2.4 Analisi e restituzione dati 

2.4.1 Variazioni della linea di costa  

E’ stata ricostruita la variazione della linea di costa partendo dalla base cartografica vettoriale fornita dal comune di Fano aggiornata al 1999. Su di essa tramite l’utilizzo del programma Autocad 2000 è stato possibile inserire alcune foto aeree. Per la precisione sono stati usati i voli dell’IGM del 1955 e del 1996 e il volo commissionato dalla regione Marche del 1978. Oltre a questi è stata parzialmente usata l’ortofotocarta del 1984. e foto del 2000. Dopo averle georeferenziate, utilizzando Cad-Overlay (ovvero un’estensione di Autocad che permette appunto questo tipo di operazione), queste foto sono state inserite ed è stato così possibile tracciare le linee di costa per vederne l’andamento nel tempo. In fig.35 è rappresentato un esempio della schermata presentata dal programma su cui è ben visibile una della foto aeree utilizzata, nonché la base cartografica e la ricostruzione, ad esempio, del nuovo porto che non era presente su tale base ma che è stata ricostruita tramite una foto aerea più recente di quella qui rappresentata.

 
Fig 35 Esempio di schermata Autocad per la digitalizzazione da foto aeree.

In proposito è importante ricordare che la precisione della digitalizzazione della linea di costa da foto aeree risente obbligatoriamente di approssimazioni dovute al fatto che in ambienti altamente dinamici, come quelli costieri, stabilire l’esatta posizione di tale linea è praticamente impossibile. In particolare la zona esaminata, pur trattandosi di spiaggia ghiaiosa, e quindi con un angolo di pendenza maggiore di quello tipico di spiagge sabbiose, è sempre una costa bassa e variazioni anche piccole del livello del mare dovuto alle maree ha effetti sulla linea di costa piuttosto visibili (Comune di Ravenna,2002).

 Occorrerebbe quindi conoscere sempre l’ora in cui sono stati scattati i fotogrammi e le misurazioni di un mareografo e di un barometro per poter effettuare le correzioni di marea e pressione alle foto aeree che vengono digitalizzate. Oltre a questi valori occorrerebbe, inoltre, conoscere il valore di pendenza della spiaggia in determinati punti perché si possano effettuare correzioni specifiche per la zona perché occorre tener conto del fatto che uguali variazioni del livello del mare implicano uno spostamento della linea di costa in funzione della pendenza della spiaggia. Infine non può essere trascurato l’effetto della risoluzione della foto che influisce anche sull’ampiezza della fascia di foto su cui, date le varie imprecisioni, ricadrà la linea di costa. In generale la precisione nella digitalizzazione e georeferenziazione del materiale dipende da due fattori principali (Comune di Ravenna,2002). Il primo è costituito dalla tipologia del materiale stesso ovvero dal numero dei pixel a terra delle foto aeree o al numero dei cosiddetti monument point ovvero punti riferiti a opere antropiche o quant’altro è utilizzabile come riferimento per la georeferenziazione. Il secondo fattore di errore è dato dalla scala cartografica utilizzata per l’acquisizione e dall’errore di graficismo. Quest’ultimo consiste nell’errore che si commette tracciando una linea nella fase di creazione di una carta che, in una carta con scala 1:N, è stimato di almeno (0.2*N)mm. Di conseguenza l’errore di graficismo è maggiore utilizzando carte di piccola scala. A questi errori di graficismo della carta vanno poi aggiunti quelli dovuti all’imprecisione dell’operatore che aumentano con l’aumento del rapporto di scale (Bernhardsen,1992; Comune di Ravenna2002). 

2.4.2 Elaborazione dati batimetrici 2001 e 2003 

I dati batimetrici di entrambe le campagne sono stati ricontrollati e confrontati con le registrazioni cartacee dell’ecoscandaglio e successivamente ad essi sono state apportate le correzioni necessarie dovute al fattore di pressione atmosferica e alla variazione di marea. Il valore di pressione atmosferica è stato letto dal barometro della capitaneria di porto di Fano per quanto riguarda la campagna 2001 mentre nel 2003 sono stati forniti dall’osservatorio meteorologico “Valerio” di Pesaro. Per le correzioni di marea si è fatto riferimento al porto campione di Ancona utilizzando per il calcolo il programma Shma-marea (fig36).  

Figura 36 Esempio schermata Shme-marea.

Solo a questo punto i dati sono stati rielaborati con il programma Surfer 7.0, tramite il quale è stato possibile ottenere la mappa batimetrica qui di seguito riportata (fig.37). Questo programma è in grado di interpolare i dati inseriti in modo omogeneo permettendo così una chiara visione bidimensionale della zona. Infatti inserendo i punti caratterizzati dalle componenti orizzontali determinata sul campo con il gps, e da quella verticale misurata con l’ecoscandaglio, il programma pone a distanza proporzionale alla variazione di profondità i punti riferiti alle linee isobate che vengono poi tracciate.

 Successivamente le batimetrie sono state anche rielaborate con il programma ArcView (fig.38) in modo da poterle inserire nello studio di variazione dei fondali (cfr § 3.3). In questa rielaborazione dei dati si è tenuto conto anche delle opere di difesa della costa presenti lungo il litorale.

Figura 37 Mappa batimetriaca 2001

Figura 38 Mappa batimetrica della zona esaminata relativa all’anno 2001.

2.4.3 Analisi granulometriche sui campioni di fondale

I 34 campioni di fondale prelevati durante la prima campagna ovvero nel Settembre 2001 sono stati essiccati in stufa a 50°C per 24 ore e successivamente setacciati utilizzando una setacciatrice meccanica con 11 setacci (da 2000mm, 1400mm, 1000mm, 710mm, 500mm, 355mm, 250mm, 180mm, 125mm, 90mm, 63mm). Ogni parte separata è stata pesata e i dati ottenuti sono stati elaborati statisticamente. In particolare sono stati calcolati coefficienti di classazione, asimmetria, appuntimento e sono state ricavate distribuzioni di frequenza e curve cumulative per ogni singolo campione (cfr Allegato A).

 

Figura 39 Operazioni di setacciatura dei campioni. 

2.4.4 Analisi granulometriche e morfometriche sui campioni di spiaggia

I campioni che sono stati prelevati e georeferenziati nella zona di spiaggia durante la campagna 2003, sono stati setacciati con setacciatrice meccanica per 25 minuti dopo essere stati seccati in stufa a 60°C per 24 ore. In questo caso sono stati poi utilizzati 10 setacci (da5600mm, 4760mm, 4000mm, 3350mm, 2800mm, 2360mm, 2000mm, 1400mm, 1000mm, 710mm).

Le morfometrie sono state fatte su 15 ciottoli che dalla setacciatura risultavano appartenenti alla classe granulometrica con diametro maggiore di 5660 mm (è da ricordare che il diametro limitante per la setacciatura non è il diametro massimo del granulo ma come verrà illustrato in seguito il diametro minore trattandosi di granuli dalla forma variabile e in particolare ha importanza il valore dell’asse b (fig.38). Tale parte più grossolana è stata distribuita su un piano di lavoro e sopra è stata appoggiata una grata su cui erano stati precedentemente evidenziati 15 nodi. I ciottoli che risultavano in corrispondenza di tali punti prefissati sono stati prelevati e su di essi sono state fatte le misure. Il lavoro è stato impostato in questo modo per far sì che le osservazioni del campione risultassero casuali e non risentissero di eventuali errori dovuti alla scelta delle osservazioni. Per ogni osservazione sono stati misurati con un calibro i tre assi principali (a,b,c) che per definizione risultano essere a ³ b ³ c rispettivamente a 90° tra loro e tali che il piano ab rappresenti la sezione massima e il piano bc la sezione minima (fig.34).

 

Figura 40 Misura degli assi b e c di un ciottolo tramite calibro

In base a tali misure sono stati calcolati valori di c/b e di b/a su cui si basa il diagramma di Zingg (fig.41) che ci serve per la classificazione dei ciottoli in base alla forma.

 

	Forma
D	Discoidale o Biassiale
S	Sferica o Equiassiale
L	Lamellare o Triassiale
A	Allungata o Uniassiale

Tabella 5 Classificazione in base al diagramma di Zingg

Figura 41 Diagramma di Zingg

Un altro elemento che è necessario definire è l’indice di appiattimento di Calleux che suddivide le ghiaie litorali da quelle fluviali in base al valore del rapporto (a+b)/2c. Se il valore è maggiore di 2.1 si tratta di ciottoli tendenzialmente lamellari tipici di spiagge. nel nostro caso potrebbe essere significativo notare la variazione di tale indice in base alla vicinanza del fiume. Va’ inoltre ricordato che l’arricchimento in ciottoli piatti sulla spiaggia (soprattutto emersa) è da imputare all’azione selettiva delle onde e non all’usura o all’abrasione meccanica. Infine, è stato calcolato l’indice di sfericità di Folk che è in funzione del valore della sezione massima ab ed è in stretta relazione con la velocità di caduta Y_p=³√c² /ab. (Ricci Lucchi, 1980). 

2.4.5 Analisi Geochimiche sui campioni di fondale

Poiché questo tipo di analisi è possibile solo sulla frazione inferiore a 63mm e in presenza di almeno 0.5g, non è stato possibile fare le analisi geochimiche su tutti i campioni perché non era presente in tutti una sufficiente quantità di materiale fine. La frazione di interesse è stata polverizzata utilizzando un mortaio per diminuirne ulteriormente la granulometria e compressa con circa 4-5g di acido borico tramite un pistone di acciaio per ottenere delle pasticche da inserire nello strumento. La tecnica usata per le analisi è la spettrometria di fluorescenza a raggi X (XRF) da cui si ricava la composizione chimica totale del campione sfruttando l’emissione secondaria di raggi X da parte degli atomi eccitati contenuti nel campione stesso. Questo tipo di analisi risulta utile oltre che per la determinazione chimica delle componenti del campione anche per valutare quale sia la possibile provenienza del sedimento. Per poter fare queste considerazioni, infatti, si è provveduto anche al prelievo di un campione di sedimento nella zona interna della foce del fiume da cui, tramite setacciatura a umido, è stata separata la sola parte fine utile all’analisi senza eseguire l’analisi granulometrica completa.

Con la fluorescenza a raggi-X il campione viene analizzato per intero, esso viene colpito da un fascio di raggi-X che andando ad interagire con gli atomi del campione provoca la ionizzazione di un certo numero di elettroni orbitanti. Gli atomi successivamente tendono al riaggiustamento elettronico producendo così il fenomeno della fluorescenza ovvero l’emissione di radiazione con energia caratteristica per ogni elemento e con intensità proporzionale alla concentrazione dell’elemento stesso. Occorre però precisare che tale proporzionalità non è diretta a causa di alcuni “effetti matrice” ovvero effetti dovuti alla presenza di altri elementi nel campione con conseguente interferenza nella risposta.