Channel pattern medium-term changes in four rivers of Southern Italy: a summary

Abstract: This study proposes a schematic and generally applicable approach in reconstructing medium-term channel pattern changes at the regional scale, with the aim to provide insights for the definition of a common morphoevolutionary trend. To this aim, the channel pattern changes experienced by four rivers of the Campania Region (Southern Italy), representative of the rivers of a much wider morphoclimatic scenario (i.e., the Mediterranean area), over a time-span of ~150 years were investigated. The studied rivers were Calore, Sele, Tammaro and Sabato Rivers, which markedly differ from the standpoints of length, flow discharge and channel mean width. A geomorphological analysis in GIS environment of historical maps, topographic maps, orthophotos and Google Earth imagery from different dates (1870, 1909, 1955, 1998 and 2023) was carried out, with a mean temporal resolution of ~38 years. The results showed a dominance (45-94% of the river length) of the sinuous channel pattern between the end of XIX century and the first decades of XX century, which was clearer in the minor rivers (i.e., Tammaro and Sabato). From 1950s to the end of XX century, sinuous channel pattern remained generally dominant (20-60%), but transitional morphologies (wandering and sinuous with alternated bars) significantly increased (22-60%). From the end of XX century onwards, sinuous channel pattern returned strikingly dominant in all the investigated rivers (43-79%). Land-use changes and, later, floods were the main controlling factors of the detected changes in channel pattern. The coherence of the obtained results was discussed in the framework of the pre-existing literature, also highlighting the central role played by the scale of the used materials for a correct analysis of channel pattern changes.

Riassunto: Il presente studio propone un approccio schematico e di generale applicabilità finalizzato alla ricostruzione delle variazioni di configurazione morfologica dei corsi d’acqua su scala regionale, al fine di fornire indicazioni utili alla definizione di un trend morfoevolutivo generale. A tal fine, sono state investigate le variazioni del pattern del canale attivo sperimentate, negli ultimi 150 anni circa, da quattro fiumi della Regione Campania (Italia meridionale), rappresentativi di uno scenario morfoclimatico decisamente più ampio (l’area Mediterranea). Sono stati investigati, in particolare, i fiumi Calore, Sele, Tammaro e Sabato, tra loro marcatamente differenti in termini di lunghezza, portata liquida e larghezza media dell’alveo. È stata condotta un’analisi geomorfologica in ambiente GIS di carte storiche, carte topografiche, ortofoto e immagini satellitari Google Earth di diversi anni (1870, 1909, 1955, 1998 e 2023), separate tra loro da un intervallo temporale medio di circa 38 anni. I risultati hanno evidenziato, tra la fine del XIX secolo e i primi decenni del XX secolo, una dominanza (compresa tra il 45% e il 94% delle lunghezze dei tratti analizzati) della configurazione morfologica sinuosa, particolarmente nei corsi d’acqua minori (Tammaro e Sabato). Dagli anni ’50 alla fine del XX secolo, il pattern sinuoso rimaneva quello generalmente dominante (tra il 20% e il 60% della lunghezza dei tratti analizzati), ma si registrava, al contempo, un aumento dei pattern transizionali (wandering, sinuoso a barre alternate). Dalla fine del XX secolo in poi, il pattern sinuoso ritornava ad essere marcatamente dominante in tutti i fiumi investigati, caratterizzando dal 43% al 79% della lunghezza analizzata. Le variazioni di uso del suolo alla scala di bacino e, specialmente negli ultimi anni, le piene fluviali sono stati riconosciuti essere i principali fattori di controllo delle variazioni di configurazione morfologica osservate. La coerenza dei risultati ottenuti è stata verificata e discussa nel quadro della letteratura scientifica preesistente, evidenziando, al contempo, il ruolo centrale svolto dalla corretta scelta della scala dei materiali utilizzati per un’analisi attendibile delle variazioni di configurazione morfologica.