Nell’ambito del Progetto CARG, che prevede la realizzazione e informatizzazione della Nuova Carta Geologica e Geotematica d’Italia alla scala 1:50.000, si è conclusa la convenzione tra ISPRA, Regione Toscana e Università degli Studi di Siena – Dipartimento di Scienze Fisiche della Terra e dell’Ambiente, per l’elaborazione del Foglio geotematico di Pericolosità Geologica n. 249 “Massa-Carrara” (link) e delle relative note illustrative (link).

L’area del Foglio è caratterizzata da elevata franosità, in particolare sono molto diffusi i fenomeni franosi superficiali pluvio-indotti, costituiti da movimenti di massa con profondità tipicamente entro 2 – 3m, da molto a estremamente veloci e senza evidenti segnali precursori.

Le cause predisponenti di questi fenomeni sono rappresentate dall’elevata energia di rilievo dell’area delle Alpi Apuane associata a elevata piovosità annua (che arriva a superare i 2.500 mm/anno) e a frequenti eventi di precipitazione intensa (cumulate giornaliere > 200 mm/24 ore) che costituiscono le cause scatenanti.

Negli ultimi decenni questi fenomeni hanno generato ingenti danni e, in alcuni casi, numerose vittime (Stazzema – LU, 19 giugno 1996; Massa – MS, 31 ottobre 2010).

Tra i dati disponibili, hanno avuto un ruolo determinante nell’elaborazione del Foglio le immagini aeree e satellitari multitemporali, la geologia CARG scala 1:50.000, già disponibile, e le serie storiche di dati di precipitazione giornaliera ottenuti dalle reti di stazioni pluviometriche della Toscana e della Liguria.

L’elaborazione di questi livelli informativi, congiuntamente a nuovi rilevamenti di campagna, ha consentito di costruire un nuovo inventario di frane superficiali pluvio-indotte e modelli di suscettibilità (previsione spaziale) e pericolosità (previsione spaziale e temporale) da frana (Fig. 1).

Fig. 1 – Diagramma di flusso relativo a dati, metodi e prodotti del Foglio di Pericolosità Geologica n. 249 “Massa-Carrara”.

Per la costruzione dell’inventario multitemporale delle frane superficiali pluvio-indotte sono stati interpretati 11 set di immagini che coprono l’intervallo 1954-2021 (quindi oltre 65 anni) con risoluzione temporale variabile, che nelle più recenti raggiunge i 2 – 3 anni. L’inventario finale risulta costituito da circa 1.100 entità pluvio-indotte di cui è nota l’epoca di innesco. Circa 300 siti sono stati visitati in campagna e hanno consentito di stimare per l’inventario un’accuratezza di circa 90%.

A livello geologico la distribuzione delle frane è fortemente condizionata da quella delle unità formazionali, presentando valori massimi di densità di frana in corrispondenza del flysch arenaceo del Macigno. Si comprende quindi come una cartografia geologica accurata e aggiornata come quella CARG sia necessaria per valutazioni quantitative di suscettibilità e pericolosità geologica.

Per la modellazione della suscettibilità sono stati impiegati diversi approcci statistici che oggi, in accordo con gli sviluppi dell’IA, vengono definiti in ambito scientifico metodi data-driven. L’inventario multi temporale è stato analizzato congiuntamente a dataset multidimensionali di fattori predisponenti (come litologia, morfometria dei versanti elaborata dal modello digitale del terreno, uso e copertura del suolo, ecc.) e, tramite utilizzo di algoritmi di machine learning, sono state identificate le condizioni tipiche associate alla presenza e all’assenza di frane.

Per la modellazione della pericolosità l’area di studio è stata suddivisa in regioni omogenee rispetto ai fattori predisponenti, assumendo che ogni regione omogenea sia caratterizzata da specifiche condizioni di precipitazione intensa perché si possa innescare l’instabilità. In corrispondenza delle frane di ogni regione omogenea sono state analizzate le distribuzioni temporali delle precipitazioni giornaliere intense nell’intervallo 1954-2021 (lo stesso a cui si riferisce l’inventario delle frane pluvio-indotte) e per ogni regione è stata valutata la precipitazione giornaliera di possibile innesco delle frane (precipitazione giornaliera critica).

Il Foglio geotematico realizzato non si configura come un semplice elaborato cartografico, ma rappresenta uno strumento conoscitivo capace di dialogare con diverse discipline e livelli di governance del territorio. Tra le potenzialità applicative del Foglio prodotto si segnalano: l’individuazione di aree meritevoli di ulteriori studi di approfondimento scientifico, la mitigazione del rischio da frane pluvio-indotte, la possibilità di costituire un supporto quantitativo alla pianificazione territoriale e all’organizzazione di procedure di protezione civile in caso di allerte meteo.