Lago Effimero GROUND PENETRATING RADAR

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Lago Effimero GROUND PENETRATING RADAR
GNGTS 2006
2007
SESSIONE 3.1
INDAGINI GROUND PENETRATING RADAR SUL GHIACCIAIO SETTENTRIONALE
DELLE LOCCE (MONTE ROSA, MACUGNAGA, VB). APPROCCIO METODOLOGICO
E RISULTATI
A. Tamburini (1,4), A. Villa (2), F. Villa (1,3), V. Bruno (2), P. Frattini (2)
(1) SGL (Servizio Glaciologico Lombardo), Milano
(2) Dipartimento di Scienze Geologiche e Geotecnologie, Università degli Studi Bicocca, Milano
(3) Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e del Territorio, Università degli Studi Bicocca, Milano
(4) Imageo, Torino
Il Ghiacciaio Settentrionale delle Locce (Catasto CGI n.321) si estende lungo il pendio che scende dalle creste comprese tra P.ta Tre Amici e P.ta Grober. Alla sua fronte si sviluppa l’omonimo lago
proglaciale, noto per gli improvvisi svuotamenti che, nel 1970, 1978 e 1979 misero seriamente a
repentaglio la sicurezza dell’abitato di Macugnaga. A seguito della rotta glaciale del 1979, venne
realizzato un sistema di regolazione del livello del lago, che è mantenuto al di sotto del suo massimo valore grazie alla presenza di un condotto di scarico, per la cui posa è stato realizzato un varco
della morena della PEG. Il Ghiacciaio Settentrionale delle Locce contribuisce ad alimentare la lingua del Belvedere, che a sua volta rappresenta la lingua terminale del complesso dei ghiacciai del
versante orientale del Monte Rosa, che scendono dalle pareti comprese tra la Cima Tre Amici a SE
e la Punta Nordend a NW. Nell’estate 2007 è stata effettuata una campagna di indagini GPR volta
ad individuare la Ice-Bed interface (IBI) e misurare di conseguenza gli spessori di ghiaccio nella
zona poco più a monte della confluenza tra il Ghiacciaio Settentrionale delle Locce e la lingua del
Belvedere. Le traiettorie seguite durante il rilievo GPR sono state georeferenziate mediante tecnica
GPS differenziale.
Fig. 1 – Inquadramento geografico dell’area di studio.
La campagna di acquisizione dei dati è stata eseguita con un GPR della sensors&sofware,
modello pulseEKKO 100 con 400 V di impulso, modalità common offset e antenne da 100 MHz.
Con questa configurazione le antenne vengono mantenute ad una distanza costante, nel nostro caso
1m. Questa configurazione offre numerosi vantaggi logistici ed è tra quelle più utilizzate soprattut-
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Fig. 2 – Tracce GPR, con correzione topografica, realtive al Ghiacciaio Settentrionale delle Locce, poco più a monte
della confluenza con la lingua del Belvedere. Rispetto alla massima quota topografica, la IBI è chiaramente
distinguigile tra i 400 e i 600 ns che sulla base delle stime di velocità corrispondono a spessori massimi da 40 m a
52m.
to in zone impervie e difficilmente accessibili come il caso in oggetto. Il segnale è stato acquisito
in continuo con un intervallo temporale variabile di circa 3 s, con un campionamento di 800 ps e
per un tempo totale di acquisizione di 1000 ns. Il ghiacciaio delle Locce è quasi completamente
ricoperto da detrito con elementi che possono avere dimensioni superiori ad 1m. È stato quindi
necessario tenere sempre sollevate le antenne di circa 0.5m dalla superficie. In queste condizioni
ambientali il segnale acquisito ha mostrato numerose diffrazioni spesso facilmente riconducibili alla
copertura detritica. Dall’analisi del dato è stato possibile individuare la Ice-Bed interface (IBI) che
Fig. 3 – Test di verifica delle velocità delle
onde Radar eseguito all’origine della linea
riportata in Fig. 1. Il ghiaccio in superficie
ha mostrato una velocità di 0.145 m/ns
l’aria di 0.27 m/ns; con questo test è stata
anche individuata una riflessione
prevalente che corrisponde a quella
generata dalla IBI.
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genera una riflessione chiara e lateralmente continua (Fig 2). Inoltre si sono osservate alcune riflessioni interne al ghiaccio. Per la stima delle velocità del ghiaccio è stata eseguita un’acquisizione con
configurazione multiple offset il cui risultato è riportato in Fig. 3, il ghiaccio in superficie ha
mostrato una velocità di 0.145m/ns l’aria di 0.27/ns, inoltre con questo test è stata individuata una
riflessione prevalente che corrisponde a quella generata dalla IBI. Il rilievo evidenzia spessori di
ghiaccio, nel punto di massimo spessore, tra 40 m e 52 m. In considerazione delle attuali condizioni di sofferenza del ghiacciaio e delle caratteristiche morfologiche del suo bacino di alimentazione,
uno spessore così elevato può essere giustificato solo ipotizzando un importante apporto valanghivo. Le strutture endoglaciali evidenziate dall’interpretazione delle tracce radar possono essere associate a layering stagionale.
Bibliografia
Arcone S.A. (Nov.-Dec. 1996): High resolution of glacial ice stratigraphy: a ground-penetrating radar study of Pegasus Runway,
McMurdo Station, Antartica. (Geophysics, vol. 61, n. 6, pp. 1653-1663).
Arcone S.A., Lawson D.E., Delaney A.J. (1995): Short-pulse radar wavelet recovery and resolution of dielectric contracts within
englacial and basal ice of Matanuska Glacier, Alaska, USA. (Journal of Glaciology, vol. 41, pp. 68-86).
CNR-CGI, 1961. Catasto dei ghiacciai italiani, Anno Geofisico 1957-1958, Volume II, Ghiacciai del Piemonte, CGI Torino.
Davis, J. L. and Annan, A. P., 1989, Ground-penetrating radar for high-resolutionmapping of soil and rock stratigraphy :
Geophysical Prospecting, 37, 531-551.
Davis, J. L. and Annan, A. P., 1992, Applications of ground penetrating radar to mining g ro u n d w a t e r, and geotechnical pro j
e c t s: selected case histories in Pilon, J. A., Ed., Ground penetrating radar: Geological Society of Canada Paper 90-4, 49-56.
Jol, H. M., 1995, Ground penetrating radar antennae frequencies and transmitter powers compared for depth penetration,
resolution, and reflection continuity: Geophysical Prospecting, 43, 693-709.
Fisher E., et al. (1989): Determination of bedrock topography beneath the Greenland ice sheet by three-dimensional imaging of
radar sounding data. (Journal of Geophysical Research, vol. 94, pp. 2874-2882).
Haeberli, W., Kääb, A., Paul, F., Chiarle, M., Mortara, G., Mazza, A., Deline, P. & Richardson, S., 2002. A surge-type movement
at Ghiacciaio del Belvedere and a developing slope instability in the east face of Monte Rosa, Macugnaga, Italian Alps.
Norwegian Journal of Geography 56: 104-111.
Hambrey M.J., et al. (2005): Structure and changing dynamics of a polythermal valley glacier on a centennial timescale: Midre
Love´nbreen, Svalbard . (Journal of Geophysical Research, vol. 110. F01006).
J. C. King, et al., (2004). Wind-borne redistribution of snow across an Antarctic ice rise (Journal of Geophysical Research, vol.
109, D11104).
Moorman, B. J. and Michel, F. A., 1997, Bathymetric mapping and sub-bottom profiling through lake ice with ground-penetrating
radar: Journal of Paleolimnology, 18, 61-73.
Murray T., Stuart G.W., Fry M., Gamble N.H. and Crabtree M.D., 2000. Englacial water distribution in a temperate glacier from
surface and borehole radar velocity analysis. Journal of Glaciology, 46(154), 389-398.
Paren J.G., 1970. Dielectric Properties of Ice. Cambridge, University of Cambridge.
Tamburini A. & Mortara G., 2005. The case of the Effimero Lake at the Monte Rosa (Italian Western Alps): studies, field surveys,
monitoring. IHP-VI, Technical Documents in Hydrology, 77, UNESCO, 179-184.
INDAGINI MICROGEOFISICHE SU DUE DIPINTI MURALI DI PIETRO NOVELLI
P. Capizzi (1), P.L. Cosentino (1), G. Fiandaca (1), P. Messina (1), L. Pellegrino(2)
(1) Dipartimento CFTA, Palermo
(2) Centro Regionale per il Restauro, Palermo
La microgeofisica, cioè l’adattamento degli interventi effettuati con metodologie geofisiche su
oggetti a piccola scala, ormai applicata sistematicamente per interventi su opere di ingegneria e sui
Beni Culturali, è stata sempre più adattata al rilievo di oggetti piccoli e piccolissimi, cosicché risulta spesso molto efficace anche per l’analisi ed il controllo di opere d’arte (Cataldo et al., 2005;
Cosentino, 2006). L’utilità di questi interventi è anche strettamente connessa ai vari tipi di degrado
a cui i beni possono essere soggetti, sia per cause legate a sorgenti di rischio naturali sia per rischi
connessi ai disastri antropici possibili che sembrano diventare sempre più frequenti.
Le metodologie e le tecniche geofisiche utilizzate in questo lavoro (tomografia georadar, termo-
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