Marini, Federico

Detection, forecasting, early warning, and effective monitoring are key aspects for the delimitation of sinkholeprone areas and for susceptibility assessment and risk mitigation. To attain these goals, direct and indirect techniques can be employed, and the integration of different indirect/non-invasive geophysical methods including 2D- and 3D-electrical resistivity tomography, microgravity, and single-station seismic noise measures was carried out at “Il Piano” (Elba Island – Italy), where at least nine sinkholes occurred between 2008 and 2014. The most likely origin for these sinkholes had been considered related to net erosion of sediment from the alluvium, caused by downward water circulation between the aquifer hosted in the upper layer (Quaternary alluvial deposits) and that in the lower (Triassic brecciated dolomitic limestone and Cretaceous slate). The integrated geophysical survey, therefore, was carried out a) to differentiate shallower from deeper geological layers, b) to detect possible cavities that could evolve into sinkholes, c) to suggest possible triggers, and d) to delimit the sinkhole-prone area. The results of the integrated geophysical surveys suggest that the study area is mainly characterised by paleochannels, and that the sinkhole-prone area boundaries correspond to these paleochannels.

Numerosi sprofondamenti si sono verificati nell’ultimo decennio in un’area di fondovalle compresa nel territorio di Rio Marina all’Isola d’Elba (località Il Piano), ed hanno interessato abitazioni, aree agricole e la strada di collegamento tra Rio Marina e Rio nell’Elba, la SP26. Nell’intorno affi ora la formazione del Calcare Cavernoso dove si è sviluppato un sistema caveale, la “Grotta di San Giuseppe”; inizialmente ciò faceva ipotizzare anche la presenza di cavità all’interno del substratocarbonatico. L’integrazione di diversi metodi geofisici indiretti ha evidenziato invece un altro motivo causale di origine antropica nella formazioni di questi sinkhole. Gli obiettivi dello studio sono stati ottenere un modello geologico e idrogeologico della zona; individuare possibili cavità e/o carenze di massa/densità che sarebbero potute evolvere in sprofondamenti; valutare la suscettibilità della zona agli sprofondamenti. Tra i risultati delle indagini geofisiche integrate: a) i modelli gravimetrici 2D e 3D hanno fornito informazioni sulla distribuzione spaziale delle densità nel sottosuolo; b) la 3D-ERT ha caratterizzato il comportamento elettrico dei materiali; c) il metodo H/V ha permesso di stimare lo spessore medio delle alluvioni. Le indagini geofisiche integrate, unite ad un’accurata ricostruzione della trasformazione ambientale dell’area, hanno consentito una caratterizzazione geomorfologica e idrogeologica del territorio. L’interpretazione di questi dati ha permesso di comprendere l’innesco dei fenomeni di sprofondamento e di redarre mappe delle aree a rischio.

Numerosi sprofondamenti si sono verificati nell’ultimo decennio nel territorio di Rio Marina all’Isola d’Elba (località Il Piano), hanno interessato abitazioni, aree agricole e la strada di collegamento tra Rio Marina e Rio nell’Elba. Il fatto che nell’intorno affiori la formazione del Calcare Cavernoso e ci sia un sistema caveale, la “Grotta di San Giuseppe”, faceva ipotizzare la presenza di cavità all’interno del substrato carbonatico. L'integrazione di diversi metodi geofisici indiretti ha evidenziato invece un altro motivo causale di origine antropica nella formazioni di questi sinkholes.