Rifrazione e Diffrazione delle Onde alla Costa

Rifrazione delle onde

Lontano dalle coste le onde sono parallele fra loro, ma frequentemente oblique rispetto alla linea di riva. Quando si avvicinano alla spiaggia, si incurvano e tendono a disporsi parallelamente alla linea di riva: la parte più avanzata incontra per prima il fondale e il fronte d’onda rallenta. Successivamente la parte più arretrata incontra anch’essa il fondale… il rallentamento si propaga gradualmente lungo tutta l’onda. Il fronte, incurvandosi tende ad assumere una posizione parallela alla linea di riva.

Quali sono gli effetti della rifrazione?

Questa modificazione della direzione di propagazione delle onde è detta Rifrazione. Questa rifrazione in presenza di coste articolate, produce una concentrazione di energia in corrispondenza di promontori e una dissipazione di energia nelle baie in funzione della differente batimetria (convessità e concavità delle isobate). In corrispondenza dei promontori, le onde incontrano i bassi fondali prima che nelle baie adiacenti: esse vengono quindi rifratte e convergono verso le sporgenze della costa. L’energia del moto ondoso si concentra sui promontori che vengono intensamente erosi. Nelle baie invece le onde divergono disperdendo l’energia.

Trasporto litoraneo

Nella maggior parte dei casi, le onde arrivano oblique rispotto alla linea di riva per cui il flutto montante e la risacca induzono le particelle di sabbia a percorrere traiettorie zig-zag, detto anche trasporto litoraneo (Longshore drift).

La corrente lungo costa (Longshore current) è una corrente parallela alla costa che si origina per effetto della traslazione delle onde perché anche le particelle di acqua si muovono con traiettorie zig-zag.

Diffrazione delle onde

Per Diffrazione dell’onda si intende la modifica dell’onda originaria in onda circolare attraversando un varco con ampiezza minore della propria lunghezza. Si crea un’onda circolare che si propaga nella massa d’acqua retrostante, dissipando gradualmente la sua energia. Questo fenomeno si verifica tra isole barriera, ma anche nei varchi tra scogliere artificiali o in corrispondenza di moli portuali. Dietro a tali ostacoli si possono creare flussi sedimentari di direzione opposta a quelli indotti dall’onda originaria e che possono determinare anche l’insabbiamento. Infatti non avviene trasporto lungo riva del sedimento e la spiaggia retrostante raggiunge l’equilibrio.

Accumulo di materiali

I materiali trasportati si accumulano prevalentemente lungo le coste basse raggiungendo spessori maggiori dove si verificano fenomeni di lento abbassamento tettonico (spiagge lunghe e ampie, estese pianure costiere, barre di sabbia sommerse, isolotti sabbiosi, vaste piane tidali). Una spiaggia si allunga ulteriormente quando le correnti litoranee trasportano la sabbia verso la sua estremità sottoflutto: qui la sabbia si accumula e spesso forma una barra sommersa. Può infine emergere ed accrescersi diventando una barriera litorale (barrier Island), separata dalla costa da piane tidali o da lagune poco profonde. La Barrier Island può anche essere colonizzata dalla vegetazione che la rende più resistente all’attacco delle onde durante le tempeste.

Se ci sono cordoni sabbiosi, essi riducono il volume di mare in ingresso in una laguna. L’onda subisce diffrazione: all’ingresso del varco i fronti d’onda si espandono a ventaglio e l’energia viene dissipata. Si ha quindi deposizione dietro ai cordoni e lento insabbiamento. Nel tempo il cordone risulterà attaccato alla costa. E’ lo stesso principio per cui si formano i Tomboli. Per effetto della diffrazione delle onde su di un isolotto poco lontano da costa, viene a crearsi, dietro di esso, una zona d’ombra in cui prevale la deposizione. Col tempo questo tende ad essere colmato (eg. Circeo, l’Argentario). I cordoni literanei possono presentarsi come sottili lingue si sabbia che racchiudono all’interno una laguna, che pian piano poi tende ad insabbiarsi e divenire zona di spiaggia emersa.

Formazione di spit e isole barriera

Riguardo il trasporto litoraneo è interessante vedera la formazione degli Spit o frecce litoranee, che sono proprio degli accumuli sabbiosi dovuti a processi di diffrazione.

Quando le correnti sotto costa sono forti e prevalenti esse tendono a Rettilinearizzare la costa ridistribuendo i sedimenti. Gli Spit crescono all’apice, dove si ha deposizione di materiale. La loro formazione costituisce anche la base di una delle teorie sulla formazione delle isole barriera: se i cordoni o spit continuano a crescere fino a raggiungere l’altro lato della baia, possono racchiudere dietro di loro una laguna e creare un’isola barriera.