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La presente ricerca si propone di analizzare associazioni faunistiche che si succedono in un arco cronologico che si estende dal Pleistocene inferiore alla prima parte dell'Olocene, nonché le caratteristiche palinologiche dei loro siti di rinvenimento. L'intento è quello di costruire quell'indispensabile background di conoscenze paleobiologiche e paleoecologiche che permetta di affrontare, nell'auspicabile prosieguo delle ricerche in anni futuri, le problematiche relative al global change relative al Pleistocene-Olocene con basi culturali più solide, garantite da ricostruzioni degli eventi climatico-ambientali più aggiornate di quelle attualmente a disposizione. La recente analisi tafonomica di Poggio Rosso (Mazza et al., 2004), una nutrita associazione a mammiferi rinvenuta in un livello riferito all'intervallo fra il Pliocene superiore ed il Pleistocene inferiore, ha fornito preziose informazioni sulle caratteristiche paleobiologiche delle comunità tardo villafranchiane. La presente ricerca si propone di collegarsi ai risultati di questa analisi e di proseguirla attraverso lo studio della fauna di Pietrafitta, una associazione ancora più ricca rinvenuta in un bacino lignitifero sito presso l'abitato di Tavernelle, in provincia di Perugia. Il giacimento di Pietrafitta offre ancora enormi possibilità di sperimentazione e di verifica per la ricerca tafonomica sui vertebrati terrestri del tardo Pleistocene inferiore, un intervallo cruciale nella storia dei popolamenti faunistici europei, a ridosso del drammatico turnover che porterà alla diffusione delle associazioni del Pleistocene medio-superiore e Olocene. Pietrafitta è un archivio completo di informazioni faunistiche, palinologiche, isotopiche, sedimentologiche, pedologiche e paleomagnetiche. Il suo studio sarà un vero laboratorio multidisciplinare e di confronto, che permetterà un notevolissimo avanzamento nella conoscenza delle effettive coesistenze delle diverse specie rappresentate, le dinamiche di popolazione, le stagioni di riproduzione, le interazioni fra carnivori ed erbivori, le caratteristiche dell'habitat di vita della comunità, nonché delle condizioni micro- e macroclimatiche nell'intervallo di formazione dell'accumulo. Dato che gli studi in programma sono finalizzati ad un futuro collegamento ai programmi di ricerca europei sul global change, s'impone l'estensione delle ricerche ad accumuli provenienti da livelli stratigraficamente più recenti. Queste comprenderanno analisi dettagliate di importanti comunità di siti all'aperto del Pleistocene medio del Bacino del Mercure e del Lazio (Torre in Pietra), nonché del primo Olocene della Toscana (Sesto Fiorentino). Confronti, ma meno dettagliati, saranno inoltre effettuati, per verifica, anche con faune dei siti medievali di Poggio a Regina, in Pratomagno, in Pratomagno(Valdarno superiore) e di Modigliana, nella cosiddetta Romagna Toscana. Studi tafonomici di queste faune non sono mai stati condotti, né sono mai stati eseguiti studi multidisciplinari che prevedessero la definizione delle composizioni isotopiche dei resti ossei e delle caratteristiche sedimentologiche e palinologiche dei loro siti di provenienza. Il programma proposto si prefigge l'integrazione dei dati tafonomici ricavabili dall'associazione e da tutta la documentazione raccolta durante le operazioni di scavo con i risultati ottenuti da ricercatori delle altre discipline coinvolte nel progetto. Verranno applicate le consolidate metodologie di analisi delle facies sedimentarie (descrizione delle tessiture e delle strutture nei sedimenti, dell'impilamento verticale e delle relazioni laterali delle facies) che consentiranno al contempo di definire gli ambienti, utili anche per ricostruzioni paleogeografiche a scale più ampie di quella locale, ed i processi deposizionali che hanno importanti implicazioni per l'interpretazione tafonomica del giacimento. Le inferenze sui processi deposizionali a partire dalle facies sedimentarie permetteranno non solo di formulare ipotesi sulla meccanica dei processi, ma anche sulla dinamica temporale. L'introduzione di questo complesso di dati negli schemi temporali fondati sulla successione delle associazioni italiane a vertebrati e sulla stratigrafia magnetica porterà ad un deciso raffinamento della risoluzione delle unità della stratigrafia biocronologica continentale italiana, ancora molto approssimativa. Gli obiettivi del progetto di ricerca sono dunque i seguenti:Ø Studio dettagliato dei resti fossili di mammiferi di Pietrafitta, del Bacino del Mercure, di Torre in Pietra e di Sesto Fiorentino: ricostruzione delle possibili interrelazioni intra- ed interspecifiche e con l'ambiente e delle dinamiche di popolazione di queste faune; definizione del "time-averaging" rappresentato in ciascuno degli accumuli ossei studiati; Ø Definizione degli ambienti di deposizione delle sequenze contenenti gli accumuli ossei studiati attraverso l'analisi delle loro caratteristiche sedimentologiche;Ø Analisi palinologiche delle sequenze contenenti gli accumuli ossei studiati ed identificazione delle variazioni negli ecosistemi terrestri legate a cambiamenti climatici durante l'intervallo Pleistocene inferiore finale - Olocene; Ø Riconoscimento di associazioni tafonomicamente confrontabili (=associazioni isotafonomiche);Ø Correlazione delle principali variazioni dei parametri fisici e dei cambiamenti faunistici e floristici osservati negli ecosistemi terrestri studiati con i parametri dell'ecosistema terrestre durante i cambiamenti climatici pleistocenici e olocenici globali. Il programma si articolerà in due sezioni di analisi pressoché contemporanee, dedicate rispettivamente ai giacimenti del Pleistocene inferiore-medio e dell'Olocene iniziale. Le principali metodologie d'indagine tafonomica che verranno applicate sono quelle riassunte da Lyman (1994), con qualche piccola integrazione. Il protocollo del presente programma di ricerca prevede dunque: 1. quantificazione delle abbondanze tassonomiche presenti nelle associazioni (NISP- numero di esemplari identificati; MNI-minimo numero di individui; MNE-minimo numero di elementi; MAU-minimo numero di unità anatomiche);2. confronto fra abbondanze attese ed effettivamente osservate e calcolo dell'indice di rappresentatività scheletrica di Arribas & Palmqvist (1998); 3. valutazione delle biomasse presenti mediante riferimento ai diagrammi di Janis (1990), Scott (1990) e Van Valkenburg (1990);4. valutazione delle età ontogenetiche rappresentate nelle associazioni attraverso l'utilizzazione dei metodi di Klein (1982) e Klein & Cruz Uribe (1983);5. costruzione di diagrammi di Damuth (1982), delle curve di mortalità e delle life table secondo le tecniche descritte da Raup e Stanley (1971); 6. determinazione dei Voorhies Groups (Voorhies 1969), del rapporto denti/vertebre (Behrensmeyer, 1975), confronto MAU- SWI (=indice di peso saturo) e costruzione dei diagrammi a rosa per l'evidenziazione dell'eventuale trasporto fluviale;7. determinazione delle consumption sequences ed inverse consumption sequences di Blumenschine (1986), del rapporto di frammentazione di Richardson (1980) e dei confronti %MAU - %MGUI (indice generale di utilità) e %MAU-densità ossea per la valutazione dell'eventuale azione di carnivori;8. analisi multivariata secondo la metodologia descritta da Behrensmeyer (1991). Per l'analisi dettagliata delle deformazioni biostratinomiche meccaniche subite dalle ossa, e dai crani in particolare, si intendono applicare nuovi sistemi di indagine ad alta risoluzione nonché raffinate tecniche di pulitura. Per le analisi intendiamo avvalerci di strumentazione di tomografia assiale computerizzata spirale, messi a disposizione dal Policlinico di Careggi, mentre le operazioni di pulitura saranno effettuate mediante l'uso del laser (Landucci et al., 2002a, b, 2003). In effetti, la scala dei dettagli da osservare nell'analisi tafonomica, spesso rilevabili con microscopia a scansione (Giacobini, 1995), esclude l'adozione di tecniche di pulitura meccanica tradizionale, perché l'abrasione indotta da tali metodologie cancella inesorabilmente gran parte delle evidenze presenti sulle superfici ossee. Infine l'analisi palinologica prevede un campionamento ad alta risoluzione delle porzioni argillososo-siltose e torbose delle diverse successioni selezionate allo scopo di ottenere informazioni di ordine floristico, vegetazionale e climatico, indispensabili per le ricostruzioni paleoambientali. Si utilizzeranno tecniche standard sia per la preparazione-chimico fisica che per la stesura dei diagrammi pollinici.
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