Modello mare

LA MODELLISTICA INTEGRATA DEL MAR LIGURE

L’Agenzia Regionale per la Protezione dell’Ambiente Ligure si è dotata nel corso degli ultimi anni di una piattaforma modellistica dedicata all’ambiente marino (suite MIKE 3 HD FM sviluppata da DHI-Italia). Il sistema è basato su un modello tridimensionale di circolazione alla scala dell'intero Mar Ligure che fornisce i campi previsionali di livello del mare (comprensivo di storm surge e marea), salinità,  temperatura, velocità e direzione delle correnti.

Il sistema modellistico si configura come un “nesting” del modello tridimensionale del Mar Mediterraneo MFS, di proprietà di INGV, alimentato internamente dalle forzanti atmosferiche provenienti dal modello meteorologico MOLOCH, e idrologiche del modello DRiFt  entrambi sviluppati presso il CFMI-PC di ARPAL. Il modello è impostato su una Flexible Mesh a maglia triangolare, con risoluzione variabile da 6,5 km offshore a circa 500m nella fascia costiera, in modo da ottimizzare il passaggio dalla scala “oceanografica” del modello a quella “ingegneristica”.

Il modello gira in catena operativa da Settembre 2013 con due run al giorno (00 UTC e 12 UTC) fornendo previsioni su una finestra temporale di 48 ore.

La catena modellistica costituisce la “base idrodinamica” sulla quale si innestano diversi moduli dedicati alla qualità delle acque e dell'ecosistema marino che possono spingersi fino ad un dettaglio di decine di metri. Tali applicativi possono essere utilizzati per simulare la dispersione di inquinanti provenienti dagli impianti di trattamento delle acque reflue e dai corsi d'acqua, lo stato di qualità delle acque di balneazione, il movimento di chiazze di idrocarburi rilasciate in mare in seguito ad incidenti come ad esempio quello capitato alla Haven.

Grazie all’utilizzo avanzato di questi codici di simulazione è possibile fornire supporto operativo in tempo reale in caso di emergenze ambientali quali sversamenti di idrocarburi e altre sostanze, operazioni di Search & Rescue, oppure fornire supporto alle decisioni in fase di pianificazione, come l'ottimizzazione di dragaggi sottomarini, l'analisi degli effetti del traffico marittimo sulla ri-sospensione dei sedimenti, l'analisi degli impatti dovuti a incremento di torbidità.

L’Agenzia è inoltre in grado di effettuare studi di dettaglio della propagazione del moto ondoso dal largo verso riva per studiare l'impatto delle mareggiate sulla costa e l'evoluzione del litorale determinato dalle correnti di trasporto.  L’analisi dell’evoluzione del moto ondoso e delle trasformazioni che l’onda subisce nella sua propagazione verso costa si conduce mediante un modello numerico bidimensionale che considera i diversi fenomeni fisici che caratterizzano il processo di trasformazione quali gli effetti dissipativi dovuti al frangimento, all’attrito con il fondo, al white capping (ovvero al frangimento dell’onda al largo), gli effetti di rifrazione e shoaling dovuti alle variazioni batimetriche.

I sensori installati sulla boa ondametrica ARPAL-CFMI di Capo Mele e sulla Meda di Portofino costituiscono inoltre un elemento fondamentale della catena modellistica per la fornitura dei dati necessari alla calibrazione e verifica delle previsioni (livello del mare, parametri meteorologici, parametri oceanografici). L’insieme di questi strumenti e la serie di modelli meteo-marini operativi previsionali integrati con il monitoraggio ambientale sul campo rendono l’Agenzia all’avanguardia nella previsione delle emergenze ambientali sia in mare che a terra.

 

IL MODELLO IDRODINAMICO OPERATIVO DEL MAR LIGURE A SUPPORTO DELLE EMERGENZE AMBIENTALI

Gli sversamenti accidentali di idrocarburi hanno un impatto significativo sugli ecosistemi marini che ci ricorda l'importanza di una pianificazione di emergenza efficiente al fine di garantire una risposta rapida e adeguata. In questa fase, l'approccio alla modellazione numerica emerge come strumento utile per simulare gli scenari e affrontare il problema della dispersione dell’inquinante in caso di fuoriuscita. Il funzionamento del sistema di modellazione idrodinamica 3D del Mar Ligure viene utilizzato come base per prevedere le possibili traiettorie del petrolio e per tracciare il percorso e la destinazione della sostanza fuoriuscita nelle condizioni idrodinamiche e meteorologiche previste dai modelli.

Recentemente il Mar Ligure ha ospitato il trasferimento del relitto Costa Concordia movimentando così diversi enti e autorità tra cui ARPAL. Oltre alle attività di campionamento, monitoraggio e previsione meteorologica l’ufficio modellistica della Direzione Scientifica di ARPAL ha elaborato i possibili scenari di fuoriuscita di idrocarburi dal relitto per l'unità di crisi della Capitaneria di Porto di Genova. Le simulazioni hanno portato a risultati interessanti che sottolineano l'importanza della continuità della catena modellistica e dell'accesso in tempo reale alle informazioni meteo-oceanografiche previste. Al variare infatti delle condizioni atmosferiche, un eventuale  spiaggiamento di petrolio avrebbe potuto interessare diversi comuni lungo la costa ligure. La modellazione idrodinamica in caso di sversamento accidentale costituisce pertanto un elemento chiave per un’immediata valutazione di impatto ambientale ed anche un'importante base per la pianificazione della risposta all’emergenza.