Il Progetto CARG e la geologia marina.Esperienze cartografiche per la conoscenza delle aree marineThe CARG Project and marine geology.Mapping of submerged areas

D’ANGELO S. (*), FIORENTINO A. (*)

(*) ISPRA-Servizio Geologico d’Italia/Servizio Geologia e Geomorfologia

Mem. Descr. Carta Geol. d’It.LXXXVIII (2009), pp. 47-52

figg. 5

ABSTRACT - Within the national geological mapping pro-gramme (basic geological maps at 1:50.000 scale includingboth emerged and submerged areas), rules for marine areashave been tuned to represent both the basic geologicalknowledge and the applied aspects of the seafloor and sub-bottom features. At present, approximately 20% of thetotal coastal maps at 1:50.000 scale, extending generally tillthe edge of the continental shelf, have been surveyed. The cartography is focused both on the postglacial stratig-raphy and on present-day distribution of sediments where-as depositional systems are obtained by means of both geo-physical methods and seafloor samplings. The mapping rules have also been homogenised to thosedefined for the terrestrial sectors, i.e. considering theunconformities as boundaries of stratigraphic units andapplying sequence stratigraphy concepts. The latter are veryuseful when dealing with the stratigraphy of the shelf thatis the result of the interplay between relative sea levelchanges, sedimentary feeding, basin morphology and depo-sitional processes acting at local scale.Main aspects of the mapping rules related to marine areas:

- uniform criteria for geological survey and cartograph-ic restitution;

- homogenety with features illustrated in the terrestrialsectors i.e. considering the Unconformity BoundedStratigraphic Units and applying Sequence Stratigraphyconcepts;

- usability for applied purposes.- readability of the map.

Cartography of outcropping units is focused on:- stratigraphy: i.e. postglacial depositional sequence inter-

pretation of sedimentary processes within an evolutive frame;- morphology and sedimentology of seafloor: i.e. present-

day distribution of sediments and depositional systems.

The official mapping of the Italian continental shelf isstill being carried on cooperating with several institutionssuch as University, CNR Institutes and public organizations(Hydrographic Navy Institute). A single method of repre-sentation, including depositional systems and the main bio-cenoses, is applied and all maps are georeferred.

A national geodatabase at 1:25.000 scale stores all infor-mation obtained during surveying (morphology, seismicanalysis, sequence stratigraphic analysis of the Pleistocene-Holocene interval, etc.). The geodatabase structure is undercontinuous development and contents are updated regularly.

PAROLE CHIAVE: Carta geologica, geologia marina, lineeguida, metodo geofisico, rilevamento subacqueo.

KEY WORDS: Geophysical methods, geologic maps, guide-lines, marine geology, sea-floor survey.

1. - INTRODUZIONE

La cartografia geologica dei fondali marini alivello nazionale inizia con il progetto CARG epiù precisamente con la legge 183 del 1989, checontiene le “norme per il riassetto organizzativo efunzionale della difesa del suolo”. Con questalegge, per la prima volta, il termine territorioviene esteso anche ai fondali marini e in partico-lar modo alla piattaforma continentale e alla fasciacostiera, quest’ultima interessata in quasi tutto ilsuo svolgimento da fenomeni di dissesto o di

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arretramento, con molte situazioni di rischio perle strutture che vi sono insediate (centri abitati,ferrovie, strade, porti).

L’elemento innovativo di questa nuova carto-grafia è consistito nel fatto che la geologia dei fon-dali marini non viene trattata come ambito temati-co, separato in qualche modo dalla geologia di base,ma diventa parte integrante della cartografia geolo-gica. L’intero territorio, emerso e sommerso, vienerappresentato alla scala 1:50.000 per descrivere og-gettivamente situazioni specifiche. È da tenere pre-sente che su 8.000 chilometri di coste, solo il 29%sono coste libere da manufatti (MANAINI et alii,2005). Risulta sempre più importante conoscere lostato di salute delle aree sommerse e quale sia ladinamica della sedimentazione attuale e recente perun uso sostenibile e per la tutela delle zone costie-re e delle aree di piattaforma.

Il rilevamento geologico delle aree marine hainizio nel 1976 con il “Progetto finalizzato ocea-nografia e fondi marini” del CNR, cui afferivanonumerose Unità Operative, distribuite in diverseUniversità e centri di ricerca. In una bibliografiadel Progetto, stilata nel 1982, sono presenti 897citazioni di lavori, distribuiti fra le diverse realtàdelle zone costiere nazionali (CNR, 1982).Partendo da questi dati e individuando le unità diricerca più attive sul territorio nazionale ilServizio Geologico d’Italia ha stipulato delleConvenzioni per il rilevamento delle aree som-merse dei Fogli ed ha istituito un gruppo di lavo-ro per stabilire quali criteri utilizzare per la carto-grafia delle aree marine e come questa si dovesseinserire nella nuova carta geologica d’Italia allascala 1:50.000.

L’esperienza scaturita dal progetto CARG inquesti anni, frutto della collaborazione attiva dinumerosi gruppi universitari e del CNR, ha por-tato alla realizzazione, per il 75% già in fase avan-zata, di 47 fogli costieri comprendenti la cartogra-fia delle aree marine e alla definizione delle lineeguida per la realizzazione e la cartografia dellearee marine presenti nelle carte alla scala1:50.000.

2. - LE LINEE GUIDA

Una delle priorità nello stabilire le regole per lacartografia delle aree marine è stata quella di utiliz-zare un criterio unico di rappresentazione con learee emerse.

Con l’esperienza di questi venti anni di geolo-gia marina nel progetto CARG, gli aspetti princi-pali su cui sono focalizzate le linee guida per larappresentazione delle aree marine sono:

- uniformità dei criteri nella rappresentazione purnella estrema variabilità geologica dei fondali ita-liani (ai colori corrisponde un’età, ai toni dellostesso colore differenti sistemi deposizionali, aisoprassegni una caratterizzazione biologica o gra-nulometrica);- coerenza di criteri all’interno della carta (comeper la cartografia dei depositi quaternari vengonomappati corpi tridimensionali inquadrati crono-stratigraficamente, attraverso i concetti delle unitàa limiti inconformi e della stratigrafia sequenziale)- omogeneità con gli elementi cartografati nellearee emerse (vengono cartografate aree con spes-sori significativi delle coperture di sedimenti e laloro caratterizzazione in sistemi deposizionali).

Non ultimo, abbiamo voluto tenere presentel’utilizzabilità della cartografia geologica per studiapplicativi preliminari e per l’identificazione diproblemi gestionali, ma soprattutto, la leggibilitàdella carta.

Per la caratterizzazione dei fondali rocciosivengono utilizzati i criteri litostratigrafici, in ana-logia con quanto avviene sulla terraferma; quandopossibile, i litotipi presenti sul fondo marino sonocampionati e correlati con quelli affioranti a terra.

Dei sedimenti non consolidati vengono defini-te le caratteristiche tessiturali e composizionalinecessarie al loro inserimento in ambienti deposi-zionali, in funzione dell’interpretazione degli ele-menti morfostrutturali rilevati e della dinamicadegli ambienti sedimentari attuali. Inoltre, questelitofacies vengono inquadrate stratigraficamenteattraverso l’analisi stratigrafica sequenziale e diffe-renziate in sistemi deposizionali. Per caratterizza-re meglio i fondali marini vengono inoltre eviden-ziati i principali lineamenti morfologici, gli ele-menti neo-tettonici emergenti o sepolti desumibi-li dalle registrazioni sismiche, le principali bioce-nosi significative dal punto di vista sedimentologi-co e ambientale.

3. - CASI DI STUDIO

Il rilievo ombreggiato in figura 1 mostra l’estre-ma variabilità morfologica dei fondali marini italia-ni. Questo aspetto, unito alla storia geologica rela-tivamente recente del bacino tirrenico e agli eventiglacio-eustatici plio-pleistocenici, determina unassetto fisiografico talmente articolato da renderemolto complicata quella funzione di omogeneizza-zione della cartografia a livello nazionale richiestadal Progetto CARG e l’individuazione delle diver-se metodologie di rilevamento più idonee a carat-terizzare oggettivamente le aree investigate. Alcuniesempi mostrano questa complessità.

3.1. - FOGLIO 258/271 “SAN REMO”

Il Foglio “San Remo” ci ha portato a conside-rare una piattaforma molto poco estesa al traver-so della costa, dissecata da canyon in forte regres-sione, in cui agisce il trasporto di torbida, e la cuitestata arriva fin quasi sottocosta. Una tettonicaattiva provoca movimenti di instabilità gravitati-va su cui si sono innescati numerosi fenomeni fra-nosi. I metodi di rilevamento più consoni ad unarealtà del genere sono stati un rilevamento multibe-am di dettaglio, a cui è stato affiancato un rilievosismico ad altissima risoluzione che fornisceun’immagine acustica in sezione del sottofondomarino tramite la ricezione di echi riflessi dallediscontinuità presenti (fig. 2).

3.2. - FOGLIO 353 “MONTALTO DI CASTRO”

Il foglio “Montalto di Castro” presenta un’areasommersa interamente costituita da una piattafor-ma continentale a debole pendenza, che terminain un ciglio posto alla profondità di 140 metri.Attraverso le linee sismiche ad alta risoluzione è

possibile ottenere un’immagine molto dettagliatadelle geometrie dei corpi deposizionali ed i movi-menti tettonici. Tramite l’interpolazione tra diffe-renti sezioni, è possibile definire la struttura e ladistribuzione delle diverse successioni geologiche.

Fig. 1 - Alcuni esempi mostrano le diverse caratteristiche delle aree marine italiane, in funzione dell’aspetto fisiografico, della quantità dei sedimenti che raggiungono i margini continentali e della loro persistenza nel tempo.

- Examples showing the different characters of the Italian marine areas as: the physiographic setting, the amount of sediment reaching the marging and its persistence during time.

Fig. 2 - Il rilievo sismico ad altissima risoluzione consente la correlazione diretta tra la tettonica e i fenomeni gravitativi.

- Correlation between seismo-tectonics of the margin and gravitative collapses.

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La correlazione terra-mare si basa sul ricono-scimento in sezione degli effetti delle variazionidel livello del mare. A terra i cicli delle unità piùrecenti ricoprono, ma soprattutto erodono leunità più antiche, mentre a mare le prospezionisismiche ad altissima risoluzione permettono diseguire le principali discontinuità legate all’ultimasequenza deposizionale post-glaciale.

3.3 - FOGLIO 413 “BORGO GRAPPA” (ISOLEPONTINE)

I sistemi deposizionali attuali e sub-attualidell’Arcipelago Pontino Occidentale presentanodelle caratteristiche peculiari rispetto a quelli tipi-ci delle piattaforme italiane, per la predominanzadi una sedimentazione carbonatica rispetto aquella silicoclastica. Alla generale sottoalimenta-zione della piattaforma si aggiunge un idrodina-mismo mediamente elevato che previene la depo-sizione dei sedimenti pelitici, favorendo lo svilup-po di popolamenti bentonici tipici delle bioceno-si del detritico costiero e del coralligeno.

I dati morfo-acustici (fig. 3) hanno permessodi delineare la geometria di dettaglio della distri-buzione dei sedimenti o delle biocenosi bentoni-che, e contemporaneamente di individuare i prin-cipali lineamenti morfo-strutturali, come adesempio scarpate e incisioni o canali di originetettonica o vulcano-tettonica, eventualmenteriprese da processi erosivi.

3.4 - FOGLIO 593 “CASTELLAMMARE DEL GOLFO”

La Penisola di Capo San Vito costituisce unadorsale allungata in senso nord-sud, al cui margi-ne orientale le rocce carbonatiche delle unitàpanormidi si sovrappongono ai depositi argilloso-marnosi delle unità trapanesi, dando luogo afenomeni di deformazione gravitativa profonda.

In relazione alle profondità variabili dei varipiani di sovrascorrimento e all’esistenza di sistemidi faglie e fratture prevalentemente orientate insenso nord-sud, i fenomeni gravitativi sono spes-so accompagnati da fenomeni franosi che necostituiscono lo stadio più avanzato. I numerosi

Fig. 3 - Il side scan sonar consente di mappare le caratteristiche dei sedimenti attuali.- Reconstruction of present-day sedimentary processes is performed by side scan sonar.

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corpi di frana cartografati ad ovest della penisolasi estendono per oltre 6 chilometri verso il largo,fino a 600 metri di profondità.

Il corpo della frana di Scopello (AGNESI et alii,1995) si estende in continuità al traverso dell’abi-tato per circa un chilometro oltre la linea di costa(fig. 4, riquadro in rosso).

3.5. - LE CARTOGRAFIE REGIONALI. IL FOGLIO 465“ISOLA DI PROCIDA” ALLA SCALA 1:25.000

I principi generali delle linee guida per la car-tografia delle aree marine alla scala 1:50.000, inol-tre, sono stati trasposti nel progetto di cartografiageologica della Regione Campania, che ha realiz-zato parallelamente le carte geologiche alle scale1:10.000 e 1:25.000.

Per garantire l’omogeneizzazione dei criteri el’integrazione dei dati nelle rispettive cartografie,la Regione e il Servizio Geologico Nazionalehanno collaborato per ottenere il completamentoverso mare delle strutture emerse e il raccordo deidati ottenuti con i rilevamenti marini più profon-di. In tal modo si è ottenuta la congruenza dellecartografie alle varie scale, delle rispettive banchedati e, all’interno di ogni foglio, dei dati terrestri,subacquei e marini profondi. In particolare laRegione Campania ha finanziato il rilevamentodella fascia costiera nella sua continuità, per unacartografia regionale di maggior dettaglio chepotesse focalizzare l’attenzione sulle aree costiere,emersa e sommersa. A tale scopo sono statemesse a punto le procedure e le metodologie peril rilevamento geologico subacqueo (fig. 5).

Un esempio è costituito dal Foglio 465 “Isoladi Procida”, un’area ad intensa attività vulcanicaattuale e recente. I campionamenti diretti sottoco-sta con metodi subacquei hanno permesso diidentificare con certezza la continuazione delleformazioni vulcaniche oltre la linea di costa.L’attività vulcanica attuale è dimostrata dallenumerose manifestazioni gassose, spesso associa-te a deposizione di zolfo; i manufatti di epocaromana testimoniano la subsidenza di quest’arealegata ad un vulcanismo recente e ancora attivo.

RingraziamentiÈ doveroso ringraziare i coordinatori e i direttori delle aree mari-

ne dei Fogli, e tutte le équipe di rilevatori, analisti, esperti di infor-matizzazione e GIS, che come noi si sono formati col CARG e senzai quali non si sarebbero raggiunti questi risultati. Un ringraziamentoparticolare ai coordinatori delle aree terrestri che hanno accolto l’in-gombro di questa parte sommersa.

BIBLIOGRAFIA

AGNESI V., DI MAGGIO C. & MACALUSO T. (1995) –Deformazioni gravitative profonde e superficiali nella penisola diS. Vito. Mem. Soc. Geol. It., 50: 11-21.

CNR (1982) – Progetto finalizzato oceanografia e fondi marini –Bibliografia (1976 – 1982). CNR, Roma.

MANAINI V., FELLI L., COLAGROSSI A. & BARBANO A.(2005) – Analisi della pressione antropica sulle coste italiane.VIII Conferenza Mondo GIS. Geoesplora. Roma, 25-26marzo 2005.

Fig. 4 - Il rilievo multibeam rivela il dettaglio delle strutture morfologiche.- Multibeam surveying allows to identify the main morphological.

Fig. 5 - Il rilevamento subacqueo permette di cartografare gli elementisottocosta con estremo dettaglio.

- The detailed mapping, aimed at the management of coastal areas, is carried out byscuba diving as well.

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