• dati geologici pregressi
• multidisciplinary approach
• ricostruzione eventi storici
• metodi elettrici
• metodi elettromagnetici
• approccio multidisciplinare
• electromagnetic methods
• electrical methods
• reconstruction of historical events
• previous geological data

La presente Tesi di Laurea si propone di esplorare l'evoluzione del corso d'acqua del Fiume Arno, focalizzandosi sulle aree circostanti le località di Vicopisano, Bientina e Calcinaia (Pisa), dove storicamente sono note variazioni del percorso del corso d’acqua legate sia ad eventi antropici che naturali. Attraverso un approccio multidisciplinare che combina metodologie geofisiche, indagini storiche ed il recupero di dati geologici pregressi, questo studio è stato svolto per cercare di colmare le lacune storiche riguardanti le opere idrauliche eseguite sul territorio nel XVI secolo e per cercare di restituire una prospettiva più completa sull'evoluzione del fiume attraverso lo studio dei paleoalvei.
Le indagini storiche sono state condotte mediante la ricerca di cartografia e documentazione storica. Inoltre, durante la ricerca è stato possibile accedere in anteprima ad uno studio in fase di pubblicazione, il quale tratta gli interventi idraulici nel corso del tempo all'interno del Comune di Vicopisano.
Le indagini geofisiche eseguite nel corso di questa Tesi si sono concentrate in un'area specifica nei pressi di Vicopisano, scelta in fase preliminare perché segnalata, nella documentazione storica, come possibile zona attraversata dall’antico corso dell’Arno, ma di cui si disponevano testimonianze controverse. L’acquisizione di dati geofisici è stata condotta mediante l'utilizzo di appositi strumenti basati sulla teoria dei metodi elettrici ed elettromagnetici applicati alle indagini del sottosuolo. I dati geofisici hanno richiesto un confronto con i dati geologici e stratigrafici pregressi, raccolti per l’area di studio e sono stati successivamente confrontati con le informazioni di natura storica acquisite al fine di ottenere una visione delle dinamiche evolutive del corso d'acqua.
Per integrare le informazioni storiche e geofisiche con la geologia del territorio, sono stati recuperati, analizzati e descritti dati geologici pregressi derivati da prove penetrometriche e sondaggi geognostici a carotaggio continuo. Questi dati hanno consentito una ricostruzione della stratigrafia generale dell'area di studio. Il reperimento di tali informazioni pregresse è avvenuto attraverso una ricerca accurata in database regionali, comunali e di privati.
In aggiunta, è stata effettuata l'acquisizione di numerose immagini tramite drone al fine di dettagliare le forme del paesaggio e aggiungere ulteriori dati per pervenire a una soddisfacente ricostruzione dei paleoalvei. Successivamente, all'interno del software QGIS, è stato sviluppato un progetto appositamente concepito per la comparazione e l'integrazione di diverse informazioni provenienti dalle varie tipologie di indagine che ha anche permesso di realizzare tutte le immagini presenti all’interno della Tesi.
La ricerca storica condotta in questo studio ha portato alla ricostruzione degli eventi idraulici verificatisi nelle aree di studio a partire dal XVI secolo. Inoltre, ha consentito di pervenire ad una indicazione del periodo in cui furono completati i due tagli di meandro eseguiti durante la dominazione medicea, il primo nel 1561 e il secondo nel 1568.
In seguito alle indagini geofisiche, sono stati generati modelli tridimensionali di resistività elettrica del sottosuolo e sezioni bidimensionali di resistività elettrica. Questi risultati grafici, interpretati in sinergia con i dati geologici pregressi ed i dati storici, hanno rivelato la presenza di strutture geologiche che si estendono dalla superficie fino a profondità di 10-15 m attribuibili alle porzioni del sottosuolo attraversate dai paleoalvei oggetto di ricerca. Tali strutture sono state identificate da valori di resistività elettrica più elevati (~100 ×m) rispetto alle zone circostanti (~10-20 ×m), attribuibili ai depositi alluvionali fini mai incisi dal corso d’acqua. I valori di resistività più alta sono infatti associabili a sedimenti più grossolani (es. sabbioso-ghiaiosi), i quali si depositano solo nelle aree dove il flusso d'acqua aveva una maggiore energia, ovvero all'interno degli antichi alvei fluviali.
La conoscenza approfondita delle dinamiche del Fiume Arno nel periodo compreso tra il 1568 e il 1859, derivante dalla storia più recente, ha giocato un ruolo cruciale nel convalidare l'efficacia del metodo adottato in questa Tesi. Infatti, nei pressi del paleoalveo individuato, i dati storici e quelli geofisici a livello planimetrico sembrano convergere con buona efficacia. Inoltre, l'utilizzo simultaneo di diverse metodologie di acquisizione geofisica (una basata sulle tecniche elettriche e due sulle tecniche elettromagnetiche) nella stessa area ha offerto un'opportunità preziosa per calibrare e confrontare le molteplici tecniche di indagine. Il contributo delle fonti storiche è risultato fondamentale a suggerire il possibile percorso seguito dal Fiume Arno dopo il primo taglio mediceo e prima dell'esecuzione del secondo, avvenuti rispettivamente nel 1561 e nel 1568.
La Tesi presenta quindi una proposta della successione dei percorsi che il Fiume Arno ha compiuto a partire dal XVI secolo all'interno dell'area di studio attraverso rappresentazioni grafiche, tracciando i percorsi del fiume sia in mappa su immagini satellitari sia nelle immagini acquisite tramite l'utilizzo del drone.