ETD

• area proglaciale
• Campocatino
• facies radar
• GPR

La Tesi ha come obiettivo principale la ricostruzione della stratigrafia della Piana di Campocatino (Alpi Apuane), un’area pianeggiante racchiusa all’interno di un arco morenico frontale pleistocenico, attraverso l’utilizzo del Ground Penetrating Radar (GPR). Il lavoro mira a valutare la capacità di questo metodo geofisico nel distinguere le principali successioni di eventi sedimentari legati alla presenza, al ritiro e all’esaurimento del ghiacciaio del Monte Roccandagia, oltre che alle dinamiche fluvio-glaciali e palustri che ne sono derivate.
La Piana di Campocatino rappresenta un geomorfosito di grande valore scientifico poiché conserva evidenze glaciali e fluvio-glaciali risalenti all’Ultimo Massimo Glaciale (circa 29.000–19.000 anni fa), durante il quale il ghiacciaio ha conferito alla piana l’attuale morfologia a forma di “anfiteatro”, costituito da argini morenici frontali e laterali. In analogia con affini attuali, la successiva fase di ritiro glaciale è stata accompagnata dal probabile sviluppo di sistemi fluvio-glaciali e di aree palustri, generate dal ristagno delle acque di fusione sbarrate dagli argini morenici abbandonati. Questi processi hanno probabilmente prodotto un’architettura stratigrafica articolata, con depositi differenti per origine, struttura e granulometria.
Gli obiettivi dello studio includono: la definizione della migliore sequenza di elaborazione dei dati GPR per gestire in modo efficace il rapporto segnale/rumore; l’interpretazione dei profili radar per individuare discontinuità stratigrafiche e strutture deposizionali tipiche degli ambienti glaciali e fluvio-glaciali; la ricostruzione dell’architettura del sottosuolo e dei processi geomorfologici che l’hanno generata; il confronto con una precedente indagine geoelettrica per integrare e validare i risultati.
I dati radar sono stati acquisti con un’antenna multifrequenza e il posizionamento delle misure radar sono state controllate tramite un DGPS connesso al radar via bluetooth.
Sono state realizzate due griglie di acquisizione, una di estensione ampia con spaziatura di circa 8.00 m per coprire l’intera piana e l’altra di spaziatura minore (circa 1.00 m), localizzata nella porzione Nord-Est della piana per aumentare la risoluzione spaziale.
Dopo le fasi di pre-processing e processing, i profili radar hanno permesso di identificare cinque radar facies (F1–F5), attribuibili a diversi ambienti deposizionali. La facies F1 è collegata a depositi palustri; le facies F2 e F5 mostrano riflessioni sinuose e caotiche, con forme biconvesse corrispondenti al riempimento del canale fluvio-glaciale, con la sola differenza che F5 ha riflessioni più inclinate rispetto a F1; la facies F3 corrisponde ai depositi glaciali come anche F4 che però descrive le riflessioni associabili agli argini morenici.
Per quanto attiene la Griglia 2, si è deciso di eseguire anche un’analisi tridimensionale, mediante la costruzione di slices orizzontali, che ha evidenziato un corpo ad alta riflettività interpretato come prosecuzione in profondità dell’argine morenico laterale sinistro.
Dai risultati è stata ricostruita una possibile evoluzione dell’area: una fase glaciale con espansione del ghiacciaio; un ritiro accompagnato dalla formazione di torrenti fluvio-glaciali e depressioni topografiche che hanno favorito ristagni d’acqua localizzati e conseguente sedimentazione di depositi palustri; un progressivo smantellamento delle morene che ha trasformato l’ambiente deposizionale in un sistema sempre più aperto.
Il metodo GPR si è dimostrato efficace e coerente con le tomografie geoelettriche precedenti, confermando il valore delle piane proglaciali come archivi dei processi geomorfologici quaternari.


The main objective of this Thesis is to reconstruct the stratigraphy of the Campocatino Plain (Apuan Alps), a flat area enclosed within a Pleistocene frontal moraine arc, using Ground Penetrating Radar (GPR). The work aims to evaluate the ability of this geophysical method to distinguish the main sequences of sedimentary events related to the presence, retreat, and depletion of the Monte Roccandagia glacier, as well as the resulting fluvio-glacial and marsh dynamics.
The Campocatino Plain represents a geomorphosite of great scientific value as it preserves evidence of glacial and fluvio-glacial activity dating back to the Last Glacial Maximum (approximately 29,000–19,000 years ago), during which the glacier gave the plain its current amphitheater-shaped morphology, consisting of frontal and lateral moraine ridges. As other current glacial processes, the subsequent phase of glacial retreat was likely accompanied by the development of fluvio-glacial systems and marshy areas, generated by the stagnation of meltwater dammed by abandoned moraine banks. These processes likely produced a complex stratigraphic architecture, with deposits differing in origin, structure, and grain size.
The objectives of the study include: defining the best GPR data processing sequence to effectively manage the signal-to-noise ratio; interpreting radar profiles to identify stratigraphic discontinuities and depositional structures typical of glacial and fluvioglacial environments; reconstructing the subsurface architecture and the geomorphological processes that generated it; and comparing them with a previous geoelectrical survey to integrate and validate the results.
The radar data were acquired with a multi-frequency antenna, and the positioning of the radar measurements was controlled via a DGPS connected to the radar via Bluetooth.
Two acquisition grids were created, one with a wide extension and spacing of approximately 8.00 m to cover the entire plain and the other with a smaller spacing (approximately 1.00 m), located in the northeastern portion of the plain to increase spatial resolution.
After the pre-processing and processing phases, the radar profiles identified five radar facies (F1–F5), attributable to different depositional environments. Facies F1 is associated with marshy deposits; facies F2 and F5 exhibit sinuous and chaotic reflections, with biconvex shapes corresponding to the filling of the fluvio-glacial channel, with the only difference being that F5 exhibits more inclined reflections than F1; facies F3 corresponds to glacial deposits, as does F4, which, however, describes reflections associated with moraine ridges.
For Grid 2, it was also decided to perform a three-dimensional analysis, through the construction of horizontal slices, which revealed a highly reflecting body interpreted as a deep continuation of the left lateral moraine ridge.
The results reconstructed a possible evolution of the area: a glacial phase with glacier expansion; a retreat accompanied by the formation of fluvio-glacial streams and topographic depressions that favored localized water stagnation and the subsequent sedimentation of marshy deposits; and a progressive dismantling of the moraines that transformed the depositional environment into an increasingly open system.
The GPR method proved effective and consistent with previous geoelectric tomographies, confirming the value of the proglacial plains as archives of Quaternary geomorphological processes.