Ondazioni eccezionali: i Meteotsunami

A cura del Dott. Geol. Pietro Riccobono

 

Generalmente gli Tsunami sono originati da forti terremoti o grandi frane che si sviluppano in prossimità della linea di costa o in ambiente sottomarino, talora da attività vulcaniche e raramente perfino dall’impatto  meteoriti. In più di un’occasione, tali fenomeni interagiscono tra loro amplificando l’effetto distruttivo degli eventi calamitosi come nello stretto di Messina nel 1908 in Sicilia.

Recenti studi scientifici hanno dimostrato che esistono altre onde anomale, analoghe agli Tsunami, prodotte dall’improvvisa insorgenza di intensi fenomeni atmosferici. Tali fenomeni, non comunemente conosciuti dalla popolazione, sono noti in letteratura con il nome di “Meteotsunami” o “Tsunami-like” e si verificano con una certa frequenza sia negli oceani che nei mari confinati come il Mar Mediterraneo. Risulta particolarmente interessante come secondo S. Monserrat et. al. (2006), l’ampiezza al largo dell’onda di Tsunami risulta paragonabile a quella dei Meteotsunami (figura 1) ed inoltre, in alcuni casi, la pericolosità dei meteotsunami supera quella dei “Teletsunami” (figura 2).

Figura 1 – (a) Oscillazione del livello del mare registrato in occasione dell’evento di tsunami a “Sant Antoni” (Ibiza, Spagna) dopo il terremoto del 21 maggio 2003 in Algeria; e (b) L’evento di Meteotsunami registrato al porto di Ploće (Croazia) il 27 giugno 2003 (S. Monserrat et. al. 2006)

Figura 2 – Oscillazione del livello del mare registrato a Beaufort (North Carolina, USA) nel periodo tra il 23 e il 28 dicembre 2004; “MT” indica l’intensità di un evento di Meteotsunami verificatosi lungo tale costa; “T” indica il segnale arrivato su tale costa dello tsunami associato all’evento sismico di Sumatra 2004 (Rabinovich et al., 2006)

Origine dei Meteotsunami e Pericolosità

Trattasi di un fenomeno fisico “ibrido” tra un’onda di Tsunami e un’onda di tempesta la cui formazione è strettamente legata ad una complessa serie di fattori tra cui, i più importanti sono:

  • Onde gravitazionali atmosferiche (Atmospheric gravity wawes)
  • Repentini cambio di pressione atmosferica (Pressure Jumps)
  • Passaggio di fronti estesi fronti freddi e sistemi convettivi (Frontal passage – Squall line)

Questi repentini sbalzi di pressione spesso riescono a generare delle cosiddette “onde barotropiche” le quali, attraverso complessi meccanismi di risonanza, riescono a trasmettere efficacemente l’energia dall’atmosfera al mare (figura 3). In termini di pericolosità, queste fluttuazioni atmosferiche estreme sono in grado di generare una perturbazione del livello del mare significativa (onde lunghe) solo quando si verificano dei fenomeni di risonanza tra oceano e atmosfera (Atmospheral forcing).

Figura 3 – Schema illustrativo sui meccanismi fisici responsabili della formazione dei Catastrofici eventi di Meteotsunami; In particolare tale schema fa riferimento all’evento verificatosi a “Nagasaki Bay”. Un salto di pressione di 3 hPa (1 hPa = 1 mbar) combinato a diversi fattori di amplificazione ha trasformato un’onda alta circa 3 cm in una alta almeno 5m all’interno della baia. (S. Monserrat et. al. 2006, modificato)

Gli effetti di risonanza più importanti, secondo Rabinovich (1993), completano la descrizione della figura precedente e possono essere riassunti come segue:

  • “Proudman resonance” (Proudman, 1929), quando U = C, dove U = velocità della perturbazione atmosferica lungo una direzione; C = velocità dell’onda oceanica
  • “Greenspan resonance” (Greenspan, 1956), quando le velocità di fase della perturbazione e dell’onda oceanica si equivalgono
  • “Shelf resonance”, quando la perturbazione atmosferica e oceanica hanno periodi “T” e/o lunghezza d’onda “L” risonanti con quelli della piattaforma continentale (S. Monserrat et. al. 2006).

Tuttavia, anche la batimetria dei fondali antistanti le coste e la morfologia costiera ricopre un importante ruolo per lo sviluppo di queste particolari onde: laddove i fondali marini sono caratterizzati dalla presenza di un improvviso salto morfologico ed il litorale è costituito da baie strette e lunghe (alto valore del fattore Q), si ha ulteriore fenomeno di risonanza che  amplifica il potere distruttivo di tali onde. Effetti ancora più dannosi si esplicano quando la direzione di propagazione della perturbazione atmosferica è coincidente con la direzione di allungamento della baia: più le due direzioni sono equivalenti, più forte è il fenomeno.

Quando queste ondazioni eccezionali quando raggiungono l’imbocco di bacini semichiusi come baie, fiordi e strutture portuali, producono delle pericolose oscillazioni del livello del mare all’interno del bacino stesso, note come “Harbour resonance” (Risonanza da porto) che sono in grado di generare ingenti danni . In particolare, il  fattore di amplificazione per le onde lunghe provenienti dal mare aperto e incidenti su una struttura portuale o un bacino interno semi-chiuso può essere approssimata come segue:

Dove f è la frequenza delle onde lunghe incidenti, f0 è la frequenza di risonanza del porto o del bacino chiuso e Q è il fattore che tiene in considerazione lo smorzamento dell’energia del sistema (Miles e Munk, 1961; Raichlen, 1966). Alla risonanza, si verifica la condizione in cui  f = f0, e il fattore di amplificazione raggiunge il valore Q^2  (S. Monserrat et. al. 2006).

In generale le onde di Meteotsunami vengono considerate e studiate come particolari “onde lughe”, dotate di un significativo Periodo di oscillazione dell’onda. Analogamente alle onde di Tsunami, quando si verifica un Meteotsunami, si assiste a un considerevole ritiro del livello del mare da baie o porti prima del loro arrivo violento sulla costa. Da questo si evince come, pur differenziandosi per l’origine con i maremoti più tipici, meritino l’appellativo di Meteotsunami.

I Meteotsunami nel mondo

Numerosi sono gli eventi di Meteotsunami documentati e studiati nel mondo. In genere tali fenomeni sono presenti in letteratura scientifica con il nome locale attribuitogli dalle popolazioni che risiedono in quei luoghi in cui queste particolare ondazioni sono più frequenti (tabella 1).

Luogo Nome Locale
Isole Baleari (Spagna) Rissaga
Malta Milghuba
Baia di Nagasaki (Giappone) Abiki
Mar Baltico Seebär
Mar Giallo (Cina) Meteotsunami
Mar Adriatico (Italia) Meteotsunami
Sicilia (Italia) Marrobbio
Mar Egeo Meteotsunami
Canale della Manica Meteotsunami
Grandi Laghi Americani Meteotsunami
Coste Atlantiche (N/O) Meteotsunami
Coste Argentine Meteotsunami
Coste Nuova Zelanda Meteotsunami

Tabella 1– Meteotsunami nel mondo e nomi locali

Meteotsunami distruttivi recenti

Il luogo dove i meteotsunami sono più noti e studiati è Ciutadella, nell’isola di Minorca, nelle Baleari (Spagna) (Fontserè, 1934; Ramis and Jans`a, 1983; Tintorè et al., 1988; Monserrat et al., 1991a; Gomis et al., 1993; Garcies et al., 1996; Rabinovich and Monserrat, 1996, 1998; Marcos et al., 2004 e altri autori). La configurazione di questo tratto costiero e la baia, riportati in figura 4, rappresentano un laboratorio naturale per tale tipo di fenomeno, poiché sono presenti tutti i tipi di risonanza citati pocanzi. La baia è lunga 1 km e larga 100 m con una profondità di 5 m circa.

Figura 4 – Isole Baleari in Spagna, in evidenza l’imbocco e la baia della Ciutadella (TG) (S. Monserrat et. al. 2006)

Il 15 giugno 2006 a Ciutadella una forte perturbazione atmosferica che si spostò con direzione E-W (la stessa in cui è allungata la baia) diede luogo ad un “Rissaga” molto violento che provocò ingenti danni all’interno della baia, stimati in 10 milioni di euro (S. Monserrat et. al. 2006). Analogamente a quanto visto per gli Tsunami ordinari, l’evento di “Rissaga” venne preceduto da un ritiro delle acque che lasciò il porto praticamente a secco, l’altezza della violenta onda di ritorno fu stimata in almeno 4 m (S. Monserrat et. al. 2006 – figura 5). Eventi analoghi si sono verificati anche nel 1984, nel 1989 e nel 1998.

Figura 5 – Evento di “Rissaga” del 15 giugno 2006 al porto di Ciutadella (a) Ritiro delle acque con diverse imbarcazioni adagiate sul fondodel porto prosciugato. (b) Pochi minuti si assiste all’arrivo della violenta onda di circa 5 m. (c) e (d) imbarcazioni alla deriva (40 unità), parzialmente affondate che danneggiano anche le strutture presenti e coinvolte nell’evento (S. Monserrat et. al. 2006) (https://www.youtube.com/watch?v=I1nL548dp84).

Ad oggi l’ultimo Meteotsunami accertato, di cui si ha notizia, risale al 27 giugno 2011. Esso si verificò tra il canale della manica e l’Inghilterra, in particolare lungo la costa tra Penzance e Portsmouth, circa 200 km di litorale. Dopo un breve ritiro, il mare torna sulla costa, ma non con grande violenza e con altezze non superiori al metro comunque ben osservabile dalla popolazione e dalle autorità locali. Il fenomeno ha causato solo lievi danni alle imbarcazioni ormeggiate e danni marginali alle strutture antropiche presenti lungo tale tratto di costa. Fortunatamente, il fenomeno non si è verificato in associazione a maree di grandi dimensioni diversamente avrebbe potuto provocare conseguenze più gravi.

Meteotsunami recenti in Italia

Nel Mar Adriatico i Meteotsunami si esplicano con una certa “regolarità” e violenza. In particolare sulla costa dalmata, in Croazia in cui il fenomeno è ben noto e studiato (Hodžić, 1979/1980; Orlić, 1980; Vilibić et al., 2004, 2005).

Nel 1978 nella baia di Vela Luka sull’isola di korćula (Croazia – Medio Adriatico) si verificò un evento di ondazione eccezionale con onde alte fino a 6 m che interessarono anche le coste italiane da Giulianova a Bari, sia pure con un’intensità decisamente minore (Hodžić, 1979/1980).

Il Meteotsunami in Crozia causò il severo danneggiamento delle strutture portuali e delle imbarcazioni ormeggiate lungo i pontili, quasi del tutto affondate. Numerose aree in prossimità della costa vennero inondate: complessi residenziali e infrastrutture (figura 6).

Figura 6 –  Foto in località “Vela Luka Bay” (Croazia) del 21 giugno 1978 (S. Monserrat et. al. 2006)

Il 27 giugno 2003 invece tocca a Stari Grad e Mali Ston (figura 7), due cittadine dalmate poste alla fine di una baia allungata in direzione NordOvest-SudEst, con onde che raggiungono i 3 metri di altezza: si segnalano danni a diversi negozi ed infrastrutture sul litorale. Il 22 agosto 2007 analogo fenomeno si registra a Siroka Bay, sull’isola di Ist, con onde di 4 metri e numerosi danni, sopratutto alle imbarcazioni ormeggiate: da segnalare che anche in questo evento il mare dapprima si ritirò, lasciando praticamente asciutto il porto. Il 15 agosto 2008, in piena stagione turistica, a Mali Losinj, con onde alte fino a 2 metri. Infine l’ultimo episodio registrato è del 19 febbraio 2010, ancora a Stari Grad, viene allagato il viale a mare, con alcune auto e container trascinati dalla furia delle acque. Dunque il litorale della Dalmazia sembra particolarmente soggetto a questi fenomeni che, se violenti come nel 1978, possono coinvolgere anche le coste italiane del settore medio e nord Adriatico, sia pure in maniera più contenuta.

Figura 7 – Rappresentazione del tratto costiero est Adriatico ed in particolare le baie di “Stari Grad” e “Mali Ston bays” (Vilibić et al., 2004)

Il caso del Marrobbio in Sicilia

Il fenomeno del Meteotsunami in Sicilia prende il nome di “Marrobbio” o “Marrùbbio” (dal dialetto trapanese) e interessa tutto il settore costiero a sud ovest della Sicilia, in particolare nella zona portuale di Mazara del Vallo (Tp). Quest’ultima, associata al fiume Mazzaro, possiede un alto “fattore Q” e dunque si innescano i complessi fattori di risonanza che permettono all’onda di crescere in altezza. Il fronte d’onda cosi generato è in grado di risalire il corso d’acqua verso l’entroterra, tale fenomeno prende il nome di “Effetto Mascaretto” o “Mascaret” (termine inglese – figura 8 e 9). Questo è proprio il caso del litorale su cui è ubicata la cittadina siciliana, sede tra l’altro, di una della più importanti flotte di pescherecci italiane. Questo fenomeno può assumere considerevoli proporzioni (sono stati registrati movimenti di almeno 1,50 m) soprattutto in primavera ed in autunno, mentre diviene più raro in estate.

Ormeggiate sulle sponde del tratto terminale del fiume Mazzaro vi sostano numerose imbarcazioni di piccola e media stazza che al verificarsi improvviso dell’evento in genere, subiscono numerosi danni. Inoltre entrambe le sponde del fiume vengono regolarmente invase dall’acqua provocando non pochi disaggi alla popolazione e più raramente danni alle infrastrutture presenti. L’ultimo evento di Marrobbio documentato si è verificato il 25 giugno 2014. Quest’evento, preceduto dal ritiro del mare per una distanza di diversi metri provocando solo lievi danni.

Figura 8 – Effetto Mascaretto sul fiume Màzaro a Mazzara del Vallo (Tp) (Video – https://www.youtube.com/watch?v=7jSY1yyIPlI)

 

Figura 9 – Imbarcazioni di piccola e media stazza ormeggiate sulle sponde del corso d’acqua, in evidenza un’onda di Marrobbio di piccola intensità ( Video – https://www.youtube.com/watch?v=nZ4mZ0x9saw)

 

 

 

Altre fonti Bibliografiche consultate:

Defant, 1961; Hibiya and Kajiura,1982; Orli´c, 1980; Rabinovich e Monserrat, 1996, 1998, Raichlen, 1966; Mei, 1992

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