Il sensore montato su camion crea mappe 3D di spiagge e scogliere per monitorare i processi di erosione. Credito:Erik Jepsen/UC San Diego
I ricercatori della Scripps Institution of Oceanography presso l'UC San Diego hanno scoperto come la pioggia e le onde agiscono su diverse parti delle scogliere costiere.
Dopo tre anni di rilievi rupestri dentro e vicino alla città costiera di Del Mar, California, hanno determinato che gli impatti delle onde influenzano direttamente la base, e la pioggia colpisce principalmente la regione superiore delle scogliere.
Lo studio appare sulla rivista Geomorfologia ed è stato finanziato da California State Parks. Il programma di oceanografia dei parchi statali della California sostiene l'adattamento climatico e gli sforzi di resilienza attraverso osservazioni e modellazione dell'erosione costiera e della scogliera, misurare e prevedere le mareggiate e la variabilità delle onde, e stabilire linee di base per le condizioni delle onde da utilizzare nella progettazione e nel funzionamento di progetti costieri.
"È qualcosa che ho cercato di quantificare per molto tempo, che è emozionante, " ha detto il geomorfologo costiero Adam Young, chi è l'autore principale dell'articolo. "Abbiamo sempre saputo che le onde erano una parte importante del processo di erosione della scogliera, ma non siamo stati in grado di separare l'influenza delle onde e della pioggia prima".
Dopo decenni di dibattito sui diversi ruoli che le onde e la pioggia svolgono nell'erosione delle scogliere, i risultati forniscono una nuova opportunità per migliorare le previsioni, che è un problema urgente sia a Del Mar che lungo la costa della California. Per esempio, quartieri e una linea ferroviaria sul bordo della scogliera a Del Mar. Gli episodi passati di cedimenti della scogliera hanno provocato diversi deragliamenti e smottamenti di treni, che innescano chiusure ferroviarie temporanee e riparazioni di emergenza. Le conseguenze possono essere costose.
Prima dello studio di Young, l'esatta relazione tra le onde, piovere, e i fallimenti della scogliera non erano chiari, soprattutto perché è difficile misurare gli impatti delle onde sulla base della scogliera.
Monitoraggio dell'erosione, Spiaggia statale di Torrey Pines. Credito:Erik Jepsen/UC San Diego
"Ogni volta che uno studio coinvolge sensori nella zona costiera, è una sfida, " ha detto Young. Ad esempio, il suo team presso il Center for Climate Change Impacts and Adaptation di Scripps Oceanography seppellisce nella sabbia i sensori che misurano l'energia delle onde. Grandi onde ed erosione possono spostare i sensori e impedire agli scienziati di raccogliere misurazioni affidabili.
La chiave del loro successo, secondo Young, era di visitare e misurare le scogliere ogni settimana per tre anni, uno sforzo che è stato tra i più dettagliati mai intrapresi per studiare le scogliere costiere. Questi record lungo il tratto di 1,5 miglia a Del Mar hanno permesso al team di Young di districare gli effetti delle precipitazioni e del deflusso delle acque sotterranee dagli impatti delle onde.
"Ora possiamo prevedere meglio quanta erosione si verificherà durante una particolare tempesta utilizzando la relazione tra l'erosione delle onde e delle precipitazioni che abbiamo identificato qui, " ha detto Giovani.
Il geomorfologo di Scripps Oceanography Adam Young seppellisce i sensori per la misurazione dell'energia delle onde. Credito:Erik Jepsen/UC San Diego
Il gruppo di Young ha combinato le misurazioni dei sensori sepolti nella sabbia con modelli computerizzati dell'energia delle onde, così come con mappe tridimensionali della spiaggia e delle scogliere raccolte utilizzando un dispositivo LiDAR, uno strumento di mappatura laser, che è stato montato su camion guidati lungo la spiaggia. Il team ha anche analizzato i dati sulle precipitazioni da una stazione meteorologica locale di Del Mar.
Poiché le precipitazioni e i livelli elevati delle acque sotterranee associati provocano frane più grandi, l'erosione della scogliera generalmente sembra essere più correlata alla pioggia. Estrarre l'erosione della scogliera provocata dalle onde è un processo più sottile e difficile, ma importante perché l'erosione provocata dalle onde indebolisce la base della scogliera e pone le basi per quelle frane provocate dalla pioggia.
Understanding the way that cliffs and waves behave together will help improve short-term models that forecast cliff retreat, but the researchers will need more information to predict how future rainfall and waves will drive cliff erosion in the long term.
Young and his group plan to continue to collect data in Del Mar, and are developing a website to make the information about the conditions leading to coastal landslides readily available.
