ATTIVITÀ DI CAMPIONAMENTO IN MARE

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1 INDIVIDUAZIONE DI PROCEDURE AVANZATE PER L IMPIEGO SOSTENIBILE DEI DEPOSITI SABBIOSI SOMMERSI MEDIANTE L IMPOSTAZIONE DI SCHEMI ORIGINALI PER LA PREDISPOSIZIONE DI SPECIFICI STUDI DI IMPATTO AMBIENTALE ATTIVITÀ DI CAMPIONAMENTO IN MARE Settembre 2015

2 INDIVIDUAZIONE DI PROCEDURE AVANZATE PER L IMPIEGO SOSTENIBILE DEI DEPOSITI SABBIOSI SOMMERSI MEDIANTE L IMPOSTAZIONE DI SCHEMI ORIGINALI PER LA PREDISPOSIZIONE DI SPECIFICI STUDI DI IMPATTO AMBIENTALE. ATTIVITÀ DI CAMPIONAMENTO IN MARE INDICE 1. PREMESSA 2 2. STRATEGIA D'INDAGINE 4 AREA A2 (MONTALTO DI CASTRO) 4 AREA C2 (TORVAIANICA) 8 AREA D1 (CAPO D'ANZIO) MATERIALI E METODI BIBLIOGRAFIA 21 1

3 1. PREMESSA Nell ambito dell Accordo di Partenariato Pubblico progetto POR FESR INTERCOAST stipulato tra Regione Lazio e ISPRA in data (prot. N GR/03/232598), ISPRA ha eseguito delle indagini geofisiche morfo-batimetriche in 3 depositi sabbiosi relitti già in parte sfruttati per il ripascimento di spiagge in erosione. Le aree oggetto di indagine, da Nord a Sud, sono le seguenti (figura1): - Area A2 prospiciente il litorale di Montalto di Castro, - Area C2 prospiciente Torvaianica sud, - Area D1 a largo di Capo d'anzio. La presente relazione riporta la descrizione delle attività di acquisizione di dati geofisici e sedimentologici nei 3 depositi, condotta al fine di disporre di dati originali necessari per comprendere meglio gli impatti causati da attività di dragaggio di sabbie del largo e i tempi e modi di recupero dei fondali sottoposti a dragaggio, cosi come previsto nell' Allegato Tecnico dell'accordo. La necessità di acquisire questi dati nasce dalla considerazione che attualmente l evoluzione morfologica di fondi marini dragati ad alte profondità in ambiente mediterraneo è poco conosciuta. I dati raccolti nell ambito della suddetta campagna che saranno successivamente integrati con quelli già esistenti, permetteranno di migliorare la conoscenza sull'evoluzione morfologica nel tempo dei depositi di sabbie marine profonde sottoposti a dragaggio e di proporre schemi originali per la redazione di S.I.A. relativi alle attività di dragaggio di sabbie relitte a fini di ripascimento. 2

4 Figura 1 Aree di indagine (rettangoli in rosso). 3

5 2. STRATEGIA D'INDAGINE La strategia di indagine ha previsto l esecuzione di rilievi morfo-batimetrici (Multibeam e Side Scan Sonar) e campionamenti di sedimenti in 3 aree di forma sub rettangolare con dimensioni tali da comprendere, oltre alle aree già dragate, tutto il deposito di sabbie relitte potenzialmente sfruttabile. - Area A2 L'area investigata prospiciente il Comune di Montalto di Castro e denominata Area A2 interessa profondità comprese tra i -33 e i -73 metri ed evidenzia, oltre alle profonde variazioni batimetriche presenti nelle due aree dragate, una complessa morfologia del fondale riconducibile al particolare ambiente deposizionale di questo tratto di piattaforma continentale. Infatti numerosi studi di carattere geofisico (Tortora, 1989a; Fiorini, 1992; Chiocci e La Monica, 1996; La Monica e Raffi, 1996) hanno evidenziato come questa porzione di piattaforma continentale sia caratterizzata dalla presenza di paleoalvi fluviali formatesi durante le fasi di low stand glaciale del livello del mare e riempiti di sedimento sabbioso di ambiente di spiaggia nella successiva fase di innalzamento del livello marino post glaciale. Le coordinate dei vertici dell'area indagata sono riportati in tabella 1. Tabella 1 Coordinate geografiche (WGS84) dell area Montalto di Castro Sito Latitudine (N) Longitudine (E) A B C D L area investigata presenta una superficie teorica (progettuale) di totale di circa 21.5 km 2. La strategia di acquisizione dei dati Multibeam e dei dati Side Scan Sonar ha previsto l'esecuzione di una serie transetti paralleli a costa sufficienti alla completa copertura delle aree di indagine. 4

6 In fase di acquisizione è stato ritenuto opportuno di estendere l'area di indagine Multibeam al fine di comprendere morfologie particolari utili alla calibrazione e all'interpretazione del dato. In particolare, il rilievo ha previsto l'acquisizione di dati batimetrici lungo una serie di 35 linee parallele a costa di cui 23 transetti con lunghezza di circa 8 km per l'indagine del deposito sabbioso e 12 linee di acquisizione, con lunghezza di circa 3,4 km, localizzate nella porzione più sud orientale, finalizzata alla descrizione di un affioramento roccioso, investigato con lo scopo di ottenere uno spettro di dati completo per una successiva classificazione ed elaborazione dei dati raccolti. Il rilievo nella sua totalità copre quindi un area di 31km 2. In figura 2 vengono illustrate le rotte di navigazione effettuate durante la fase di acquisizioni dei dati Multibeam nell'settore di interesse dell'area A2. Per l'esecuzione del rilievo Side Scan Sonar sono stare eseguite 13 linee di acquisizione (figura 3). Figura 2 Linee di acquisizione dati Multibeam nell'area A2. 5

7 Figura 3 Linee di acquisizione dati Side Scan Sonar nell'area A2. Contestualmente all esecuzione dei rilievi morfo-batimetrici sono stati raccolti campioni di sedimenti superficiali in 16 stazioni. Il piano di campionamento dei sedimenti superficiali è stato sviluppato tenendo conto dei risultati ottenuti dagli studi condotti precedentemente (ICRAM, 2006; ICRAM, 2007b) anche al fine di predisporre un adeguato piano di campionamento funzionale al monitoraggio ambientale di eventuali successive estrazioni. Altre stazioni di campionamento dei sedimenti sono state scelte in tempo reale con l'intento di classificare il relativo dato di back scatter acquisito con il sistema multibeam. Le coordinate delle stazioni di campionamento sono riportate in tabella 2. In figura 4 viene riportato il relativo piano di campionamento. 6

8 Tabella 2 - Stazioni di campionamento dei sedimenti superficiali relative coordinate reali (WGS84 - European Datum) relative all'area A2. Coordinate reali Area A2 nome staz nord wgs84utm32n est wgs84utm32n lat (g.p.s) long (g.p.s) RLA2a RLA2a RLA2b RLA2b RLA2b RLA2b RLA2c RLA2c RLA2d RLA2d RLA2e RLA2e RLA2f RLA2f RLA2f RLA2f

9 Figura 4 Piano di campionamento dei sedimenti superficiali nell area A2. - Area C2 L'area C2, localizzata a nord di Capo d Anzio, è situata a circa 3 miglia nautiche dal litorale compreso tra Torvaianica e Capo d'anzio e fa parte dell unità fisiografica che si estende tra la foce del Fiume Tevere e Capo d Anzio (Lisi et al., 2010). Tale unità fisiografica è stata oggetto di diversi studi, alcuni di carattere geofisico (Chiocci e La Monica, 1996; La Monica e Raffi, 1996), che hanno fornito negli anni una notevole quantità di dati sismostratigrafici, altri di carattere geognostico finalizzati allo studio della sedimentazione attuale di piattaforma e della distribuzione dei sedimenti superficiali (ICRAM 2003; ICRAM 2007; ISPRA 2010). I fondali sono caratterizzati da un andamento delle isobate regolare e parallelo alla linea di costa caratterizzato da una costante rottura di pendio nella fascia compresa fra le profondità di -20 e -30 m. A profondità maggiori si evidenziano alcune significative irregolarità come al traverso di Torvaianica (Secca di Tor Paterno) 8

10 dove si osserva la risalita di una formazione geologica tettonizzata (Chiocci e La Monica, 1996; Università La Sapienza, 1999). Nell area compresa tra Lavinio ed Anzio sono stati riconosciuti dei corpi trasgressivi di notevole spessore, sepolti oppure affioranti sul fondo marino. Tali corpi sono stati interpretati come paleocordoni litorali e sono caratterizzati da una minore trasparenza acustica rispetto ai sovrastanti depositi di copertura (fanghi di piattaforma) e sono quindi costituiti da sedimenti con granulometrie presumibilmente più grossolane. Questi probabili cordoni litorali relitti sono allineati parallelamente alle isobate: quelli più esterni affiorano sul fondo marino originando alti morfologici, quelli ubicati a minore profondità sono in genere sepolti dai sedimenti superficiali e non influiscono sulla morfologia del fondale (Chiocci e La Monica, 1996) Le coordinate dei vertici dell'area indagata sono riportati in tabella 3. Tabella 3 Coordinate geografiche (WGS84) dell Area C2 Sito Latitudine (N) Longitudine (E) A B C D L'area investigata presenta una superficie teorica totale di circa 37 km 2. La strategia di acquisizione dei dati Multibeam e dei dati Side Scan Sonar ha previsto l'esecuzione di una serie transetti paralleli a costa sufficienti alla completa copertura dell'intera area di indagine. In figura 5 vengono illustrate le rotte di navigazione effettuate durante la fase di acquisizioni dei dati Multibeam nell'area dell'area C2, e in figura 6 vengono mostrate le linee di acquisizione dei dati Side Scan Sonar nella medesima area. Per l'esecuzione del rilievo Side Scan Sonar sono state eseguite 22 linee di acquisizione. 9

11 Figura 5 Linee di acquisizione dati Multibeam nell'area di C2. 10

12 Figura 6 Linee di acquisizione dati Side Scan Sonar nell'area C2. Nell'Area C2 sono stati raccolti campioni di sedimenti superficiali in 17 stazioni. Il piano di campionamento dei sedimenti superficiali è stato sviluppato ad hoc ripetendo il campionamento nelle medesime stazioni già in precedenza analizzate (ICRAM, 2007a; ISPRA, 2008), in modo di avere dati certi e attendibili circa eventuali variazioni granulometriche. I campioni di sedimento raccolti sono stati inoltre utilizzati per classificare il relativo dato di back scatter acquisito con il sistema multibeam. Le coordinate delle stazione di campionamento sono riportate in tabella 4 mentre in figura 7 viene riportato il relativo piano di campionamento. 11

13 Tabella 4 - Stazioni di campionamento dei sedimenti superficiali relative coordinate reali (WGS84 - European Datum) relative all'area C2. Coordinate reali Area C2 (ANZIO2015) nome staz nord wgs84utm33n est wgs84utm33n lat (g.p.s) long (g.p.s) TVe TVe TVe TVde TVe TVee TVef TVef TVe TVdd TV TV TV TV TV TV Tvcentro Figura 7 Piano di campionamento dei sedimenti superficiali nell'area C2. 12

14 - Area D1 L'area investigata nel tratto di mare antistante capo di Anzio presenta un fondale compreso tra -40 e -130 metri circa di profondità. Il tratto di piattaforma continentale che si estende dal traverso di Capo d Anzio è caratterizzato da un andamento delle isobate regolare e parallelo alla linea di costa, i fondi sono abbastanza omogenei e presentano alcune significative irregolarità dovute all affioramento del substrato roccioso caratterizzato da pieghe a corto raggio (Chiocci, 1991; Chiocci e La Monica, 1996). Nel settore in esame, si rinvengono le medesime strutture deposizionali presenti nel area di Torvaianica, in particolare sono stati riconosciuti dei corpi trasgressivi di notevole spessore, sepolti oppure affioranti sul fondo marino. Tali corpi sono stati interpretati come paleocordoni litorali, costituiti da sedimenti con granulometrie grossolane. Questi probabili cordoni litorali relitti sono allineati parallelamente alle isobate; quelli più esterni affiorano sul fondo marino originando alti morfologici, quelli ubicati a minore profondità sono in genere sepolti dai sedimenti superficiali e non influiscono sulla morfologia (Chiocci e La Monica, 1996). Le coordinate dei vertici dell'area indagata sono riportati in tabella 5. Tabella 5 Coordinate geografiche (WGS84) dell Area D1 Sito Latitudine (N) Longitudine (E) A B C D L'area investigata presenta una superficie di totale di circa 35.5 km 2. La strategia di acquisizione dei dati Multibeam e dei dati Side Scan Sonar ha previsto l'esecuzione di una serie transetti paralleli a costa sufficienti alla completa copertura dell'area di indagine. In fase di acquisizione è stato ritenuto opportuno estendere l'area di indagine al fine di comprendere morfologie particolari utili alla calibrazione e interpretazione del dato. In figura 8 vengono illustrate le rotte di navigazione effettuate durante la fase di acquisizioni dei dati Multibeam nell'area del Area D1 e, in figura 9 vengono mostrate le linee di acquisizione dei dati Side Scan Sonar nella medesima area. Per l'esecuzione del rilievo Side Scan Sonar sono stare eseguite 21 linee di acquisizione. 13

15 Figura 8 Linee di acquisizione dati Multibeam nell'area D1. 14

16 Figura 9 Linee di acquisizione dati Side Scan Sonar nell'area D1. Nell'Area D1 sono stati raccolti campionamento dei sedimenti superficiali in 31 stazioni. Il piano di campionamento dei sedimenti superficiali è stato redatto basandosi principalmente sui risultati ottenuti dagli studi ISPRA nell'area (ICRAM, 2004, 2007; ISPRA, 2013; Nonnis et al., 2011), scegliendo di campionare le stesse stazioni investigate in precedenza, al fine di disporre di dati maggiormente attendibili circa eventuali variazioni granulometriche verificatesi. Altre stazioni di campionamento dei sedimenti (indicate in tabella 6 dalla sigla BS) sono state scelte in tempo reale con l'obiettivo di classificare il dato di back scatter acquisito con il sistema multibeam. Le coordinate delle stazione di campionamento sono riportate in tabella 6 mentre in figura 10 viene riportato il relativo piano di campionamento 15

17 Tabella 6 - Stazioni di campionamento dei sedimenti superficiali relative coordinate reali (WGS84 - European Datum) relative all'area D1. Coordinate reali Area D1 (ANZIO2015) nome staz nord wgs84utm33n est wgs84utm33n lat (g.p.s) long (g.p.s) BS BS BS BS BS BS BS BS

18 Figura 10 Piano di campionamento dei sedimenti superficiali nell' Area D1. 17

19 3. MATERIALI E METODI I dati morfo-bartimetrici sono stati acquisiti a bordo della N/O Astrea (figura 11), dotata di software di navigazione NAV-PRO. La georeferenzazione delle stazioni è stata effettuata mediante DGPS (Differential Global Positioning System), in WGS84, mentre la profondità è stata misurata tramite ecoscandaglio multifascio ( multibeam). Per i rilievi batimetrici è stato usato il sistema multibeam kongsberg EM2040 gestito in acquisizione dal software SIS (Seafloor Information System). La stesse aree sono state investigate mediante Side Scan Sonar per una migliore e semplice interpretazioni delle forme di fondo. Il sistema SSS utilizzato è l'edgetech 4200 strumento di ultima generazione con capacita di acquisire in doppia frequenza 900khz e 400khz. Dove ritenuto opportuno sono state eseguiti indagini visive tramite apparecchiatura ROV (Remote Operated Vehicle). Il ROV utilizzato (POLLUX III) è dotato di telecamere a colori e fotocamera digitale ad alta definizione e prevede la possibilità di trasmettere in superficie 2 segnali video contemporaneamente, selezionabili da un massimo di 4 sorgenti video. Esso inoltre è dotato di un sistema di posizionamento autonomo, che permette di restituire immagini e filmati georiferiti. Il campionamento dei sedimenti superficiali è stato eseguito mediante box-corer (figura 12). Per ogni recupero dello strumento è stata redatta una scheda di campionamento con i dati inerenti la posizione del punto di campionamento e la descrizione macroscopica del sedimento (caratteristiche fisiche, colore, odore, grado di idratazione, presenza di resti vegetali o frammenti conchigliari, eventuali variazioni dimensionali e/o cromatiche), eseguita lungo tutto il profilo del materiale recuperato (figura 13). Il campionamento per la caratterizzazione dei sedimenti è stato effettuato prelevando, in ogni stazione, dal contenuto del box corer solo la porzione compresa fra 0-3 cm. Per ogni stazione saranno eseguite indagini granulometriche. I campioni destinati a queste analisi sono stati conservati in contenitori di plastica ad una temperatura di +4 C. 18

20 Figura 11 Nave Oceanografica Astrea. Figura 12 - Box corer. 19

21 Figura 13 Campione di sedimento prelevato con il Box corer. 20

22 4. BIBLIOGRAFIA CHIOCCI F.L., (1991) - Evidenze di un basculamento altopleistocenico della piattaforma continentale del Lazio centro-settentrionale. Studi Geologici Camerti, 91/2: CHIOCCI F.L., LA MONICA G.B. (1996) - Analisi sismostratigrafica della piattaforma continentale. In: Il Mare del Lazio (1996) Elementi di oceanografia fisica e chimica, biologia e geologia marina, clima meteomarino, dinamica dei sedimenti ed apporti continentale. Regione Lazio. Tip. Borgia. Roma: FIORINI R. (1992) - Sismostratigrafia dei depositi recenti di piattaforma tra Civitavecchia e l Argentario. Tesi di Laurea inedita in Scienze Geologiche, Università La Sapienza, Roma: 172 pp. ICRAM (2004) - Studio per l impatto ambientale connesso allo sfruttamento di depositi sabbiosi sommersi ai fini di ripascimento lungo la piattaforma continentale laziale: - Fase C1 - Caratterizzazione del sito. Rapporto Tecnico per la Regione Lazio. ICRAM (2006) Studio per l impatto ambientale connesso allo sfruttamento di depositi sabbiosi sommersi ai fini di ripascimento lungo la piattaforma continentale laziale: Cava A2 - Montalto di Castro. Fase C1 - Fase di caratterizzazione. ICRAM (Ottobre 2006), per conto della Regione Lazio ICRAM (2007a) Studio per l impatto ambientale connesso allo sfruttamento di depositi sabbiosi sommersi ai fini di ripascimento lungo la piattaforma continentale laziale: Cava C2 Tor Vaianica : Fase C1 Caratterizzazione del sito (aprile 2006) ICRAM (Marzo 2007), per conto della Regione Lazio. ICRAM (2007b) Studio per l impatto ambientale connesso allo sfruttamento di depositi sabbiosi sommersi ai fini di ripascimento lungo la piattaforma continentale laziale: Cava A2 Montalto di Castro Fase di monitoraggio post operam (Fase C3). (ICRAM Maggio e Ottobre 2007) per conto della Regione Lazio (Novembre 2007). ICRAM (2008) Studio per l impatto ambientale connesso allo sfruttamento di depositi sabbiosi sommersi ai fini di ripascimento lungo la piattaforma continentale laziale: Cava C2 Tor Vaianica Fase C2 Fase di di monitoraggio post operam. Rapporto Tecnico per la Regione Lazio. ISPRA (2010): Cartografia Tematica Dei Fondali Marini Laziali Compendio degli studi condotti nel decennio per la caratterizzazione ambientale dei fondi marini antistanti la costa laziale per il dragaggio di depositi sabbiosi ai fini del ripascimento. Rapporto Tecnico per Regione Lazio ISPRA (2013) - Elementi ambientali utili ai fini della redazione dello Studio Preliminare Ambientale, Montalto (A2), Torvaianica (C2), Anzio (D1-D2). Analisi dei dati bibliografici relativi ai principali parametri ambientali. ISPRA(2013), per conto della Regione Lazio. LA MONICA G. B., RAFFI R. (1996) - Morfologia e sedimentologia della spiaggia e della piattaforma continentale interna. In: Il Mare del Lazio. Università degli Studi di Roma La Sapienza, Regione Lazio Assessorato Opere e Reti di Servizi e Mobilità: LISI I., BRUSCHI A., DEL GIZZO M., ARCHINA M., BARBANO A., CORSINI S. (2010) - Le unità fisiografiche e le profondità di chiusura della costa italiana. L acqua, 2:

23 NONNIS O.,PAGANELLI D., PROIETTI R., NICOLETTI L. (2011) - Physical effects related to relict sand dredging for beach nourishment in the Tyrrhenian sea: the Anzio case. Journal of Coastal Research SI 64 pg - pg ICS2011 (Proceedings) Poland ISSN TORTORA P. (1989A) - I fondali antistanti la costa di Montalto di Castro (alto Lazio): caratteristiche ed evoluzione tardo-quaternaria. Il Quaternario, 2,2: UNIVERSITÀ DI ROMA LA SAPIENZA, DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA (1999) - Individuazione e caratterizzazione dei depositi sabbiosi presenti sulla piattaforma continentale della Regione Lazio e valutazione di un loro utilizzo ai fini del ripascimento dei litorali in erosione. Rapporto Finale della I Fase. 22