Environmental Damage on Ancient and Modern (hydraulic) Mortars

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Marcellina Raffaela Gori
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1 Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare Sala Europa 27 Febbraio 2012 IMPATTO DEI CAMBIAMENTI CLIMATICI SUL PATRIMONIO CULTURALE Alessandra Bonazza Istituto di Scienze dell Atmosfera e del Clima ISAC-CNR, CNR, Bologna a.bonazza@isac.cnr.it Environmental Damage on Ancient and Modern (hydraulic) Mortars

Alessandra Bonazza Istituto di Scienze dell Atmosfera e del Clima ISAC-CNR, CNR,

2 Cambiamenti Climatici? Patrimonio Culturale Innovativo campo di ricerca Affrontato per la prima volta nell ambito del Progetto EC NOAH S ARK Global Climate Change Impact on Built Heritage and Cultural Landscapes

3 COME? Selezione dei parametri climatici critici per il deterioramento del patrimonio culturale Selezione di materiali e modelli di processi di degrado Estrazione di dati dal General Hadley Model (HadCM3) relativi ai periodi , e Estrazione di dati dal Regional Hadley Model (HadRM3) relativi al periodo Scenario IPCC SRES A2 Finestra europea ŌBIETTIVO Mappatura delle aree vulnerabili alle diverse tipologie di impatto

periodi 1961-1990, 2010-2039 e 2070-2099 Estrazione di dati dal Regional Hadley Model (HadRM3) relativi al

4 Approccio Metodologico Selezione di PARAMETRI CRITICI per il deterioramento del patrimonio culturale costruito Creazione di un DATABASE su base europea Produzione MAPPE CLIMATICHE Ulteriore elaborazione dei dati tramite utilizzo di FUNZIONI DI DANNO Identificazione AREE DI RISCHIO Produzione MAPPE DI DANNO Produzione MAPPE DI RISCHIO e MULTIRISCHIO

MAPPE CLIMATICHE Ulteriore elaborazione dei dati tramite utilizzo di FUNZIONI DI DANNO

5 TEMPERATURA Temperatura media, max e min Cicli gelo-disgelo Shock termico DATABASE Massime e minime giornaliere. Medie mensili, stagionali e annuali dei seguenti parametri: VENTO Velocità Eventi di vento estremi Combinazione vento-pioggia PARAMETRI LEGATI AL CICLO DELL ACQUA Precipitazioni Giorni di pioggia Eventi di pioggia estrema Numero di giorni consecutivi di pioggia Umidità relativa media, max e min Cicli di umidità relativa INQUINAMENTO Concentrazione di SO 2 Concentrazione di HNO 3 Concentrazione di O 3 ph della pioggia

PARAMETRI LEGATI AL CICLO DELL ACQUA Precipitazioni Giorni di pioggia Eventi di pioggia estrema Numero di giorni consecutivi di

6 MATERIALI Vulnerabilità nei confronti dell impatto del clima Importanza artistica ed impiego in siti monumentali ed archoelogici in Europa - Marmi - Calcari - Arenarie - Malte - Mattoni - Metalli - Legno - Vetro

monumentali ed archoelogici in Europa - Marmi -

7 Cicli di umidità relativa =75.5% (cristallizzazione di sali) Muratura in mattoni

8 Cristallizzazione di sali Increase Decrease. aumenterà nei prossimi 100 anni in tutta l Europa

9 Accumulo di Biomassa su Monumenti Bolea et al., JCH (in press) Variazione legata a temperatura e pioggia

10 Accumulo di Biomassa su Monumenti B = exp( P 0.01T) Dove: B = Accumulo di biomassa (mg cm - 2 ) P = precipitazione media annua (mm) T = temperature media annua (ºC) Proiezioni valide per aree rurali/ rocce silicatiche

11 Recessione Superficiale Scenari futuri di recessione superficiale di rocce carbonatiche causata dai cambiamenti della precipitazione e della concentrazione di CO 2 L(µm/anno) =L v R Europa Centrale, UK, Islanda, Penisola Scandinava e nord della Spagna subiranno il danno maggiore (20-30 µm/anno)

precipitazione e della concentrazione di CO 2 L(µm/anno) =L v R Europa

12 Recessione Superficiale Generale aumento (> 6 µm/anno) in Europa, particolarmente evidente nelle aree montuose. Il cambiamento potrà essere > 6 µm/anno nelle zone con una recessione pari a 20 µm/year Bonazza et al., STOTEN (2009) Aumento del 30%

Il cambiamento potrà essere > 6 µm/anno nelle zone con una

13 Stress Termico σ T = E α (daily (daily ΔT air + 20 C) /(1-ν) Il Bacino del Mediterraneo continuerà ad essere sottoposto al più alto grado di rischio Nel vicino e lontano futuro l Europa Centrale sarà maggiormente a rischio Bonazza et al., STOTEN (2009)

più alto grado di rischio Nel vicino e lontano futuro l Europa

14 PARAMETRI LEGATI AL CICLO DELL ACQUA Dimostrati essere la principale causa di degrado nel XXI secolo Precipitazione annuale Danno strutturale Erosione Rigonfiamento delle argille Fratture per cicli di wettingdrying e cristallizzazione sali Dissoluzione degli intonaci

Danno strutturale Erosione Rigonfiamento delle argille Fratture per

15 Atlante di Vulnerabilità mappe europee che rappresentano l impatto che i cambiamenti climatici avranno nel XXI secolo sul patrimonio culturale. Questo Atlante fornisce i dati climatici critici per il patrimonio costruito e identifica le aree di potenziale rischio di danno indotto dai loro cambiamenti Linee Guida strategie di adattamento per la gestione del patrimonio culturale Publisher Anthem Press (ISBN )

Questo Atlante fornisce i dati climatici critici per il patrimonio costruito e identifica le aree di

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