L'Aquila 2010 : quartiere Villa Gioia, Universita e museo, residenze temporanee, nuovi spazi per la cultura

Fin dai primi approcci alla città dell'Aquila, quando ancora non la conoscevamo e attraverso libri e articoli in rete cercavamo di capire la sua storia e la sua identità, abbiamo riconosciuto chiaramente quanto fosse importante la sua università. Le testimonianze precedenti il sisma parlavano di una città universitaria con quasi 30000 iscritti in continua crescita, viva e attiva, una città giovane; quelle posteriori il 6 aprile 2009 invece erano le richieste di aiuto da parte di docenti e fuorisede che si rifiutavano di abbandonare quello che per loro era diventato un importante punto di riferimento per la loro vita e la loro formazione. Forse anche perchè noi stesse studentesse, abbiamo fin da subito sentito il dovere di occuparci di questo angoscioso problema, da un lato per essere solidali verso i nostri sfortunati colleghi, dall'altro per non permettere un ulteriore abbandono dell'ateneo aquilano da parte di altri studenti. Lo slogan apparso sui cartelloni di alcuni studenti aquilani durante una manifestazione fatta per sensibilizzare la popolazione sulla loro situazione palesa il loro attaccamento alla città e la loro volontà di continuare a farne parte e partecipare alla sua ricostruzione: "Noi siamo il cuore de L'Aquila". L’Università dell’Aquila vuole tornare nel centro storico. A confermare questa volontà, più volte espressa, c’è l’acquisizione della vecchia struttura dell’ospedale San Salvatore nei pressi della Fontana Luminosa, dove verrà realizzato il nuovo polo umanistico. La nuova sede di Lettere e filosofia, situata nella parte più nuova dell’ex complesso ospedaliero sarà aperta per il prossimo anno accademico e nell'ultima porzione di struttura acquistata si insedierà anche la facoltà di Scienze della formazione. “L’Università deve tornare nel centro storico - ha affermato il rettore Ferdinando di Orio nella conferenza stampa di presentazione dell’iniziativa - perché deve tornare a rappresentare ciò che L’Aquila è, ovvero una città universitaria”. Da qui un percorso di studio che partendo dalla storia della città e della sua università ci ha portato fino alla scelta dell'area, secondo noi la più adatta ad ospitare servizi per gli studenti universitari e permettere un tempestivo approccio al problema. Un'area che si è rivelata piena di potenzialità e per noi possibile punto di riferimento per la rinascita del centro storico aquilano. Dagli studi preliminari svolti è infatti emerso che l'area di progetto è attualmente poco sfruttata benchè la sua posizione sia assolutamente favorevole. Importante è per esempio la vicinanza alla stazione ferroviaria, usata da studenti fuori sede soprattutto della conca aquilana, professori e ospiti che devono raggiungere la città. Il piazzale della stazione ferroviaria, assieme alla via XX Settembre sono poi importanti fermate del servizio urbano ed extraurbano pubblico che collegano l'area con l'università, l'ospedale, e l'autostazione di Collemaggio. Altrettanto rilevante è parsa la prossimità dell'area al centro storico ed il fatto che si presenti agibile nella quasi sua totalità il che permette di poter pensare ad un intervento di ricostruzione tempestivo. Oltre alle mura storiche, la zona di progetto si trova nelle immediate vicinanze di altre due importanti emergenze: la Fontana delle 99 cannelle, uno dei più importanti e più significativi monumenti dell’Aquila e l'edificio dell'ex-mattatoio, struttura di archeologia industriale nella quale il Comune ha scelto di localizzare temporaneamente il Museo Nazionale d'Abruzzo. Attraverso la realizzazione di questo importante spazio espositivo insieme con il restauro della Fontana delle novantanove Cannelle e della Porta Rivera a cura del FAI, sarà possibile ripristinare un polo di attrazione culturale e monumentale. L’operazione assume inoltre un valore simbolico, poiché viene effettuato in un luogo di primaria importanza, legato all’origine stessa della città, che farà da battistrada per la riappropriazione del centro storico. Noi ci affianchiamo quindi a questo importante intervento e alle ultime direttive segnalate dal Comune e dall'Ateneo che dimostrano la loro volontà di riappropriarsi del centro storico, localizzando nell'area i servizi che dopo il sisma risultano necessari affinché gli studenti possano continuare i loro studi nella città e andando a potenziare il sistema museale già presente per creare un importante polo didattico e culturale.

Valutazione degli stock di alici (Engraulis encrasicolus) e sardine (Sardina pilchardus) con metodi di dinamica di popolazione

Il presente studio si occupa di indagare lo stato delle popolazioni di alici, Engraulis encrasicolus, e sardine, Sardina pilchardus, presenti nel Mar Adriatico Centrale e Settentrionale attraverso l’utilizzo di metodi di dinamica di popolazione. L’attenzione per queste specie è dovuta alla loro importanza commerciale; sono, infatti, specie “target” della flotta peschereccia italiana, in particolare nell’area adriatica. I metodi di dinamica di popolazione sono uno degli aspetti più importanti delle scienze della pesca. Attraverso lo stock assessment si possono acquisire informazioni sull’abbondanza in mare delle risorse nel tempo e nello spazio, nonché sulla mortalità dovuta all’attività di pesca, che sono di primaria importanza per l’adozione di misure gestionali. I metodi di dinamica di popolazione esaminati e confrontati in questa tesi sono stati due: Virtual Population Analysis (VPA) e Integrated Catch-at-Age Analysis (ICA). Prima, però, è stato necessario esaminare le modalità con cui ottenere i dati di “input”, quali: tassi di crescita delle specie, mortalità naturale, sforzo di pesca, dati di cattura. Infine, è stato possibile ricostruire nel tempo la storia dello stock in questione e il suo stato attuale, dando indicazioni per lo sfruttamento futuro in un’ottica di conservazione dello stock stesso. Attraverso la determinazione della curva di crescita si sono potuti ottenere i parametri di crescita delle specie in esame, necessari per definire i tassi di mortalità naturale. L’abbondanza di questi stock è stata valutata con i programmi Age Length Key (ALK) e Iterative Age Length Key (IALK). Nei programmi di stock assessment utilizzati si è preferito utilizzare la stima di abbondanza calcolata con il primo metodo, in quanto più rappresentativo dello stock in esame. Un parametro di fondamentale importanza e di difficile stima è la mortalità; in particolare, in questo studio ci siamo occupati di determinare la mortalità naturale. Questa è stata determinata utilizzando due programmi: ProdBiom (Abella et al., 1998) e il sistema ideato da Gislason et al. (2008). Nonostante l’approccio conservativo suggerisca l’utilizzo dei valori ricavati da ProdBiom, in quanto più bassi, si è preferito utilizzare i tassi di mortalità naturale ricavati dalla seconda procedura. Questa preferenza è stata determinata dal fatto che il programma ProdBiom consegna indici di mortalità naturale troppo bassi, se confrontati con quelli presentati in letteratura per le specie in esame. Inoltre, benché nessuno dei due programmi sia stato costruito appositamente per le specie pelagiche, è comunque preferibile la metodologia ideata da Gislason et al. (2008), in quanto ottenuta da un esame di 367 pubblicazioni, in alcune delle quali erano presenti dati per queste specie. Per quanto riguarda i dati di cattura utilizzati in questo lavoro per il calcolo della Catch Per Unit Effort (CPUE, cioè le catture per unità di sforzo), si sono utilizzati quelli della marineria di Porto Garibaldi, in quanto questa vanta una lunga serie temporale di dati, dal 1975 ad oggi. Inoltre, in questa marineria si è sempre pescato senza imposizione di quote e con quantitativi elevati. Determinati questi dati è stato possibile applicare i programmi di valutazione degli stock ittici: VPA e ICA. L’ICA risulta essere più attendibile, soprattutto per gli anni recenti, in quanto prevede un periodo nel quale la selettività è mantenuta costante, riducendo i calcoli da fare e, di conseguenza, diminuendo gli errori. In particolare, l’ICA effettua i suoi calcoli considerando che i dati di cattura e gli indici di “tuning” possono contenere degli errori. Nonostante le varie differenze dei programmi e le loro caratteristiche, entrambi concordano sullo stato degli stock in mare. Per quanto riguarda l’alice, lo stock di questa specie nel Mar Adriatico Settentrionale e Centrale, altamente sfruttato in passato, oggi risulta moderatamente sfruttato in quanto il livello di sfruttamento viene ottenuto con un basso livello di sforzo di pesca. Si raccomanda, comunque, di non incrementare lo sforzo di pesca, in modo da non determinare nuove drastiche diminuzioni dello stock con pesanti conseguenze per l’attività di pesca. Le sardine, invece, presentano un trend diverso: dalla metà degli anni ottanta lo stock di Sardina pilchardus ha conosciuto un continuo e progressivo declino, che solo nell’ultimo decennio mostra un’inversione di tendenza. Questo, però, non deve incoraggiare ad aumentare lo pressione di pesca, anzi bisogna cercare di mantenere costante lo sforzo di pesca al livello attuale in modo da permettere il completo ristabilimento dello stock (le catture della flotta italiana sono, infatti, ancora relativamente basse). Questo lavoro, nonostante i vari aspetti da implementare (quali: il campionamento, le metodologie utilizzate, l’introduzione di aspetti non considerati, come ad es. gli scarti,… etc.) e le difficoltà incontrate nel suo svolgimento, ha fornito un contributo di approfondimento sugli spinosi aspetti della definizione del tasso di mortalità naturale, individuando una procedura più adatta per stimare questo parametro. Inoltre, ha presentato l’innovativo aspetto del confronto tra i programmi ICA e VPA, mostrando una buon accordo dei risultati ottenuti. E’ necessario, comunque, continuare ad approfondire questi aspetti per ottenere valutazioni sempre più precise e affidabili, per raggiungere una corretta gestione dell’attività di pesca e ai fini della preservazione degli stock stessi.

Tectonics and kinematics of curved mountain belts: examples from the Andes and the Alps

Curved mountain belts have always fascinated geologists and geophysicists because of their peculiar structural setting and geodynamic mechanisms of formation. The need of studying orogenic bends arises from the numerous questions to which geologists and geophysicists have tried to answer to during the last two decades, such as: what are the mechanisms governing orogenic bends formation? Why do they form? Do they develop in particular geological conditions? And if so, what are the most favorable conditions? What are their relationships with the deformational history of the belt? Why is the shape of arcuate orogens in many parts of the Earth so different? What are the factors controlling the shape of orogenic bends? Paleomagnetism demonstrated to be one of the most effective techniques in order to document the deformation of a curved belt through the determination of vertical axis rotations. In fact, the pattern of rotations within a curved belt can reveal the occurrence of a bending, and its timing. Nevertheless, paleomagnetic data alone are not sufficient to constrain the tectonic evolution of a curved belt. Usually, structural analysis integrates paleomagnetic data, in defining the kinematics of a belt through kinematic indicators on brittle fault planes (i.e., slickensides, mineral fibers growth, SC-structures). My research program has been focused on the study of curved mountain belts through paleomagnetism, in order to define their kinematics, timing, and mechanisms of formation. Structural analysis, performed only in some regions, supported and integrated paleomagnetic data. In particular, three arcuate orogenic systems have been investigated: the Western Alpine Arc (NW Italy), the Bolivian Orocline (Central Andes, NW Argentina), and the Patagonian Orocline (Tierra del Fuego, southern Argentina). The bending of the Western Alpine Arc has been investigated so far using different approaches, though few based on reliable paleomagnetic data. Results from our paleomagnetic study carried out in the Tertiary Piedmont Basin, located on top of Alpine nappes, indicate that the Western Alpine Arc is a primary bend that has been subsequently tightened by further ~50° during Aquitanian-Serravallian times (23-12 Ma). This mid-Miocene oroclinal bending, superimposing onto a pre-existing Eocene nonrotational arc, is the result of a composite geodynamic mechanism, where slab rollback, mantle flows, and rotating thrust emplacement are intimately linked. Relying on our paleomagnetic and structural evidence, the Bolivian Orocline can be considered as a progressive bend, whose formation has been driven by the along-strike gradient of crustal shortening. The documented clockwise rotations up to 45° are compatible with a secondary-bending type mechanism occurring after Eocene-Oligocene times (30-40 Ma), and their nature is probably related to the widespread shearing taking place between zones of differential shortening. Since ~15 Ma ago, the activity of N-S left-lateral strike-slip faults in the Eastern Cordillera at the border with the Altiplano-Puna plateau induced up to ~40° counterclockwise rotations along the fault zone, locally annulling the regional clockwise rotation. We proposed that mid-Miocene strike-slip activity developed in response of a compressive stress (related to body forces) at the plateau margins, caused by the progressive lateral (southward) growth of the Altiplano-Puna plateau, laterally spreading from the overthickened crustal region of the salient apex. The growth of plateaux by lateral spreading seems to be a mechanism common to other major plateaux in the Earth (i.e., Tibetan plateau). Results from the Patagonian Orocline represent the first reliable constraint to the timing of bending in the southern tip of South America. They indicate that the Patagonian Orocline did not undergo any significant rotation since early Eocene times (~50 Ma), implying that it may be considered either a primary bend, or an orocline formed during the late Cretaceous-early Eocene deformation phase. This result has important implications on the opening of the Drake Passage at ~32 Ma, since it is definitely not related to the formation of the Patagonian orocline, but the sole consequence of the Scotia plate spreading. Finally, relying on the results and implications from the study of the Western Alpine Arc, the Bolivian Orocline, and the Patagonian Orocline, general conclusions on curved mountain belt formation have been inferred.

Crustal heterogeneities and complexities of fault processes

In this work we study the relation between crustal heterogeneities and complexities in fault processes. The first kind of heterogeneity considered involves the concept of asperity. The presence of an asperity in the hypocentral region of the M = 6.5 earthquake of June 17-th, 2000 in the South Iceland Seismic Zone was invoked to explain the change of seismicity pattern before and after the mainshock: in particular, the spatial distribution of foreshock epicentres trends NW while the strike of the main fault is N 7◦ E and aftershocks trend accordingly; the foreshock depths were typically deeper than average aftershock depths. A model is devised which simulates the presence of an asperity in terms of a spherical inclusion, within a softer elastic medium in a transform domain with a deviatoric stress field imposed at remote distances (compressive NE − SW, tensile NW − SE). An isotropic compressive stress component is induced outside the asperity, in the direction of the compressive stress axis, and a tensile component in the direction of the tensile axis; as a consequence, fluid flow is inhibited in the compressive quadrants while it is favoured in tensile quadrants. Within the asperity the isotropic stress vanishes but the deviatoric stress increases substantially, without any significant change in the principal stress directions. Hydrofracture processes in the tensile quadrants and viscoelastic relaxation at depth may contribute to lower the effective rigidity of the medium surrounding the asperity. According to the present model, foreshocks may be interpreted as induced, close to the brittle-ductile transition, by high pressure fluids migrating upwards within the tensile quadrants; this process increases the deviatoric stress within the asperity which eventually fails, becoming the hypocenter of the mainshock, on the optimally oriented fault plane. In the second part of our work we study the complexities induced in fault processes by the layered structure of the crust. In the first model proposed we study the case in which fault bending takes place in a shallow layer. The problem can be addressed in terms of a deep vertical planar crack, interacting with a shallower inclined planar crack. An asymptotic study of the singular behaviour of the dislocation density at the interface reveals that the density distribution has an algebraic singularity at the interface of degree ω between -1 and 0, depending on the dip angle of the upper crack section and on the rigidity contrast between the two media. From the welded boundary condition at the interface between medium 1 and 2, a stress drop discontinuity condition is obtained which can be fulfilled if the stress drop in the upper medium is lower than required for a planar trough-going surface: as a corollary, a vertically dipping strike-slip fault at depth may cross the interface with a sedimentary layer, provided that the shallower section is suitably inclined (fault "refraction"); this results has important implications for our understanding of the complexity of the fault system in the SISZ; in particular, we may understand the observed offset of secondary surface fractures with respect to the strike direction of the seismic fault. The results of this model also suggest that further fractures can develop in the opposite quadrant and so a second model describing fault branching in the upper layer is proposed. As the previous model, this model can be applied only when the stress drop in the shallow layer is lower than the value prescribed for a vertical planar crack surface. Alternative solutions must be considered if the stress drop in the upper layer is higher than in the other layer, which may be the case when anelastic processes relax deviatoric stress in layer 2. In such a case one through-going crack cannot fulfil the welded boundary conditions and unwelding of the interface may take place. We have solved this problem within the theory of fracture mechanics, employing the boundary element method. The fault terminates against the interface in a T-shaped configuration, whose segments interact among each other: the lateral extent of the unwelded surface can be computed in terms of the main fault parameters and the stress field resulting in the shallower layer can be modelled. A wide stripe of high and nearly uniform shear stress develops above the unwelded surface, whose width is controlled by the lateral extension of unwelding. Secondary shear fractures may then open within this stripe, according to the Coulomb failure criterion, and the depth of open fractures opening in mixed mode may be computed and compared with the well studied fault complexities observed in the field. In absence of the T-shaped decollement structure, stress concentration above the seismic fault would be difficult to reconcile with observations, being much higher and narrower.

Maremoti in bacini limitati

The work of my thesis is focused on the impact of tsunami waves in limited basins. By limited basins I mean here those basins capable of modifying significantly the tsunami signal with respect to the surrounding open sea. Based on this definition, we consider limited basins not only harbours but also straits, channels, seamounts and oceanic shelves. I have considered two different examples, one dealing with the Seychelles Island platform in the Indian Ocean, the second focussing on the Messina Strait and the harbour of the Messina city itself (Italy). The Seychelles platform is differentiated at bathymetric level from the surrounding ocean, with rapid changes from 2 km to 70 meters over short horizontal distances. The study of the platform response to the tsunami propagation is based on the simulation of the mega-event occurred on 26 December 2004. Based on a hypothesis for the earthquake causative fault, the ensuing tsunami has been numerically simulated. I analysed synthetic tide gauge records at several virtual tide gauges aligned along the direction going from the source to the platform. A substantial uniformity of tsunami signals in all calculated open ocean tide-gauge records is observed, while the signals calculated in two points of the Seychelles platform show different features both in terms of amplitude and period of the perturbation. To better understand the content in frequency of different calculated marigrams, a spectral analysis was carried out. In particular the ratio between the calculated tide-gauge records spectrum on the platform and the average tide-gauge records in the open ocean was considered. The main result is that, while in the average spectrum in the open ocean the fundamental peak is related to the source, the platform introduces further peaks linked both to the bathymetric configuration and to coastal geometry. The Messina Strait represents an interesting case because it consists in a sort of a channel open both in the north and in the south and furthermore contains the limited basin of the Messina harbour. In this case the study has been carried out in a different way with respect to the Seychelles case. The basin was forced along a boundary of the computational domain with sinusoidal functions having different periods within the typical tsunami frequencies. The tsunami has been simulated numerically and in particular the tide-gauge records were calculated for every forcing function in different points both externally and internally of the channel and of the Messina harbour. Apart from the tide-gauge records in the source region that almost immediately reach stationarity, all the computed signals in the channel and in the Messina harbour present a transient variable amplitude followed by a stationary part. Based exclusively on this last part, I calculated the amplification curves for each site. I found that the maximum amplification is obtained for forcing periods of approximately 10 minutes.

Claterna Civitas Romana : Narrazione di una città sull'Aemilia

L’arteria principale dell’antica Regio VIII si è dimostrata l’elemento cardine per la fondazione delle città in epoca romana. Le città che nascono sulla via Emilia entrano in un rapporto di simbiosi e di dipendenza con la strada antica, tanto che quest’ultima diventa l’asse generatore di tutta la forma urbis. Questo tracciato generatore è rimasto immutato se non per alcune sporadiche eccezioni e si è consolidato, nella sua forma e funzione, andando a creare così un’integrazione perfetta con l’imago urbis. Anche la città di Claterna deve la sua fondazione alla presenza di questo importante segno, tracciato nel 187 a.C.; un segno che nasce da un’astrazione e dal possesso dell’idea di linea retta da parte dei romani, il cui compito è dare ordine allo spazio che consideravano un caos, e come tale doveva essere organizzato in maniera geometrica e razionale. La via Emilia diventa l’asse generatore della città, la quale segue appunto l’orientamento fornito dall’asse stesso che assume il ruolo di decumanus maximus per l’insediamento, e sulla quale si baserà la costruzione della centuriazione claternate. Il tracciato così forte e importante dal punto di vista funzionale assume però in contemporanea un ruolo di divisione della civitas, in quanto va a separare in maniera netta la zona sud da quella nord. Questa situazione è maggiormente percepibile oggi rispetto al passato, vista la situazione di incolto che prevale sull’area. L’area di progetto risulta infatti tagliata dalla strada statale ed è di conseguenza interessata da problematiche di traffico veicolare anche pesante; tale situazione di attraversamento veloce non permette al viaggiatore di cogliere una lettura completa e unitaria di quello che era l’antico insediamento romano. Inoltre la quota di campagna, che racchiude il layer archeologico, è più bassa rispetto alla quota di percorrenza della strada e non essendoci alcun elemento visivo che possa richiamare l’attenzione di chi percorre questo tratto di via Emilia, l’area d’interesse rimane completamente nascosta e inserita nel contesto paesaggistico. Il paesaggio diventa l’unico immediato protagonista in questo frangente di via Emilia; qui è diverso da molte altre situazioni in cui l’abitato si accosta alla strada, o ancora da quando la strada antica, e ciò si verifica nei maggiori centri urbani, viene ad essere inglobata nel reticolo cittadino fatto di strade ed edifici e con esso si va a confondere ed integrare. Infatti nella porzione compresa tra il comune di Osteria Grande e la frazione di Maggio, ci si trova di fronte ad un vero e proprio spaccato della conformazione geomorfologica del territorio che interessa tutta la regione Emilia Romagna: rivolgendosi verso sud, lo sguardo è catturato dalla presenza della catena appenninica, dove si intravede il grande Parco dei Gessi, che si abbassa dolcemente fino a formare le colline. I lievi pendii si vanno a congiungere con la bassa pianura che si scontra con il segno della via Emilia, ma al di là della quale, verso nord, continua come una distesa senza limite fino all’orizzonte, per andare poi a sfumare nel mare Adriatico. Questi due aspetti, la non percepibilità della città romana nascosta nella terra e la forte presenza del paesaggio che si staglia sul cielo, entrano in contrasto proprio sulla base della loro capacità di manifestarsi all’occhio di chi sta percorrendo la via Emilia: la città romana è composta da un disegno di tracce al livello della terra; il paesaggio circostante invece diventa una vera e propria quinta scenica che non ha però oggetti da poter esporre in quanto sono sepolti e non sono ancora stati adeguatamente valorizzati. Tutte le città, da Rimini a Piacenza, che hanno continuato ad esistere, si sono trasformate fortemente prima in epoca medievale e poi rinascimentale tanto che il layer archeologico romano si è quasi completamente cancellato. La situazione di Claterna è completamente diversa. La città romana è stata mano a mano abbandonata alla fine del IV secolo fino a diventare una delle “semirutarum urbium cadavera” che, insieme a Bononia, Mutina, Regium e Brixillum fino a Placentia, Sant’Ambrogio ha descritto nella sua Epistola all’amico Faustino. Ciò mostra molto chiaramente quale fosse la situazione di tali città in età tardo-antica e in che situazione di degrado e abbandono fossero investite. Mentre alcune di queste importanti urbes riuscirono a risollevare le loro sorti, Claterna non fu più interessata dalla presenza di centri abitati, e ciò è dovuto probabilmente al trasferimento degli occupanti in centri e zone più sicure. Di conseguenza non si è verificato qui quello che è successo nei più importanti centri emiliano-romagnoli. Le successive fasi di sviluppo e di ampliamento di città come Bologna e Piacenza sono andate ad attaccare in maniera irrecuperabile il layer archeologico di epoca romana tanto da rendere lacunosa la conoscenza della forma urbis e delle sue più importanti caratteristiche. A Claterna invece lo strato archeologico romano è rimasto congelato nel tempo e non ha subito danni contingenti come nelle città sopra citate, in quanto il suolo appunto non è stato più interessato da fenomeni di inurbamento, di edificazione e di grandi trasformazioni urbane. Ciò ha garantito che i resti archeologici non venissero distrutti e quindi si sono mantenuti e conservati all’interno della terra che li ha protetti nel corso dei secoli dalla mano dell’uomo. Solo in alcune porzioni sono stati rovinati a causa degli strumenti agricoli che hanno lavorato la terra nell’ultimo secolo andando ad asportare del materiale che è stato quindi riportato alla luce. E’ stata proprio questa serie di ritrovamenti superficiali e fortunati a far intuire la presenza di resti archeologici, e che di conseguenza ha portato ad effettuare delle verifiche archeologiche con sondaggi che si sono concluse con esiti positivi e hanno permesso la collocazione di un vincolo archeologico come tutela dell’area in oggetto. L’area di progetto non è quindi stata contaminata dall’opera dell’uomo e ciò ha garantito probabilmente, secondo le indagini degli archeologi che lavorano presso il sito di Claterna, un buono stato di conservazione per gran parte dell’insediamento urbano e non solo di alcune porzioni minori di città o di abitazioni di epoca romana. Tutto questo attribuisce al sito una grande potenzialità visto che i casi di ritrovamenti archeologici così ampi e ben conservati sono molto limitati, quasi unici. Si tratterebbe quindi di riportare alla luce, in una prospettiva futura, un intero impianto urbano di epoca romana in buono stato di conservazione, di restituire un sapere che è rimasto nascosto e intaccato per secoli e di cui non si hanno che altre limitatissime testimonianze.

3D probability tomography: theoretical developments and applications to high-resolution geophysical prospecting

The theory of the 3D multipole probability tomography method (3D GPT) to image source poles, dipoles, quadrupoles and octopoles, of a geophysical vector or scalar field dataset is developed. A geophysical dataset is assumed to be the response of an aggregation of poles, dipoles, quadrupoles and octopoles. These physical sources are used to reconstruct without a priori assumptions the most probable position and shape of the true geophysical buried sources, by determining the location of their centres and critical points of their boundaries, as corners, wedges and vertices. This theory, then, is adapted to the geoelectrical, gravity and self potential methods. A few synthetic examples using simple geometries and three field examples are discussed in order to demonstrate the notably enhanced resolution power of the new approach. At first, the application to a field example related to a dipole–dipole geoelectrical survey carried out in the archaeological park of Pompei is presented. The survey was finalised to recognize remains of the ancient Roman urban network including roads, squares and buildings, which were buried under the thick pyroclastic cover fallen during the 79 AD Vesuvius eruption. The revealed anomaly structures are ascribed to wellpreserved remnants of some aligned walls of Roman edifices, buried and partially destroyed by the 79 AD Vesuvius pyroclastic fall. Then, a field example related to a gravity survey carried out in the volcanic area of Mount Etna (Sicily, Italy) is presented, aimed at imaging as accurately as possible the differential mass density structure within the first few km of depth inside the volcanic apparatus. An assemblage of vertical prismatic blocks appears to be the most probable gravity model of the Etna apparatus within the first 5 km of depth below sea level. Finally, an experimental SP dataset collected in the Mt. Somma-Vesuvius volcanic district (Naples, Italy) is elaborated in order to define location and shape of the sources of two SP anomalies of opposite sign detected in the northwestern sector of the surveyed area. The modelled sources are interpreted as the polarization state induced by an intense hydrothermal convective flow mechanism within the volcanic apparatus, from the free surface down to about 3 km of depth b.s.l..

Study of the circulation processes in the northern Adriatic sea - coastal area and Venice lagoon inlets

This work is a detailed study of hydrodynamic processes in a defined area, the littoral in front of the Venice Lagoon and its inlets, which are complex morphological areas of interconnection. A finite element hydrodynamic model of the Venice Lagoon and the Adriatic Sea has been developed in order to study the coastal current patterns and the exchanges at the inlets of the Venice Lagoon. This is the first work in this area that tries to model the interaction dynamics, running together a model for the lagoon and the Adriatic Sea. First the barotropic processes near the inlets of the Venice Lagoon have been studied. Data from more than ten tide gauges displaced in the Adriatic Sea have been used in the calibration of the simulated water levels. To validate the model results, empirical flux data measured by ADCP probes installed inside the inlets of Lido and Malamocco have been used and the exchanges through the three inlets of the Venice Lagoon have been analyzed. The comparison between modelled and measured fluxes at the inlets outlined the efficiency of the model to reproduce both tide and wind induced water exchanges between the sea and the lagoon. As a second step, also small scale processes around the inlets that connect the Venice lagoon with the Northern Adriatic Sea have been investigated by means of 3D simulations. Maps of vorticity have been produced, considering the influence of tidal flows and wind stress in the area. A sensitivity analysis has been carried out to define the importance of the advection and of the baroclinic pressure gradients in the development of vortical processes seen along the littoral close to the inlets. Finally a comparison with real data measurements, surface velocity data from HF Radar near the Venice inlets, has been performed, which allows for a better understanding of the processes and their seasonal dynamics. The results outline the predominance of wind and tidal forcing in the coastal area. Wind forcing acts mainly on the mean coastal current inducing its detachment offshore during Sirocco events and an increase of littoral currents during Bora events. The Bora action is more homogeneous on the whole coastal area whereas the Sirocco strengthens its impact in the South, near Chioggia inlet. Tidal forcing at the inlets is mainly barotropic. The sensitivity analysis shows how advection is the main physical process responsible for the persistent vortical structures present along the littoral between the Venice Lagoon inlets. The comparison with measurements from HF Radar not only permitted a validation the model results, but also a description of different patterns in specific periods of the year. The success of the 2D and the 3D simulations on the reproduction both of the SSE, inside and outside the Venice Lagoon, of the tidal flow, through the lagoon inlets, and of the small scale phenomena, occurring along the littoral, indicates that the finite element approach is the most suitable tool for the investigation of coastal processes. For the first time, as shown by the flux modeling, the physical processes that drive the interaction between the two basins were reproduced.

Tecnologie appropriate per la gestione delle georisorse nei paesi in via di sviluppo e nei paesi dell'America Latina. Creazione di una metodologia multi criteria per la valutazione dei progetti di sviluppo umano

Benessere delle popolazioni, gestione sostenibile delle risorse, povertà e degrado ambientale sono dei concetti fortemente connessi in un mondo in cui il 20% della popolazione mondiale consuma più del 75% delle risorse naturali. Sin dal 1992 al Summit della Terra a Rio de Janeiro si è affermato il forte legame tra tutela dell’ambiente e riduzione della povertà, ed è anche stata riconosciuta l’importanza di un ecosistema sano per condurre una vita dignitosa, specialmente nelle zone rurali povere dell’Africa, dell’Asia e dell’America Latina. La natura infatti, soprattutto per le popolazioni rurali, rappresenta un bene quotidiano e prezioso, una forma essenziale per la sussistenza ed una fonte primaria di reddito. Accanto a questa constatazione vi è anche la consapevolezza che negli ultimi decenni gli ecosistemi naturali si stanno degradando ad un ritmo impressionate, senza precedenti nella storia della specie umana: consumiamo le risorse più velocemente di quanto la Terra sia capace di rigenerarle e di “metabolizzare” i nostri scarti. Allo stesso modo aumenta la povertà: attualmente ci sono 1,2 miliardi di persone che vivono con meno di un dollaro al giorno, mentre circa metà della popolazione mondiale sopravvive con meno di due dollari al giorno (UN). La connessione tra povertà ed ambiente non dipende solamente dalla scarsità di risorse che rende più difficili le condizioni di vita, ma anche dalla gestione delle stesse risorse naturali. Infatti in molti paesi o luoghi dove le risorse non sono carenti la popolazione più povera non vi ha accesso per motivi politici, economici e sociali. Inoltre se si paragona l’impronta ecologica con una misura riconosciuta dello “sviluppo umano”, l’Indice dello Sviluppo Umano (HDI) delle Nazioni Unite (Cfr. Cap 2), il rapporto dimostra chiaramente che ciò che noi accettiamo generalmente come “alto sviluppo” è molto lontano dal concetto di sviluppo sostenibile accettato universalmente, in quanto i paesi cosiddetti “sviluppati” sono quelli con una maggior impronta ecologica. Se allora lo “sviluppo” mette sotto pressione gli ecosistemi, dal cui benessere dipende direttamente il benessere dell’uomo, allora vuol dire che il concetto di “sviluppo” deve essere rivisitato, perché ha come conseguenza non il benessere del pianeta e delle popolazioni, ma il degrado ambientale e l’accrescimento delle disuguaglianze sociali. Quindi da una parte vi è la “società occidentale”, che promuove l’avanzamento della tecnologia e dell’industrializzazione per la crescita economica, spremendo un ecosistema sempre più stanco ed esausto al fine di ottenere dei benefici solo per una ristretta fetta della popolazione mondiale che segue un modello di vita consumistico degradando l’ambiente e sommergendolo di rifiuti; dall’altra parte ci sono le famiglie di contadini rurali, i “moradores” delle favelas o delle periferie delle grandi metropoli del Sud del Mondo, i senza terra, gli immigrati delle baraccopoli, i “waste pickers” delle periferie di Bombay che sopravvivono raccattando rifiuti, i profughi di guerre fatte per il controllo delle risorse, gli sfollati ambientali, gli eco-rifugiati, che vivono sotto la soglia di povertà, senza accesso alle risorse primarie per la sopravvivenza. La gestione sostenibile dell’ambiente, il produrre reddito dalla valorizzazione diretta dell’ecosistema e l’accesso alle risorse naturali sono tra gli strumenti più efficaci per migliorare le condizioni di vita degli individui, strumenti che possono anche garantire la distribuzione della ricchezza costruendo una società più equa, in quanto le merci ed i servizi dell’ecosistema fungono da beni per le comunità. La corretta gestione dell’ambiente e delle risorse quindi è di estrema importanza per la lotta alla povertà ed in questo caso il ruolo e la responsabilità dei tecnici ambientali è cruciale. Il lavoro di ricerca qui presentato, partendo dall’analisi del problema della gestione delle risorse naturali e dal suo stretto legame con la povertà, rivisitando il concetto tradizionale di “sviluppo” secondo i nuovi filoni di pensiero, vuole suggerire soluzioni e tecnologie per la gestione sostenibile delle risorse naturali che abbiano come obiettivo il benessere delle popolazioni più povere e degli ecosistemi, proponendo inoltre un metodo valutativo per la scelta delle alternative, soluzioni o tecnologie più adeguate al contesto di intervento. Dopo l’analisi dello “stato del Pianeta” (Capitolo 1) e delle risorse, sia a livello globale che a livello regionale, il secondo Capitolo prende in esame il concetto di povertà, di Paese in Via di Sviluppo (PVS), il concetto di “sviluppo sostenibile” e i nuovi filoni di pensiero: dalla teoria della Decrescita, al concetto di Sviluppo Umano. Dalla presa di coscienza dei reali fabbisogni umani, dall’analisi dello stato dell’ambiente, della povertà e delle sue diverse facce nei vari paesi, e dalla presa di coscienza del fallimento dell’economia della crescita (oggi visibile più che mai) si può comprendere che la soluzione per sconfiggere la povertà, il degrado dell’ambiente, e raggiungere lo sviluppo umano, non è il consumismo, la produzione, e nemmeno il trasferimento della tecnologia e l’industrializzazione; ma il “piccolo e bello” (F. Schumacher, 1982), ovvero gli stili di vita semplici, la tutela degli ecosistemi, e a livello tecnologico le “tecnologie appropriate”. Ed è proprio alle Tecnologie Appropriate a cui sono dedicati i Capitoli successivi (Capitolo 4 e Capitolo 5). Queste sono tecnologie semplici, a basso impatto ambientale, a basso costo, facilmente gestibili dalle comunità, tecnologie che permettono alle popolazioni più povere di avere accesso alle risorse naturali. Sono le tecnologie che meglio permettono, grazie alle loro caratteristiche, la tutela dei beni comuni naturali, quindi delle risorse e dell’ambiente, favorendo ed incentivando la partecipazione delle comunità locali e valorizzando i saperi tradizionali, grazie al coinvolgimento di tutti gli attori, al basso costo, alla sostenibilità ambientale, contribuendo all’affermazione dei diritti umani e alla salvaguardia dell’ambiente. Le Tecnologie Appropriate prese in esame sono quelle relative all’approvvigionamento idrico e alla depurazione dell’acqua tra cui: - la raccolta della nebbia, - metodi semplici per la perforazione di pozzi, - pompe a pedali e pompe manuali per l’approvvigionamento idrico, - la raccolta dell’acqua piovana, - il recupero delle sorgenti, - semplici metodi per la depurazione dell’acqua al punto d’uso (filtro in ceramica, filtro a sabbia, filtro in tessuto, disinfezione e distillazione solare). Il quinto Capitolo espone invece le Tecnolocie Appropriate per la gestione dei rifiuti nei PVS, in cui sono descritte: - soluzioni per la raccolta dei rifiuti nei PVS, - soluzioni per lo smaltimento dei rifiuti nei PVS, - semplici tecnologie per il riciclaggio dei rifiuti solidi. Il sesto Capitolo tratta tematiche riguardanti la Cooperazione Internazionale, la Cooperazione Decentrata e i progetti di Sviluppo Umano. Per progetti di sviluppo si intende, nell’ambito della Cooperazione, quei progetti che hanno come obiettivi la lotta alla povertà e il miglioramento delle condizioni di vita delle comunità beneficiarie dei PVS coinvolte nel progetto. All’interno dei progetti di cooperazione e di sviluppo umano gli interventi di tipo ambientale giocano un ruolo importante, visto che, come già detto, la povertà e il benessere delle popolazioni dipende dal benessere degli ecosistemi in cui vivono: favorire la tutela dell’ambiente, garantire l’accesso all’acqua potabile, la corretta gestione dei rifiuti e dei reflui nonché l’approvvigionamento energetico pulito sono aspetti necessari per permettere ad ogni individuo, soprattutto se vive in condizioni di “sviluppo”, di condurre una vita sana e produttiva. È importante quindi, negli interventi di sviluppo umano di carattere tecnico ed ambientale, scegliere soluzioni decentrate che prevedano l’adozione di Tecnologie Appropriate per contribuire a valorizzare l’ambiente e a tutelare la salute della comunità. I Capitoli 7 ed 8 prendono in esame i metodi per la valutazione degli interventi di sviluppo umano. Un altro aspetto fondamentale che rientra nel ruolo dei tecnici infatti è l’utilizzo di un corretto metodo valutativo per la scelta dei progetti possibili che tenga presente tutti gli aspetti, ovvero gli impatti sociali, ambientali, economici e che si cali bene alle realtà svantaggiate come quelle prese in considerazione in questo lavoro; un metodo cioè che consenta una valutazione specifica per i progetti di sviluppo umano e che possa permettere l’individuazione del progetto/intervento tecnologico e ambientale più appropriato ad ogni contesto specifico. Dall’analisi dei vari strumenti valutativi si è scelto di sviluppare un modello per la valutazione degli interventi di carattere ambientale nei progetti di Cooperazione Decentrata basato sull’Analisi Multi Criteria e sulla Analisi Gerarchica. L’oggetto di questa ricerca è stato quindi lo sviluppo di una metodologia, che tramite il supporto matematico e metodologico dell’Analisi Multi Criteria, permetta di valutare l’appropriatezza, la sostenibilità degli interventi di Sviluppo Umano di carattere ambientale, sviluppati all’interno di progetti di Cooperazione Internazionale e di Cooperazione Decentrata attraverso l’utilizzo di Tecnologie Appropriate. Nel Capitolo 9 viene proposta la metodologia, il modello di calcolo e i criteri su cui si basa la valutazione. I successivi capitoli (Capitolo 10 e Capitolo 11) sono invece dedicati alla sperimentazione della metodologia ai diversi casi studio: - “Progetto ambientale sulla gestione dei rifiuti presso i campi Profughi Saharawi”, Algeria, - “Programa 1 milhão de Cisternas, P1MC” e - “Programa Uma Terra e Duas Águas, P1+2”, Semi Arido brasiliano.

Semiotica del paesaggio: da paraergon a genere moderno

Alla luce della vasta letteratura storico-artistica sorta, negli ultimi anni, sul paesaggio dipinto, sulla sua storia e sui suoi protagonisti, sulla filiera delle influenze e sulle varie declinazioni stilistiche che lo caratterizzano, uno studio sulle Origini del genere all’alba della modernità può sembrare destinato, non tanto ad aggiungere nuove informazioni, quanto a sistematizzare quelle sinora emerse. Eppure, il problema del paesaggio come oggetto semiotico deve ancora essere chiarito. Gli storici dell’arte si sono sostanzialmente limitati a rimuovere la questione, dietro l’idea che i quadri della natura siano rappresentazioni votate alla massima trasparenza, dove ha luogo “una transizione diretta dai motivi al contenuto” (Panofsky 1939, p. 9). Questo studio recupera e fa riemergere la domanda sul senso della pittura di paesaggio. Il suo scopo è proporre un’analisi del paesaggio in quanto produzione discorsiva moderna. Tra XVI e XVII secolo, quando il genere nasce, questa produzione si manifesta in quattro diverse forme semiotiche: l’ornamento o paraergon (cap. II), la macchia cromatica (cap. III), l’assiologia orizzontale del dispositivo topologico (cap. IV) e il regime di visibilità del “vedere attraverso” (cap. V). La prima di queste forme appartiene alla continuità storica, e la sua analisi offre l’occasione di dimostrare che, anche in qualità di paraergon, il paesaggio non è mai l’abbellimento estetico di un contenuto invariante, ma interviene attivamente, e in vario modo, nella costruzione del senso dell’opera. Le altre forme marcano invece una forte discontinuità storica. In esse, il genere moderno si rivela un operatore di grandi trasformazioni, i cui significati emergono nell’opposizione con il paradigma artistico classico. Contro il predominio del disegno e della figuratività, proprio della tradizionale “concezione strumentale dell’arte” (Gombrich 1971), il paesaggio si attualizza come macchia cromatica, facendosi portavoce di un discorso moderno sul valore plastico della pittura. Contro la “tirannia del formato quadrangolare” (Burckhardt 1898), strumento della tradizionale concezione liturgica e celebrativa dell’arte, il paesaggio si distende su formati oblunghi orizzontali, articolando un discorso laico della pittura. Infine, attraverso la messa in cornice della visione, propria del regime di visibilità del “vedere attraverso” (Stoichita 1993), il paesaggio trasforma la contemplazione del mondo in contemplazione dell’immagine del mondo. Il dispositivo cognitivo che soggiace a questo tipo di messa in discorso fa del paesaggio il preludio (simbolico) alla nascita del sapere cartografico moderno, che farà della riduzione del mondo a sua immagine il fondamento del metodo di conoscenza scientifica della Terra.

Erosione e sollevamento nell'arco calabro-peloritano

The Calabrian-Peloritani arc represents key site to unravel evolution of surface processes on top of subducting lithosphere. During the Pleistocene, in fact the arc uplifted at rate of the order of about 1mm/yr, forming high-standing low-relief upland (figure 2). Our study is focused on the relationship between tectonic and land evolution in the Sila Massif, Messina strait and Peloritani Mts. Landforms reflect a competition between tectonic, climatic, and surficial processes. Many landscape evolution models that explore feedbacks between these competing processes, given steady forcing, predict a state of erosional equilibrium, where the rates of river incision and hillslope erosion balance rock uplift. It has been suggested that this may be the final constructive stage of orogenic systems. Assumptions of steady erosion and incision are used in the interpretation of exhumation and uplift rates from different geologic data, and in the formulation of fluvial incision and hillslope evolution models. In the Sila massif we carried out cosmogenic isotopes analysis on 24 samples of modern fluvial sediments to constrain long-term (~103 yr) erosion rate averaged on the catchment area. 35 longitudinal rivers profiles have been analyzed to study the tectonic signal on the landscape evolution. The rivers analyzed exhibit a wide variety of profile forms, diverging from equilibrium state form. Generally the river profiles show at least 2 and often 3 distinct concave-up knickpoint-bounded segments, characterized by different value of concavity and steepness indices. River profiles suggest three main stages of incision. The values of ks and θ in the lower segments evidence a decrease in river incision, due probably to increasing uplift rate. The cosmogenic erosion rates pointed out that old landscape upland is eroding slowly at ~0.1 mm/yr. In the contrary, the flanks of the massif is eroding faster with value from 0.4 to 0.5 mm/yr due to river incision and hillslope processes. Cosmogenic erosion rates mach linearly with steepness indices and with average hillslope gradient. In the Messina area the long term erosion rate from low-T thermochronometry are of the same order than millennium scale cosmogenic erosion rate (1-2 mm/yr). In this part of the chain the fast erosion is active since several million years, probably controlled by extensional tectonic regime. In the Peloritani Mts apatite fission-track and (U-Th)/He thermochronometry are applied to constraint the thermal history of the basement rock. Apatite fission-track ages range between 29.0±5.5 and 5.5±0.9 Ma while apatite (U-Th)/He ages vary from 19.4 to 1.0 Ma. Most of the AFT ages are younger than the overlying terrigenous sequence that in turn postdates the main orogenic phase. Through the coupling of the thermal modelling with the stratigraphic record, a Middle Miocene thermal event due to tectonic burial is unravel. This event affected a inner-intermediate portion of the Peloritani belt confined by young AFT data (<15 Ma) distribution. We interpret this thermal event as due to an out-of–sequence thrusting occurring in the inner portion of the belt. Young (U-Th)/He ages (c. 5 Ma) record a final exhumation stage with increasing rates of denudation since the Pliocene times due to postorogenic extensional tectonics and regional uplift. In the final chapter we change the spatial scale to insert digital topography analysis and field data within a geodynamic model that can explain surface evidence produced by subduction process.