Descrizione del modulo "Evoluzione olocenica dei sistemi lagunari (TA.P02.028.005)"

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  • Descrizione del modulo "Evoluzione olocenica dei sistemi lagunari (TA.P02.028.005)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • • Mappatura della subsidenza e dell'intrusione salina per contribuire alla progettazione di interventi di mitigazione di rischi ambientali • Individuazione di aree a rischio desertificazione • Analisi e monitoraggio geologico-ambientale in siti sottomarini sottoposti a tutela ambientale (ZTB, SIC) • Mappatura della geodiversità • Trasferimento delle conoscenze dei processi di idro-geo-morfodinamica costiera per gestione e programmazione di interventi. • Contributo per lo studio dei fattori di rischio e criticità riguardo alle dinamiche evolutive delle morfologie sommerse ed emerse con particolare riferimento alle connessioni con cambiamenti climatici, subsidenza, eustatismo e opere antropiche • Cartografia geologica e geomorfologica a supporto della pianificazione territoriale e per la valutazione di impatto ambientale (VIA) e la valutazione ambientale strategica (VAS) • Elaborazioni cartografiche per ricostruzione paleoambientale e di antichi insediamenti a supporto della valutazione di rischio archeologico. • Monitoraggio ambientale tramite foraminiferi bentonici • Rapid mapping e change detedetection, con indagini in situ e da remoto, a supporto della gestione delle emergenze (literal)
Tematiche di ricerca
  • Evoluzione dei sistemi lagunari secondo una visione integrata che include la fascia litoranea emersa e sommersa, e il loro bacino scolante, attraverso un approccio multidisciplinare comprendente scienze di base e ricerche applicate. Particolare attenzione è riservata all'analisi del ruolo dell'assetto geologico-geomorfologico e delle attività antropiche nei processi idrogeologici e nella dinamica morfologica. Principali temi di ricerca: • Subsidenza naturale e antropogenica • Assetto geologico, architettura dei depositi quaternari e loro ruolo nel processo di subsidenza • Interazione tra acque sotterranee e superficiali, continentali e marine: intrusione salina ed efflussi dolci marini • Assetto geomorfologico e sue relazioni con i processi idrogeologici • Paleo-idrologia: evoluzione dei sistemi canalizzati inattivi e/o sepolti e loro relazione con i flussi sotterranei • Evoluzione delle morfologie lagunari e litoranee, analisi dei rapporti con le variazioni del livello marino, i cambiamenti climatici e le forzanti antropiche • Telerilevamento ottico e SAR in ambienti lagunari e costieri (analisi dati in situ e remoti per mappatura di parametri di qualità dell'acqua e del suolo) (literal)
Competenze
  • Le competenze scientifiche e tecniche spaziano dalla ricerca di base, geologica e geofisica, alle indagini finalizzate allo studio di processi idrogeologici a supporto d'interventi e piani di gestione dei sistemi lagunari-costieri. • Analisi delle componenti naturali ed indotte della subsidenza e relative sea level rise. • Idrogeologia: intrusione salina, efflussi continentali dal fondo marino, risorse strategiche d'acqua dolce. • Analisi geomorfologiche, geologiche, geoarcheologiche. • Rilevamento e cartografica geologica e geomorfologica. • Analisi dei sedimenti: stratigrafia, sedimentologia, paleoambienti. • Analisi delle associazioni a foraminiferi bentonici per l'analisi dello stato ambientale. • Remote sensing: applicazione e sviluppo di metodi specifici per la caratterizzazione dei parametri bio-geofisici in ambienti costieri. • Calibrazione e validazione di dati da remoto attraverso campagne di misure in situ e analisi integrate e data-fusion. • Monitoraggi dei processi idro-geo-morfologici: progettazione, istituzione di reti di monitoraggio. • Esplorazione dei sedimenti e dei fondali: acquisizione, processing, interpretazione di dati sismici/acustici e batimemetrici. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • • Contributo per l'analisi della vulnerabilità idro-geo-morfo-archeologica finalizzata alla realizzazione di grandi opere ingegneristiche. • Contributo per l'analisi dei fattori di rischio e criticità causati dallo sfruttamento industriale ed acquedottistico delle risorse idriche sotterranee. • Contributo alla ricerca di risorse idriche dolci strategiche costiere e sotto i fondali marini. • Collaborazione per la pianificazione strategica delle attività agricole-orticole in aree affette dal processo di intrusione salina. • Contributo alla sperimentazione di nuove tecnologie di acquisizione ed analisi, contributo alla validazione/calibrazione di metodologie geofisiche, di prodotti di osservazione della terra, dell'interferometria SAR. • Indicazione dei requisiti per la progettazione e la realizzazione di sensori iperspettrali remoti finalizzati allo studio delle aree costiere. • Indicazioni riguardanti le priorità scientifiche nello studio delle architetture sommerse e della valorizzazione dei reperti archeologici recuperabili. (literal)
Tecnologie
  • • Metodologie di integrazione di informazioni da remoto, in situ e di laboratorio per l'interpretazione dei processi idro-geo-morofogici: dati ed immagini satellitari multi spettrali, iperspettrali, SAR, foto aeree, modelli digitali del terreno (DEM), indagini geofisiche. • Metodologie specifiche per l'interpretazione di dati remoti: elaborazione di dati ed immagini satellitari (analisi spettrale con algoritmi empirici e /o semi-analitici, classificazione di target e mappatura, interferometria SAR). • Modellazione di sequenze deposizionali, sistemi canalizzati fluviali e tidali, tassi di sedimentazione, evoluzione delle morfologie intertidali. • Modellazione di processi idrogeologici: subsidenza, intrusione salina, efflussi continentali dai fondali. • Ricostruzioni dei paleoambienti da dati sedimentologici, micropaleontologici, cronologici, geoarcheologici. • Sovrapposizione e giustapposizione cartografica tra dati di architetture sommerse derivati dal telerilevamento e quelli da osservazioni in situ o delle fonti storiche. • Ricerche d'archivio riguardanti interventi antropici allo scopo di tenere in equilibrio il rapporto tra gli ecosistemi lagunari e gli insediamenti umani. (literal)
Obiettivi
  • • Mappatura del processo di subsidenza a scala regionale, evoluzione spazio temporale, determinazione delle relazioni causa-effetto. • Quantificazione della subsidenza in siti e strutture di interesse strategico (ambientale, ingegneristico, architettonico). • Determinazione delle componenti del processo di contaminazione salina negli acquiferi, mappatura dell'estensione e della criticità. • Riserve d'acqua sotterranee strategiche in ambienti costieri e marini. • Vulnerabilità idro-morfologica connessa a Relative Sea Level Rise e contaminazione salina. • Definizione dell'architettura stratigrafica delle sequenze deposizionali. • Cartografia geologica-geomorfologica. • Ruolo dei sistemi canalizzati inattivi/attivi nell'evoluzione delle lagune e nei flussi d'acqua sotterranei. • Livelli guida stratigrafici, evidenze di cambiamenti naturali/indotti. • Sperimentazione di metodologie di monitoraggio di subsidenza, intrusione salina, erosione/deposizione. • Potenzialità del Remote Sensing come supporto per la gestione e valutazione ambientale di aree costiere-lagunari. • Miglioramento del processing per il retrieving di parametri otticamente attivi da dati iperspettrali in situ e remoti. (literal)
Stato dell'arte
  • Le lagune sono ambienti di pregio molto sensibili ai cambiamenti dell'ecosistema indotti da cause naturali e dalle attività antropiche. I sistemi lagunari sono ambienti di transizione, dove i processi continentali interagiscono con quelli marini giocando un ruolo critico sui fattori di rischio idrogeologico. L'evoluzione Olocenica delle lagune è strettamente connessa a quella dei bacini scolanti e dei settori marini adiacenti. Subsidenza relativa, intrusione salina, efflussi continentali dai fondali, morfodinamica, richiedono studi complessi per la multidisciplinarietà delle tematiche d'indagine e per le notevoli difficoltà logistiche degli ambienti umidi e shallow water. Gli scambi d'acqua sotterranea-superficiale tra mare, laguna e retroterra sono di difficile caratterizzazione con le metodologie idrologiche classiche, sia a causa della forte eterogeneità tipica dei depositi olocenici, che del sovrapporsi di forzanti naturali (maree, precipitazioni) ed antropiche (irrigazione, drenaggi). Le ricerche richiedono quindi molti anni di sperimentazione tecnologica e metodologica per implementare un sistema d'indagine integrato tra metodologie geofisiche, idrogeologiche e geochimiche. (literal)
Tecniche di indagine
  • Tecniche tradizionali di analisi di laboratorio. Specifiche applicazioni di rilevamento e campionamento per far fronte alle notevoli difficoltà logistiche in ambienti umidi e con bassissimi fondali e per la necessaria continuità spaziale terra-laguna-mare alle indagini. • Architettura del sottosuolo e assetto stratigrafico: carotaggi e campionamenti, analisi di laboratorio, rilievi sismici. • Morfodinamica: misure topografiche e batimetriche, analisi ed interpretazione di immagini satellitari e foro aeree, cartografia storica. • Idrogeologia: misure in pozzi-piezometri, indagini geofisiche (sismica, geoelettrica), remote sensing. • Subsidenza: interferometria SAR da varie piattaforme satelliti, GPS, livellazioni, indagini geologiche, idrogeologiche. • Calibrazione e validazione di dati da remoto: acquisizione e processing di misure iperspettrali in situ (firme spettrali dei target, concentrazione dei parametri otticamente attivi e proprietà ottiche inerenti e apparenti) con strumentazione ottica specifica; livellazioni, misure GPS. • Calibrazione e validazione di modelli matematici (subsidenza, flussi sotterranei, intrusione salina) con dati stratigrafici e misure in pozzo. (literal)
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