• Antico Cimitero degli Inglesi Livorno
• deconvoluzione
• geoelettrica 2D 3D
• GPR monocanale e multicanale
• inversione
• processing
• sepoltura
• time slice

La gestione delle aree cimiteriale in un contesto urbano con l'individuazione dell’esatta posizione delle sepolture non segnalate in superficie assume una grande importanza nell'ambito di progetti di conservazione, o espansione che prevedano la realizzazione di nuove costruzioni o infrastrutture. Le tecniche geofisiche di indagine non distruttiva della sottosuperficie, in particolare i metodi di resistività elettrica e georadar (GPR), sono fondamentali in questa attività di progetto. In questo lavoro di tesi è stata valutata l’efficacia della combinazione dei due metodi, nel contesto del Cimitero Monumentale Inglese di Livorno, in pieno centro città, caratterizzato dalla perdita dell'informazione sulla posizione di numerose tombe. Inoltre il sito presenta le tipiche difficoltà delle indagini in aree urbane: numerosi ostacoli in superficie ed eterogeneità nel sottosuolo legate in parte anche a rimaneggiamento antropico.
Sono stati acquisiti dati di resistività elettrica 2D e 3D con strumenti multielettrodo in superficie, adottando per le indagini 2D le configurazioni Wenner e dipolo-dipolo (che forniscono informazioni complementari, con la prima caratterizzata da una buona risoluzione per le strutture orizzontali e la seconda per quelle verticali) e per le indagini 3D le configurazioni polo-dipolo e dipolo-dipolo (perché presentano una buona copertura ai lati della griglia di misura). Ai dati filtrati è stata poi applicata un’inversione robusta per ridurre l’influenza delle misure pesantemente affette da errori ed aumentare la velocità di convergenza del modello con i dati. L’indagine elettrica 2D (effettuata in autunno) ha permesso di ricostruire la stratigrafia del cimitero con passaggi graduali da argilla e/o limo a sabbia. L’indagine 3D, eseguita in primavera, mostra un sottosuolo più conduttivo che non permette di mettere in evidenza i vari contrasti di resistività; a causa della presenza di un maggior grado di saturazione in acqua dei pori. In generale l’indagine geoelettrica 3D presenta dei valori di resistività più bassi rispetto all’indagine 2D. Entrambe riescono a mettere in evidenza la presenza di sepolture caratterizzate da valori di resistività da medi (indagine 3D) ad alti (indagine 2D). Con la prospezione elettrica 2D si sono individuati punti in profondità al di sotto di alcune tombe dove sono presenti anomalie con bassi valori di resistività associabili alla presenza di fluidi di decomposizione. L’indagine di geoelettrica 2D che, inoltre, è stata eseguita in una zona del cimitero non adibita a campo di sepoltura ha permesso di individuare una depressione (caratterizzata da alti valori di resistività) causata dai bombardamenti della seconda guerra mondiale e riempita da materiali di crollo, nonché di identificarne l’estensione.
Le misurazioni GPR sono state effettuate con georadar monocanale (utilizzando antenne da 200 MHz e 600 MHz) e multicanale (con frequenza pari a 200 MHz e 7 canali distanziati tra loro di 12 cm): i dati grezzi sono stati elaborati applicando un processing di base (che prevedeva l’applicazione di una funzione guadagno, un filtraggio passabanda e la rimozione del rumore di background) ed uno avanzato (con l’aggiunta delle operazioni di filtraggio spaziale boxcar, deconvoluzione spettrale e deconvoluzione cepstrum). Il processing avanzato ha effettivamente portato ad un miglioramento della lettura favorendo l’interpretazione dei dati. Per i dati ottenuti con l’indagine multicanale (acquisiti con un campionamento più fitto) si è proceduto inoltre alla costruzione delle mappe della distribuzione orizzontale delle ampiezze delle riflessioni radar (time slice). Le aree riflettenti visibili nelle time slice dotate di geometria spaziale sono state confrontate con le riflessioni presenti nei profili radar verticali dell’indagine monocanale a 600 MHz; esse sono planari, subparallele, moderatamente continue e di grande ampiezza. Vengono interpretate come il muretto che delimita le fosse di sepoltura: la composizione eterogenea del muretto (diversi tipi di pietre e il legante) provoca la formazione di riflessioni multiple sul radargramma; inoltre alle estremità di queste riflessioni sono presenti dei rami singoli di iperbole che potrebbero essere generati dai bordi della fossa di sepoltura. Questo tipo di riflessioni non sono però visibili nei radargrammi ottenuti a seguito della prospezione GPR monocanale con l’antenna da 200MHz a causa della più bassa risoluzione sia verticale che orizzontale.
La depressione individuata dall’indagine geoelettrica 2D è stata investigata anche con il GPR multicanale: sulle time slices create sono presenti tante aree riflettenti di grande ampiezza e di forma irregolare disposte in maniera caotica e senza una forma ben definita che risultano coerenti con l’esistenza di materiale di crollo.
Si è dimostrato che la combinazione delle due tecniche di esplorazione, anche in un sito così complesso, permette l’individuazione accurata delle sepolture, grazie alle diverse peculiarità delle due indagini. Inoltre l’indagine GPR multicanale, grazie alla vicinanza tra i profili, consente di realizzare delle mappe di ampiezza che permettono di rilevare l’estensione delle sepolture mentre il metodo elettrico ha consentito la ricostruzione approfondita della geologia del sottosuolo.