Geoenvironmental characterization of the landscape units in the hydrographic basin of Tammarecchia Stream (Campanian- Molisan Apennines) In this paper a methodological approach is proposed in order to define homogenous spatial features, named Landform Unit (Regione Emilia Romagna, 1987), on which apply parameters skilled to characterise morphogenetic processes capable to perturb the environmental system. This approach, developed with the aid of techniques GIS, has been applied to the hydrographic basin of the Tammarecchia Stream on the border of Campania and Molise. Such a basin is located in the Sannio Mountains, characterised by a succession of ridges with open and flattened highs, lower than 1000 m, and valleys sometimes wide and other times rather narrow. This landscape outlines the lithologies outcropping in the basin, made up essentially by Cenozoic terrigenous deposits (Servizio Geologico D’Italia, 1970a; 1970b; Bonardi et alii, 1988). The distribution of these deposits in the studied area is variable from the arenaceous beds, widely diffuse in the middle and lower part of the basin, to the pelitic and marly beds, mostly present in the higher part of the basin. In these latter deposits are scattered calcareous blocks, as olistoliths. The diffusion of low permeability lithologies has favoured the development of erosive phenomena due to run off (Budetta et alii, 1979). The landuse could be influenced by this phenomena, which affected this area with different intensity. However, it is concerned mainly to cultivations, that cover a surface more than 73%, and subordinately to woodland, that is extend up to 18%. The rest of the basin is uncultivated (6%) or urbanised (2%). These data, collected in field survey, photogeological analysis, statistic report and literature, are mapped on a topographic base with 1:25.000 scale. In such way several thematic maps are realized, even if for the proposed approach are utilised only three data base and their representations, such as lithological, acclivity and landuse maps. These ones are overlied, using GIS techniques (Burrough, 1986; Mogorovich & Mussio, 1988), in order to obtain a derived map, where are identified and grouped 7 land units: calcareous olistoliths, summit surfaces, wooden areas, slopes, lower hills, riparian and floodplain. In order to correlate such landform units to the erosive phenomena we applied to this basin the method of quantitative geomorphic analysis, which permit to evaluate the rate of soil erosion within a hydrographic basin (Ciccacc i et alii, 1980; 1988; Del Monte, 1996; Del Monte et aliiii, 2002; Lupia Palmieri et alii; 1995; 1998; 2001). The degree of organization of drainage network have been considered and quantified by some hierarchical parameters (Rb: Horton, 1945; Rbd, Ga, Δa and Ga: Avena & Giuliano, 1967; Ciccacci et alii, 1980). These parameters put in evidence a poorly organised network because of the peculiar lithology and tectonic condition, especially in the upper and middle part of the basin. The variation of drainage density looks like more significant than the previous parameters, in fact, the lowest values are correlate with very low gradient slopes (e.g. lower part of the basin) and less developed part of network (e.g. areas near to the watershed), whereas the highest values are concentrated in the middle part of the basin as well as along the steeper slopes. A similar distribution is registered for the value of suspended sediment yield (Tu: Ciccacci et alii, 1980). The range is from 6000 t/kmq/year to 40 t/ kmq/year, calculated respectively in the middle part of basin and close to the watershed. According this approach, the Drainage density is an important factor to give a semiquantitative information about the erosion (Del Monte et alii, 2002), the resulting map together with the map of relief energy, overlapped to the map with the landform units, have permitted to reach at a final result, where areas with several rate of instability are identified. More specifically, four classes with increasing rate of instability have been identified. The first class coincide with the following landform units: calcareous olistoliths, summit surfaces, wooden areas, lower hills and partially floodplain. The second class correspond partially to the landform unit of floodplain and to riparian, where the lithology and the sloping are not favourable to generate instability. Also for the slope unit could be used need the same consideration, where in two area are identified the same rank of Drainage density (i.e. higher) and the same lithology (i.e. marly), a lower gradient could have inhibited the instability. In the third class and more and more in the fourth, the overlapping clearly show some critical circumstances corresponding to the riparian, where the hydrographic network is greatly disorganised and based on clayey and/or marly lithologies, as well as to the slope unit, where the lithology and/or sloping assist the instability. The results, evidenced in the synthesis map, are coherent with the observations in the hydrographic basin of Tammarecchia Stream, thus are the support for this approach, which would became a useful instrument for the environmental planning.

In questo lavoro si propone un approccio metodologico, che ha lo scopo di caratterizzare e rendere omogenee le peculiarità di una porzione di territorio, attraverso la definizione delle Unità di Paesaggio, secondo il criterio proposto dalla Regione Emilia Romagna (1987). Ciò consente un’agevole applicazione dei parametri che caratterizzano i processi morfogenetici in atto nei diversi ambiti individuati e favorisce le successive elaborazioni delle informazioni necessarie per una corretta gestione e pianificazione territoriale. Tale approccio, sviluppato con l’ausilio di tecniche GIS, è stato applicato al bacino idrografico del Torrente Tammarecchia, al confine tra la Campania e il Molise. Il bacino è situato nei Monti del Sannio ed è caratterizzato da tozzi e spianati rilievi collinari che si alternano a valli di varie ampiezze. Questo paesaggio è il risultato della morfoselezione operata dagli agenti morfogenetici su litologie in generale non conservative costituite principalmente da depositi terrigeni cenozoici. Nell’area di studio, i depositi arenacei sono ampiamente diffusi nella parte media ed inferiore del bacino, mentre i depositi pelitici e marnosi, sono presenti soprattutto nella parte superiore. La diffusione delle litologie a bassa permeabilità ha favorito lo sviluppo di fenomeni erosivi dovuti al ruscellamento delle acque meteoriche. L’uso del suolo è di tipo prevalentemente agricolo, con una superficie coltivata di oltre il 73%, mentre l’area ricoperta da bosco è pari al 18%. Il resto del bacino è incolto (6%) o urbanizzato (2%). Tutti i dati, derivati da osservazioni sul campo, dall’analisi fotogeologica, da report statistici e dalla letteratura, sono stati riportati su una base topografica in scala 1:25.000, al fine di realizzare agevolmente le carte tematiche di base e derivate. Per l’approccio proposto sono state utilizzate soltanto tre carte tematiche: quella litologica, dell’acclività e dell’uso del suolo. Esse sono state sovrapposte, utilizzando tecniche GIS, al fine di ottenere una carta tematica derivata in cui sono state identificate e classificate le seguenti sette Unità di Paesaggio: degli olistoliti calcarei, dei ripiani sommitali, delle aree boschive, dei versanti pelitici-arenacei, delle aree collinari, dei ripariali e della piana alluvionale. L’analisi geomorfica quantitativa e la determinazione di alcuni parametri gerarchici dell’organizzazione dei reticoli idrografici sono state utilizzate per caratterizzare le Unità di Paesaggio in funzione dei fenomeni di erosione idrica. In particolare, i parametri morfometrici esaminati hanno messo in evidenza un reticolo scarsamente organizzato, a causa delle caratteristiche litologiche e dell’influenza della tettonica, soprattutto nella parte superiore e centrale del bacino. La variazione della densità di drenaggio sembra sia più significativa rispetto agli altri parametri; infatti, i valori più bassi di densità di drenaggio sono correlati con pendenze molto basse (es. parte inferiore del bacino) e con la parte meno sviluppata del reticolo (ad esempio le zone in prossimità dello spartiacque), mentre i valori più elevati sono concentrati nella parte centrale del bacino, così come lungo i pendii più ripidi. Una distribuzione simile è stata riscontrata per i valori del trasporto solido in sospensione (Tu) desunti dall’analisi geomorfica quantitativa. Infatti, il range dei valori del Tu riscontrati varia da un massimo di 6000 t/kmq/ anno ad un minimo di 40 t/kmq/anno, riferiti rispettivamente, alla parte centrale del bacino e a quella prossima allo spartiacque. Secondo questo approccio, la densità di drenaggio è un importante parametro, la cui valutazione è in grado di fornire informazioni (*) Dipartimento di Studi Geologici ed Ambientali - Università del Sannio, Via dei Mulini, 59/A - 82100 Benevento, e-mail: valente@ unisannio.it semi-quantitative sui fenomeni erosivi. Dal confronto, per sovrapposizione in ambiente GIS, delle carte della Densità di drenaggio con quelle dell’Energia del rilievo e delle Unità di Paesaggio sono emerse aree caratterizzate da variabile tasso di erosione ed instabilità, che sono state opportunamente mappate nella Carta della Suscettibilità al dissesto. Nello specifico, sono state distinte quattro classi di suscettibilità caratterizzate da un tasso crescente di instabilità. La prima classe comprende l’Unità di Paesaggio degli olistoliti calcarei, dei ripiani sommitali, delle aree boschive, delle aree collinari e parzialmente quella della pianura alluvionale. La seconda classe comprende parzialmente sia l’Unità di Paesaggio dei ripariali e sia quella della pianura alluvionale. Esse presentano caratteristiche litologiche e di acclività che non favoriscono l’insorgere di fenomeni di instabilità. Analoga considerazione vale anche per l’Unità dei versanti, dove in due aree è stata individuata la stessa classe di densità di drenaggio (ossia molto elevata) e la stessa litologia (ossia marne), e dove una bassa pendenza potrebbe aver limitato la diffusione dei fenomeni di dissesto. Nella terza classe e in maniera maggiore nella quarta, il risultato della sovrapposizione ha messo in evidenza alcune situazioni di criticità, specialmente nei riguardi dell’Unità dei ripariali, connesse alla presenza di un reticolo idrografico fortemente disorganizzato ed impostato su litologie marnoso-argillose. Lo stesso si rileva per l’Unità dei versanti dove la litologia e la pendenza sono i principali fattori di instabilità. In conclusione, i risultati ottenuti con l’applicazione di questa metodologia hanno permesso di ricavare informazioni geoambientali utili per definire semiquantitativamente la suscettibilità ai fenomeni erosivi e la relativa pericolosità geomorfologica cui è soggetta l’area di studio. Tali risultati, sintetizzati in una apposita carta e verificati sul campo con esito positivo, confermano la propensione al dissesto delle litologie marnoso-argillose impostate su pendii mediamente acclivi ed evidenziano il ruolo svolto dalle tecniche colturali nelle dinamiche erosionali dei versanti. Pertanto, l’approccio metodologico utilizzato può essere considerato un’efficace strumento di supporto decisionale nelle attività di pianificazione territoriale e ambientale.

Caratterizzazione geo-ambientale delle Unità di paesaggio del bacino idrografico del Torrente Tammarecchia (Appennino campano-molisano)

VALENTE A;RUSSO F
2010

Abstract

In questo lavoro si propone un approccio metodologico, che ha lo scopo di caratterizzare e rendere omogenee le peculiarità di una porzione di territorio, attraverso la definizione delle Unità di Paesaggio, secondo il criterio proposto dalla Regione Emilia Romagna (1987). Ciò consente un’agevole applicazione dei parametri che caratterizzano i processi morfogenetici in atto nei diversi ambiti individuati e favorisce le successive elaborazioni delle informazioni necessarie per una corretta gestione e pianificazione territoriale. Tale approccio, sviluppato con l’ausilio di tecniche GIS, è stato applicato al bacino idrografico del Torrente Tammarecchia, al confine tra la Campania e il Molise. Il bacino è situato nei Monti del Sannio ed è caratterizzato da tozzi e spianati rilievi collinari che si alternano a valli di varie ampiezze. Questo paesaggio è il risultato della morfoselezione operata dagli agenti morfogenetici su litologie in generale non conservative costituite principalmente da depositi terrigeni cenozoici. Nell’area di studio, i depositi arenacei sono ampiamente diffusi nella parte media ed inferiore del bacino, mentre i depositi pelitici e marnosi, sono presenti soprattutto nella parte superiore. La diffusione delle litologie a bassa permeabilità ha favorito lo sviluppo di fenomeni erosivi dovuti al ruscellamento delle acque meteoriche. L’uso del suolo è di tipo prevalentemente agricolo, con una superficie coltivata di oltre il 73%, mentre l’area ricoperta da bosco è pari al 18%. Il resto del bacino è incolto (6%) o urbanizzato (2%). Tutti i dati, derivati da osservazioni sul campo, dall’analisi fotogeologica, da report statistici e dalla letteratura, sono stati riportati su una base topografica in scala 1:25.000, al fine di realizzare agevolmente le carte tematiche di base e derivate. Per l’approccio proposto sono state utilizzate soltanto tre carte tematiche: quella litologica, dell’acclività e dell’uso del suolo. Esse sono state sovrapposte, utilizzando tecniche GIS, al fine di ottenere una carta tematica derivata in cui sono state identificate e classificate le seguenti sette Unità di Paesaggio: degli olistoliti calcarei, dei ripiani sommitali, delle aree boschive, dei versanti pelitici-arenacei, delle aree collinari, dei ripariali e della piana alluvionale. L’analisi geomorfica quantitativa e la determinazione di alcuni parametri gerarchici dell’organizzazione dei reticoli idrografici sono state utilizzate per caratterizzare le Unità di Paesaggio in funzione dei fenomeni di erosione idrica. In particolare, i parametri morfometrici esaminati hanno messo in evidenza un reticolo scarsamente organizzato, a causa delle caratteristiche litologiche e dell’influenza della tettonica, soprattutto nella parte superiore e centrale del bacino. La variazione della densità di drenaggio sembra sia più significativa rispetto agli altri parametri; infatti, i valori più bassi di densità di drenaggio sono correlati con pendenze molto basse (es. parte inferiore del bacino) e con la parte meno sviluppata del reticolo (ad esempio le zone in prossimità dello spartiacque), mentre i valori più elevati sono concentrati nella parte centrale del bacino, così come lungo i pendii più ripidi. Una distribuzione simile è stata riscontrata per i valori del trasporto solido in sospensione (Tu) desunti dall’analisi geomorfica quantitativa. Infatti, il range dei valori del Tu riscontrati varia da un massimo di 6000 t/kmq/ anno ad un minimo di 40 t/kmq/anno, riferiti rispettivamente, alla parte centrale del bacino e a quella prossima allo spartiacque. Secondo questo approccio, la densità di drenaggio è un importante parametro, la cui valutazione è in grado di fornire informazioni (*) Dipartimento di Studi Geologici ed Ambientali - Università del Sannio, Via dei Mulini, 59/A - 82100 Benevento, e-mail: valente@ unisannio.it semi-quantitative sui fenomeni erosivi. Dal confronto, per sovrapposizione in ambiente GIS, delle carte della Densità di drenaggio con quelle dell’Energia del rilievo e delle Unità di Paesaggio sono emerse aree caratterizzate da variabile tasso di erosione ed instabilità, che sono state opportunamente mappate nella Carta della Suscettibilità al dissesto. Nello specifico, sono state distinte quattro classi di suscettibilità caratterizzate da un tasso crescente di instabilità. La prima classe comprende l’Unità di Paesaggio degli olistoliti calcarei, dei ripiani sommitali, delle aree boschive, delle aree collinari e parzialmente quella della pianura alluvionale. La seconda classe comprende parzialmente sia l’Unità di Paesaggio dei ripariali e sia quella della pianura alluvionale. Esse presentano caratteristiche litologiche e di acclività che non favoriscono l’insorgere di fenomeni di instabilità. Analoga considerazione vale anche per l’Unità dei versanti, dove in due aree è stata individuata la stessa classe di densità di drenaggio (ossia molto elevata) e la stessa litologia (ossia marne), e dove una bassa pendenza potrebbe aver limitato la diffusione dei fenomeni di dissesto. Nella terza classe e in maniera maggiore nella quarta, il risultato della sovrapposizione ha messo in evidenza alcune situazioni di criticità, specialmente nei riguardi dell’Unità dei ripariali, connesse alla presenza di un reticolo idrografico fortemente disorganizzato ed impostato su litologie marnoso-argillose. Lo stesso si rileva per l’Unità dei versanti dove la litologia e la pendenza sono i principali fattori di instabilità. In conclusione, i risultati ottenuti con l’applicazione di questa metodologia hanno permesso di ricavare informazioni geoambientali utili per definire semiquantitativamente la suscettibilità ai fenomeni erosivi e la relativa pericolosità geomorfologica cui è soggetta l’area di studio. Tali risultati, sintetizzati in una apposita carta e verificati sul campo con esito positivo, confermano la propensione al dissesto delle litologie marnoso-argillose impostate su pendii mediamente acclivi ed evidenziano il ruolo svolto dalle tecniche colturali nelle dinamiche erosionali dei versanti. Pertanto, l’approccio metodologico utilizzato può essere considerato un’efficace strumento di supporto decisionale nelle attività di pianificazione territoriale e ambientale.
Geoenvironmental characterization of the landscape units in the hydrographic basin of Tammarecchia Stream (Campanian- Molisan Apennines) In this paper a methodological approach is proposed in order to define homogenous spatial features, named Landform Unit (Regione Emilia Romagna, 1987), on which apply parameters skilled to characterise morphogenetic processes capable to perturb the environmental system. This approach, developed with the aid of techniques GIS, has been applied to the hydrographic basin of the Tammarecchia Stream on the border of Campania and Molise. Such a basin is located in the Sannio Mountains, characterised by a succession of ridges with open and flattened highs, lower than 1000 m, and valleys sometimes wide and other times rather narrow. This landscape outlines the lithologies outcropping in the basin, made up essentially by Cenozoic terrigenous deposits (Servizio Geologico D’Italia, 1970a; 1970b; Bonardi et alii, 1988). The distribution of these deposits in the studied area is variable from the arenaceous beds, widely diffuse in the middle and lower part of the basin, to the pelitic and marly beds, mostly present in the higher part of the basin. In these latter deposits are scattered calcareous blocks, as olistoliths. The diffusion of low permeability lithologies has favoured the development of erosive phenomena due to run off (Budetta et alii, 1979). The landuse could be influenced by this phenomena, which affected this area with different intensity. However, it is concerned mainly to cultivations, that cover a surface more than 73%, and subordinately to woodland, that is extend up to 18%. The rest of the basin is uncultivated (6%) or urbanised (2%). These data, collected in field survey, photogeological analysis, statistic report and literature, are mapped on a topographic base with 1:25.000 scale. In such way several thematic maps are realized, even if for the proposed approach are utilised only three data base and their representations, such as lithological, acclivity and landuse maps. These ones are overlied, using GIS techniques (Burrough, 1986; Mogorovich & Mussio, 1988), in order to obtain a derived map, where are identified and grouped 7 land units: calcareous olistoliths, summit surfaces, wooden areas, slopes, lower hills, riparian and floodplain. In order to correlate such landform units to the erosive phenomena we applied to this basin the method of quantitative geomorphic analysis, which permit to evaluate the rate of soil erosion within a hydrographic basin (Ciccacc i et alii, 1980; 1988; Del Monte, 1996; Del Monte et aliiii, 2002; Lupia Palmieri et alii; 1995; 1998; 2001). The degree of organization of drainage network have been considered and quantified by some hierarchical parameters (Rb: Horton, 1945; Rbd, Ga, Δa and Ga: Avena & Giuliano, 1967; Ciccacci et alii, 1980). These parameters put in evidence a poorly organised network because of the peculiar lithology and tectonic condition, especially in the upper and middle part of the basin. The variation of drainage density looks like more significant than the previous parameters, in fact, the lowest values are correlate with very low gradient slopes (e.g. lower part of the basin) and less developed part of network (e.g. areas near to the watershed), whereas the highest values are concentrated in the middle part of the basin as well as along the steeper slopes. A similar distribution is registered for the value of suspended sediment yield (Tu: Ciccacci et alii, 1980). The range is from 6000 t/kmq/year to 40 t/ kmq/year, calculated respectively in the middle part of basin and close to the watershed. According this approach, the Drainage density is an important factor to give a semiquantitative information about the erosion (Del Monte et alii, 2002), the resulting map together with the map of relief energy, overlapped to the map with the landform units, have permitted to reach at a final result, where areas with several rate of instability are identified. More specifically, four classes with increasing rate of instability have been identified. The first class coincide with the following landform units: calcareous olistoliths, summit surfaces, wooden areas, lower hills and partially floodplain. The second class correspond partially to the landform unit of floodplain and to riparian, where the lithology and the sloping are not favourable to generate instability. Also for the slope unit could be used need the same consideration, where in two area are identified the same rank of Drainage density (i.e. higher) and the same lithology (i.e. marly), a lower gradient could have inhibited the instability. In the third class and more and more in the fourth, the overlapping clearly show some critical circumstances corresponding to the riparian, where the hydrographic network is greatly disorganised and based on clayey and/or marly lithologies, as well as to the slope unit, where the lithology and/or sloping assist the instability. The results, evidenced in the synthesis map, are coherent with the observations in the hydrographic basin of Tammarecchia Stream, thus are the support for this approach, which would became a useful instrument for the environmental planning.
Unità di Paesaggio; Analisi geomorfica quantitativa; Appennino meridionale
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