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The mutual influence of biotic and abiotic components on the long-term ecomorphodynamic evolution of salt-marsh ecosystems
No full textSalt marshes are coastal ecosystems characterized by high biodiversity and rates of primary productivity,
providing fundamental ecosystem services. Salt-marsh ecosystems are important indicators of environmental
change as the dynamics are governed by interacting physical and biological processes, whose
intertwined feedbacks critically affect the evolution. Settling deposition of inorganic sediment allows the
platform to reach a threshold elevation for vegetation encroachment; the presence of vegetation then
intensifies rates of accretion, thus, enhancing the resilience of marshes to increasing rates of sea level rise
(SLR). The results from a two-dimensional numerical model, accounting for biotic and geomorphic processes,
show that different morphological evolutionary regimes are followed depending on marsh biological
processes. The average marsh elevation within the tidal frame decreases with increasing rates of SLR,
decreasing availability of sediment, and decreasing productivity of vegetation. The spatial variability in
platform elevations increases with increasing rates of SLR, increasing availability of sediment, and decreasing
productivity of vegetation. Supply-limited settings tend to develop uniform marsh surface elevations,
whereas supply-rich settings tend to develop patterns of sedimentation where large heterogeneities in
marsh surface elevations occur. The complexity observed in tidal geomorphological patterns is deemed to
arise from the mutual influence of biotic and abiotic components. The fate of tidal landforms and their
possible geomorphological restoration should, thus, be addressed through approaches which explicitly
incorporate bio-morphodynamic processes
Processi fisici e biologici che governano l'evoluzione ecomorfodinamica a lungo termine di sistemi di barena
No full textIn questa nota si analizza il ruolo esercitato dai processi di natura fisica e biologica
sull’evoluzione eco-geomorfologica a lungo termine di sistemi di barena. L’analisi è
condotta sulla base di un modello eco-morfodinamico bidimensionale semplificato
in grado di evidenziare il ruolo relativo e le interazioni tra componenti fisiche e
biologiche, nel quadro di una descrizione dell'evoluzione eco-geomorfologica
accoppiata del sistema. La deposizione di sedimento inorganico favorisce infatti
l’accrescimento verticale delle superfici intertidali al di sopra della quota
caratteristica per l’insediamento della vegetazione alofila. La crescita della
vegetazione, d’altra parte, intensifica i processi di accrescimento delle superfici di
barena aumentando la resilienza di questi ecosistemi di fronte agli effetti del
cambiamento climatico, come ad esempio l’incremento del tasso di innalzamento
del livello del medio mare relativo. I risultati del modello suggeriscono che la quota
media delle strutture di barena decresce all’aumentare del tasso di innalzamento
del medio mare, al diminuire della disponibilità di sedimento e della produzione di
suolo organico; la variabilità spaziale delle quote di barena, aumenta
all’aumentare del tasso di innalzamento del medio mare e della disponibilità di
sedimento, e al diminuire della produzione di suolo organico.
Le analisi suggeriscono che l’evoluzione eco-geomorfologica degli ambienti a
marea debba essere descritta utilizzando approcci modellistici in grado di tener
conto dell’interazione tra processi fisici e biologici
Evoluzione morfodinamica a lungo termine della sezione trasversale di canali a marea
No full textIn questa nota si presenta un modello matematico che permette di analizzare i processi che governano
l’evoluzione morfodinamica della sezione trasversale di canali a marea, a partire dalla loro incisione iniziale
su una superficie di bassofondale fino allo sviluppo nella loro fase di “maturità” su di una superficie
di barena. I valori dello sforzo tangenziale al fondo calcolati con il modello permettono di determinare i
tassi di erosione e di deposizione inorganica per sedimenti coesivi. Il modello permette di tener conto
dell’eventuale crescita della vegetazione sulla superficie di barena, e dei suoi effetti sulla resistenza al
moto e sui tassi di sedimentazione. I risultati mostrano che forti gradienti temporali delle portate geomorfologicamente
significative portano a variazioni temporali importanti della geometria della sezione. In
particolare, fino a che il livello medio della superficie non canalizzata adiacente al canale consente il manifestarsi
di portate rilevanti, il canale si allarga ed aumenta di profondità. Al contrario, non appena
l’elevazione della superficie di barena supera il livello medio del mare e il valore delle massime portate
fluenti diminuisce, il canale si interra e si restringe
Biomorphological modeling of tidal landscapes: the role of physical and biological processes in determining equilibrium states and transient dynamics
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