive.

Questa ricerca potrebbe contribuire a migliorare la progettazione di frangiflutti basati su massi, posizionati al largo per assorbire l’energia delle onde e mitigare l’erosione in tutto il mondo.

Ogni anno, circa il 24% del litorale sabbioso del mondo si erode, causando significative perdite finanziarie a causa di danni a proprietà e infrastrutture. Con circa il 40% della popolazione mondiale che vive entro 100 km dalla costa, l’erosione rappresenta una sfida reale e immediata. L’erosione costiera è un affare costoso. Negli Stati Uniti, ad esempio, l’erosione costiera provoca ogni anno perdite e danni alla proprietà per circa 500 milioni di dollari.

La ricerca ambientale all’avanguardia in Israele sta sfruttando le nuove tecnologie e l’ambiente unico del Mar Morto per comprendere meglio i processi alla base dell’erosione costiera e del trasporto di sedimenti.

“Comprendere l’erosione costiera e il trasporto e lo smistamento di sedimenti grossolani lungo le coste è molto importante per valutare la stabilità costiera”, afferma Haggai Eyal, dottoranda presso l’Università Ebraica di Gerusalemme. È supervisionato dal Professor Nadav Lensky del Geological Survey of Israel e dal Professor Yehouda Enzel dell’Università Ebraica di Gerusalemme.

Il dottorato di Eyal si concentra sui movimenti fluviali e costieri dei sedimenti nel Mar Morto, un lago ipersalino situato tra Israele, Giordania e Cisgiordania. Il Mar Morto è alimentato principalmente dal fiume Giordano e non defluisce né scarica nell’oceano, rendendolo un lago terminale. I sedimenti del fiume Giordano e di altri canali si dirigono verso il Mar Morto attraverso una varietà di processi di trasporto dei sedimenti.

“I canali fluviali forniscono sedimenti non selezionati al lago durante le tempeste invernali”, afferma Eyal.

Durante queste tempeste, le onde trasportano i sedimenti dall’imboccatura del canale lungo la riva, creando berme – creste di spiaggia che si estendono lungo la riva. Durante i mesi estivi più secchi e caldi, il livello del lago scende di circa 1 m.

Secondo Eyal, a causa del drammatico abbassamento stagionale del livello dell’acqua, questi banchi sono unici per ogni stagione invernale, creando un ambiente in cui i sedimenti di ogni tempesta vengono conservati separatamente. Questo è diverso da altre aree in cui il livello dell’acqua è relativamente stabile da una stagione all’altra.

A causa del drammatico abbassamento stagionale del livello dell’acqua del Mar Morto, le banchine sono uniche per ogni stagione invernale e i sedimenti di ogni tempesta possono essere identificati separatamente. Comprendere in che modo l’erosione costiera è correlata ai processi atmosferici e oceanografici Per comprendere il ruolo svolto dai diversi processi atmosferici e oceanografici nell’erosione costiera e applicare tale conoscenza ad altre parti del mondo, sono necessarie misurazioni oceanografiche del mondo reale.

“È qui che la scienza dell’erosione costiera è impegnativa, in particolare dove le onde si infrangono”, afferma Lensky. “Hai bisogno di misurare correttamente il vento, il che è abbastanza facile, ma poi devi misurare le correnti e le onde, il che è molto difficile da ottenere.”

Gli ADCP Signature di Nortek forniscono contemporaneamente misurazioni quantitative cruciali delle correnti in tutta la colonna d’acqua e delle onde direzionali.

“La capacità di misurare le onde direzionali con Signature1000 ci ha permesso di correlare la direzione del vento e le direzioni delle onde”, spiega Eyal. La direzione delle onde è una caratteristica essenziale del trasporto di sedimenti lungo la costa. “L’interazione tra onde e coste e l’angolo tra di loro determina la quantità di trasporto di sedimenti lungo la costa”, dice. Utilizzando le capacità tridimensionali di misurazione della corrente e di profilatura delle onde del Signature1000, i ricercatori sono stati in grado di misurare quasi l’intera colonna d’acqua.

Per tenere conto dell’area più vicina al fondale marino mancata dal Signature a causa del suo orientamento rivolto verso l’alto, i ricercatori hanno colmato il divario misurando le correnti utilizzando un misuratore di corrente Aquadopp da 300 m. L’immagine che è all’interno del corpo, dell’utente, della natura, dell’automatismo è generalmente descritta I ricercatori in Israele sfruttano gli ADCP e altre tecnologie avanzate implementate nell’ambiente unico del Mar Morto per comprendere meglio i processi alla base dell’erosione costiera e del trasporto di sedimenti.

Le misurazioni dello studio hanno rivelato alcune informazioni chiave sui processi che determinano il trasporto nel Mar Morto.

“Vediamo che il trasporto è dettato principalmente dalle onde, non dalla corrente”, afferma Eyal. “Questa combinazione di utilizzo della misurazione del vento come driver atmosferici, onde direzionali e profili di corrente e profili di torbidità utilizzando Nortek Signature1000 e misurazioni del movimento da massi intelligenti è unica. Ci ha permesso di quantificare la transizione della quantità di moto dal vento alle onde all’erosione costiera e al trasporto di ghiaia lungo la costa», aggiunge.

Lo studio è stato pubblicato su Geophysical Research Letters in collaborazione con ricercatori dell’Università della California negli Stati Uniti e della Technische Universität Braunschweig in Germania. Questo documento offre approfondimenti sui processi di trasporto dei sedimenti oltre il Mar Morto. Utilizzando le osservazioni dello studio, i ricercatori hanno dimostrato come la selezione dei sedimenti sia direttamente correlata al clima delle onde. Hanno sviluppato un nuovo modello per quantificare l’altezza delle onde necessaria per spostare una data massa di ghiaia e hanno formulato il modo in cui la distribuzione delle altezze delle onde durante una tempesta ordina la ghiaia lungo la riva.

Queste informazioni sono utili nella progettazione di frangiflutti basati su massi, strutture costruite da massi posizionati al largo destinati ad assorbire l’energia delle onde.

“Vuoi che questi massi rimangano al loro posto. Nella nostra ricerca, quantifichiamo la dimensione dei massi che si muovono a una certa distribuzione dell’intensità delle onde”, afferma Lensky. “Se comprendiamo correttamente la relazione fisica tra le onde e i processi sottostanti che muovono i massi, possiamo generalizzare questi processi ad altre regioni”.

Lensky nota l’importanza di ripetere le loro scoperte in altre aree. «Per verificare che queste intuizioni siano valide per altre coste, dobbiamo disporre di misurazioni simili da coste con un clima ondoso diverso», aggiunge.