Intervento dott. Greggio - Comune di Ravenna

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeAssetto geomorfologico edidrogeologico dell'area di FoceBevano e problematiche legate aifenomeni di intrusione salina in attoBy N. Greggio, G. Gabbianelli & M. Antonellinimail: nicolas.greggio2@unibo.itRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALISTRUTTURA DELLA PRESENTAZIONE• Evoluzione• Morfologia• Processi fisici• Clima recente• Litologia• Idrografia superficiale e falda freatica• INTRUSIONE SALINA:su ampia scala,a scala di transetto,in Pineta Ramazzotti.• Ricarica “Involontaria”• Modello• ConclusioniIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeEvoluzionerecentedell’areaLinee di costa estratte dacartografia IGMRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALISTRUTTURA DELLA PRESENTAZIONE• Evoluzione• Morfologia• Processi fisici• Clima recente• Litologia• Idrografia superficiale e falda freatica• INTRUSIONE SALINA:su ampia scalaa scala di transettoin Pineta Ramazzotti• Ricarica “Involontaria”• Modello• ConclusioniIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeDigital Elevation ModelRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeSOPRA o SOTTO IL LIVELLO DEL MARE ?Canali didrenaggioRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALISTRUTTURA DELLA PRESENTAZIONE• Evoluzione• Morfologia• Processi fisici• Clima recente• Litologia• Idrografia superficiale e falda freatica• INTRUSIONE SALINA:su ampia scalaa scala di transettoin Pineta Ramazzotti• Ricarica “Involontaria”• Modello• ConclusioniIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALISTRUTTURA DELLA PRESENTAZIONE• Evoluzione• Morfologia• Processi fisici• Clima recente• Litologia• Idrografia superficiale e falda freatica• INTRUSIONE SALINA:su ampia scalaa scala di transettoin Pineta Ramazzotti• Ricarica “Involontaria”• Modello• ConclusioniIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeCLIMA RECENTE( da “Quaderni Tecnici ARPA-SMR” n°04/2001;http://www.arpa.emr.it/ia_siccita/cambiamento.htm)üscala globale la temperatura mediadell’aria è cresciuta di circa 1 grado dal1860 ad oggi;üConcentrazione delle precipitazioni inperiodi ben definiti.üil livello medio del MareAdriatico è cresciuto di oltre20 centimetri nel corso del20° secoloüSi assiste ad un incrementosignificativo nei cosiddetti“eventi estremi”Ravenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeRiepilogo:üZona di recente formazione.üPresenza di un cordone dunoso naturale (uno degli ultimi siti).üTopografia dell’area al di sotto del livello marino.üDisequilibrio fisico (intrusione salina).üCambiamenti climatici sfavorevoli, sia in corso che previsti.Ravenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALISTRUTTURA DELLA PRESENTAZIONE• Evoluzione• Morfologia• Processi fisici• Clima recente• Litologia• Idrografia superficiale e falda freatica• INTRUSIONE SALINA:su ampia scalaa scala di transettoin Pineta Ramazzotti• Ricarica “Involontaria”• Modello• ConclusioniIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeModello litologico 3D del transetto (Rockworks) esagerazione vert. 100xE10 km4 X 109 m3 sabbia4.000.000.000 x 0.25 =1.000.000.000Circa 30 volte l’invaso di RidracoliRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALISTRUTTURA DELLA PRESENTAZIONE• Evoluzione• Morfologia• Processi fisici• Clima recente• Litologia• Idrografia superficiale e falda freatica• INTRUSIONE SALINA:su ampia scalaa scala di transettoin Pineta Ramazzotti• Ricarica “Involontaria”• Modello• ConclusioniIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeContesto IdrologicoSuperficiale:Corpi idrici aperti a mareGradienti idraulici bassiDrenaggio meccanico mediantefitta rete di canaliPineta Ramazzotti sottoposta adrenaggio mediante 2 canali N-SRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeOVESTmslm3,532,521,510,50-0,5-1-1,5-2-2,5-3-3,5Profondità della tavola d'acqua nel transettoP9S EMS1 P5S P3S mar 2 mar 1 P2SPozziEST08/06/201026/08/201019/10/201005/12/201020/12/201001/02/201101/03/201104/04/201115/04/201102/05/201101/06/201104/07/201104/08/201101/09/201103/10/201104/11/201102/12/201122/12/2011SurfaceRavenna 24 / 11/ 2012

PumpingMachines-0.4IsophreaticlinesProfonditàdella falda,RavennaCityAdriaticSeaVettori diflussoIdrovore

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALISTRUTTURA DELLA PRESENTAZIONE• Evoluzione• Morfologia• Processi fisici• Clima recente• Litologia• Idrografia superficiale e falda freatica• INTRUSIONE SALINA:su ampia scalaa scala di transettoin Pineta Ramazzotti• Ricarica “Involontaria”• Modello• ConclusioniIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIMAPPE di DISTRIBUZIONE DEL CLOROIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeRavenna 24 / 11/ 2012

B30-3-6-9-12-15-18-21-24-27BP9SP9S3335EMS1EMS133315P6SP6S-300 2000 4000 6000 8000 10000B'35P5SP5SP4S155P3SP4SMAR1MAR2P3SP1SMAR20 1000 2000 3000m151551515MAR12015B'P1S1015salinity (g/l)0 - 33 - 55 - 1010 - 1515 - 2020 - 25Elevation (m)A30-3-6-9-12-15-18-21-24-27-300 2000 4000 6000 8000 10000AP9SP9SPROFILO DI SALINITA’ DICEMBRE 20105555EMS13EMS13315 1015P6SP6S3515P5SP4SP5S1015155P3SP4S51015P3S151515A'P1S2020150 - 33 - 5P1S5 - 10A'1015salinity (g/l)10 - 1515 - 2020 - 25Elevation (m)151510201010

310salinity (g/l)0 - 35101520325Elevation (m)A30-3-6-9-12-15-18-21-24-27P9S55553EMS13315 1015P6S3515P5S1015155P4S51015P3S151515202015P1SA'1015DICEMBRE2010-300 2000 4000 6000 8000 10000AP9SEMS1P6SP5SP4SP3SA'P1Ssalinity (g/l)0 - 33 - 55 - 1010 - 1515 - 2020 - 25A5-2P4S10P3SMAR2MAR1 P1SA'20320-910533103151510salinity (g/l)0 - 3Elevation (m)B30-3-6-9-12-15-18-21-24-27P9S333553EMS1315 101015P6S20-300 2000 4000 6000 8000 1000010151010P5S101015P4S5P3S5B'10MAR210155MAR115101520 20B'P1S20APRILE2011Elevation (feet)-16-23202015-300 700 1400 2100 2800520510 15 20253 - 55 - 1010 - 1515 - 2020 - 2525 - 40MAR1P1Ssalinity (g/l)MAR20 - 33 - 5P4SP3S5 - 10BP9SEMS1P6SP5S10 - 1515 - 2020 - 25salin ity (g /l)0 - 3WellsCasing0 1000 2000 3000 mElevation (feet)A5P4S-2-9-1610202010P3S55353A'-232015101510MAR25331510 1525MAR13201520P1S2510salinity (g/l)0 - 33 - 55 - 1010 - 15PROFILOSALINITA’LUGLIO 2012202015 - 2020 - 2525 - 40-300 700 1400 2100 2800OVESTWellsCasingEST

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeSALINITÀ stagione invernaleTesi Dottorato Marconi 2011Ravenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeSALINITÀ stagione estivaTesi Dottorato Marconi 2011Ravenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeRiepilogo:üüüüüZona di recente formazione.Presenza di un cordone dunoso naturale (uno degli ultimi siti).Topografia dell’area al di sotto del livello marino.Disequilibrio fisico (intrusione salina).Cambiamenti climatici sfavorevoli, sia in corso che previsti.ü Acquifero aperto a mare.üGradienti e flussi contrari (mare entroterra).üSalinizzazione diffusa.üPineta Ramazzotti sottoposta a drenaggio meccanico.üLenti di acqua dolce effimere.Ravenna 24 / 11/ 2012

AREA di RICARICA (MAR) “INVOLONTARIA”Gestore: Coop. Agr. CampianoEstensione: 6 haColture: orticole irrigue (2 colture stagionali)Opere irrigue: 1982Prelievo idrico: F.Uniti e C.E.R.Canale Irriguo•drenaggio artificiale• 0 m.s.l.m•2012 NO IRRIGAZIONEnell’appezzamento, mautilizzo del canale comeinvaso di stoccaggioMAR 2MAR 2canaleMAR 1MAR 1

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeRICARICA ARTIFICIALE (MAR) “INVOLONTARIA”LUGLIO 2012CANALE RICARICA5AP4SP3SMAR2MAR1P1SA'Elevation (m)-2-9-16-23b4NaClS5NaClS5NaClS5NaClb4NaClb4NaClb4NaClb4NaCl15 - 20-300 700 1400 2100 20 - 252800b4NaClb4NaClElevation (m)5P4S-2-9-16-23AP3S-300 700 1400 2100 2800A'MAR2 MAR1 P1Ssalinity (g/l)0 - 33 - 55 - 1010 - 1525 - 40b4NaClf3CaMix+f3CaMix+B4CaMix+f4CaMix+S4NaCl-salinity (g/l)0 - 33 - 55 - 1010 - 1515 - 2020 - 2525 - 40S4NaClS4NaCl-Ravenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALISTRUTTURA DELLA PRESENTAZIONE• Evoluzione• Morfologia• Processi fisici• Clima recente• Litologia• Idrografia superficiale e falda freatica• INTRUSIONE SALINA:su ampia scalaa scala di transettoin Pineta Ramazzotti• Ricarica “Involontaria”• Modello• ConclusioniIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeMODELLO AREA DI RICARICA “INVOLONTARIA”mg/lCanalericaricaCanalidrenaggioRamazzottiANNO ZERORavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeMODELLO AREA DI RICARICA “INVOLONTARIA”mg/lCanalericaricaCanalidrenaggioRamazzottiDopo 5 ANNIRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeMODELLO AREA DI RICARICA “INVOLONTARIA”mg/lCanalericaricaCanalidrenaggioRamazzottiDopo 30 ANNIRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALISTRUTTURA DELLA PRESENTAZIONE• Evoluzione• Morfologia• Processi fisici• Clima recente• Litologia• Idrografia superficiale e falda freatica• INTRUSIONE SALINA:su ampia scalaa scala di transettoin Pineta Ramazzotti• Ricarica “Involontaria”• Modello• ConclusioniIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeConclusioniCome gran parte dell’acquifero freatico, anche le acque sotterranee al di sottodella Pineta Ramazzotti sono fortemente salinizzate.Le cause possono essere molteplici:morfologia,subsidenza,scarse precipitazionidrenaggio superficiale,evapo-traspirazione,modesta infiltrazioneResta fondamentale il ruolo che questo ambito naturale svolge per quantoriguarda la difesa della costa (mareggiate, spray marino), la biodiversità,l’attrazione turistica ecc. ecc..Dal punto di vista strettamente IDROLOGICO ???Ravenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeConclusioniDal punto di vista strettamente IDROLOGICO…Le dune e le paleodune su cui è insediata la Pineta Ramazzotti potrebbero svolgere unarilevante azione di contrasto all’intrusione salina se incrementassimo la ricarica e fossimo ingrado di creare una lente dolce.Il canale di stoccaggio di acqua a scopo irriguo dimostra nitidamente come il soloinput estivo sia in grado, in pochi anni, di creare tale lente dolce, ma suo malgrado èlocalizzata in una porzione di territorio non ideale per ridurre l’intrusione.POSSIBILE SPERIMENTAZIONE DI RICARICA INPINETA RAMAZZOTTI ?Ravenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le Geoscienzegrazie per l’attenzione …mail:nicolas.greggio2@unibo.itRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzePUBBLICAZIONIGREGGIO NICOLAS, PAULINE MOLLEMA, MARCO ANTONELLINI AND GIOVANNIGABBIANELLI. 2012 Irrigation Management in Coastal Zones to Prevent Soil and GroundwaterSalinization in "Resource Management for Sustainable Agriculture", Edited by Vikas Abrol andPeeyush Sharma, ISBN 978-953-51-0808-5.PAULINE N. MOLLEMA, MARCO ANTONELLINI,GIOVANNI GABBIANELLI,EMANUELE GALLONI(2012) Water budget management of a coastal pine forest in a Mediterranean catchment(Marina Romea, Ravenna, Italy).Environ Earth Sci DOI 10.1007/s12665-012-1862-1.MOLLEMA P, ANTONELLINI A, DINELLI E, GABBIANELLI G, GREGGIO, N, STUYFZAND P J 2012Identification of fresh and salt water intrusion types in the upper Ravenna Coastal aquifer(Italy) via hydrochemical systems analysis. Journal of Applied Geochemistry In press.MARCO ANTONELLINI; DONATO CAPO; GIOVANNI GABBIANELLI; NICOLAS GREGGIO; MARIOLAGHI AND PAULINE MOLLEMA Mapping Salinization In The Coastal Aquifer Of Ravenna(Italy) 2012 Proceedings Euregeo 2012.ANTONELLINI M., PANDOLFINI M., GREGGIO N., MOLLEMA P. N. Geothermal CharacterizationOf The Coastal Aquifer Near Ravenna (Italy) 2012 Acque Sotterranee - Italian Journal ofGroundwater DOI 10.7343/AS-012-12-00XX.MOLLEMA P, ANTONELLINI A; DINELLI E; GABBIANELLI G; GREGGIO; N, STUYFZAND P J 2012Hydrochemistry, stable isotopes and paleohydrology of thecoastal aquifer near Ravenna (Italy).Abstract SWIM Conference – Brasil 2012Ravenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeRavenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeRavenna 24 / 11/ 2012

Metodi diretti di campionamento dell’acquiferoMultilevel samplerAuger hole samplingI metodi utilizzati consentono di prelevare campioni indisturbati, non affetti da fenomenidi stratificazione della colonna d’acqua all’interno del piezometro.Il rilievo dei principali parametri chimico-fisici è stato eseguito in sitoI campioni per le analisi chimiche di laboratorio sono stati filtrati e stabilizzati in sito.Gli anioni principali (Cloruri, solfati, nitrati, bromuri, fluoruri e fosfati) sono stati misurati nei campioni non acidificati tramitecromatografia ionica (Dionex ICS-90).I cationi principali (Sodio, Potassio, Calcio e Magnesio) sono stati analizzati tramite assorbimento atomico (Thermo S-seriesspectrometer).

Ubicazione dei piezometriAcquifero freaticoAgosto 2009-Marzo 2010Acquifero freatico e semi-confinatoAprile 2009 e Marzo 2010

Metodi indiretti di monitoraggio della salinitàTEC probeC e l l c h a r a c t e r i s t i c sS o i l p r o b e ( l e f t ) :• T w o s t a i n l e s s s t e e l r i n g e l e c t r o d e s 6 c m a p a r t• U n c o n f i n e d E C c e l l i n c l u d e s s o i l m a t r i x• A n d m u s t b e c a l i b r a t e d , e s p e c i a l l y f o r t h e p r e s e n c e o fm i n e r a l p a r t i c l e s ( i n c l u d i n g t h e a n t i - s t i c k i n g c o l l a r ! )• T e m p e r a t u r e s e n s o r i n t i pD i p c e l l ( r i g h t ) :• T w o t i m e s t w o c a r b o n e l e c t r o d e s• M o u n t e d o n o p p o s i t e s i d e s o f s e m i - c o n f i n e d c e l l f i l l e dw i t h m e a s u r e d s o l u t i o n• W i t h t e m p e r a t u r e s e n s o rM e t e r :• D e c r e a s e s a c c u r a c y o f t e m p e r a t u r e r e c o r d b e c a u s ed e s i g n e d f o r E C t e m p e r a t u r e c o m p e n s a t i o n o n l y• S t i l l s u f f i c i e n t l y a c c u r a t e ( 0 . 1 K )tT - E C p r o b e f o r w e t l a n d s u r v e y sA p p l i e d G e o s c i e n c e sLa conduttività elettrica è misurata tra i due elettrodi mentrela temperatura viene rilevata tramite un sensore posto inpunta.Questo sistema costituisce una cella aperta totalmentecircondata dal sedimento. (necessario fattore di formazione)Cloruri=75% degli anioni in soluzioneClassiDolciSalmastraSalmastra/salatSalata aMolto salata[Cl-] ] mg/l0-150150-10001000-3.0003.000-5.000> 5.000Metodi geofisiciCVESVES

Profondità della falda

Distribuzione spaziale della salinità: acquifero freaticoDistribuzione della salinità rilievo estivoDistribuzione della salinità rilievo invernale

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeArea AgricolaFasciadelle cavePineta diClasseAreaAgricolacostieraPinetaCostiera“Ramazzotti”Ravenna 24 / 11/ 2012

Dottorato di Ricerca in Scienze Ambientali - XXV CicloReno RiverTEMPERATURAVARIAZIONEDELLA FALDA2011-2012WT variations (m)Lamone RiverAdriaticSeamslm3,532,521,510,50-0,5-1-1,5-2-2,5-3-3,5Profondità della tavola d'acqua nel transettoP9S EMS1 P5S P3S mar 2 mar 1 P2SPozzi08/06/201026/08/201019/10/201005/12/201020/12/201001/02/201101/03/201104/04/201115/04/201102/05/201101/06/201104/07/201104/08/201101/09/201103/10/201104/11/201102/12/201122/12/2011SurfaceRavennaCityFiumi Uniti RiverBevano RiverSavio River

Ravenna 24 / 11/ 2012Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzePineta di ClasseCordoni Litorali OloceniciPiana Alluvionale Tardo Pleistocenica

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeProfili di ConduttivitàElettrica invernali 2011Tesi Dottorato Marconi 2011Ravenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeWATER TABLE MONITORING MAP: APRILE 2011Ravenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeWATER TABLE MONITORING MAP: LUGLIO 2011Ravenna 24 / 11/ 2012

Università di Bologna- Campus di RavennaSCIENZE AMBIENTALIIGRG- Gruppo integrato diricerca per le GeoscienzeWATER TABLE MONITORING MAP: SETTEMBRE 2011Ravenna 24 / 11/ 2012