Istituto per la Dinamica dei Processi Ambientali Sezione di Milano CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE SEZIONE DI MILANO SERRA IN LOMBARDIA

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1 CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE ISTITUTO PER LA DINAMICA DEI PROCESSI AMBIENTALI SEZIONE DI MILANO PROGETTO KYOTO RICERCA SUI CAMBIAMENTI CLIMATICI E IL CONTROLLO DEI GAS SERRA IN LOMBARDIA RELAZIONI TRA RISCHIO ATTESO E DISSESTO CONSEGUENTE AI RECENTI ANDAMENTI CLIMATICI Linea di Ricerca Climatologia - Unità Operativa 5 (CL5) CNR IDPA, Istituto per la Dinamica dei Processi Ambientali Sezione di Milano Responsabile: Prof. Adalberto Notarpietro FINAL REPORT 1

2 Descrizione dell Unità Operativa Nell ambito del Progetto Kyoto - Ricerca sui cambiamenti climatici e il controllo dei gas serra in Lombardia, l attività dell Unità Operativa 5 (CL5) della Linea di Ricerca Climatologia è finalizzata all individuazione, all analisi ed alla gestione delle condizioni di pericolosità e rischio derivanti dallo stato di dissesto idrogeologico conseguente ai recenti andamenti climatici. L Unità Operativa è costituita in parte da personale afferente al CNR-IDPA (Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto per la Dinamica dei Processi Ambientali, sezione di Milano, in parte da personale afferente al Dipartimento di Scienze dell Ambiente e del Territorio dell Università di Milano-Bicocca ( Le metodologie che verranno applicate sono il frutto di una collaborazione scientifica (ancora in essere) con il Dott. G. L. Raines, dell USGS (United States Geological Survey) del Nevada nonché di scambi di pareri ed opinioni con ricercatori e docenti afferenti al progetto europeo ALARM (Assessment of Landslide Risk Mitigation in Mountain Areas). Responsabile dell UO: Prof. Adalberto Notarpietro Primo Ricercatore presso il Consiglio Nazionale delle Ricerche Istituto per la Dinamica dei Processi Ambientali (Sezione di Milano), presso il Dipartimento di Scienze della Terra dell Università degli Studi di Milano. È responsabile e coordinatore delle attività dell UO CL5. Collaboratori: Dott. Simone Sterlacchini. Ricercatore presso il Consiglio Nazionale delle Ricerche Istituto per la Dinamica dei Processi Ambientali (Sezione di Milano), presso il Dipartimento di Scienze dell Ambiente e del Territorio, dell Università di Milano-Bicocca. È coordinatore delle fasi di creazione della banca dati e di applicazione di modelli previsionali per la valutazione della pericolosità connessa a movimenti gravitativi di versante. Dott. Simone Frigerio. Dottorando presso il Dipartimento di Scienze dell Ambiente e del Territorio, dell Università di Milano-Bicocca. Svolge attività di raccolta ed archiviazione dei dati, con particolare riguardo alle informazioni termo-pluviometriche. Partecipa inoltre alla fase di strutturazione di una banca dati multiscala e di analisi delle relazioni esistenti tra eventi meteorici e dissesti. Dott. Simone Poli. Dottorando presso il Dipartimento di Scienze dell Ambiente e del Territorio, dell Università di Milano-Bicocca. Collabora alle fasi di raccolta ed archiviazione dei dati, con particolare riguardo alle serie storiche pluviometriche. Partecipa, inoltre, alle fasi di applicazione e taratura dei modelli previsionali per la valutazione della pericolosità connessi a movimenti gravitativi di versante. 2

3 Dott. Simone Sironi. Assistente-tecnico del Laboratorio di Sistemi Informativi Territoriali presso il Dipartimento di Scienze dell Ambiente e del Territorio, dell Università di Milano-Bicocca. Svolge attività di gestione ed elaborazione dei dati archiviati mediante Sistemi Informativi Territoriali e partecipa alla fase di predisposizione delle cartografie relative al dissesto e ai principali fattori geoambientali influenzanti i movimenti gravitativi di versante. Background dell Unità Operativa L Unità Operativa 5 (CL5) ha focalizzato ormai da molti anni la propria attenzione e le relative ricerche sulle cause predisponenti ed innescanti i dissesti idrogeologici registrati in vari ambiti territoriali lombardi, individuandone nel fattore meteorologico uno dei principali responsabili. Sotto molti punti di vista il carattere naturale degli eventi calamitosi registrati può essere ormai messo in discussione, sottolineando come il rapporto sempre più stretto fra le attività dell uomo e l ambiente possa essere a tutti gli effetti considerato tra le cause maggiormente responsabili sia della cresciuta vulnerabilità delle comunità umane sia dei cambiamenti climatici in atto. Se quest ultimo punto risulta ancora sotto osservazione, i comportamenti capaci di causare esiti negativi a breve termine sono invece meno discutibili. La linea di ricerca risulta pertanto finalizzata all individuazione, all analisi ed alla gestione delle condizioni di pericolosità e rischio derivanti dallo stato di dissesto idrogeologico conseguente ai recenti andamenti climatici. Quindi, nelle sue linee essenziali, la ricerca intrapresa punterà alla messa a punto di una metodologia che, partendo da un accurata fase di raccolta dei dati, possa giungere ad una soddisfacente definizione e valutazione della pericolosità e del rischio, connessi al dissesto idrogeologico; quest ultimo, a sua volta, verrà analizzato proprio alla luce dei recenti cambiamenti climatici, con particolare riguardo ai regimi pluviometrici registrati negli ultimi decenni. Inoltre, la scelta di operare ad una scala di interesse locale (1: :25.000) è stata dettata dal fatto che, proprio a questi livelli di dettaglio, si riscontrano le maggiori difficoltà ed incertezze nell identificazione delle cause predisponenti e scatenanti le situazioni di dissesto. I risultati potranno rivelarsi di una certa utilità ed efficacia se utilizzati al fine di identificare gli strumenti idonei per una corretta tutela e gestione del territorio, in presenza di condizioni di pericolosità e rischio. Ormai da molti anni, infatti, le attività di prevenzione/previsione giocano un ruolo di fondamentale importanza nel governo del territorio, essendo a loro volta collegate ai risultati derivanti dall applicazione di modelli (di tipo deterministico, statistico, ecc.) in grado di fornire utili indicazioni circa il livello di sicurezza (in termini di coefficienti di sicurezza, valori di probabilità di accadimento di fenomeni potenzialmente dannosi, ecc.), fondamentali innanzitutto per una corretta individuazione degli elementi a rischio e, quindi, per la definizione del rischio stesso. Inoltre, data la stretta dipendenza esistente tra risultati ottenuti e qualità dei dati di ingresso, le caratteristiche di questi dovranno essere attentamente valutate al fine di garantire affidabilità e consistenza alle elaborazioni fornite dall applicazione di modelli previsionali. Varie esperienze condotte in passato a livello di differenti realtà territoriali, sia nazionali (Oltrepo Pavese, Alta Valtellina, ecc.) sia europee (Barcelonette - Alpi francesi, Szymbark - area carpatica polacca, ecc.) hanno permesso di affinare le conoscenze in quest ambito di ricerca, ottenendo risultati progressivamente sempre più soddisfacenti. Si è deciso, pertanto, di utilizzare questa solida base di partenza al fine di sviluppare una metodologia finalizzata all individuazione, all analisi ed alla gestione delle condizioni di pericolosità e rischio derivanti dallo stato di dissesto idrogeologico nell area 3

4 dell Oltrepo Pavese, già identificata come ambito territoriale omogeneo da parte dell Autorità di Bacino del Fiume Po. Pubblicazioni dell UO (max. 10 degli ultimi 5 anni) su temi relativi al progetto - MASETTI M., STERLACCHINI S. (2001) - "Integration of Geographic Information System with Groundwater Models for Landslide Hazard Assessment. In: IACMAG 10 th International Conference on Computer Methods and Advances in Geomechanics, Gennaio 2001, Tucson, Arizona (USA), pp , Desai et al. (eds), 2001 Balkema, Rotterdam, ISBN X. - THIERY Y., STERLACCHINI S., MALET J.P., PUISSANT A., REMAÎTRE A., MAQUAIRE O. (2004) - Strategy to reduce subjectivity in landslide susceptibility zonation by GIS in complex mountainous environments. In Toppen F. & Prastacos P. Eds, Conference Proceedings of AGILE 2004, 7 th Conference on Geographic Information Science, 29 April 01 May 2004, Heracklion, (Greece), Crete University Press, pp THIERY Y., STERLACCHINI S., MALET J.P., PUISSANT A., MAQUAIRE O. (2004) - Modélisation Spatiale de la Susceptibilité des Versants aux Mouvements de Terrain. Stratégie et application d une analyse bivariée par SIG. In Proceedings of conference Cassini-Sigma 2004, Geomatique et Analyse Spatiale. STERLACCHINI S., MASETTI M., POLI S. (2004) - "Spatial integration of thematic data for predictive landslide mapping: a case study from Oltrepo Pavese area, Italy. In: Landslides: Evaluation and Stabilization, Lacerda, Ehrlich, Fontoura & Sayao (eds), Taylor & Francis Group, London. Pp ISBN MROZEK T., POLI S., STERLACCHINI S., ZABUSKI L. (2004) - "Landslide susceptibility assessment: a case study from Beskid Niski Mts., Carpathians, Poland. In: Proceedings of the conference Risks caused by the geodynamic phenomena in Europe. Polish Geological Institute, Special Papers, Volume 15 (2004), Warszawa, Poland. Pp STERLACCHINI S., FRIGERIO S., GIACOMELLI P., VIGANÒ P. (2004) - "Landslide Risk Assessment: an economic-based methodological approach.. Geomorphology, Elsevier (eds.), in review. MASETTI M., POLI S., STERLACCHINI S. (2005) - Aquifer vulnerability assessment using Weights of Evidence modelling technique: application to the Province of Milan, Northern Italy. In: IAMG International Association for Mathematical Geology - GIS and Spatial Analysis Toronto, Canada, August POLI S., STERLACCHINI S., TAGLIAVINI F. (2005) - GIS and Spatial Analysis for landslide susceptibility assessment: the Cordevole Valley, Northern Italy. In: IAMG International Association for Mathematical Geology - GIS and Spatial Analysis Toronto, Canada, August POLI S., STERLACCHINI S., BERETTA G.P., MASETTI M., FACCHI A., VILLA I. (2005) - Spatial and statistical assessment of groundwater vulnerability to nitrate pollution. In: Aquifer Vulnerability and Risk 05 2 nd International Workshop AVR 05; Parma, Italy, September

5 Final Report Metodologia di lavoro adottata Definizione del modello concettuale e della scala di studio Questa fase, prettamente teorica, è stata interamente realizzata nell ambito del primo anno di attività ed ha avuto lo scopo di definire, in forma il più possibile chiara e semplice, sia i processi che si realizzano nell ambito territoriale oggetto di studio, sia le relazioni esistenti tra i livelli informativi costituenti la banca dati ed i processi naturali in esame. E stato necessario pertanto stabilire una serie di principi, fondamenti, assunzioni, ecc. in grado, da un lato, di sintetizzare la complessità dei processi naturali cartografati e dall altro di prevedere, per quanto possibile, la loro futura evoluzione. Quindi, se da un lato è risultato necessario un buon livello di conoscenza del territorio e dei processi che in esso si verificano (expert knowledge), dall altro è stato quasi inevitabile fare delle assunzioni al fine di ridurre la complessità del processo naturale in studio (riducendo il numero delle variabili che concorrono alla sua completa definizione). Nel caso specifico, la zonizzazione dell area in esame in relazione alla pericolosità connessa all instabilità dei versanti, è stata ottenuta considerando le seguenti assunzioni: le frane pregresse possono essere descritte attraverso dati spazialmente distribuiti e logicamente organizzati in banche dati, attraverso differenti livelli informativi; le frane future avverranno in condizioni simili a quelle che hanno caratterizzato gli eventi passati; in altre parole, in un sistema morfo-climatico-ambientale simile all attuale. Lo studio è stato eseguito analizzando dati rilevati e cartografati a scale differenti. Raccolta, verifica ed integrazione dati L ottimizzazione sistematica dei dati disponibili e l acquisizione di nuovi dati, attraverso l osservazione di foto aeree e verifiche puntuali di terreno, costituiscono punti fondamentali attorno a cui è ruotata questa fase progettuale, portata a completamento nell ambito del primo anno di attività. Ciò ha permesso di redigere i seguenti documenti: carta geologica del substrato (Tab.1) da cui desumere i principali lineamenti litologicostratigrafici e strutturali relativi al substrato (Appendice, Tav.1). Partendo da questa base di dati sono stati ricavati i seguenti documenti di base: - carta delle unità lito-strutturali (Tab.2), derivabile dalle originarie unità litostratigrafiche sulla base dei dati e delle osservazioni litologico-strutturali disponibili di terreno (Appendice, Tav.2); - carta dei lineamenti tettonici (Tab.3) principali e secondari (faglie e sovrascorrimenti) nell ambito della quale sono state realizzate, in corrispondenza di ciascuna discontinuità, zone di buffer ad ampiezza variabile in funzione dell importanza della discontinuità stessa; 5

6 UNITA' GEOLOGICHE AREA (m 2 ) Arenarie_di_Monte_Vallassa ,4390 Arenarie_di_Ranzano ,2840 Arenarie_di_Scabiazza ,5640 Arenarie_Ranzano_(Bacino_Terziario_Piemontese) ,2510 Argille_a_Palombini_di_Barberino ,0950 Argille_di_Lugagnano ,1880 Argille_Varicolori ,4700 Argilliti_di_Pagliaro ,7200 Calcari_di_Monte_Antola ,2510 Calcari_di_Monte_Cassio ,5940 Calcari_di_Zebedassi ,0940 Complesso_Caotico_Pluriformazionale ,1270 Complesso_dell'Alberese_Terziario ,7520 Conglomerati_di_Cassano_Spinola ,1570 Conoidi ,8470 Depositi_alluvionali ,5950 Detriti ,7190 Fluviale_antico ,6880 Fluviale_recente ,3760 Fluvile_medio ,5310 Formazione_di_Castagnola ,0000 Formazione_di_Monte_Penice ,4070 Formazione_Gessoso_Solfifera ,3130 Marne_di_Antognola ,5320 Marne_di_Bosmenso ,0940 Marne_di_Monte_Bruggi ,0940 Marne_di_Monte_Lumello ,2520 Marne_di_Monte_Piano ,3140 Marne_di_Monte_Piano_(Bacino_Terziario_Piemontese) ,4380 Marne_di_Rigoroso ,9390 Ofioliti ,9090 Sabbie_di_Asti ,3440 Terrazzi ,4380 Tab.1 Unità geologiche cartografate nell ambito del bacino del T. Staffora (Pv) e relativa area di affioramento (espressa in m 2 ). 6

7 DESCRIZIONE AREA (m 2 ) Depositi alluvionali ,4750 Flysch a dominanza calcarea ,0650 Flysch terrigeni non strutturati ,0020 Flysch a dominanza arenacea ,4390 Unità argillose strutturalmente complesse ,0730 Flysch arenacei strutturalmente complessi ,5640 Flysch arenaceo-marnosi (Bacino Terziario Piemontese) ,9740 Flysch arenaceo-marnosi ,2240 Tab.2 Unità lito-strutturali cartografate nell ambito del bacino del T. Staffora (Pv) e relativa area di affioramento (espressa in m 2 ). DESCRIZIONE LUNGHEZZA (m) Faglie ,3565 Thrust ,7359 Tab.3 Estensione lineare (in m) dei lineamenti tettonici cartografati nell ambito del bacino del T. Staffora (Pv). - carta relativa ai rapporti reciproci tra giacitura degli strati ed esposizione dei versanti (Tab.4). Una cartografia di tal tipo, fondamentale in studi relativi alla valutazione dell instabilità dei versanti interessati da movimenti gravitativi, ha mostrato un intrinseca difficoltà di realizzazione connessa all oggettiva scarsità di dati giaciturali in territori, come l Oltrepo Pavese, caratterizzati dalla presenza di estese coltri eluvio-colluviali (Appendice, Tav.3). DESCRIZIONE AREA (m 2 ) franapoggio ,0000 indistinto ,0000 reggipoggio ,0000 traversopoggio ,0000 Tab.4 Rapporti reciproci tra giacitura degli strati ed esposizione dei versanti nell ambito del bacino del T. Staffora (Pv) e relativa estensione areale (espressa in m 2 ). carte dei processi geomorfici (Tab.5) relativamente alla distribuzione delle aree in frana, suddivise per tipologia, stato di attività e intervallo temporale a cui si riferisce il rilievo ( ). La compilazione di tali documenti è avvenuta attraverso l osservazione di foto aeree integrata da attività di terreno. Le caratteristiche fisico-meccaniche dei depositi superficiali, in generale, e delle aree in dissesto, in particolare, sono state raccolte, organizzate ed archiviati nell ambito del database (Appendice, Tav.4); 7

8 FRANE 1999 Eventi Totali Area (Km 2 ) ,2 Tipologia Numero Area (Km 2 ) Scivolamento ,6 Colata ,6 Stato Numero Area (Km 2 ) Attiva 707 5,5 Inattiva ,8 Quiescente ,5 Relitta ,4 Frane Attive Profondità Numero superficiale 377 media 224 profonda 106 Tab.5 Situazione dello stato del dissesto relativamente al Viene riportata la suddivisione della franosità sulla base della tipologia e dello stato di attività. Solamente per le frane attive si dispone di una stima della profondità della superficie di scivolamento. carta dell uso del suolo (Tab.6), elaborata da documenti già esistenti ed integrabile attraverso l osservazione di foto aeree (Appendice, Tav.5); tabelle di dati relativi all intensità ed alla durata delle precipitazioni al fine di definire il regime pluviometrico che caratterizza attualmente l area in studio e che ne ha contraddistinto gli ultimi decenni. In questo caso si è provveduto alla raccolta dei dati pluviometrici, giornalieri e, talora, orari relativamente a 43 stazioni di misura. I dati in oggetto sono stati reperiti presso l Autorità di Bacino del Fiume Po (ADBPO), l ERSAF (con cui è in essere una collaborazione finalizzata alla realizzazione di un database unico comprendente tutti i dati climatici al momento disponibili presso le varie stazioni di misura dell Oltrepo Pavese) e l Istituto Idrografico (ora confluito nel Servizio Meteorologico dell ARPA). Tutti i dati sino ad ora disponibili sono stati informatizzati e quindi archiviati a costituire una banca dati (continuamente aggiornata) nell ambito del Sistema Informativo Territoriale realizzato (Appendice, Tab. A, B e C). 8

9 DESCRIZIONE AREA (m 2 ) Alvei calanchi ,7890 Aree urbane, industriali, cave ,0200 Bosco denso alto fusto conifere ,0640 Bosco denso altofusto latifoglie ,2500 Bosco denso altofusto misto ,6570 Bosco denso ceduo conifere ,3440 Bosco denso ceduo latifoglie ,6670 Bosco denso ceduo misto ,0950 Bosco mediamente denso alto fusto misto ,1570 Bosco mediamente denso alto fusto conifere ,0020 Bosco mediamente denso alto fusto latifoglie ,3790 Bosco mediamente denso ceduo conifere ,8760 Bosco mediamente denso ceduo latifoglie ,6180 Bosco mediamente denso ceduo misto ,8590 Bosco rado alto fusto conifere ,8130 Bosco rado alto fusto latifoglie ,9080 Bosco rado alto fusto misto ,6560 Bosco rado ceduo conifere ,4070 Bosco rado ceduo latifoglie ,3590 Bosco rado ceduo misto ,0700 Cespugliato ,9090 Frutteti ,9830 Incolto ,4210 Pascoli ,7580 Pascoli cespugliati ,0380 Pioppeti ,4690 Prati permanenti ,6400 Rimboschimenti ,0370 Seminativi ,2160 Seminativi arborati ,5080 Vigneti ,3580 Tab.6 Estensione areale (m 2 ) delle classi di destinazione d uso del suolo nell ambito del bacino del T. Staffora (Pv). Definizione e creazione della struttura fisica della banca dati e informatizzazione dei tematismi a disposizione. La struttura fisica della banca dati ha previsto l organizzazione delle varie informazioni, attualmente disponibili, in differenti strati informativi, in grado di garantire le relazioni esistenti tra elementi geometrici ed elementi descrittivi. La struttura della banca dati è stata pensata al fine di poter sfruttare le potenzialità insite in alcuni software dedicati alla rappresentazione multi-scala dei dati ed alla loro pubblicazione su Web. I tematismi, la cui distribuzione geografica ricopre sia il bacino del Torrente Staffora sia altri ambiti geograficamente distribuiti nell Oltrepo Pavese, risultano completamente caricati e quindi gestibili, analizzabili e, da ultimo, rappresentabili secondo le modalità proprie dei Sistemi Informativi Territoriali. In tal modo, i dati raccolti e presumibilmente legati ai 9

10 fenomeni di instabilità dei versanti (secondo relazioni dirette o indirette) costituiscono un sistema efficace di informazioni, correlate reciprocamente e condivisibili tra le diverse applicazioni utilizzate. Operazioni preliminari, condotte sui dati originali Tale fase ha permesso di incrementare ulteriormente l efficienza della base di dati a disposizione. Oltre ad operazioni di routine, che hanno permesso di uniformare il sistema di proiezione ed anche il sistema di coordinate utilizzato (UTM), sono state effettuate correzioni (e, quando necessario, anche integrazioni), analisi statistiche di tipo descrittivo (al fine di accorpare, sintetizzare e, quindi, migliorare l interpretazione dei dati a disposizione) e classificazioni preliminari nell ambito di ciascun tematismo, anche sulla base dei risultati ottenuti dall analisi statistica. In questa fase sono stati realizzati Modelli Digitali dell Altitudine in formato sia vettoriale (TIN, Triangulated Irregular Networks; Appendice, Tav.6) sia raster (DEM, Digital Elevation Model; Appendice, Tav.7; Tab.7), attraverso l integrazione delle informazioni altimetriche, di tipo sia puntuale (punti quotati) sia lineare (curve di livello con equidistanza pari a 10 metri), derivate dalle Carte Tecniche alla scala 1: della Regione Lombardia. DESCRIZIONE AREA (m 2 ) < 200 m , m , m , m , m , m , m , m , m ,0000 Tab.7 Classi di Altitudine ricavate attraverso la classificazione del DEM (dimensione del pixel: 20*20) realizzato nell ambito del bacino del T. Staffora (Pv) e relative estensioni areali (espressa in m 2 ). Dal DEM è stato inoltre possibile derivare una serie di strati informativi relativi alle caratteristiche morfometriche dell area di studio: carta del rilievo interno (Appendice, Tav.8; Tab.8), carte della pendenza (Appendice, Tav.9; Tab.9) e dell esposizione dei versanti (Appendice, Tav.10; Tab.10), carte relative alla curvatura longitudinale e trasversale dei pendii (Appendice, Tav.11; Tab.11). Tali cartografie, opportunamente classificate, risultano di primaria importanza in qualunque contesto teso a definire le condizioni di predisposizione al dissesto (pericolosità) di un area in relazione ai movimenti gravitativi di versante. Inoltre, sempre dal DEM, è stato derivato un modello ombreggiato del terreno al di sopra del quale è stato possibile sovrapporre i vari tematismi disponibili in banca dati, rappresentandone la relativa distribuzione geografica. Al termine di questa fase risultano caricati in banca dati i tematismi, opportunamente classificati, necessari per l esecuzione delle analisi di cui ai punti seguenti. 10

11 DESCRIZIONE AREA (m 2 ) DESCRIZIONE AREA (m 2 ) 3 m ,0000 < , m , , m , , m , , m , , m , , m , , m , , m , , m , , m , m , m , m ,0000 Tab.8 e 9 Classi di rilievo interno (a sinistra), espresse in m/ettaro, e classi di pendenza (a destra), espresse in gradi, ricavate dal DEM (dimensione del pixel:20x20 m) realizzato nell ambito del bacino del T. Staffora (Pv) e relative estensioni areali (espressa in m 2 ) DESCRIZIONE AREA (m 2 ) DESCRIZIONE AREA (m 2 ) N ,0000 Concavo ,0000 NE ,0000 Convesso ,0000 E ,0000 Rettilineo ,0000 SE ,0000 S ,0000 SW ,0000 W ,0000 NW ,0000 Rettilineo ,0000 Tab.10 e 11 Classi di esposizione (a sinistra) e classi di curvatura dei versanti (a destra), ricavate dal DEM (dimensione del pixel: 20x20 m) realizzato nell ambito del bacino del T. Staffora (Pv) e relative estensioni areali (espressa in m 2 ) Scelta ed applicazione di un modello previsionale di tipo statistico a scala di bacino. Nel secondo anno di attività si è proceduto all applicazione di un modello previsionale (Weights of Evidence Modeling Technique, Bohnam-Carter et al., 1988), a scala di bacino, utile alla definizione della pericolosità connessa a movimenti gravitativi di versante, relativamente all area investigata. Il modello di analisi utilizzato prevede l integrazione dei diversi tematismi a disposizione, impostando un confronto tra una variabile dipendente (rappresentata dalla franosità) ed una o più variabili indipendenti (rappresentate dalle singole classi componenti i tematismi analizzati). A conclusione di un importante e delicata fase di taratura del modello, si procederà quindi alla valutazione della relativa capacità previsionale al fine di disporre di un utile strumento di supporto alle esigenze dell amministrazione e gestione territoriale. I 11

12 risultati ottenuti consentono di individuare aree potenzialmente instabili e di circoscriverle, di conseguenza, come potenzialmente pericolose. L obiettivo principale dell analisi statistica, condotta sulla base di un insieme di variabili ambientali, sarà la determinazione della probabilità di ricorrenza spaziale di eventi di frana all interno delle unità territoriali elementari, in cui il bacino verrà ripartito. Ogni unità territoriale è per definizione, una porzione di territorio geologicamente e geomorfologicamente omogenea. In altre parole, il modello statistico sviluppato mirerà a predire in quali unità un generico osservatore potrà ragionevolmente aspettarsi la presenza di depositi di frana, secondo una determinata frequenza. Per contro, il modello non fornisce alcuna indicazione circa le dimensioni, i volumi e la cinematica degli eventi franosi che potranno generarsi. Inoltre, il modello si basa solo su variabili che predispongano la franosità (i cosiddetti fattori passivi : caratteristiche litologiche, morfologiche, utilizzo del suolo, ecc.); mentre non include alcuna grandezza (intensità, durata delle precipitazioni, ecc.) in grado di determinare o favorire l innesco degli eventi franosi (i fattori attivi ). Ne consegue che il modello non è in grado di incorporare, in forma esplicita, la dimensione temporale degli eventi franosi. Date tali restrizioni (comunque comuni a tutti i modelli statistici per la valutazione della franosità a scala di bacino, siano essi bi- o multi-variati), il modello in questione non fornisce una vera e propria pericolosità connessa a movimenti gravitativi di versante (secondo la quale la probabilità di accadimento di un evento incorpora sia la componente spaziale sia quella temporale), ma più semplicemente determina, in forma rigorosamente quantitativa ed oggettiva, la ricorrenza spaziale dei fenomeni franosi. La cartografia così ottenuta, opportunamente interpretata, fornisce informazioni utili alla previsione di futuri movimenti franosi; questi ultimi, infatti, potranno manifestarsi con maggior probabilità in quelle unità territoriali caratterizzate da fattori geoambientali rivelatisi fortemente associati ai depositi franosi. Significa cioè che in concomitanza con eventi in grado di innescare movimenti franosi (piogge intense e prolungate), i dissesti si verificheranno con maggior frequenza nelle unità territoriali individuate dal modello come più instabili. Dopo un attenta fase di taratura del modello, il relativo grado di successo verrà misurato mediante l applicazione di semplici indici statistici, fra cui rivestirà particolare importanza la matrice dei casi (unità territoriali) correttamente classificati. Verranno analizzate le seguenti 4 situazioni: 1. unità territoriali predette stabili e, al tempo di applicazione del modello, prive di depositi franosi; 2. unità territoriali predette instabili e, al tempo di applicazione del modello, realmente interessate da depositi di frana; 3. unità territoriali predette instabili ma, al tempo di applicazione del modello, prive di depositi franosi; 4. unità territoriali predette stabili ma, al tempo di applicazione del modello, risultate interessate da depositi di frana. Le unità territoriali appartenenti alla prima classe, andranno considerate come aree caratterizzate da condizioni ambientali favorevoli alla stabilità dei versanti, in cui il modello non ha sottolineato alcuna predisposizione particolare alla franosità e dove anche il geomorfologo non ha riscontato la presenza di depositi di frana antichi o recenti. Ai fini della pianificazione, tali aree potranno quindi considerarsi idonee all insediamento. Le unità territoriali incluse nella seconda classe, devono invece essere considerate come aree caratterizzate da condizioni geoambientali proprie dei pendii franosi, ove anche il rilevatore 12

13 ha identificato uno o più depositi di frana con diverso grado di attività. Sempre ai fini pianificatori, tali aree dovranno quindi essere vincolate in quanto non idonee all insediamento. Le unità appartenenti alla terza classe riflettono una condizione di disaccordo tra quanto emerso dal rilevamento geomorfologico e quanto indicato dal modello. La prima operazione, per motivi diversi, non ha condotto all individuazione di frane in aree che, per condizioni geoambientali, sono o sarebbero proprie dei versanti instabili. A fronte di tale incertezza, è per cautela consigliabile vincolare preliminarmente tali zone e quindi effettuare indagini di maggior dettaglio al fine di valutare, se, ad esempio tali aree siano vicine all equilibrio limite (e quindi prossime all evento franoso), oppure siano state in tempi passati interessate da fenomeni di instabilità, di cui manca attualmente qualunque evidenza morfologica utile al loro riconoscimento (per cause naturali e/o indotte dall uomo). Le unità appartenenti alla quarta classe indicano altresì un chiaro disaccordo tra le osservazioni di campagna e quanto indicato dal modello. Questa situazione riflette i limiti intrinseci al modello, non in grado di discriminare aree esposte al dissesto o per banale errore nell inserimento dei dati o per una non corretta valutazione dei fattori in gioco. In questo caso, prima di prendere decisioni, è opportuno eseguire dei sopralluoghi per verificare lo stato dell area. L analisi statistica, nonostante le possibili limitazioni e le restrizioni, cui può essere soggetta, risulta comunque di fondamentale importanza per ottenere utili informazioni sulla predisposizione all instabilità di ampie porzioni di territorio, laddove un analisi deterministica della franosità (con determinazione delle condizioni di equilibrio limite dei versanti, espresse attraverso un valore del fattore di sicurezza) risulterebbe alquanto sconveniente in termini pratico/operativi nonché economici. L analisi statistica costituisce quindi uno strumento efficace per acquisire una conoscenza preliminare delle condizioni di instabilità dei versanti in aree di grande estensione. Laddove il modello risulti in grado di evidenziare unità territoriali caratterizzate da una più accentuata predisposizione al dissesto, allora lì dovranno essere eseguite ulteriori e più approfondite analisi, precedute da accurate campagne di rilevamento dei parametri fisico-meccanici necessari all applicazione dei modelli deterministici. Tale percorso sarà infatti seguito nell ambito del terzo anno di attività dove, peraltro, si andranno preventivamente ad analizzare, se disponibili, le risposte dei modelli sino ad oggi già applicati nell ambito dell area di studio. In quest ottica è stata e continua ad essere svolta una scrupolosa attività di ricerca bibliografica finalizzata all individuazione delle differenti tipologie di modelli disponibili, all analisi critica dei risultati ottenuti, e alla valutazione delle relative capacità previsionali (sulla base di eventi franosi verificatesi in tempi successivi alla costruzione del modello stesso, se esistenti) sfruttando così le conoscenze pregresse realmente disponibili nell ambito dell area di studio (ma non solo). Questi modelli, per ora prevalentemente di tipo statistico, vengono esaminati criticamente al fine di verificare la loro capacità previsionale, utilizzando dati relativi a eventi franosi verificatesi successivamente alla costruzione del modello stesso. In altre parole, si vuole sfruttare appieno le conoscenze pregresse effettivamente disponibili nell ambito dell area di studio, andando a confrontare aree in cui si sono verificati eventi franosi ed aree predette in frana dall applicazione del modello. Ciò per individuare, tra i numerosi modelli statistici utilizzabili, quelli in grado di dare le migliori risposte predittive, procedendo poi per affinamenti successivi al fine di determinare la correlazione maggiore tra previsione ed evento reale. Il grado di successo dei vari modelli presi in esame viene misurato mediante l applicazione della medesima matrice dei casi (unità territoriali) correttamente classificati già precedentemente analizzata. Si sono considerate le seguenti 4 situazioni: 13