Vitturi, Andrea

Venezia, la sua laguna ed il territorio circostante sono un patrimonio artistico, storico, culturale ed ambientale tra i più noti al mondo. Il fragile equilibrio, tipico delle lagune, è per Venezia particolarmente vulnerabile; essa infatti risulta modellata da un forte contributo antropico, iniziato secoli or sono con le note deviazioni fluviali, ed è oggi esposta ad azioni antropiche di particolare rilevanza, quali quelle derivanti dalla presenza della zona industriale di Marghera che s'affaccia proprio sulla laguna. Questo delicato equilibrio è legato al particolare assetto geologico-territoriale dell'area veneziana. In questa relazione, forzatamente molto schematica in quanto sintetizza decenni di studi ed indagini a livello sia scientifico che tecnico-applicativo, si vuole indicare l'insostituibile apporto della geologia anche in un'area urbana, quale quella Veneziana. Questo "complesso urbano" è composto da una serie di centri: insulari (centro storico, Murano, Burano, Torcello, ecc.), litorali (Lido, Chioggia, Jesolo), di terraferma ed industriali (Mestre, Scorzè, Marghera, Malcontenta, Fusina, ecc.). Altra caratteristica del complesso veneziano è l'interazione dei vari centri urbani che, malgrado la dislocazione geografica, interagiscono nelle varie problematiche geoambientali con strette relazioni causa-effetto. Questa nota, frutto della collaborazione tra Enti di Ricerca, Pubbliche Amministrazioni e Liberi Professionisti, evidenzia la necessità di lavorare in modo sinergico per affrontare al meglio le complesse tematiche geologico-ambientali che si riscontrano in questo tipo di studi.

Con il termine “subsidenza” si intende ogni movimento di abbassamento della superficie terrestre indipendentemente dalla causa che lo ha prodotto, dal suo sviluppo areale, velocità di esplicazione, evoluzione temporale e alterazioni ambientali che ne conseguono. La subsidenza è l’ultimo stadio, e il risultato in superficie, di una serie di processi che si esplicano nel sottosuolo e che, in qualche modo, sono correlati alla struttura geologica/geomeccanica del territorio; particolari caratteristiche dei terreni possono infatti favorire, accelerare o impedire tali processi. In generale, la subsidenza si esplica in modo differenziale nel tempo e nello spazio con tassi di abbassamento annui variabili dal millimetro al centimetro e un’estensione dell'area coinvolta da locale a regionale. La subsidenza avviene per cause sia naturali sia antropo-indotte che talora si sommano nella risultante. L’intervento dell’uomo agisce spesso da “catalizzatore”, influenzando in modo considerevole il fenomeno, o da “promotore” determinandone l'innesco. In genere l'abbassamento del suolo legato a cause naturali si sviluppa a scala regionale, ha un’evoluzione lenta, avvertibile in tempi storici o addirittura geologici, per cui non producendo effetti immediati sul territorio passa spesso inosservata. La subsidenza generata da attività antropiche invece si esplica di regola in tempi relativamente brevi (al massimo qualche decina di anni), ha un’espansione territoriale più limitata ma con effetti che possono compromettere fortemente l’ambiente, le opere e le attività umane, nel caso in cui non si intervenga con azioni di controllo e gestione. Le principali cause di subsidenza naturale sono attribuibili a processi tettonici profondi (movimenti orogenetici, attività vulcanica e attività sismica), all’abbassamento del substrato pliocenico per il carico geostatico (peso dei sedimenti sovrastanti), a trasformazioni chimico-fisiche (diagenesi) dei sedimenti per effetto del carico litostatico, alla compattazione naturale dei sedimenti non consolidati depositatisi sullo strato pliocenico), a movimenti isostatici. Altre cause minori e/o concomitanti possono essere riconosciute nelle modifiche dello stato fisico, ad esempio a seguito del prosciugamento naturale di bacini lacustri o lagunari con processi di compattazione e ossidazione di materiali organici. La subsidenza antropica più diffusa sia per estensione che per magnitudo del fenomeno è quella indotta dalla compattazione del suolo generata dallo sfruttamento eccessivo di fluidi sotterranei. L’acqua è senza paragoni il fluido più estratto, ma la produzione di idrocarburi, petrolio e gas, anche in associazione tra loro o con acqua, è altresì causa di subsidenze elevate. Benché vi siano differenze “geologico-territoriali” nelle aree dove i fluidi sono estratti, i principi che regolano il rapporto causa-effetto sono sostanzialmente gli stessi. A seguito del prelievo la pressione originaria del fluido sotterraneo diminuisce causando un incremento della tensione effettiva tra i grani della formazione; questo incremento provoca una deformazione della matrice solida del terreno, a seguito del “riassestamento” dei grani, e quindi una compattazione (riduzione dello spessore) che si ripercuote in un abbassamento della superficie del suolo. Anche le bonifiche, soprattutto quelle idrauliche, rappresentano una delle trasformazioni antropiche all’ambiente che comporta seri problemi di subsidenza. In genere il tasso di abbassamento dei suoli bonificati, ossia la velocità di esplicazione, è direttamente proporzionale all’abbassamento della falda freatica e si realizza per due processi principali: uno geomeccanico, che comporta la riduzione di volume per compattazione, e uno biochimico che avviene per ossidazione dei terreni ad alto contenuto organico (torbe). In questo caso il drenaggio intenso dei terreni bonificati fa sì che i suoli torbosi, venuti a contatto con l’atmosfera, si ossidino e perdano massa rilasciando nell’atmosfera CO2. Anche l’estrazione di materiali solidi dal sottosuolo può provocare subsidenza. Questo processo differisce sensibilmente da quello per estrazione di fluidi. Esso si esplica sia con graduale abbassamento dei terreni a copertura dell’intera miniera (depressioni della superficie del suolo) sia con improvvisi collassi dei singoli cunicoli della miniera (buchi in superficie). La coltivazione di miniere, ad esempio giacimenti di carbone o di sali, ha talora indotto effetti disastrosi sul territorio, anche su vaste superfici, ma con tempi di realizzo anche superiori al secolo e successivi alla chiusura della stessa miniera. Il tempo richiesto per il verificarsi di fessurazioni o cavità in superficie appare ancora aleatorio, per cui, contrariamente a quanto si fa per i fluidi, è assai difficile sviluppare modelli matematici di previsione, sia temporale che di magnitudo, del fenomeno. A completamento di questa sintesi informativa, va menzionato anche l’abbassamento del suolo per applicazione di carichi in superficie (edifici, rilevati ecc). Il processo di compattazione che avviene per un sovraccarico in superficie, su terreni non consolidati, è lo stesso di quello che si esplica per estrazione di fluidi, ovvero un aumento della tensione intergranulare efficace che provoca una diminuzione dello spessore dei sedimenti. Va comunque specificato che in generale questi fenomeni sono limitati alle aree di intervento, e pertanto è più corretto parlare di “consolidazione” piuttosto che di “subsidenza”. Il tasso di subsidenza si quantifica confrontando le quote altimetriche del suolo rilevate in momenti temporali successivi; le misure possono essere acquisite utilizzando diverse tecniche, sia “da terra” che “remote”, ma che in comune hanno necessariamente lo stesso riferimento ad un punto "stabile" o del quale è noto il movimento. E’ infatti difficile assicurare la completa stabilità di un punto e ritenerlo quindi verticalmente fisso; tuttavia presentando alcune zone movimenti decisamente limitati, e quindi trascurabili rispetto a quelli indotti dal processo di subsidenza che interessa studiare, queste si possono assumere stabili e quindi di riferimento senza influenzare il risultato.

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Anthropogenic land subsidence has widely been affecting the Veneto Region, northern Italy, since the past century. Groundwater withdrawals for industriai, domestic, and agri cultura! uses, exploitation of minerai water, thermal water for health treatment, methane-bearing water, and peat oxidation in reclaimed farmlands produced a land settlement varying in time and space throughout the area. Moreover, natural consolidation of the Quaternary deposits and tectonics of the pre-Quaternary basement contribute to increase ground surface lowering. Different survey techniques, with different characteristics; have been adopted to contro! land subsidence. To overcome the limits that characterize each single method and to enlarge the knowledge on regional land subsidence, an integrated monitoring method has been designed to accurately and reliably keep land movements under contro! in the study area. We combine five earth observation techniques, i.e. spirit leveling, Continuous Global Positioning System (CGPS), Differential GPS (DGPS), Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR), and Interferometric Point Target Analysis (IPTA), together over about the last ten-years, and homogenized and integrated their results in both the time and space domains. The application of this Subsidence Integrated Monitoring System (SIMS) provides a new complete and dependable picture ofthe vertical displacements in the Veneto Region never available before.