Venezia, acqua alta, livello del mare e subsidenza della laguna

Non faccio certo l'originale quando dico che amo Venezia. Ma posso dirlo più di altri perché mia mamma era veneziana, ho diversi parenti da quelle parti e fin dai tempi del liceo spesso andavo in laguna durante i ponti. E c’ero giusto anche nell’ultimo ponte di Ognissanti, in tempo per vedere una marea che con i suoi 80 cm aveva iniziato ad esondare in piazza San Marco. Vorrei quindi parlare della città lagunare per fare un pò il punto della situazione. Soprattutto una cosa non ben nota e sorprendente è che in effetti a Venezia subsidenza naturale ce n'è davvero poca e quindi il livello delle acque in laguna è influenzato maggiormente dalle variazioni a scala globale del livello marino e dalla subsidenza di origine antropica dovuta ai 40 anni di massicci prelievi di acque dal sottosuolo. i cui effetti ormai sono esauriti. 

Tengo a precisare una cosa: siccome cerco di parlare con cognizione di causa eviterò deliberatamente di giudicare il MOSE nonostante qualcuno mi abbia tirato per la giacca per farlo; semplicemente non me ne sono mai occupato e non conosco sufficientemente tutti i dati su cui si fonde il progetto. Annoto solo che del MOSE, a parte qualche rilevante eccezione (favorevole o contraria che sia) di qualche tecnico (la cui voce nei media è peraltro molto attutita), in genere parlano giornalisti, intellettuali, politici e tifosi dei politici e – curiosamente –  l’opera viene sostienuta a destra, mentre si contesta a sinistra. Il che – ovviamente – mi fa pensare che né i primi, né i secondi usino un metro scientifico (anche perché la maggior parte degli italiani – compresi gli appartenenti a queste categorie – manco sanno cosa sia una laguna dal punto di vista geologico, geomorfologico e idrodinamico...). 
Ricordo inoltre che l'attenzione mediatica su Venezia è sacrosanta, ma anche che non solo Venezia ma tutta la costa dalla Romagna in su ha molto sofferto per la eccezionale marea della notte fra 11 e 12 novembre.

VENEZIA E LE MAREE. Lo scandire periodico delle maree ha sempre (e ovviamente) condizionato la vita quotidiana a Venezia e negli altri centri lagunari. Da ormai più di un secolo, Venezia e la sua laguna sono sottoposte ad un monitoraggio continuo sia dal punto di vista idraulico che ambientale. È infatti dal 1872 che si registrano e archiviano misurazioni mareografiche relative ai livelli di marea rilevati nel centro storico veneziano (Dorigo, 1961). Dal 1870 circa la stazione mareografica veneziana di riferimento convenzionale per la misura dei livelli di marea in tutta la Laguna di Venezia è quella di Punta della Salute, sia per la sua lunga e completa serie storica che per essere vicina a Piazza San Marco. Si trova sulla riva del canale della Giudecca pochi metri dopo il capo che lo separa dal Canal Grande, lungo le fondamenta Zattere ai Saloni. Lo Zero Mareografico di Punta della Salute fu calcolato mediando le osservazioni tra il 1885 e il 1909. Purtroppo a causa dell’innalzamento del livello marino e della subsidenza del territorio quello che era lo zero del 1887 oggi è ormai ampiamente al di sotto del livello del mare (Baldin e Crosato, 2017)

Il tasso di crescita del livello marino è di circa 2.5 mm/anno, per cui dal 1872 l’abbassamento è stato di quasi 40 cm. 

Per dare un riferimento pratico, prendendo per base il livello del mare alla Punta della Salute:

• a +80 cm inizia ad allagarsi Piazza San Marco, dolorosamente il punto più basso della città
• a +110 si allaga circa il 12% dell’intera superficie cittadina
• a +130 si allaga il 70% del territorio della città. 

La maggior parte del territorio appartenente alla laguna veneta si trova sotto il livello marino e le poche aree emerse sono caratterizzate da una scarsa elevazione del suolo; pertanto già all’epoca dei primi insediamenti è stato necessario approntare delle difese artificiali (argini, dighe, murazzi).

Un altro problema tipico della subsidenza è l’arrivo nel sottosuolo di acque marine (il cosiddetto cuneo salino), che sostituiscono le acque sotterranee dolci, sono inutili a scopi irrigui, idropotabili e industriali.

Dopodichè se il fatto che la marea influisca sulla vita di una città come Venezia è ovvio e noto ai più, ciò che è meno visibile e sconosciuto a tutti tranne che agli esperti sono alti impatti ambientali rilevanti: la corrente di marea erode i sedimenti dei litorali e nei casi peggiori trascina via tutto quello che trova, a partire, come è successo nella notte fra 11 e 12 novembre per le installazioni per la pesca nel delta del Po. Quando poi la marea è eccezionale, tocca aree che ne sono interessate molto di rado, dove i sedimenti sono più fini perché a parte casi eccezionali come questo non c’è scorrimento di acque. Per cui i danni maggiori li possiamo proprio avere dove la marra arriva difficilmente…

Previsione del 14 novembre del Centro previsioni del Comune di Venezia

In questa immagine vediamo una previsione della marea da parte del centro previsioni e segnalazioni maree, l’ufficio del Comune preposto alla sorveglianza del fenomeno: notiamo che nel diagramma sono mostrate due componenti, quella astronomica e quella meteorologica. 

La componente astronomica mareale è quella da tutti conosciuta, determinata dall’attrazione gravitazionale della Luna e del Sole. Dobbiamo notare che per le particolari condizioni geografiche l’Alto Adriatico è l’unico fra i mari prospicenti l’Italia dove le maree rivestino una certa importanza. 

La componente meteorologica dipende dalle condizioni meteo a cui il livello dell’Adriatico Settentrionale è particolarmente sensibile essendo un bacino chiuso:

- in primo luogo i venti da sud lo gonfiano, e più sono forti più il livello del mare sale (sciroccate eccezionali come quella del 1966 sono alla base degli episodi maggiori di acqua alta)

Ma ci sono anche altre variabili importanti:

• la pressione atmosferica, che quando è bassa contribuisce ad aumentare il livello del mare
• le differenze di pressione atmosferica anche fra zone limitrofe, che possono innescare delle correnti di gradiente che spostano grandi quantità di acqua (di fatto la notte fra l’11 e il 12 novembre c’era un minimo di pressione su Venezia) 
• un’altra origine delle correnti di gradiente è la differente salinità (e quindi la differente densità) fra le acque che vengono dai fiumi, più leggere, e quelle “normali” del Mediterraneo, che essendo un bacino chiuso sottoposto a forte evaporazione è più salato del normale. 

Le correnti di gradiente possono facilmente passare i 10 nodi e quindi avere un forte potere erosivo quando la marea particolarmente alta le fa arrivare in zone raramente raggiunte dalle acque e dove in genere i sedimenti sono più fini e che quindi vengono mobilizzati con maggiore facilità, come appunto il 12 novembre è successo nel delta del Po.

Inoltre c’è un’altra variabile che si potrebbe definire come “effetto bacinella”: l’Adriatico può essere assimilato ad una bacinella stretta e lunga; ebbene, se un oggetto del genere viene riempito di acqua la superficie dell’acqua bascula tra un capo e l’altro.

Insomma, l’Alto Adriatico a causa delle correnti, delle maree e della peculiare situazione di bacino chiuso e allungato con coste molto basse è un mare davvero difficile.

COSTE BASSE E LAGUNE IERI E OGGI. È importante notare è che se le coste alte, quelle caratterizzate da scogli o scogliere o anche solo un terrazzo a meno di 3 metri di quota, determinano un limite netto naturale fra mare e terraferma noi siamo abituati a vedere un limite netto mare / terraferma anche nelle coste basse e consideriamo la laguna veneta una eccezione; in realtà quello che si vede in Veneto è proprio ciò che ci si dovrebbe aspettare in natura dove il mare incontra una pianura costiera: al posto di un linea di costa precisa e definita troveremmo una fascia costituita da una successione di stagni, dune, cordoni litorali, insomma una fascia lagunare. Per chi volesse approfondire la cosa ne ho parlato diverse volte, per esempio qui.

Questa differenza si deve ad opportunità politiche ed economiche: in genere le lagune, come quelle che bordavano le coste di Toscana e Lazio, e le paludi interne, sono state bonificate per recuperare spazio da un ambiente sfavorevole alle attività umane e per giunta malsano. Invece la laguna a Venezia è rimasta proprio per volontà della Serenissima, che così si sentiva protetta dai nemici terrestri, giudicati evidentemente molto più pericolosi della malaria e della mancanza di un’area agricola vicina alla città. Proprio per proteggere l’esistenza della laguna furono a più riprese deviati tutti i corsi d’acqua (soprattutto – ma non solo – il Brenta) che vi sfociavano, perché il loro apporto di sedimentari rischiava di interrarla. 
Ovviamente il magistrato delle acque, istituito il 7 agosto 1501 dalla Repubblica di Venezia per il controllo della laguna, era un organo di importanza fondamentale. Talmente fondamentale che era indipendente da tutte le altre magistrature della Serenissima in quanto le sue funzioni necessitavano di autonomia dalla politica; si riuniva tutte le settimane, convocato dal Doge in persona. Ma non perché il doge comandava il magistero, ma perché con la sua autorità era il garante delle deliberazioni magisteriali (che dolore pensare come nell’Italia odierna i governi di ogni colore vogliono aumentare il controllo della politica su qualsiasi cosa…). Questa magistratura, abolita da Napoleone e ripresa dagli austriaci, oggi è compresa dentro l’ISPRA, ma la sua influenza odierna non è minimamente paragonabile a quella che aveva ai tempi della Serenissima....

LIVELLO MARINO E SUBSIDENZA IN LAGUNA. Il problema classico che affligge una laguna è la subsidenza, che si può definire come un progressivo abbassamento del piano di campagna. Il contributo naturale maggiore alla subsidenza è la compattazione dei sedimenti fini recenti a causa del peso di quanto vi si è sedimentato sopra in tempi successivi. Ne ho parlato qui. I RADAR satellitari offrono oggi un sistema per valutare la subsidenza straordinariamente efficiente, perché forniscono i dati delle quote di un numero enorme di punti.

Movimenti (quasi) verticali del terreno tra 2007 e 2011 da Tosi et al (2016)

Però su Venezia bisogna sfatare un mito: nella laguna questa componente naturale è molto inferiore a quella di altre aree in condizioni simili in Italia (Solari et al 2018). Già agli albori delle analisi satellitari InSAR, 20 anni fa, i dati indicavano una buona stabilità della parte centrale della laguna, quella del centro cittadino, mentre ai confini settentrionali e meridionali venivano registrati valori di abbassamento di  3–5 mm/anno, che scendevano a  1–3 mm/anno nelle parti più prossime al mare, sui cordoni litorali (Carbognin et al 2004). Questi valori sono stati più o meno confermati, quantificando la subsidenza naturale per il secolo attuale in 0,4 mm/anno tra il 2007 e 2011, quando i satelliti mostrarono un forte abbassamento nel delta del Po e nella costa a nord della laguna di Venezia propriamente detta, mentre la città era sostanzialmente stabile se non in sollevamento (Tosi et al, 2016). 

Per spiegare questo basso tasso di subsidenza naturale è stato proposto un generale sollevamento tettonico dell’area (Tosi et al, 2002).

L'aumento del livello marinio
elaborazioni ISPRA su dati CNR- ISMAR e PSMS

I dati di ISPRA sul livello del mare di Genova e Trieste sono abbastanza coerenti fra loro e se li confrontiamo con quelli della Punta della Salute vediamo che fino alla metà degli anni ’20 le curva di innalzamento del livello marino a Trieste e Venezia più o meno coincidono, poi fino alla fine degli anni ’60 e quindi per 40 anni il livello cresce di più a Venezia.

Ricordo a questo proposito che il livello marino come lo consideriamo convenzionalmente è una superficie semplificata di uguale quota, ma in realtà in natura le cose sono un po' diverse: nei bacini chiusi è influenzato da tanti fattori locali e a grande scala sarebbe una superficie di eguale potenziale gravitazionale, per cui in realtà non è un piano ad altezza costante.

E allora come si spiega l’innalzamento del livello marino a Venezia senza la subsidenza naturale?

Soprattutto con altre 3 cause:

• i tassi di innalzamento maggiori corrispondono a periodi in cui è stata pesante l’impronta antropica dovuta al prelievo di acque dal sottosuolo, ad esempio tra gli anni ’30 e ’60 del XX secolo per gli usi industriali di Porto Marghera, già indicata da alcuni autori come superiore ai 5 mm/a. 
• le aree a quota zero o poco più o poco meno sono molto sensibili alle variazioni globali del livello del mare, che nel Quaternario e anche nell’Olocene sono particolarmente sensibili a causa delle variazioni del volume dei ghiacci. Attualmente lo scioglimento dei ghiacci nei 3 poli principali (Nord, Sud e Himalaya) influenza pesantemente il livello del mare, come anche il riscaldamento delle acque che ne aumenta il volume 
• la sensibilità del livello marino alla dinamica atmosferica è alla base di 3 fasi nella storia del livello del mare alla Punta della Salute in cui si è notata una sua relativa stabilità (1915 – 1925, 1935 – 1945 e 1965 – 1995): ciò è avvenuto in occasione di valori particolari dei cicli di alcune forzanti meteorologiche connesse alla dinamica generale dell’atmosfera dell’emisfero settentionale come l’oscillazione dell’Atlantico Settentrionale (NAO – North Atlantic Oscillation)  (NAO) e la Oscillazione Mediterranea (MO)

Per chi volesse approfondire l’argomento "forzanti atmosferiche" consiglio Gomis et al. (2012); della NAO e dei suoi effetti in Italia, comunque, mi sono occupato anche io.

LIVELLO MARINO E ACQUA ALTA. Sempre da Baldin e Crosato (2017) vediamo due grafici estremamente interessanti sull’evoluzione del fenomeno Acqua Alta, dove vengono mostrati i casi di picchi di marea per due classi di altezza per singolo anno, rilevati ovviamente presso Punta della Salute, rispettivamente per classi di altezza 80-109 cm (acque medio-alte) e maggiore/uguale a +110 cm (acque alte). L’aumento della frequenza di tutte e due le classi di altezza è tragicamente evidente. 

Naturalmente questo aumento si ripercuote anche su tutto il resto del sistema lagunare, evidenziando i fenomeni erosivi di cui avevo parlato prima.

Le prospettive future non sono purtroppo incoraggianti: la subsidenza antropica può essere neutralizzata (o, meglio, è stata praticamente azzerata), ma il “tornare su” non è possibile: quando un sedimento perde l'acqua e si compatta i pori non si riaprono se non in maniera risibile. Il problema peggiore è quindi l’aumento del livello marino: il trend di lungo periodo confrontando Trieste, Genova e la Punta della Salute è mediamente di già 1.4 mm/a nel periodo 1890 – 2016, ma tra il 1994 e il 2016, complice il riscaldamento globale, si registra un valore di crescita del più che doppio, pari a 3.68 mm/a. 

Rimedi? Ho già detto in apertura che del MOSE non parlo perché non ho dati sufficienti ad esprimere un giudizio. Francamente io spero (e dovrebbero sperare tutti) che possa essere la soluzione. Altrimenti l’altro sistema potrebbe essere quello di …. rialzare completamente la città… La domanda, visto che questi sistemi di sollevamento teoricamente esistono è se sono validi e quanto costerebbero (ricordandosi che Venezia è sì ovviamente dei veneziani, ma che è anche un patrimonio dell’umanità intera). 

Se però l’aumento del livello marino proseguirà a questo modo temo che per Venezia ci sarà davvero poco da fare...

Baldin e Crosato (2017). L’innalzamento del livello medio del mare a Venezia: eustatismo e subsidenza. ISPRA, Quaderni - Ricerca Marina 10/2017, Roma. 

Carbognin et al (2004) Eustacy and land subsidence in the Venice Lagoon at the beginning of the new millennium Journal of Marine Systems 51(1-4):345-353

Dorigo (1961) Le osservazioni mareografiche in Laguna di Venezia. Commissione di studio dei provvedimenti per la conservazione e difesa della laguna e della città di Venezia, Rapporti preliminari, vol. I, 11-38. 

Gomis et al (2012) Mediterranean Sea-Level Variability and Trends in:  The Climate of the Mediterranean Region. From the Past to the Future - Chapter Elsevier editore

Solari et al (2018) From ERS 1/2 to Sentinel-1: Subsidence Monitoring in Italy in the Last Two  Decades  Frontiers in Earth Sciences · 6:149. doi: 10.3389/feart.2018.00149 

Tosi et al (2002) Evidence of the present relative land stability of Venice, Italy, from land, sea, and space observations. Geophys. Res. Lett. 29, 3-1–3-4. 

Tosi et al (2016) Combining L-and X-band SAR interferometry to assess ground displacements in heterogeneous coastal environments: the Po River Delta and Venice Lagoon, Italy. Remote Sensing 8:308. doi: 10.3390/rs8040308