RICERCA ITALIANA     

Programma di ricerca

Greci e Indigeni sulle coste del basso Tirreno: fonti storico-letterarie, evidenze archeologiche, indagini geo-archeometriche.

Università di riferimento

Università della CALABRIA - SCIENZE DELLA TERRA - ARCAVACATA DI RENDE(CS)

Responsabile dell'Unità di ricerca

Federico CELLA

Descrizione

L'area oggetto di interesse è rappresentata da una superficie pianeggiante in Località Pian della Tirena (CS, Italia), di interesse archeologico poiché sede di due nuclei di insediamento contigui ma apparentemente separati tra loro: uno di età ellenica e uno di epoca romana. Avendo tale superficie ha una notevole estensione (1000 m X 500 m circa), uno scavo esteso e complessivo, effettuato “a tappeto” sull’intera area, appare molto impegnativo sia in termini economici che temporali. Data l’esiguità di tracce superficiali, l’area in studio rientra nei casi in cui il contesto reale non facilita l’effettuazione di indagini mirate con il conseguente rischio che una parte del lavoro si riveli infruttuosa.
Di conseguenza vanno poste in essere tutte le strategie di intervento che risultino funzionali alla razionalizzazione del lavoro di investigazione ed all’ottimizzazione del rapporto costi/benefici. E’ appunto in quest’ottica che questa unità di ricerca ha come oggetto principale la caratterizzazione geofisica dell’area e la definizione delle principali strutture archeologiche eventualmente presenti nel sottosuolo.
In tal senso, con la presente proposta di investigazione geofisica ci si propone di contribuire attivamente alla caratterizzazione di alcuni problemi temi quali a) il riconoscimento dell’assetto urbanistico dei due nuclei abitativi apparentemente separati l’uno dall’altro e dei rapporti tra essi intercorrenti; b) l’individuazione di eventuali tracce di insediamenti più antichi; c) l’individuazione della cinta muraria.
D’altro canto, precedenti indagini geofisiche effettuate nell’area hanno interessato una porzione ridottissima del sito (Spadea, 1990), ma hanno comunque fornito alcune evidenze che, per quanto inevitabilmente scarse e frammentarie, autorizzano tuttavia a prevedere prospettive di sviluppo molto interessanti in caso di estensione e sistematizzazione delle indagini geofisiche.
Va sottolineato che le potenzialità e l’efficienza di ciascun tipo di metodologie di prospezione geofisica dipendono fortemente dalla tipologia dei terreni indagati e dalle loro condizioni. Pertanto, dal momento che una determinata tecnica investigativa può risultare risolutiva o del tutto fallimentare a causa di fattori non sempre prevedibili, ne consegue che un’approccio investigativo basato sull'integrazione di più metodologie di indagine geofisica ha probabilità di successo nettamente maggiori. Si propone pertanto la realizzazione di una procedura di acquisizione geofisica integrata, con l'ausilio di moderne strumentazioni, attraverso cui lo studio del sito in oggetto verrà effettuato secondo criteri rigorosamente multidisciplinari e comporterà pertanto l’utilizzo combinato di differenti tecniche geofisiche. Ciascun set di dati potrà essere incrociato con gli altri e rappresentare pertanto un vincolo interpretativo. Ciò consentirà di limitare drasticamente gli inconvenienti legati alle inevitabili ambiguità interpretative a causa delle quali i dati osservati sono compatibili con un numero elevato di soluzioni e quindi di possibili modelli di sottosuolo.
La prima fase della ricerca consisterà in sopralluoghi tesi ad una verifica delle condizioni logistiche in cui dovranno essere svolte le prospezioni geofisiche. In particolare si verificherà l’esistenza di fattori che possano materialmente condizionare il regolare svolgimento delle indagini (ostacoli orografici, vegetazionali, di origine antropica) o che siano fonte di disturbo per i segnali geofisici in via di acquisizione (manufatti metallici, linee elettriche, sorgenti di vibrazione meccaniche, etc).
Contestualmente si incroceranno tali valutazioni con le indicazioni (di tipo archeologico, petrografico, stratigrafico, geomorfologico, etc.) fornite dei responsabili delle altre U.R. aderenti al progetto, allo scopo di identificare i settori dell’area indagata che appaiono di maggiore interesse.
Nel caso le informazioni disponibili non fossero sufficienti a individuare settori preferenziali su cui concentrare le ricerche, si opterà per soluzioni alternative come ad esempio sondaggi rapidi distribuiti casualmente sull’area di indagine allo scopo di aumentare la probabilità di localizzare ancora in fase preliminare le aree più promettenti. Seguirà la pianificazione delle indagini alla luce degli esiti scaturiti nello step precedente. Trattasi di un momento cruciale nel quadro generale di intervento poiché è in questa fase che verrà privilegiata l’adozione di determinate tecniche di indagine rispetto ad altre e verranno calibrati i parametri quantitativi di ciascuna prospezione.
Seguirà la circoscrizione delle aree da investigare e la loro precisa localizzazione attraverso la determinazione delle coordinate geografiche di punti cospicui quali i vertici delle aree stesse. Massima attenzione andrà riservata a tale operazione, poiché i risultati delle indagini geofisiche, per essere di effettivo ausilio alle prospezioni archeologiche, dovranno poter essere rappresentati mediante mappe da georeferenziare con estrema accuratezza rispetto agli elaborati grafici forniti dalle altre competenze del progetto. In ragione della probabilità che le estensioni laterali dei manufatti sepolti siano molto limitate e della conseguente necessità di effettuare indagini ad alta risoluzione, ci si varrà di strumentazione GPS atta a garantire un’estrema accuratezza nella determinazione delle coordinate geografiche dei riferimenti spaziali.
Indipendentemente da indicazioni più precise sui dettagli delle indagini, che potranno ovviamente scaturire solo già in fase operativa, il progetto prevede principalmente il ricorso a tre metodologie di indagine.
Indagini magnetometriche - La procedura di acquisizione avverrà mediante misure lungo una griglia costituita da profili paralleli ed equispaziati e da profili ortogonali di controllo (tie lines).
In ragione dell'estensione laterale dei corpi sorgente di interesse archeologico, spesso ridottissima, (es. muri perimetrali di piccole abitazioni) saranno effettuati rilievi magnetometrici ad altissima risoluzione per ottenere un segnale di estremo dettaglio. Verranno pertanto scelti passi di campionamento lungo profilo ridottissimi (non meno di 3-5 misure/secondo) ed un’adeguata equidistanza tra linee contigue.
Va detto che strutture sepolte, anche importanti, possono non essere discriminabili in quanto sorgenti di anomalie di minima ampiezza nei casi in cui vi sia un esiguo contrasto di suscettività magnetica tra i materiali costituenti il corpo sorgente ed i terreni di copertura.
E' stato quindi previsto il ricorso a strumentazione in grado di garantire non solo una elevata velocità di misurazione ma in possesso di adeguati requisiti di sensibilità e precisione. Il sistema gradiometrico consentirà la misura diretta del gradiente verticale, fondamentale per molte delle successive elaborazioni e svincolerà del tutto dagli inconvenienti dovuti alle oscillazioni ad alta frequenza del C.M.T.
I dati ottenuti, dopo un preliminare controllo (eliminazione degli spikes) verranno sottoposti alle usuali procedure di pre-processing per l’eliminazione i eventuali errori di bilanciamento (levelling), degli errori direzionali (decorrugation) e del rumore di fondo (denoising), effettuate tuttavia per mezzo di algoritmi di nuova concezione e basati sull’applicazione della trasformata di wavelet. Una volta effettuate, se necessario, le opportune procedure di residuazione del dato e di separazione del segnali generati da sorgenti distinte (sempre mediante codici di calcolo basati sulla trasformata di wavelet), si potranno sottoporre i dati alle metodologie di interpretazione già descritte nella sezione precedente (Enhanced Horizontal Derivative method; Multiscale Boundary Analysis; Derivative Euler Deconvolution; 3D Boundary Analysis). Attraverso opportune tecniche di thresholding si procederà infine alla identificazione dei principali patterns del segnale ottenuto ed alla conseguente localizzazione dei contorni laterali delle principali sorgenti sepolte e, nel caso della DED, ad una stima delle profondità. Ciò potrà rappresentare un prezioso indizio da cui trarre spunto per effettuare scavi e sondaggi mirati o, in circostanze ottimali, per delineare direttamente delle planimetrie preliminari delle strutture sepolte ancor prima dell’inizio degli scavi.
GPR (Ground Probing Radar) - Il progetto prevede un massiccio ricorso all’uso delle tecniche georadar che negli ultimi anni, grazie ai progressi della strumentazione ed alle tecniche computerizzate di elaborazione del dato, sta conoscendo una enorme diffusione in campo sia ambientale che archeologico. La metodologia GPR fornisce infatti un validissimo strumento di esplorazione del sottosuolo per uno spessore compreso tra pochi cm e qualche decina di m, con un’ottima risoluzione laterale, variabile a seconda del tipo di antenna utilizzata e delle caratteristiche del terreno. La scelta di tale tecnica è dovuta ai suoi innumerevoli vantaggi, tra cui a) la facilità di trasporto, b) la velocità di esecuzione dei rilievi, c) l’elevata risoluzione e possibilità di “focalizzare” l’oggetto di indagine, d) la possibilità di variare il setup dello strumento “sul campo” ed e) la non distruttività.
Naturalmente la prospezione sarà preceduta da un’attenta verifica volta ad accertare che non sussistano quelle tipiche condizioni per le quali un rilievo georadar va effettuato con cautela, se non scartato a priori. Infatti l’efficacia del metodo si riduce in presenza di terreni ad alto assorbimento, ovvero ad elevata conducibilità elettrica. Conseguentemente andrà preventivamente accertata la presenza di terreni saturi d’acqua a bassa profondità, (es., falde superficiali, prospezioni effettuate a breve distanza da eventi di elevata piovosità, etc) o di litotipi non idonei (livelli argillosi o limosi). A tale scopo risulteranno fondamentali le informazioni desunte da dati litostratigrafici di pozzo o di scavo (trincee, etc). In funzione delle risultanze scaturite dalla fase preliminare di verifica delle condizioni di intervento, si effettuerà il setup in situ dello strumento procedendo innanzitutto alla scelta dell’antenna da utilizzare in funzione della profondità d’indagine desiderata e dei limiti di risoluzione fissati come accettabili (maggiore frequenza → minore profondità di indagine). Analogamente la risposta del mezzo indagato fornirà utili indicazioni per le ulteriori calibrazioni, quali a) numero campioni/segnale, b) numero di scansioni/unità di tempo, c) scelta del livello di guadagno (gain) più opportuna. Si adotterà un sistema GPR dotato di un set di antenne sufficiente a garantire una notevole versatilità di impiego per ogni tipo di terreno o condizione. Le fasi più impegnative di elaborazione ed interpretazione verranno effettuate in laboratorio e consisteranno principamente nel filtraggio numerico del segnale, nell'interpolazione dei markers inseriti manualmente, nella correzione statica per una rapida stima della profondità dei riflettori. Infine si procederà alla migrazione del segnale, ovvero all’eliminazione delle distorsioni dell'onda dovute alle discontinuità del mezzo mediante il collassamento delle iperboli di diffrazione.
Geoelettrica - La ricerca includerà anche una dettagliata prospezione geoelettrica in corrente continua per la caratterizzazione della distribuzione spaziale delle anomalie di resistività nel sottosuolo. Infatti il sondaggio geoelettrico è tradizionalmente tra le tecniche preferite per la prospezione archeologica poiché ben si presta a fornire informazioni preziose su strutture come cavità, murature e pavimentazioni. La metodologia di indagine si atterrà alle procedure previste per la disposizione elettrodica di tipo Wenner o dipolo-dipolo assiale e farà uso di strumentazione aggiornata (sistema di acquisizione multielettrodo) per accelerare sensibilmente i tempi di esecuzione. Il sondaggio richiederà notevole attenzione nella scelta sia della spaziatura elettrodica che della lunghezza dei profili, dipendendo fortemente da tali fattori il grado di dettaglio delle soluzioni attese. Il ricorso a sistemi multielettrodo e ad appositi software consentirà di visualizzare senza spostamenti intermedi pseudosezioni tomografiche 2D e 3D in tempi relativamente rapidi.
Nella successiva fase di interpretazione si farà invece ricorso a metodologie di inversione 2D ed evnetualmente 3D, utilizzando algoritmi di calcolo avanzato. Dal momento che il potere di risoluzione del metodo geoelettrico è in genere minore rispetto ad altre tecniche, si dovrà considerare che strutture di dimensioni limitate rispetto alla loro profondità non saranno facilmente discriminabili. Naturalmente, anche in questo caso la prospezione dovrà essere preceduta da valutazioni operative nel caso le evidenze geologiche di scavo e perforazione mostrassero l’esistenza di situazioni particolari e potenzialmente svantaggiose in prossimità della superficie, quali la presenza di livelli argillosi, della falda idrica, etc.
Qualora le condizioni del sito e la natura della sorgenti ne consiglino l’utilizzo, si potranno effettuare rilievi microgravimetrici grazie alla disponibilità di strumentazione aggiornata. Naturalmente, data la notevole notevole delicatezza e lentezza delle operazioni di acquisizione e correzione dei dati microgravimetrici tale metodologia verrà eventualmente adottata limitatamente a settori di ridotta estensione all’interno dell’area in esame.
Si sottolinea che, come già accennato in precedenza, la scelta delle metodologie di prospezione e la loro calibrazione, così come l’interpretazione dei dati saranno vincolate tenendo conto, caso per caso, dei “constraints” rappresentati dai dati stratigrafici forniti da carotaggi, scavi di trincee e da qualsiasi fonte di informazioni si riveli utile allo scopo.
Si può evincere dal progetto che le fasi che prevedono attività di campagna (sopralluoghi e rilievi di superficie, pianificazione in sito delle indagini, svolgimento delle campagne di prospezione, etc) comporteranno un consistente impegno in termini di mezzi e di personale, oltre che un elevato dispendio di tempo. Pertanto le voci di spesa prevedono una parte consistente del finanziamento distribuita in modo da far fronte alla gestione della logistica. Si investiranno pertanto risorse cospicue per il pagamento delle missioni per il personale impegnato nelle attività esterne, ad es. per quello addetto all’utilizzo della strumentazione (spese di trasferimento, vitto e alloggio). Si è inoltre messa in previsione l'assegnazione di contratti di collaborazione nei casi in cui quest'ultima assume caratteri di maggiore coinvolgimento e continuità.
In conclusione, va sottolineato che la fase del progetto relativa alle misurazioni in situ verrà svolta con l'ausilio delle attrezzature messe a disposizione dal Gruppo di Geofisica Applicata del Dipartimento di Scienze della Terra dell'Università "Federico II" di Napoli (coordinato dal Prof. Maurizio Fedi), della cui collaborazione si avvarrà la presente Unità di Ricerca.