Natural and anthropogenic forcing during the last two centuries in Ombrone Delta (Southern Tuscany - Central Italy)

This study describes advances in understanding of the recent evolution of the Ombrone River delta. Several aspects have been studied and updated: the stages of progradation and retreat of the shoreline from the Middle Ages, with particular reference to the last 200 years, have been reconstructed and the natural and/or human forcing responsible for the area’s evolution have been hypothesized. The processes that led to the formation and evolution of some small coastal lakes and the more recent evolution of the shoreline are defi ned. Monitoring of shoreline variations in the Ombrone Delta apex has been achieved by comparing aerial photos acquired in 1995, 1998, 2004, 2006 and 2010. The progressive landward migration of the shoreline has resulted in a realignment of the coast. Comparison with older erosion and progradation rates shows decreasing erosion rates along the delta apex with time: the erosion rate of the northern wing has reached peaks of around 14 m/yr (2004-2006), and then fallen to 4.5 m/yr in the latest period (2006-2010). The Ombrone River delta is characterized by the presence of beach ridges, ponds and, in the past, of a coastal lake. Morpho- bathymetric analysis and comparison with historical maps shows that during the XIX century, the historical lake preserved its geometry; only in the 1883 map seaward side presents an irregular geometry, while in the 1929 map the ponds have been represented for the fi rst time and are located seaward with respectto the XIX century beach ridge. Comparing morpho-bathymetric data of Chiaro Grande pond and submerged apical mouth, this study confi rmed the hypothesisabout Chiaro Grande pond genesis in which its formation is based on the closure of a narrow sea stretch consequent to the emergence of a bar. The independence between the genesis of ponds and lake evolution, highlighting the importance of mouth bar growth as a recurrent mechanism for confi ning narrow sea stretches. The orientation of morphological features and the prevailing wave climate suggest a sediment transport from south to north

Vulnerabilità all’erosione del litorale del delta del Fiume Tevere (Mar Tirreno, Italia Centrale)

Il paesaggio costiero è il risultato dell’azione combinata di processi fluviali, marini, eolici e antropici ed è caratterizzato da una morfologia estremamente variabile nel tempo. Circa il 60 % della popolazione mondiale vive a una distanza non superiore a 100 km dal mare e il 40 % delle città con più di 500.000 abitanti è situata sulle coste. Ciò è avvenuto a causa di condizioni climatiche più favorevoli rispetto alle zone interne, di maggiori possibilità di procacciarsi alimenti (risorse della pesca o sale marino), di migliori possibilità per gli insediamenti abitativi favoriti dall’assetto pianeggiante delle aree costiere, dalla disponibilità di acqua, dalla possibilità di traffici marittimi. Le aree costiere così fortemente antropizzate negli ultimi decenni hanno subito un imponente fenomeno di erosione, circa il 70 % dei litorali sabbiosi del mondo è in riduzione proprio laddove maggiore è la pressione insediativa. Lungo le coste del Mediterraneo vivono oltre il 75% degli abitanti delle nazioni rivierasche e, unitamente agli insediamenti abitativi, sono presenti tutta una serie di strutture legate a significative attività socio-economiche. Negli ultimi decenni anche le aree costiere italiane sono andate incontro ad un intensificarsi dei fenomeni erosivi: in Italia su 3950 km di spiagge il 42% è in erosione e nel Lazio su 216 km di litorali mobili la percentuale aumenta fin oltre il 54%. Ciò ha reso necessari, a partire dalla seconda metà del XX secolo, urgenti e costosi interventi di difesa, al fine di proteggere la costa. Molte sono state le opere di difesa edificate lungo tutto il litorale, ma tali opere sono state danneggiate dalle violente mareggiate invernali, rendendo necessario il ripristino delle stesse ovvero la riprogettazione di nuove tipologie di intervento. In una fascia costiera un effetto particolarmente significativo è dato dalla variazione relativa del livello del mare. Eventi di questo tipo provocano l’emersione o l’annegamento di parte della fascia costiera, inducono la migrazione della linea di riva modificando e talvolta stravolgendo il panorama della costa stessa. A questi fattori naturali si sovrappone l’azione dell’uomo che nel tempo è divenuto un importante agente morfogenetico la cui azione, oggi ovunque sensibile, diviene particolarmente efficace in ambienti altamente dinamici e particolarmente sensibili quali, appunto, quelli costieri. La costruzione di porti, moli e di dighe sui fiumi nonché l’estrazione di inerti dagli alvei fluviali hanno ridotto progressivamente l’apporto di sedimento e dunque la fonte principale di materiale utile al pascimento delle spiagge L’area oggetto di studio è l’apice deltizio del Fiume Tevere, un litorale di grande pregio storico- ambientale e fortemente urbanizzato; tale paraggio, allungato per circa 12 km, negli ultimi sessanta anni ha subìto fenomeni di erosione così marcati da rendere necessaria la messa in opera di diverse tipologie di protezione della spiaggia, dell’abitato e delle vie di comunicazione

Climatic patterns and extreme rainfalls on coastal areas in Central Italy

In this paper we focus on the extreme values analysis to estimate the rainfall return levels for some Adriatic and Tyrrhenian coastal areas in central Italy. Two approaches are mainly considered: the first one is based on the maximum annual daily rainfall series (1-day, 2-day and 3-day) for which suitable probability distributions are fitted, whereas the second one is based on the series of peaks over annual thresholds (POT) for which the best fitting Generalized Pareto distribution is identified. Spectral analysis and appropriate tests for stationarity and homogeneity are run in order to verify the hypothesis under which the analysis performed is valid. From the density plots and the parameter estimates of the fitted distributions to the various annual maximum rainfall series we can conclude that there is a different pattern in the occurrence of extreme events for the western coast with respect to the eastern coast. Specifically, on the Tyrrhenian side extreme rainfalls are more likely to happen in correspondence of longer time spans (i.e. 3-day series) as the effect of cumulated stable rainfalls over time. On the opposite, for the Adriatic coast extremes are more frequent in shorter time spans (1-day). A vector autoregressive model is then estimated and through a causal ordering the identifying restrictions are set. The impulse response analysis shows a lag in the transmission of rainfall shocks of the central Adriatic coast to the Tyrrhenian one

Coastal vulnerability analysis along the coast of Pescara (Adriatic Sea, Central Italy)

Coastal processes determine rapid environmental changes and landscape modifications in beach systems: coasts are potentially vulnerable to accelerated erosion hazard and human infrastructures are threatened by severe erosional processes. In this context the coastal vulnerability analysis may represent an essential tool for hazard mitigation and management purposes. The Adriatic coast between Pescara and Ortona has been selected as study area because it is strongly targeted by sea erosion and several protection interventions have been made. The Vulnerability Assessment Methodology proposed has been previously applied in the Venice Lagoon. Based on a system of numerical weights and scores, the VAM allows the construction of a local vulnerability map in which the Coastal Vulnerability Index (CVI) is represented for different sectors of the study area. The VAM takes into account LiDAR data, satellite images, aero-photos, bathymetric profiles and topographic maps to measure quantitative features (beach amplitude, berm height, seafloor gradient, seafloor and shoreline evolution) that are significant for the evaluation of the potential vulnerability (Vp). In order to evaluate the effective vulnerability (Ve), we also estimate natural features (dunes) and anthropic infrastructures that result in shoreline defence and preservation (Ve = Vp - D, where D = Dune + Dn). The aim of VAM is to evidence the main vulnerable areas that should have priority in the mitigation strategy performed within the study are