• analisi del paesaggio
• cartografia geomorfologica
• discariche di cava
• antropocene
• pericolosità geomorfologica
• patrimonio culturale
• landscape analysis
• geomorphological mapping
• quarry dump deposits
• anthropocene
• geomorphological hazard
• cultural heritage

Le Alpi Apuane (Toscana settentrionale) sono ben note per l’estrazione del marmo fin da epoca Romana. Gran parte di questo territorio è stato inserito tra gli "Unesco Global Geoparks" dal 2015, conservando numerosi elementi naturalistici, geomorfologici e geologici tra cui geositi di rilievo internazionale. Il peculiare contesto topografico e morfologico di questo settore è strettamente legato all'attività antropica che attualmente rappresenta il principale processo nel modellamento dei versanti. L'attività estrattiva plurimillenaria ha determinato un paesaggio antropico dinamico, eccezionale e unico, non solo per il suo aspetto estetico. Una peculiarità delle cave Apuane è la rapidità con cui l'uomo, il quale attualmente rappresenta il principale agente morfogenetico, ha modellato i versanti creando forme del rilievo sia erosive che deposizionali. Questa ricerca ha lo scopo di ricostruire l'evoluzione nel tempo dei ravaneti presenti nelle aree di cava delle Alpi Apuane attraverso la loro caratterizzazione geomorfologica, sedimentologica e geotecnica. Gli scarti di lavorazione del marmo conservano informazioni rilevanti sia sulle tecniche e i metodi di estrazione del marmo utilizzati nel tempo, sia sulle età delle diverse fasi estrattive. In questo contesto estremamente dinamico, l'analisi multitemporale è uno strumento fondamentale per meglio comprendere e definire l'evoluzione dell'attività estrattiva, nonchè per determinare la suscettibilità geomorfologica delle aree di cava. Infatti, i ravaneti giocano un ruolo cruciale nel contesto della pericolosità idrogeologica in quanto da un lato rappresentano le principali forme del rilievo interessate da debris flows e dall’altro favoriscono la laminazione delle piene torrentizie (effetto reservoir) a seguito di intense precipitazioni.
La ricerca è stata condotta adottando diverse metodologie, principalmente basate sulla fotointerpretazione (fotografie aeree, dati LiDAR), integrate con rilievi geomorfologici di terreno, analisi sedimentologiche e geotecniche. La raccolta e l'elaborazione dei dati sono state svolte in ambiente GIS, creando un database geomorfologico dell'intera area. I risultati ottenuti dalla caratterizzazione geomorfologica sono mostrati nella "Carta geomorfologica dei ravaneti delle Alpi Apuane" in scala 1:20.000 (aggiornata al 2017). La carta fornisce una caratterizzazione dettagliata e completa dei vari tipi di ravaneti, considerando la tessitura e la struttura dei depositi, l'alterazione della superficie dei clasti e le diverse coperture vegetali che li interessano. La carta illustra anche la distribuzione di altri importanti elementi tipici del paesaggio di cava apuano (ad esempio i muri di contenimento, noti anche come massicciate "a testa d'uomo", e le vie di lizza), che, insieme ai ravaneti antichi, hanno un particolare rilievo nel patrimonio culturale e sono degni di essere tutelati e valorizzati.
La caratterizzazione geomorfologica evidenzia che gran parte dei ravaneti ubicati in aree attualmente suscettibili a attività estrattive è caratterizzata da tessiture fini, da clasti con superficie non alterata, e, sebbene scarsamente vegetata, gli arbusti costituiscono la copertura vegetale più diffusa. Al contrario, la maggior parte dei ravaneti ubicati in aree non utilizzate da decenni presenta clasti con superficie alterata, è caratterizzata da tessitura fine a supporto clastico e oltre la metà è vegetata, principalmente da copertura arborea.
In quest'area, che in gran parte ricade nel parco naturale, la copertura vegetale è un fattore importante sia per il suo valore naturalistico sia per il suo ruolo nella stabilità dei depositi. La copertura arborea che interessa i ravaneti comprende specie indigene, le quali sono maggiormente diffuse sui ravaneti antichi a tessitura fine e supporto clastico. Inoltre, i settori con copertura arbustiva e arborea sono raramente interessati da debris flows e gullies, che, tuttavia, sono diffusi sui ravaneti del settore apuano.
L'analisi multitemporale che riguarda il periodo compreso tra il 2007 e il 2017 ha evidenziato che, sebbene l'estensione totale dei ravaneti nel bacino marmifero di Carrara sia sostanzialmente invariata nel decennio, la distribuzione spaziale dei ravaneti è cambiata e la tessitura fine a supporto da matrice è diventata più diffusa. I debris flow rappresentano il principale fattore di rischio geomorfologico che interessa i siti estrattivi, come testimoniato dai molti canali e lobi rilevati sui ravaneti del settore delle Alpi Apuane, e risultano essere maggiormente diffusi sui ravaneti a tessitura fine e supporto di matrice, privi di copertura vegetale e con superficie dei clasti non alterata. Inoltre l'analisi multitemporale mostra una scarsa presenza di canali di debris flow nuovi o riattivati nei settori dove la vegetazione era presente fin da prima del 2017, suggerendo un rilevante effetto inibitorio anche da parte della vegetazione pioniera.
Le analisi geotecniche svolte sulla matrice dei ravaneti mostrano due trend leggermente distinti per la matrice dei ravaneti antichi e di quelli moderni. Tuttavia, i limiti di Atterberg evidenziano che la matrice è sempre caratterizzata da una bassa plasticità che favorisce la fluidificazione dei detriti e l'innesco di frane superficiali, le quali rapidamente evolvono in debris flow.
In questo contesto estremamente dinamico e mutevole, la diffusa presenza di materiale incoerente e le intense precipitazioni favoriscono condizioni di pericolosità geomorfologica, come documentato da molti decenni. Nell’ambito di questa ricerca è stata realizzata una carta dell’indice di suscettibilità di debris flow applicando un metodo statistico. I principali fattori predisponenti per gli eventi di debris flow nel bacino marmifero di Carrara sono ì) la litologia e la tessitura dei ravaneti, ìì) la distanza da strade e piazzali di cava e ììì) l'uso del suolo. La carta dell'indice di suscettibilità rappresenta uno scenario predittivo sulla futura potenziale distribuzione spaziale di questi processi, costituendo uno strumento importante per la gestione del territorio anche al fine di ridurre i rischi indotti da tali dissesti. La caratterizzazione geomorfologica consente di stimare l'interazione tra attività umane e processi naturali di questo complesso e dinamico contesto, ha una rilevante ricaduta applicativa e può essere utilizzata per una corretta gestione del territorio anche in altri siti di cava.


The Apuan Alps (northern Tuscany) are well renowned for the marble extraction since the Roman Period. Inserted in the "Unesco Global Geopark" since 2015, this territory holds naturalistic, geomorphologic and geological features including many geosites also of international interest. The peculiar topographic and morphologic context is strictly related to the human activity which represents one of the most active processes in shaping the landscape. The pluri-millennial quarrying activity composes a dynamic and outstanding anthropogenic landscape that is unique, and not only for its aesthetic appearance. A peculiarity of the Apuan Alps quarrying area is the rapidity with which man, who represents the main morphogenetic agent, sculpted the landscape creating both erosional and depositional landforms. The research here presented aimed to reconstruct the evolution of ravaneti (quarry dump deposit) over time in the quarrying area of the Apuan Alps through their geomorphologic, sedimentologic and geotechnic characterization. The properties of marble treatments products retain relevant information on quarrying techniques and methods through time as well as on the timing of different phases of marble extraction. In this extremely dynamic context, the multi-temporal analysis is a fundamental tool to better understand and to define the evolution of quarrying activity, also for determining the geomorphological susceptibility of quarry areas. In fact, quarry dump deposits play a crucial role in the context of hydrogeological hazard being the landforms on which debris flows mainly develop as well as acting as flood moderator (reservoir effect) during heavy rainfalls.
The research has been carried out adopting different methodologies, based primarily on photointerpretation analysis (aerial photographs, LiDAR data), integrated with geomorphological field surveys, sedimentological and geotechnical analysis. Data collection and processing were carried out in a GIS environment, also in order to build a geomorphological database of the entire area. The results of the geomorphologic characterisation are presented in the “Geomorphological map of ravaneti in the Apuan Alps” at a scale of 1:20,000 (updated to 2017). The map supplies a detailed and complete characterization of the various types of quarry dump deposits, considering the texture, the structure, the weathering of the clast surfaces and the vegetation coverages. The map also depicts the distribution of other relevant typical ancient features of the Apuan quarry landscape (e.g., series of retaining walls of “head man” size cobbles and the vie di lizza), which, together with ancient ravaneti, are particularly important in the cultural heritage and are worthy of be protected and valorized.
The geomorphological characterization reveals that a huge part of the ravaneti included in areas subjected to extractive activities is characterized by fine textures and clast with unweathered surface; these quarry dump deposits are mainly not vegetated and shrubs are the most widespread vegetation coverage. On the contrary, most of the ravaneti hosted in areas not used for decades show weathered clast surfaces and fine clast supported texture; more than half of these deposits is vegetated and trees are the most common vegetation coverage.
In this area, largely included within a regional natural park, also vegetation coverage is an important factor both in terms of its naturalistic value and as a component in the stability of deposits. The trees coverage on ravaneti includes indigenous species which are more frequent on ancient ravaneti with fine clast supported texture. Furthermore, areas covered by dense shrubs and trees are rarely affected by debris flows and gullies, which, however, are widespread on ravaneti of the Apuan sector. The multi-temporal analysis between 2007 and 2017 pointed out that, although the total extent of ravaneti in the Carrara marble basin is essentially unchanged over the decade, the spatial distribution of quarry dump deposits has changed and the fine matrix supported texture have become more common. Debris flows are the main geomorphological hazard process affecting quarry sites as testified by many channels and lobes on ravaneti of the Apuan Alps sector, resulting to be widespread on fine matrix supported ravaneti, without vegetation and unweathered clast surfaces. Moreover multi-temporal analysis shows a scarce presence of new or re-activated debris flows channels where vegetation was present even before 2017, suggesting a relevant inhibiting effect of even the earlier vegetation.
Geotechnical analysis on ravaneti matrix evidence that two slightly distinct trends referred to ancient and modern ravaneti can be identified. However, Atterberg limits evidence that in any case the matrix has low plasticity which favours the fluidification of the debris and the triggering of surface landslides which rapidly evolve in debris flows.
In this extremely dynamic and ever-changing context, the extensive availability of incoherent material and abundant rainfall favours geomorphological hazard conditions, which have been documented since long time. A debris flow susceptibility index map was produced on the basis of a statistically based model. The main predisposing factors for debris flow events in the Carrara marble basin are the ì) lithology and texture of ravaneti, the ìì) distance from roads and quarry yards and ììì) the land use. The susceptibility index map depicts predictive scenarios on the future spatial distribution of these processes furnishing a relevant tool for land management and hazard reduction. The geomorphological characterization assesses that the interaction between human activities and natural processes of this complex and dynamic context has a relevant applicative impact and can be used for proper land management also in other quarry sites.