Scenari di cambiamento climatico per Venezia e la sua laguna
Impatti, vulnerabilità e rischi indotti dal cambiamento del clima
Piano di adattamento al cambiamento climatico e implementazione di strategie di intervento per la salvaguardia del patrimonio architettonico
Tematica 5. Cambiamento climatico e strategie di adattamento per la salvaguardia del patrimonio culturale di Venezia e la sua laguna
Il territorio veneziano è un territorio fragile e altamente vulnerabile. Gli impatti del cambiamento climatico negli ultimi anni hanno manifestato ampiamente i loro effetti su differenti aspetti, che vanno dal rischio idrogeologico, al surriscaldamento delle aree urbane (UHI), alle problematiche di difesa costiera e lagunare, fino al deterioramento degli edifici storici. Tutto questo ha significative conseguenze ambientali, sociali e, in un ambiente come Venezia, soprattutto economiche che, se non adeguatamente gestite, possono inficiare lo sviluppo delle attività economiche e il benessere dei cittadini. La tematica 5 si inserisce in questo quadro con l’obiettivo generale di sviluppare un sistema integrato di analisi, valutazione, pianificazione, gestione e monitoraggio dell’area veneziana e del suo patrimonio storico, artistico e culturale, in grado di supportare la città e le attività che in essa operano, attraverso azioni coordinate di adattamento che mirino ad accrescere la sostenibilità e la resilienza nel suo complesso. La tematica si articola in 3 linee specifiche di studio: Linea 5.1. Scenari di cambiamento climatico per Venezia e la sua laguna. Linea 5.2. Impatti, vulnerabilità e rischi indotti dal cambiamento del clima. Linea 5.3. Piano di adattamento al cambiamento climatico e implementazione di strategie di intervento per la salvaguardia del patrimonio architettonico. Queste tre linee hanno obbiettivi specifici strettamente correlati e consequenziali.
Si svilupperanno previsioni modellistiche relative agli scenari climatici e all’innalzamento del medio mare che saranno utilizzate per valutare la vulnerabilità dell’ambiente lagunare in un contesto di valutazione multi rischio e, successivamente, per redigere un piano complessivo di adattamento al cambiamento del clima per la laguna di Venezia e la sua Città Metropolitana. Verranno infine sviluppate procedure di intervento e manutenzione degli elementi architettonici e dei materiali storici, che permetteranno di definire e implementare un monitoraggio periodico di controllo del patrimonio storico, artistico e culturale presente in laguna.
Linea di ricerca 5.1. Scenari di cambiamento climatico per Venezia e la sua laguna
La città di Venezia e l’omonima laguna sono oggetto di elevatissimo interesse storico, ecologico ed economico. Nel corso dei secoli, la laguna di Venezia è stata sottoposta a numerosi interventi antropici atti a preservare il centro storico di Venezia e mantenere l’ecotono lagunare in un equilibrio instabile contrastandone l’evoluzione naturale. In questo contesto, il sintomo più noto e più dibattuto della fragilità del sistema lagunare sono gli eventi periodici di “acqua alta” che affliggono Venezia. L’aumento dell’incidenza di eventi alluvionali a Venezia riscontrato negli ultimi decenni ha posto con urgenza la questione della ricerca di strumenti interpretativi e del vaglio di misure protettive. In particolare, un innalzamento futuro del livello medio relativo del mare a Venezia, come conseguenza del riscaldamento globale, potrebbe comportare danni anche serissimi sia al centro storico sia all’ecosistema lagunare, quest’ultimo in termini di perdita di ecotopi. Tuttavia, ad oggi studi basati su proiezioni climatiche di lungo termine (riferite alla fine del 21° secolo in condizioni di incrementate emissioni antropogeniche di CO2 nell’atmosfera) forniscono risultati diversi circa le variazioni attese nel livello relativo del mare in laguna di Venezia (Carbognin et al., 2010; Troccoli et al., 2012). Tali contrasti nascono soprattutto dalle diverse considerazioni riguardo al modo attraverso cui il cambiamento del livello del mare medio globale proiettato si ripercuoterà nel Mediterraneo, quindi nell’Adriatico ed infine nella laguna di Venezia. Data la criticità di tale stima e le grandi incertezze che affliggono le stime attuali, la presente proposta di progetto propone di utilizzare metodologie innovative diverse della geofisica, della statistica applicata e della modellistica numerica in un contesto altamente interdisciplinare al fine di definire l’evoluzione più probabile di parametri meteo-climatici rilevanti per la valutazione di rischio ambientale nell’area veneziana nell’arco dei prossimi decenni e l’incertezza associata. La ricerca proposta si articola in due linee principali, una focalizzata sulla stima di cambiamenti tendenziali medi, l’altra sulla stima di variazioni nell’intensità e frequenza di eventi estremi, con particolare riferimento alle mareggiate. Tra i principali obiettivi specifici del progetto figurano: a. effettuare per la prima volta di effettuare previsioni di medio termine (da oggi fino all’anno 2035) del livello relativo medio del mare nella laguna di Venezia. Tali previsioni saranno ottenute sulla base di due approcci complementari: il primo basato sul cosiddetto downscaling statistico, ovvero sull’identificazione di legami statistici robusti e sulla comprensione delle dinamiche ad essi associate tra variazioni climatiche locali nell’area Veneziana e variazioni climatiche di larga scale; il secondo basato sul cosiddetto downscaling dinamico, ovvero su modelli climatici regionali, innestati su modelli climatici a scala globale, i quali producono, su un’area limitata, proiezioni climatiche con una maggiore risoluzione spaziale.
Nell’ambito della ricerca verranno analizzate sia simulazioni regionali attualmente già disponibili (con una risoluzione spaziale intorno ai 10 km), sia simulazioni ad altissima risoluzione (fino ad una risoluzione spaziale di 3 km) prodotte nell’ambito di questo progetto. b. Valutare le caratteristiche del clima ondoso (altezze, periodi e direzioni, nonché loro frequenza di accadimento) nel nord Adriatico ed in prossimità delle 3 bocche di porto lagunari a breve e medio termine, in funzione di differenti scenari di emissioni antropiche di gas serra. A tal fine verrà usato un modello d’onda a risoluzione variabile in grado di rappresentare ad altissima risoluzione la fascia costiera fino alle opere di difesa delle bocche lagunari. Le caratteristiche delle forzanti atmosferiche per la generazione delle mareggiate nel nord Adriatico saranno studiate anche impiegando gli output di simulazioni climatiche ad altissima risoluzione (3 km), finora mai provata nel contesto delle simulazioni del clima ondoso futuro nel mare Adriatico. I risultati dell’analisi forniranno informazioni essenziali per la valutazione della sicurezza delle opere di difesa del litorale e delle bocche e dei futuri carichi di esercizio sulle paratoie del MOSE. c. Simulare, per la prima volta per l’area della laguna di Venezia, eventi piovosi estremi mediante modelli stocastici spazio-temporali del tipo “Peak Over the Threshold” che mirano a valutare la probabilità di superamento di soglie critiche (si veda ad esempio Coles, 2001). Questo approccio statistico consta di un generatore di riferimento spazio-temporale delle precipitazioni che comprende un processo spazio-temporale specifico per gli estremi, consentendo dunque simulazioni più realistiche rispetto agli approcci tradizionali basati sui massimi di un blocco di osservazioni. Esso rappresenta un complemento innovativo all’analisi tramite modelli numerici dinamici, e risponde all’esigenza di simulare non solo scenari di estremi spazio-temporali ma scenari che incorporano anche fenomeni estremi. d. Istituire, nell’ambito del progetto, un gruppo di lavoro costituito da esperti della materia a livello nazionale ed internazionale che contribuisca alla discussione critica e alla sintesi dei risultati ottenuti.
Linea di ricerca 5.2. Impatti, vulnerabilità e rischi indotti dal cambiamento del clima
Attraverso una serie di attività fra loro complementari, questa linea di lavoro si propone di fornire un quadro conoscitivo sugli impatti, le vulnerabilità e i rischi indotti dai cambiamenti climatici sulla laguna di Venezia e la sua città metropolitana, al fine di supportare le analisi ambientali iniziali utili alla definizione del piano di adattamento ai cambiamenti climatici che verrà finalizzato nella Linea 5.3 -Piano di adattamento al cambiamento climatico e implementazione di strategie di intervento per la salvaguardia del patrimonio architettonico. Nello specifico, le attività che verranno svolte in questa Linea prevedono in prima istanza lo sviluppo ed applicazione di modelli d’impatto fra cui modelli di scambio termico per la previsione della temperatura delle acque lagunari in aree poco profonde, di tolleranza termica per le principali specie lagunari di interesse socio-economico e di evoluzione a breve termine della concentrazione dell’ossigeno disciolto. Inoltre, modelli accoppiati di trasporto biogeochimico e modelli di nicchia semplificati verranno sviluppati, al fine di simulare le principali caratteristiche biogeochimiche ipotizzabili per l’area oggetto di studio, in relazione ad alcuni fra gli scenari climatici sviluppati nell’ambito della Linea 5.1 -Scenari di cambiamento climatico per Venezia e la sua laguna. Inoltre, allo scopo di definire e perimetrare le caratterizzazioni dei diversi impatti indotti dal cambiamento climatico sull’ambiente urbano del fronte lagunare, un modello digitale 3D ad alta risoluzione (50cm) verrà sviluppato. Nello specifico, il modello proposto permetterà di elaborare un atlante delle superfici in 3D, fornendo con precisione informazioni relative la permeabilità ed impermeabilità dei territori della Città Metropolitana di Venezia, oltre che l’altezza degli elementi, naturali ed antropici.
Integrando gli scenari climatici elaborati dalla Linea 5.1, verrà poi sviluppata una metodologia di analisi di rischio che permetterà l’elaborazione di indici di rischio e mappe spaziali per una prima stima degli impatti attesi alla scala locale nel territorio lagunare. La metodologia, traducendo i concetti generali definiti nel glossario IPCC (2014) (es. pericolosità, esposizione, vulnerabilità) in una procedura operativa a più fasi (selezione, classificazione e aggregazione di indicatori) permetterà di integrare un insieme eterogeneo di indicatori che rappresentano proxy per il calcolo del rischio. L’approccio proposto verrà adeguato agli obbiettivi dell’analisi, al contesto territoriale ed ambientale oggetto di studio, nonché alla disponibilità di dati omogenei e congruenti per l’area lagunare. In particolare, l’indice di rischio proposto considererà: la pericolosità, misurata e spazialmente rappresentata, sulla base di un set di indicatori calcolati a partire dagli scenari futuri elaborati nell’ambito dalla Linea 5.1; l’esposizione e la vulnerabilità, identificate attraverso una serie di indicatori territoriali in grado di rilevare sia la presenza di capitale manufatto, naturale, umano ed economico potenzialmente esposto ai pericoli climatici che la suscettibilità delle diverse aree ai danni potenziali. Tale metodologia permetterà di fornire una stima dei rischi indotti dai molteplici impatti dei cambiamenti climatici (es. innalzamento del livello del mare, alluvioni, mareggiate, siccità, temperature estreme) sia a scala lagunare che urbana, nonché di identificarne possibili effetti cumulativi e sinergici in un’ottica multi-rischio andando, quindi, a supportare l’identificazione e prioritizzazione di appropriate strategie e misure di adattamento (Linea 5.3).
Linea di ricerca 5.3. Piano di adattamento al cambiamento climatico e implementazione di strategie di intervento per la salvaguardia del patrimonio architettonico
Negli ultimi anni abbiamo assistito ad un crescente manifestarsi di eventi climatici estremi, che hanno coinvolto in particolar modo le città italiane costiere. Questi eventi hanno causato ingenti perdite in termini sociali, economici, ambientali e del patrimonio culturale tangibile e intangibile. La Linea 5.3, parallelamente alla costruzione dagli scenari di cambiamento climatico definiti nella Linea 5.1 -Scenari di cambiamento climatico per Venezia e la sua laguna- e con il supporto delle analisi sugli impatti, la vulnerabilità e il rischio eseguita nella Linea 5.2 -Impatti, vulnerabilità e rischi indotti dal cambiamento del clima-, ha come obiettivo principale quello di strutturare metodologie e pratiche in grado di cogliere i mutamenti indotti sia dal cambiamento climatico sia dalla messa in funzione del MOSE, e conseguentemente sviluppare azioni mirate all’adattamento, alla mitigazione degli impatti e alla prevenzione dei rischi. La Linea 5.3, seguendo gli approcci e le indicazioni derivanti dalla Linea 5.1 e dalla Linea 5.2, definirà un piano di adattamento relativo all’area lagunare e alla prima fascia di interfaccia con il territorio della Città Metropolitana di Venezia, costruendo per queste aree, delle strategie d’intervento specifiche per la conservazione del patrimonio culturale e territoriale fino a fornire indicazioni per l’incremento della resilienza del sistema Venezia. La proposta della Linea 5.3 cerca in primo luogo di superare gli attuali limiti dello stato dell’arte ed essere innovativa sotto numerosi punti di vista. In primo luogo le attività previste dalla Linea 5.3. sono state definite secondo una prospettiva interdisciplinare che coinvolge le discipline del “progetto” dalla tecnica delle costruzioni, al restauro, alla fisica tecnica e ambientale, alla petrografia, all’urbanistica e alla pianificazione territoriale ed urbanistica. Nel progetto si cerca di fornire una visione complessiva del sistema Laguna includendo i sistemi ambientali oltre che l’ambiente costruito (built environment) inclusa l’interfaccia con gronda lagunare, includendo l’ambiente naturale e quello costruito della città storica, in tutte le sue peculiarità ambientali, socio-economiche, storico architettoniche, nella prospettiva degli impatti del cambiamento climatico e del funzionamento costante del MOSE. La ricerca, inoltre, per la prima volta baserà tutte le proposte sullo medesimo condiviso set di dati ed analisi, ipotizzando comparazioni e la messa a sistema delle varie alternative, che riguardino lo stato dell’ambiente urbano, del paesaggio e lo stato di conservazione e la salvaguardia dei beni storici. Il superamento della settorialità disciplinari nell’ambito dell’architettura, dell’urbanistica e delle discipline applicate ai beni culturali (chimica, petrografia, restauro, ecc.) porrà le basi per una visione completa e poter proporre interventi sinergici, cost-effective e legittimati.
La legittimazione che non deriverà solamente dalla base comune e condivisa di studio, ma soprattutto dalla presenza costante degli stakeholders e dei decision-makers che verranno coinvolti sin da subito nel processo decisionale, uno specifico asse della ricerca garantirà un accompagnamento mirato alla valutazione delle istanze e delle preferenze. La restituzione delle conoscenze ai diversi attori (Comune, Enti di tutela , privati cittadini) sarà un necessario punto di arrivo della ricerca per fornire metodi e strumenti per una manutenzione e gestione sostenibile e duratura del sistema Laguna in tutte le sue componenti. La necessità di studiare in modo sistematico, integrato e diffuso lo stato di conservazione del patrimonio architettonico e paesaggistico con particolare attenzione agli elementi particolarmente sensibili attraverso l’integrazione e modellizzazione dei dati già presenti riguardanti molti aspetti della gestione cittadina, del costruito veneziano, dei materiali e delle forme di degrado presenti, è imprescindibile per valutare in futuro gli impatti diretti (diminuzione delle zone allagate, miglioramento della vita cittadina, danni diretti dovuti all’acqua meteorica e di risalita, su apparecchi elettrici, mobili; mantenimento dell’accessibilità ad uffici, negozi, ecc.) e indiretti (asciugatura di murature e cristallizzazione dei sali in esse contenuti, possibilità di larga fruizione dei piani terra e aumento del loro valore economico) derivanti dalla messa in funzione del MOSE, nonché i danni dovuti ai cambiamenti climatici (eustatismo, variazioni dei tenori di umidità, temperatura, eventi meteorologici e climatici estremi, vento, azioni combinate con inquinanti atmosferici) diretti (in relazione ai materiali e alle tecnologie costruttive) e indiretti (in relazione alla scala urbana e del contesto). Al contempo tutti i sistemi di pianificazione e gestione urbana, non solo nel centro storico ma anche nella gronda lagunare e nel sistema della Città Metropolitana di Venezia, potranno acquisire le azioni e gli interventi proposti nella ricerca dandone attuabilità nel lungo periodo. La ricerca si propone quindi di valutare queste interazioni e di fornire uno strumento per la stima dei costi-benefici derivanti dall’impiego di diverse metodologie di protezione e adattamento dell’edilizia veneziana. La restituzione delle conoscenze ai diversi attori (Comune, Sovrintendenza, privati cittadini) deve essere un necessario punto di arrivo della ricerca per fornire metodi e strumenti per una manutenzione, adattamento e protezione oculata e duratura dell’ambiente costruito nel suo complesso.
