Le comunità costiere di tutto il mondo si trovano sempre più ad affrontare le enormi minacce poste da una combinazione di tempeste estreme e aumenti previsti del livello del mare a causa del cambiamento climatico globale.

Però, gli scienziati dell'Università di Plymouth hanno sviluppato un semplice modello basato su algoritmi che prevede con precisione come potrebbero essere interessate le coste e, di conseguenza, consente alle comunità di identificare le azioni che potrebbero essere necessarie per adattarsi.

Il modello Forecasting Coastal Evolution (ForCE) ha il potenziale per essere un progresso rivoluzionario nella scienza dell'evoluzione costiera, consentendo di prevedere gli adattamenti nel litorale su scale temporali di qualsiasi cosa, da giorni a decenni e oltre.

Questa ampia gamma di tempi significa che il modello è in grado di prevedere sia l'impatto a breve termine di violente tempeste o sequenze di tempeste (da giorni ad anni), oltre a prevedere l'evoluzione a lungo termine della costa a causa del previsto innalzamento del livello del mare (decenni).

Il modello computerizzato utilizza misurazioni della spiaggia passate e presenti, e dati che mostrano le proprietà fisiche della costa, prevedere come potrebbero evolversi in futuro e valutare la resilienza delle nostre coste all'erosione e alle inondazioni.

A differenza dei precedenti modelli semplici del suo genere che tentano previsioni su scale temporali simili, ForCE considera anche altri fattori chiave come le maree, dati sull'aumento globale del livello del mare e sull'aumento del livello del mare per valutare come le spiagge potrebbero essere influenzate dai cambiamenti climatici previsti.

I sedimenti della spiaggia costituiscono la nostra prima linea di difesa contro l'erosione costiera e le inondazioni, prevenire danni alla nostra preziosa infrastruttura costiera. Quindi i gestori costieri sono giustamente preoccupati di monitorare il volume dei sedimenti di spiaggia sulle nostre spiagge.

Il nuovo modello ForCE apre le porte ai manager per tenere traccia della "salute" delle nostre spiagge senza lasciare il loro ufficio e per prevedere come questo potrebbe cambiare in un futuro di innalzamento del livello del mare e cambiamento delle onde.

Le previsioni del modello hanno dimostrato di essere accurate per oltre l'80% nei test attuali, sulla base delle misurazioni del cambiamento della spiaggia a Perranporth, sulla costa settentrionale della Cornovaglia, nel sud-ovest dell'Inghilterra.

È stato anche dimostrato di prevedere con precisione la formazione e la posizione dei banchi di sabbia offshore in risposta a tempeste estreme, e come le spiagge si riprendono nei mesi e negli anni dopo gli eventi di tempesta.

Come tale, i ricercatori affermano che potrebbe fornire un allarme precoce per l'erosione costiera e il potenziale superamento, ma la sua stabilità ed efficienza suggeriscono che potrebbe prevedere l'evoluzione costiera su scale temporali molto più lunghe.

Lo studio, pubblicato su Ingegneria costiera, sottolinea che le crescenti minacce poste dall'innalzamento del livello del mare e dalla compressione costiera hanno fatto sì che il monitoraggio dell'evoluzione morfologica delle coste sedimentarie sia di notevole e crescente importanza per la società.

Dott. Mark Davidson, Professore Associato in Processi Costieri, ha sviluppato il modello ForCE avendo precedentemente sperimentato un sistema di semafori basato sulla gravità delle tempeste in arrivo per evidenziare il livello di azione richiesto per proteggere particolari spiagge.

Ha detto:"I gestori costieri di alto livello di tutto il mondo hanno riconosciuto la reale necessità di valutare la resilienza delle nostre coste in un clima di onde e livello del mare che cambiano. Tuttavia, fino ad ora non disponevano degli strumenti essenziali necessari per effettuare tale valutazione. Speriamo che il nostro lavoro con il modello ForCE sia un passo significativo verso la fornitura di questa nuova ed essenziale capacità".

L'Università di Plymouth è una delle principali autorità mondiali nel campo dell'ingegneria costiera e del cambiamento di fronte a tempeste estreme e all'innalzamento del livello del mare.

I ricercatori del gruppo di ricerca sui processi costieri dell'università hanno esaminato i loro effetti ovunque, dalle coste del sud-ovest dell'Inghilterra alle isole remote dell'Oceano Pacifico.

Hanno dimostrato che le tempeste invernali del 2013/14 sono state le più energiche a colpire la costa atlantica dell'Europa occidentale da quando sono iniziate le registrazioni nel 1948, e dimostrò che cinque anni dopo quelle tempeste, molte spiagge non si erano ancora completamente riprese.

Argomento di studio

I ricercatori dell'Università di Plymouth effettuano misurazioni sulla spiaggia a Perranporth, nel nord della Cornovaglia, da oltre un decennio. Recentemente, questo è stato fatto come parte del progetto BLUE-coast da £ 4 milioni, finanziato dal Natural Environment Research Council, which aims to address the importance of sediment budgets and their role in coastal recovery.

Surveys have shown that following extreme storms, such as those which hit the UK in 2013/14, beaches recovered to some degree in the summer months but that recovery was largely wiped out in the following winters. That has created a situation where high water shorelines are further landward at sites such as Perranporth.

Sea level is presently forecast to rise by about 0.5m over the next 100 years. Però, there is large uncertainty attached to this and it could easily be more than 1m over the same time-frame. If the latter proves to be true, prominent structures on the coastline—such as the Watering Hole bar—will be under severe threat within the next 60 years.