Risultati di maggiore interesse per le Pubbliche Amministrazioni – Tema5

SEDIMENTI, INQUINAMENTO CHIMICO E INTERAZIONE CON GLI ORGANISMI LAGUNARI

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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

Linea 5.1 Scenari di cambiamento climatico per Venezia e la sua laguna

La Linea utilizza 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.

È stata effettuata la review della letteratura sull’aumento del livello relativo del medio mare a Venezia, sia per quanto attiene le osservazioni storiche che le proiezioni per il 21° secolo. Nuove stime, in fase di revisione su un articolo sottomesso a Natural Hazard and Earth System Sciences, indicano proiezioni di aumento del livello relativo del mare a Venezia per il 2100 tra 32 e 62 centimetri per lo scenario RCP2.6(corrispondente ad uno scenario di evoluzione socio-economica compatibile con ridotte emissioni di gas serra in atmosfera)e tra 58 e 110 centimetri per lo scenario RCP8.5(lo scenario socio-economico più catastrofico tra quelli ritenuti plausibili, con sostenute emissioni di gas serra) (figura). Uno scenario plausibile ma improbabile dovuto a forte scioglimento delle calotte polari indica un aumento di circa 180 centimetri.

Sono state effettuate previsioni di medio termine (prossimi 15 anni) del livello relativo del mare a Venezia tramite modelli statistici. Le previsioni indicano tendenze inferiori a quanto ottenuto dalle simulazioni di scenario. Per cui, secondo le nostre previsioni di medio termine, nei prossimi 15 anni ci potrebbe perfino essere una “pausa” nell’innalzamento del livello del mare a Venezia, analoga a quanto osservato ad esempio nel periodo 1960-1990.

Sono state verificate le proiezioni climatiche attese (temperatura e piovosità) seguendo lo scenario di emissione RCP8.5, ottenute tramite due modelli regionali accoppiati atmosfera-oceano sviluppati all’interno del progetto Med-CORDEX (modelli CMCC e CNRM a risoluzione bassa), e una versione ad altissima risoluzione del modello CMCC per l’atmosfera con downscaling dinamico fino a metà secolo. I risultati, su dominio della provincia di Venezia, indicano:

• i due modelli MedCORDEX focalizzati sul dominio di Venezia indicano un aumento di temperatura atteso, sia durante l’inverno che d’estate, per metà del secolo, di 2°C/2.5°C. Sempre a metà secolo ma utilizzando invece il modello ad altissima risoluzione, si prevede un aumento delle temperature medie, minime e massime giornaliere che varia nell’intervallo da 1.2°C a 1.8°C, associato ad una traslazione della distribuzione statistica delle temperature (sia media che minima e massima) verso valori più alti.
• i due modelli MedCORDEX indicano un aumento della temperatura invernale a fine secolo di circa 4.5°C/5.5°C e un aumento più consistente della temperatura estiva, soprattutto se consideriamo i risultati del modello del CMCC che suggerisce un aumento di oltre 6°C sulle regioni costiere del Veneto.
• La stima della precipitazione beneficia quindi molto dell’alta risoluzione.
• I due modelli MedCORDEX suggeriscono cambiamenti di precipitazione trascurabili durante l’inverno, mentre durante l’estate, quando il modello del CMCC indica riduzioni di piccola entità, il modello del CNRM suggerisce un aumento di precipitazione più incisivo, dell’ordine di 2-3 millimetri al giorno.
• il modello ad altissima risoluzione del CMCC indica un aumento della velocità massima del vento medio giornaliero invernale che interessa l’Adriatico e il Nord della provincia a metà secolo ed una prevalente diminuzione della velocità massima del vento nelle altre stagioni.

Sono state infine studiate le variazioni nell’intensità delle mareggiate per i prossimi 30 anni. Le analisi condotte hanno mostrato una riduzione dell’intensità delle mareggiate nella parte settentrionale del Mare Adriatico, inclusa l’area in prossimità della laguna di Venezia, per il periodo 2021-2050. Questo risultato è condiviso da entrambi gli scenari di emissione considerati per questa analisi, ovvero RCP4.5 (intensità di emissione di gas serra intermedia) ed RCP8.5.

Linea 5.2 Impatti, vulnerabilità e rischi indotti dal cambiamento del clima

Le attività di ricerca realizzate durante l’ultimo anno hanno prodotto risultati informativi significativi sia dal punto di vista scientifico che dal punto di vista della produzione di strumenti di supporto per la gestione della Città Metropolitana di Venezia e la sua Laguna nel contesto dei cambiamenti climatici in atto.

Sono continuate le attività relative all’implementazione dei quadri conoscitivi spaziali cogenti. L’obiettivo del lavoro è stato quello di comprendere e identificare le eventuali acutizzazioni di impatto di carattere climatico. La fase di arricchimento dei quadri conoscitivi ha sviluppato dati, informazioni e conoscenze utili a identificare le geografie delle vulnerabilità e del rischio legato ad alcuni dei principali impatti climatici, quali: isole di calore urbana, allagamenti da prima pioggia e acqua alta. Le informazioni prodotte sono state sviluppate con l’ausilio delle nuove tecnologie le quali hanno permesso di: i) costruire un modello digitale tridimensionale della gronda lagunare di Venezia mediante il quale valutare gli ambiti esposti ad acqua alta (per le isole) e allagamenti urbani (per la terraferma); ii) costruire un atlante delle superfici mediante il quale comprendere il valore dei servizi ecosistemici nella calmierazione della temperatura urbana; iii) arricchire la mappa delle attività esposte per tutti gli ambiti di studio con l’intento di caratterizzare il rischio climatico per ciascun territorio.

Parallelamente sono proseguite le attività concernenti la rianalisi di serie storiche di temperatura dell’acqua, salinità e ossigeno disciolto rilevati dalla rete di monitoraggio SAMANET, al fine di determinare tendenze di medio periodo, che possano indicare una variazione della climatologia lagunare. I risultati hanno evidenziato annate recenti caratterizzate da ondate di calore e bassa produttività primaria in colonna d’acqua. I potenziali effetti di tali variazioni sulle risorse alieutiche della laguna e, più in generale, sull’ecosistema lagunare, sono stati esplorati sviluppando e applicando alla vongola verace filippina Ruditapes philippinarum ed al Crangon crangon un modello di “tolerance landscape” in grado di correlare il rischio di mortalità alla durata e intensità delle ondate di calore (figura sinistra). I risultati hanno evidenziato un aumento del rischio di mortalità nel tempo: ciò ha indotto ad introdurre nel piano sperimentale la misura della temperatura del sedimento in alcune aree della Laguna Sud dedicate all’allevamento della vongola: i dati saranno utilizzati per definire scenari di temperatura del sedimento, a partire da quelli di temperatura dell’aria e dell’acqua, indispensabili per valutare i rischi legati alle ondate di calore anche per l’infauna bentonica lagunare. Infine, il potenziale ruolo della molluschicoltura lagunare nella mitigazione dei cambiamenti climatici è stato investigato predisponendo un modello in grado di simulare l’accrescimento sia della parte molle sia della conchiglia della vongola. I risultati evidenziano che il flusso netto di CO₂ legato all’attività fisiologica delle vongole, cumulato su base annua, è prossimo a 0, caratterizzato però da variazioni stagionali piuttosto ampie. Dati aggiornati di pH e alcalinità risulterebbero utili per una valutazione più accurata dei budget di carbonio, strettamente legati al processo di calcificazione, necessario alla sintesi delle conchiglie.

Nell’ambito delle attività finalizzate all’utilizzo di modelli numerici per la stima degli impatti del cambiamento climatico sulla biogeochimica lagunare, la ricerca si è focalizzata, per questo primo periodo, al completamento della simulazione climatica RCP8.5 e alla produzione di campi mensili di temperatura dell’acqua dal 2020 al 2100 (figura di destra).

Per quel che riguarda lo sviluppo ed applicazione di una metodologia di analisi di rischio, sono proseguite e terminate le attività relative all’identificazione dei principali fattori di pericolosità, esposizione e vulnerabilità finalizzate nella caratterizzazione di un framework concettuale di multi rischio, comprendente le principali componenti associate agli impatti dei cambiamenti climatici (quali mareggiate, innalzamento del livello del mare, allagamenti urbani e variazioni della qualità dell’acqua) nel territorio terrestre, costiero e lagunare della città Metropolitana di Venezia. Risultati specifici includono, i) la modellazione degli eventi di allagamento pluviale per la parte terrestre nello scenario baseline (1995-2020), ii) l’analisi dell’evoluzione della linea di costa per il periodo 2015-2019 in relazione alle variazioni dei trend dei parametri fisici oceanografici e di qualità dell’acqua, iii) la modellazione e previsione dei valori di clorofilla come indicatore dei processi di eutrofizzazione sulla base delle variazioni delle componenti chimico-fisiche (es. ossigeno disciolto, torbidità, salinità), idrologiche (es. flusso dei fiumi del bacino scolante in laguna) e meteorologiche (es. precipitazioni nel bacino idrografico).

Infine, sono iniziate le attività relative alla stima degli impatti economici legati ai fenomeni indotti dai cambiamenti climatici. Risultati specifici includono: i) caratterizzazione del territorio in termini di esposizione e vulnerabilità (e.g. modello digitale della superficie, tenendo conto anche degli edifici nel centro storico di Venezia); ii) armonizzazione dei diversi dataset a livello spaziale e temporale per la mappatura e simulazione degli scenari di inondazione, e; iii) setup del modello idrodinamico 2D ANUGA per il centro storico di Venezia, tenendo conto anche delle misure di adattamento già esistenti (e.g. paratie antiallagamento a livello di edificio, MoSE a livello lagunare).

Linea 5.3 Piano di adattamento al cambiamento climatico e implementazione di strategie di intervento per la salvaguardia del patrimonio architettonico

Con riferimento al piano di adattamento della Laguna e della Città Metropolitana di Venezia è stato completato e predisposto il “quadro conoscitivo”, attraverso il quale le amministrazioni possono analizzare il territorio e sviluppare strumenti di gestione e politiche di adattamento e resilienza. Questo costituisce la base per la definizione ultima del piano di adattamento, utile alle amministrazioni per tutelare e salvaguardare il patrimonio e il territorio dai cambiamenti climatici considerando le peculiarità ambientali e socio-economiche. A corredo e supporto del piano si stanno attualmente identificando tutte le azioni e misure di adattamento possibili. Queste, raccolte in un portfolio che ne spiega le caratteristiche e le applicazioni, saranno uno strumento utile alle amministrazioni per selezionare azioni di resilienza anche oltre i confini e limiti del piano di adattamento stesso. Sono poi in corso di definizione altri due strumenti di supporto al piano: un sistema di gestione dell’emergenza e di ricostruzione, per preparare le amministrazioni alla gestione resiliente e sostenibile degli eventi calamitosi e un sistema di supporto alle decisioni basato su di un set di indicatori condiviso tra gli stakeholder per aiutare le amministrazioni pubbliche ad implementare e monitorare azioni di adattamento e resilienza.

Con riferimento alla valutazione della vulnerabilità e allo sviluppo di un piano di monitoraggio e controllo, l’attività di ricognizione sul campo, svolta sia a scala locale che metropolitana e territoriale, ha permesso di raccogliere informazioni che, attraverso il dialogo con i soggetti locali (studiosi, tecnici, stakeholder e imprenditori), sono state orientate al fine di redigere un “atlante” costituito di progetti e progettualità collettive o individuali sulla laguna. Il gruppo di lavoro interdisciplinare ha identificato specifici indicatori, relativi a stato di conservazione degli elementi del patrimonio (forme di degrado e alterazione correlati a processi di risalita capillare, inondazioni mareali, esposizione ambientale) e a sistemi di intervento per la mitigazione degli effetti (indicatori di compatibilità, efficacia, sostenibilità). Gli indicatori individuati sono alla base dello sviluppo di protocolli di monitoraggio sia dello stato di conservazione sia degli interventi necessari a contrastare gli effetti individuati negli scenari identificati nella Linea 5.1 e con il supporto delle analisi sugli impatti, la vulnerabilità e il rischio eseguito dalla Linea 5.2.

Su scala architettonica sono stati elaborati i primi esiti dei monitoraggi su edifici caso di studio ai fini della valutazione della vulnerabilità. Tali monitoraggi vengono condotti con metodologie e strumentazioni da laboratorio e portatili, sperimentando la versatilità di tecniche innovative quali l’imaging iperspettrale e spettroradiometria. I casi di studio sono rappresentativi di situazioni di esposizione ambientale differente e il confronto dei risultati ottenuti consentirà una visione ampia e non più puntuale della dinamica degli impatti. A livello urbano (centro storico) è stata sviluppata una metodologia per valutare l’evoluzione degli effetti da umidità di risalita su murature veneziane, basata sul confronto esperto di immagini d’archivio e stato attuale. In relazione agli interventi di mitigazione degli impatti ambientali, sono state verificate modalità di verifica dell’efficacia che prevedono anche sperimentazione su modelli e cantieri pilota (figura). A partire dall’esperienza del Workshop estivo del 2019, in relazione agli obiettivi legati alla formazione e comunicazione internazionale, sono stati sviluppati significativi materiali su Venezia e la sua laguna, incentrati sul tema della “Venezia resiliente”, che sono ora presenti fuori concorso alla Biennale 2021 nella sezione intitolata “Co-habitats” in una sotto sezione dedicata a Venezia. “The Resilience of Venice”, in esposizione alle Corderie dell’Arsenale, presenta una mappa che evidenzia i progetti portati avanti nella laguna dopo l’acqua alta del 1966 dalle varie istituzioni coinvolte (stato, regione e municipalità). L’obiettivo è quello di evidenziare una prospettiva della fragilità fisica e sociale della città, dei numerosi interventi su varia scala di cui è stata testimone e dell’enorme investimento economico. La capacità di resilienza di Venezia, se gestita in modo appropriato, può invertire il trend che la città sta attraversando. (https://www.labiennale.org/it/architettura/2021/co-habitats).

SCAMBI LAGUNA MARE

SEDIMENTI, INQUINAMENTO CHIMICO E INTERAZIONE CON GLI ORGANISMI LAGUNARI

FORME, HABITAT E COMUNITA’ ACQUATICHE LAGUNARI

CONNESSIONI ECOLOGICHE E SERVIZI ECOSISTEMICI