DINAMICA RECENTE ED ATTUALE DI ALVEI FLUVIALI: ALCUNI CASI DI STUDIO APPENNINICI (ITALIA CENTRO-SETTENTRIONALE) Massimo Rinaldi, Liliana B.Teruggi, Cristina Simoncini & Laura Nardi Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Università di Firenze e-mail: mrinaldi@dicea.unifi.it RIASSUNTO: M. Rinaldi et al., Dinamica recente ed attuale di alvei fluviali: alcuni casi di studio appenninici (Italia centro-settentrionale) (IT ISSN 0394-3356, 2008). Vengono analizzate e discusse le variazioni morfologiche recenti (ultimi 100 anni circa) e le tendenze attuali di tre casi di studio rappre- sentativi dell'Appennino centro - settentrionale: (1) Fiume Magra e suo principale affluente, Fiume Vara, relativi all'area appenninica compresa tra Toscana Settentrionale e Liguria; (2) Fiume Panaro, rappresentativo del versante padano dell'Appennino Tosco- Emiliano; (3) Fiume Cecina, rappresentativo della Toscana meridionale. Tale studio è finalizzato principalmente ai seguenti obiettivi: (1) estendere le attuali conoscenze sull'evoluzione recente di alvei fluviali italiani a nuovi casi di studio dell'Appennino centro-settentrio- nale; (2) confrontare tali casi tra loro per definirne gli aspetti evolutivi comuni e le differenze eventualmente da attribuirsi a particolari contesti geomorfologici e/o ad impatti antropici specifici. Sono stati presi in esame i seguenti aspetti: (1) ricostruzione degli interventi antropici diretti ed indiretti per valutare il loro possibile ruolo nei confronti delle variazioni morfologiche degli alvei; (2) analisi delle variazioni morfologiche degli alvei: sono state acquisite ed analizzate tramite GIS le cartografie e le foto aeree disponibili, in modo da permettere un confronto degli alvei in diversi anni e consen- tire la misura dei parametri planimetrici (larghezza dell'alveo, sinuosità, indice di intrecciamento), ed i rilievi topografici esistenti per ricostruire le variazioni di quota del fondo; (3) rilevamento geomorfologico di campo, attraverso l'applicazione di apposite schede focalizzate sull'interpretazione e la classificazione delle variazioni e delle tendenze attuali. I risultati possono essere sintetizzati come segue: (1) tutti i casi di studio sono stati interessati da abbassamento del fondo, con i casi di incisione più intensa (fino a valori di 7-10 m) registrati per il F. Panaro e per il F. Magra nel suo tratto inferiore; (2) analogamente, tutti i corsi d'acqua analizzati hanno subito un restringimento dell'alveo attivo; (3) si possono generalmente distinguere due fasi di aggiu- stamento morfologico (restringimento - incisione), con la fase più intensa compresa tra gli anni '50 e i primi anni '90; (4) tali variazioni morfologiche sono fortemente correlate a fattori antropici, con rapporti causa - effetto chiari e con modifiche di maggiore entità avve- nute nei fiumi soggetti a maggiore impatto; (5) durante gli ultimi 10-15 anni circa, si osserva in alcuni casi una inversione di tendenza della larghezza (fase di allargamento, ad eccezione del F. Cecina che continua nella sua fase di restringimento), accompagnata talora da situazioni di sedimentazione; (6) gli ultimi dati (2006/07) indicano in alcuni di questi casi una nuova lieve riduzione di larghezza. ABSTRACT: M.Rinaldi et al., Recent and present dynamics of river channels: some study cases from the Apennines (central-northern Italy. (IT ISSN 0394-3356, 2008). During the last decades and centuries, many fluvial systems of the world have been heavily impacted by various types of human distur- bances. Regarding the Italian rivers, a bibliographic review carried out by Surian & Rinaldi (2003) pointed out two main types of channel adjustments (incision and narrowing) and proposed a classification scheme of the types and amount of channel adjustments. From more recent studies (Surian & Rinaldi, 2004) it is emerging that an inversion of trend in width adjustments (widening) and/or in bed-level adjustments (aggradation) have recently occurred in some study cases. Notwithstanding recent progress, there still remains the need to describe these processes more accurately and for a larger number of study cases. The research project PRIN 2005 "Present and recent dynamics of river channels in Northern and Central Italy: evolutionary trends, causes and management implications" has this general aim. This paper deals with changes and evolutionary trends of river channels in the Northern Apennines. The two main objecti- ves of this research are: (1) to extend the knowledge of channel adjustments to new study cases in the northern Apennine; (2) to com- pare such study cases to define common trends of adjustments and differences eventually related to different geomorphic contexts and human impacts. The following study cases have been selected, in order to represent different situations in the geographical context of central-northern Apennines: (1) Magra River and its main tributary, Vara River; (2) Panaro River; (3) Cecina River, as a representative case of watershed located in Southern Tuscany. The following main aspects were investigated in detail: 1. Reconstruction of human interventions and disturbances in order to verify their possible role on the channel adjustments. 2. Analysis of channel changes. Most of the available maps and aerial photos were acquired and analysed in GIS, with the aim to allow for comparisons and measurements of the planimetric parameters (channel width, sinuosity, braiding index). Then, a reconstruction of bed-level changes through the comparison of topographic surveys from different years was carried out. 3. Field surveys. A series of forms for geomorphological field surveys were developed and applied to the study cases with a particular focus on the interpretation and classification of channel adjustments. The main results can be summarised as follows: (1) all study cases have been affected by channel bed incision, with the highest bed- level lowering (up to 7-10 m) recorded along the Panaro River and the lower part of the Magra River; (2) similarly, all study cases have been affected by channel narrowing; (3) two phases of channel adjustment (incision - narrowing) can be distinguished, with the phase of major changes occurring between about '50s and the beginning of '90s; (4) such changes appear strongly connected to human fac- tors, with quite evident cause-effect relations, and with the highest changes occurring along the rivers with strong human impact; (5) during the last 10-15 years, an inversion of trend of channel width is observed (widening phase, except for the Cecina River where the phase of channel narrowing is still continuing), coupled in some cases with situations of aggradation; however, during the last years (2006/07) a slightly new reduction in channel width is observed in some cases. Parole chiave: Variazioni morfologiche di alvei fluviali, fiumi italiani, impatti antropici Keywords: Channel adjustments, Italian rivers, human impacts Il Quaternario Italian Journal of Quaternary Sciences 21(1B), 2008 - 291-302 292 M. Rinaldi et al. 1. INTRODUZIONE Durante gli ultimi secoli, la maggior parte dei fiumi italiani è stata fortemente impattata da vari tipi di distur- bi antropici e molti di questi corsi d'acqua stanno tuttora modificando, come risposta a tali impatti, la propria forma e le proprie dimensioni. Tale dinamicità morfologi- ca può determinare problemi in termini di rischi da dina- mica d'alveo (danni a centri abitati, infrastrutture, perdita di terreni, possibili esondazioni connesse a processi di sedimentazione) ma, in molti casi, può avere effetti benefici per gli ecosistemi, promuovendo spontanea- mente la diversificazione di habitat. Pertanto la cono- scenza delle tendenze evolutive dei corsi d'acqua è fon- damentale sia ai fini della protezione e della sicurezza che in termini di gestione e riqualificazione fluviale. Per quanto riguarda i fiumi italiani, esiste già una certa conoscenza delle variazioni morfologiche avvenu- te nel corso degli ultimi 100 - 150 anni. Gli studi al riguardo partono da fine anni '70 - inizi anni '80 (ad es. CA S T I G L I O N I & PE L L E G R I N I, 1981) e sono sempre più numerosi negli anni successivi (si veda ad es. BRAGA & GE R V A S O N I, 1989; CA S T A L D I N I & PI A C E N T E, 1995; SU R I A N, 1999; MARCHETTI, 2002). SURIAN & RINALDI (2003) hanno effettuato una rassegna di tutte le conoscenze acquisite sull'argomento, delineando i principali tipi di variazioni osservate in fiumi italiani e definendo uno schema generale di evoluzione. In alcuni casi (ad es. RINALDI & SIMON, 1998; RINALDI, 2003) è stata ben evidenziata l'e- sistenza di due principali fasi di aggiustamento morfolo- gico: (a) da fine 1800 a metà del 1900, con incisioni e restringimenti meno intensi e legati soprattutto a fattori a scala di bacino; (b) seconda metà del 1900, con modifiche più forti legate soprattutto ad interventi ed attività in alveo. Men o approfon dit e risu lt an o essere invece le conoscenze relative alle attu ali tenden ze evolutive dei corsi d'acqua ita- liani. Da alcuni autori (SU R I A N & RI N A L D I, 2 0 0 4 ; R I N A L D I et a l. , 2005a), limitatamente a qualche caso di studio, è stata osservata preliminarmente una inversione di tendenza delle larghezze e, in alc u ni c as i, d ell e qu o t e d el fondo. A seguito di questi studi, è maturata quindi la necessità di un approfondimento, descriven- do più accuratamente le varia- zioni passate ed attuali e per un numero più ampio di casi di stu- dio, esigenze dalle quali è sca- tu rit o il pro get t o PRI N 2 0 05 “Dinamica recente ed attuale di alvei fluviali in Italia centro-set- tentrionale: tendenze evolutive, cause ed implicazioni applicati- ve”. In questo articolo si riporta- no sinteticamente i principali risultati relativi a tre casi di stu- dio inclusi in questo progetto (r el at iv am en t e al l' U.O . di Firenze), con i seguenti obiettivi: (1) estendere le attuali conoscenze sull'evoluzione recente di alvei fluviali ita- liani a nuovi casi di studio dell'Appennino centro-set- tentrionale; (2) confrontare tali casi tra loro per definirne gli aspetti evolutivi comuni e le differenze eventualmen- te legate a contesti geomorfologici differenti e sia agli impatti antropici specifici. 2. CASI DI STUDIO 2.1 Inquadramento generale dei bacini I tre bacini di studio sono ubicati nell'Italia centro - settentrionale (Fig. 1) e sono stati scelti in modo da essere sufficientemente rappresentativi di aree con condizioni morfologico - climatiche relativamente diver- se all'interno dell'Appennino settentrionale. In Tabella 1 sono riepilogate le principali caratteristiche morfologi- che ed idrologiche dei tre bacini. Il bacino del Fiume Magra è rappresentativo del versante appenninico Ligure e della Toscana settentrio- nale. Esso ha una estensione di circa 1698.5 km2 ed è costituito da un sistema di due vallate tra loro parallele: ad occidente la valle del Fiume Vara, suo principale affluente (la cui area si estende per 572 km2), ad oriente l'alta media valle del Fiume Magra. Le litologie affioranti nel sottobacino del Vara sono a costituzione prevalen- temente arenacea ed in subordine argillitico-marnosa, alle quali si aggiungono litologie calcaree ed in subordi- ne metamorfiche - magmatiche (versante NW delle Alpi Apuane) nel bacino del Magra. Il Fiume Panaro è scelto come rappresentativo del Figura 1 - Bacini e tratti di studio. A: bacino del F. Magra; B: bacino del F. Panaro; C: bacino del F. Cecina. 1: Tratti di studio; 2: stazioni di misura idrometriche presenti lungo il F. Magra e F. Cecina. Catchments and study reaches. A: Magra R. catchment; B: Panaro R. catchment; C: Cecina R. catchment. 1: Study reaches; 2: gauging stations along Magra and Cecina Rivers. versante padano dell'Appennino Tosco-Emiliano. Il bacino ha una estensione di circa 1783 km2, simile quindi a quella del F.Magra, con una forma spiccata- mente allungata in direzione SW-NE. La fascia collinare e montuosa è interessata da litologie prevalentemente arenacee ed argilloso marnose, mentre la fascia di pia- nura è costituita da depositi recenti prevalentemente alluvionali. Il Fiume Cecina è scelto come rappresentativo della Toscana centro - meridionale, e si diversifica dagli altri casi anche per le condizioni climatiche leggermente differenti, presentando caratteristiche più marcate di clima mediterraneo (temperato piovoso con estate asciutta e calda). Il bacino ha una estensione di circa 905 km2, quindi è di dimensioni significativamente infe- riori rispetto agli altri due casi; presenta un rilievo pre- valentemente collinare, con rilievi meno accentuati rispetto alla catena appenninica. Le porzioni più alte sono costituite da rocce prevalentemente calcareo - argillitiche, mentre la fascia collinare ed il fondovalle sono impostati in litotipi prevalentemente di natura peli- tica costituiti da depositi lacustri, marini e fluviali dei complessi neogenico - quaternari. 293Dinamica recente ed attuale di alvei ... 2.2 Caratteristiche morfo-sedimentarie degli alvei fluviali Sulla base di una prima osservazione delle foto aeree e di una ricognizione di campo iniziale, ognuno dei tre corsi d'acqua studiati è stato suddiviso in una serie di tratti con caratteristiche morfologiche relativa- mente omogenee, con particolare riferimento ai due seguenti aspetti: (a) morfologia del fondovalle (ampiez- za, direzione della valle e grado di confinamento del fiume); (b) morfologia planimetrica dell'alveo. In partico- lare, sono stati in primo luogo distinti i principali tratti (ad es. MA, MB, …, ME per il F.Magra), in base preva- lentemente alla morfologia del fondovalle, e successi- vamente ogni tratto è stato ulteriormente suddiviso in sottotratti (ad es. MB1, MB2, …, ME1, ME2) conside- rando con maggior dettaglio la forma planimetrica del- l'alveo e le discontinuità idrologiche naturali in relazione alla presenza dei maggiori affluenti. L'analisi delle varia- zioni morfologiche, in particolare di quelle di larghezza, si è successivamente concentrata solo su alcuni di questi tratti o sottotratti (Tab. 2) che presentassero le seguenti caratteristiche: (1) alvei alluvionali a fondo mobile senza significative costrizioni naturali da parte Tabella 1 - Caratteristiche morfologiche ed idrologiche generali dei bacini di studio. A: area del bacino (in parentesi l'area sottesa dalla stazione di misura delle portate); L: lunghezza del fiume; ΔH: dislivello del bacino; P: precipitazioni medie annue; qmed: portata giorna- liera media annua; Qmax: portata massima. General morphological and hydrological characteristics of the study basins. A: drainage basin area (in parentheses the drainage basin areas upstream of the gauging stations to which the discharges are referred); L: river length; ΔH: basin relief; P: mean annual rainfall; qmed: mean annual daily discharge; Qmax: maximum peak discharge. Fiume A (km2) L (km) ΔH (m) P (mm) qmed (m 3/s) Qmax (m 3/s) Magra 1698.5 (932) 69.5 1639 1707 40.8 1440 Vara 572 (205) 65 1603 1770 8.3 518 Panaro 1783 (1036) 165 2157 1017 19 1400 Cecina 905 (634) 53 1018 944 7.6 1030 Tabella 2 - Caratteristiche morfologico - sedimentarie generali dei tratti di studio. General morphological - sedimentary characteristics of the study reaches. Fiume Lunghezza Morfologia alveo Pendenza fondo D50 sedimenti Tipi di sponde tratto di studio (%) fondo (mm) (km) Magra superiore 10 Transizionale 0.86 - 0.95 45.3 - 90.9 principalmente non coesive (MB) (wandering) Media: 0.9 Media: 62.3 (ghiaia grossolana) Magra inferiore 11 Transizionale 0.15 - 0.42 20.9 - 39.7 principalmente composite (MD2-ME1) (wandering) Media: 0.24 Media: 29.4 (ghiaia basale, livello coesivo superiore) Vara medio- 22 Sinuoso (VC2-VD) 0.28 - 0.47 12.4 - 52.3 da non coesive (ghiaia inferiore - transizionale Media: 0.37 Media: 38.4 grossolana) (VC2-VD) a (VC2-VD, VE) (wandering) (VE) composite (ghiaia basale, livello coesivo superiore) (VE) Panaro medio 38 da transizionale 0.05 - 0.4 27.1 - 90.0 da composite (ghiaia basale, (PA, PB, PC) (PA) a sinuoso- Media: 0.2 Media: 49.0 livello coesivo superiore) meandriforme (PC) a coesive Cecina medio- 40 Transizionale 0.21 - 0.5 11.6 - 34.4 da non coesive (ghiaia) a inferiore (wandering - Media: 0.3 Media: 18.1 composite (ghiaia basale, (CB, CC, CD1) sinuoso con barre livello coesivo superiore) alternate) dei versanti (alvei non confinati); (2) sono stati evitati tratti ecces- sivamente controllati da opere idrauliche (in particolare i tratti finali di tutti e tre i casi di studio: PD, ME2, CD2) per i quali le variazioni planimetriche fossero state condizionate o completa- mente impedite dalla presenza di sponde fisse. E' s ta t a eff et t u at a u n a campagna di misura delle gra- nulometrie dell'alveo, ai fini di una caratterizzazione generale delle dimensioni granulometri- che e delle loro variazioni spa- ziali. Le misure sono state con- dotte attraverso il metodo di campionamento statistico (p e b- ble counts) (WOLMAN, 1954; BUNTE & ABT, 2001), con sten- dimenti effettuati sulle superfici di b arr e at t i v e emer s e. Ta li misure hanno riguardato l'intera lunghezza dei fiumi Magra, Vara e Cecina (per lunghez- ze dell'ordine dei 40-50 km), mentre per il F.Panaro i rilievi granulometrici sono stati limitati ai tratti PA e PB (lunghezza di circa 20 km). Il principale risultato di tali misure, in termini di variazioni spaziali del diametro mediano dei sedimenti (D50), è riportato in Figura 2: si osservano delle oscillazioni relativamente forti, rispetto al trend discendente verso valle, riconducibili principal- mente agli apporti laterali e, nel caso del Panaro, alla presenza di numerose opere trasversali. Il range di variabilità generale è compreso tra i 10 e 90 mm circa, con i sedimenti relativamente più fini presenti lungo il F.Cecina (D50 compresi tra 13.7 e 45.3 mm). Un riepilogo delle caratteristiche morfologiche e sedimentarie complessive dei tratti di studio è riportato in Tabella 2. E' possibile notare come i tratti di studio pre- sentino caratteristiche simili in termini di morfologie, con prevalenza di tipologie transizionali (wandering o sinuoso a barre alternate), eccetto per il tratto inferiore del Panaro (PC), caratterizzato da una morfologia a canale singolo sinuoso-meandriforme. Le pendenze del fondo sono piuttosto variabili, con valori dell'ordine di 0.004 - 0.009 nei tratti medio alti (MB, PA, CB) a valori dell'ordine di 0.0005 - 0.002 nei tratti inferiori (ME, PC, CD). 2.3 Impatti antropici In Tabella 3 si riporta un quadro riepilogativo dei 294 Figura 2 - Andamento spaziale del diametro mediano dei sedimenti lungo i fiumi studiati. Spatial trend of median diameter of bed sediments along the study rivers. Tabella 3 - Riepilogo dei principali tipi di impatti antropici e relative epoche per i casi di studio. Summary of the main human impacts and relative periods for the study cases. Fiume Dighe e area del Opere trasversali Periodo di Costruzione di Rimboschimenti Sistemazioni bacino a monte (soglie, briglie, Intensa argini e di nel bacino idraulico- (%) traverse) nei tratti escavazione protezioni forestali nel di studio di sedimenti di sponda bacino Magra 3 piccole dighe Alcune traverse nel anni '60 - '70 dagli anni '20 primi decenni primi decenni lungo affluenti tratto inferiore realizzazione di del XX secolo del XX secolo (metà del XX (seconda metà pennelli lungo i secolo) per energia XX secolo) tratti inferiori idroelettrica: area (MD2-ME1) a monte circa 4 % Vara 1 diga nel tratto Soglie nel tratto anni '60 - '70 dagli anni '20 primi decenni primi decenni medio (anni '30): inferiore (VE) realizzazione di del XX secolo del XX secolo area a monte 43 % (anni '80) pennelli lungo il tratto inferiore (VE) Panaro 1 piccola diga Numerose briglie nel anni '60 - '90 anni '20 - '60 primi decenni primi decenni lungo affluente tratto medio (PA, PB) del XX secolo del XX secolo, (metà del XX (principalmente anni continuati fino a secolo): area a '70 - '80) e opera fine anni '80 monte circa 3 % derivazione cassa di espansione (PC) (anni '80) Cecina - Alcune traverse nel anni '70 Argini e pennelli primi decenni primi decenni tratto medio - inferiore discontinui durante del XX secolo del XX secolo (XIX e XX secolo) i primi decenni del XX secolo lungo il tratto medio- inferiore (CC, CD) M. Rinaldi et al. principali tipi di interventi e disturbi antropici che hanno potuto avere influenza sulla dinamica fluviale dei corsi d'acqua studiati nel periodo di indagine. Tutti i casi di studio sono stati interessati in linea di massima dagli stessi tipi di impatti, ad eccezione delle dighe e delle opere trasversali lungo i tratti di studio, assenti solo nel caso del F. Cecina L'impatto più forte è stato senza dubbio l'intensa escavazione di sedimenti soprattutto lungo il F. Panaro, in tutto il tratto di studio, e lungo i tratti inferiori del F. Vara e soprattutto del F. Magra, a valle della loro con- fluenza. Alcuni dati possono risultare utili per meglio comprendere l'impatto rilevante prodotto da tale atti- vità. Per quanto riguarda i fiumi Magra e Vara, è stato stimato che i quantitativi estratti complessivamente nei loro tratti vallivi tra 1958 e 1973 si aggiri attorno a 24.400.000 m3 (CAVAZZA & PREGLIASCO, 1981), a fronte di un trasporto solido al fondo medio annuo, per il tratto inferiore del F. Magra, che è stato stimato essere del- l'ordine di 30.000 - 36.000 m3/anno (CAVAZZA & PREGLIA- S C O, 1981; RI N A L D I, 2007). Nel caso del F. Panaro, il periodo di massima intensità delle escavazioni è stato tra il 1960 ed il 1980, con quantitativi estratti, secondo i dati ufficiali, di circa 5.900.000 m3 tra 1962 e 1980, e con il picco annuo raggiunto nel 1973 con 720.000 m3 circa. Non esistono stime sul trasporto solido di questo corso d'acqua, ma certamente il rapporto tra tassi di escavazione e di trasporto al fondo, dal quale dipende molto il tipo e l'intensità della risposta morfologica del- l'alveo (RI N A L D I et al., 2005b), sono anche in questo caso molto elevati. Per quanto riguarda il F. Cecina, non esistono dati o informazioni precise relative a questa attività. Si può certamente affermare che tale fiume è stato meno inte- ressato dall'escavazione di sedimenti, rispetto ai casi precedenti, e che questa attività si è comunque con- centrata durante i primi anni '70, in concomitanza con la realizzazione di varie infrastrutture e vie di comunica- zione nelle aree limitrofe. 3. DATI RACCOLTI E METODI Un riepilogo di tutti i dati e materiali utilizzati è riportato in Tabella 4. I metodi impiegati consistono in: (a) confronto di cartografie storiche e foto aeree; (b) confronto dei rilievi topografici; (c) rilevamenti geo- morfologici di campo. Le foto aeree sono state elaborate attraverso il software ArcGis (ArcInfo), il quale ha permesso di rettifi- care e georeferenziare le immagini in modo da poterle sovrapporre tra loro ed effettuare le misure dei parame- tri di interesse. Per ogni anno disponibile, è stato trac- ciato l'asse dell'alveo attivo e sono state definite sezio- ni ad esso ortogonali con passo variabile a seconda dei casi di studio. Per quanto riguarda i fiumi Vara e Magra, si sono in parte utilizzate misure già effettuate in studi precedenti (RI N A L D I et al., 2005a; RI N A L D I, 2005) per i quali sono state impiegate le sezioni topografiche del 1989, aventi un passo di 200 - 250 m circa, pari a circa da 1 a 2 volte la larghezza dell'alveo attuale. Per il F. Panaro ed il F. Cecina si è preferito effettuare le misure con un passo rispettivamente di 50 m e 40 m, cioè pari a circa da 0.5 a 1 volta la larghezza attuale. E' stata misurata sia la larghezza totale, comprensiva cioè di eventuali isole vegetate, che la larghezza dell'alveo atti- vo, escluse le isole. Per tutti i casi di studio sono state utilizzate anche carte storiche le quali, seppure con un margine di errore superiore rispetto alle foto aeree, sono state ritenute sufficientemente attendibili, nonché fondamentali per la comprensione dei trend di larghez- za di più lungo termine e soprattutto per ricavare una stima della larghezza iniziale del periodo investigato. Per quanto riguarda i dati altimetrici, la ricostru- zione delle variazioni di quota del fondo è stata effet- tuata limitatamente ad alcuni tratti dei fiumi Magra e Vara per i quali erano disponibili rilievi topografici relati- vi ad anni diversi. Per quanto riguarda i rilievi geomorfologici di campo, sono state utilizzate le schede di rilevamento descritte da RINALDI (2008) o, per i fiumi Magra e Vara, versioni precedenti delle stesse (RI N A L D I, 2005). Tali schede hanno permesso, oltre alla descrizione delle caratteristiche morfologiche generali, anche di classifi- care le variazioni altimetriche di periodi precedenti, in base a differenze di quota tra superfici omologhe, e di 295 Tabella 4 - Riepilogo dei dati utilizzati. Summary of data used. Dati F. Magra - F. Vara F. Panaro F. Cecina Cartografie storiche (scala) 1823 (1:50.000), 1852 1890 (1:25.000 - 1:50.000) 1883 (1:50.000) (1:50.000), 1877 (1:50.000), 1908 (1:25.000) Foto aeree o cartografie 1937/38 (1:18.000), 1954 1934/35 (1:25.000) 1954 (1:33.000) (scala) (1:66.000), 1971 (1:66.000), 1954/55 (1:33.000) CD1: 1976 (1:15.000) 1981 (1:66.000), 1992 1962/69 (1:5.000) 1986 (1:15.000) (1:66.000), 1995 (1:40.000), 1981 (1:33.000) 1994 (1:33.000) 1999 (1:40.000) 1997 (1:15.000) 1999 (1:40.000) 2003/04 (1:33.000) 2000 (1:40.000) 2004 (1:7.500) MB, MD, ME: 2006 (1:8.000) PB: 2007 (1:7.000) Rilievi topografici MB: 1989, 2006 1991 2004 MD-ME: 1914, 1958, 1971, 1989, 1999/200, 2006 VD-VE: 1958, 1971, 1989, 1999/2000 Rilievi geomorfologici e 2003/06 2006/07 2005/07 sedimentologici Dinamica recente ed attuale di alvei ... valutare le tendenze attuali, in base ad una serie di variabili appositamente definite (quali differenze altimetriche tra super- fici, caratteristiche delle barre, corazzamento e caratteristiche tessiturali dei sedimenti, eviden- ze vegetazionali, ecc.). 4. VARIAZIONI MORFOLOGI- CHE 4.1 Variazioni planimetriche I trend temporali di varia- zioni di larghezza sono riportati in Figura 3A, dove si confronta- no tra loro i dati relativi a tutti i sottotratti dei casi di studio ana- lizzati. La prima osservazione di carattere generale che si può effettuare è la progressiva ridu- zione di larghezza nel tempo, almeno fino alla fine degli anni '9 0 ci rca : per i s ol i cas i del basso Magra (MD2 ed ME1), si nota nel 1954 un temporaneo incremento di larghezza rispetto al dato precedente (1938). Dalla fine degli anni '90 in poi si nota qualche caso di inversione di tendenza con un lieve incre- mento di larghezza, o comun- que una situazione di maggiore equilibrio. Al fine di rendere meglio confrontabili tra loro i risultati, in un secondo grafico la larghezza è s t at a ad ime n si o n ali zzat a rispetto al valore massimo regi- strato nel periodo (Fig. 3B) (que- st'ultimo associato sempre al primo valore di larghezza misu- rato sulle carte storiche). Da tale grafico è possibile più agevol- men t e id en t if ica re l e fas i di aggiustamento generalizzabili o meno a tutti i casi di studio. Infine, nella Figura 3C si riporta- no i tassi medi di variazione per ognuna delle fasi di evoluzione, ed in Tabella 5 si riporta un rie- pilogo delle caratteristiche prin- cipali delle varie fasi. Si riepilo- gano di seguito le caratteristi- che generali delle varie fasi: (1) Prima fase di restringiment o (fase 1): caratterizzata da un restringimento molto significati- vo, verificatosi nella maggior parte dei casi tra fine 1800 - inizi 1900 e anni '50 - inizi anni '70; (2) Seconda fase di restringi- mento (fase 2): caratterizzata da un restringimento alt rettan to 296 Figura 3 - Variazioni di larghezza. A: trend temporali delle larghezze. B: andamento delle lar- ghezze (L) adimensionalizzate rispetto alla larghezza massima (Lmax) del periodo di misure. C: tassi di variazione medi (ΔL/t) per le varie fasi di aggiustamento morfologico. I simboli rappre- sentano il tasso di variazione attribuito al punto medio dell'intervallo di tempo, quest'ultimo rappresentato dalla linea. Changes in channel width. A: temporal trends of channel width changes. B: trend of channel widths (L) nondimensionalised by the maximum width of the period (Lmax). C: mean rates of width change (ΔL/t) for each of the phases of channel adjustments. Symbols represent the rates associated to the mean point of the time intervals, the latter represented by the lines. M. Rinaldi et al. significativo ma, essendosi manifestato in un intervallo di tempo inferiore, con tassi di variazione in genere più elevati. Nella maggior parte dei casi la fase 2 si è mani- festata dalla fine della precedente a fine anni '90; (3) Fase di allargamento (fase 3): non è sempre presente, in quanto alcuni tratti sono tuttora in restringimento. Quando presente, è iniziata a fine anni '90 ed è caratte- rizzata da un aumento di larghezza, con tassi in alcuni casi anche molto significativi, oppure da un aumento seguito poi da una nuova riduzione (ma il cui valore finale è comunque maggiore rispetto al minimo rag- giunto alla fine della fase 2). Rispetto a tale modello generale, si rimarcano di seguito alcuni dei principali discostamenti: (1) per il F. Panaro nel tratto PB, la fase 2 di restringimento è anco- ra in atto, dopo una lieve inversione di tendenza tra 1997 e 2000. Per i tratti PA e PC non è stato possibile verificare se esistesse tale restringimento in quanto non era disponibile il volo aereo 2007, per questo motivo l'esistenza di una effettiva fase 3 di riallargamento è incerta. (2) Il F. Cecina rappresenta un caso che si discosta ulteriormente dagli altri, in quanto: (a) la fase 1 si prolunga fino a fine anni '80 - inizi anni '90; (b) analo- gamente al tratto PB, la fase 2 di restringimento è ancora in atto in tutti e tre i tratti di studio (CB, CC e CD1). In sintesi, sembra che le fasi evolutive lungo il F. Cecina si siano verificate e si stiano tuttora verificando con un certo sfasamento (ritardo) rispetto al modello generale. 4.1 Variazioni altimetriche In Tabella 6 si riporta un riepilogo delle variazioni di quota del fondo rispetto a fine 1800, stimate sulla base dei rilievi topografici disponibili (F. Magra e F. Vara) o valutate in base ad osservazioni di campo. Si osserva come i valori più alti di abbassamento si regi- strano lungo il tratto inferiore del F. Magra e lungo tutti i tratti di studio del F. Panaro, laddove è stata più forte l'attività di escavazione di sedimenti durante i decenni passati. I valori più contenuti di abbassamento sono invece osservati lungo i tratti medi del F. Vara e del F. Cecina. Per quanto riguarda le tendenze attuali, eccetto per il F. Magra per il quale erano disponibili rilievi topo- grafici eseguiti negli ultimi 10 anni, in tutti gli altri casi le valutazioni si sono basate esclusivamente su osserva- zioni di campo, le quali non sono in grado di fornire delle stime ma solo di classificare la tendenza prevalen- te. In generale si sono osservate prevalentemente situa- 297 Fiume Tratto Variazioni stimate rispetto a fine 1800 Tendenze attuali (ultimi 10 anni circa) Magra MB 2 - 4 m Equilibrio / sedimentazione MD2-ME1 5 - 8 m Equilibrio / sedimentazione Vara VC2-VD 1 - 3 m Equilibrio / sedimentazione VE 2 - 4 m Equilibrio / sedimentazione Panaro PA 4 - 6 m Equilibrio PB 6 - 10 m Equilibrio PC 4 - 6 m Equilibrio Cecina CB 1 - 2 m Equilibrio (sedimentazione) CC-CD1 2 - 3 m Equilibrio (sedimentazione) Tabella 5 - Riepilogo delle variazioni di larghezza suddivise per fasi evolutive. T1, T2 e T3: intervalli di tempo relativi alle fasi 1, 2 e 3 rispettivamente; ΔL: variazione di larghezza; ΔL/(Lmax-Lmin): rapporto tra variazione di larghezza in una fase evolutiva e differenza tra larghezza massima e minima dell'intero periodo. Summary of channel width changes for each phase of evolution.T1, T2, T3: time intervals of the phases 1, 2, and 3 respectively; ΔL: width change; ΔL/(Lmax-Lmin): ratio between width change of a phase of evolution and difference between maximum and minimum width of the entire period. Tratto Fase 1 Fase 2 Fase 3 T1 ΔL ΔL/(Lmax- T2 ΔL ΔL/(Lmax- T3 ΔL (m) ΔL/(Lmax- (m) Lmin) (%) (m) Lmin) (%) Lmin) (%) MB 1877-1954 -105.9 -47 1954-1995 -120.3 -53 1995-2006 37.1 16 MD2 1877-1954 -246.9 -47 1954-1995 -279.5 -53 1995-2006 15.5 3 ME1 1877-1954 -268.5 -42 1954-2003 -375.3 -58 2003-2006 10.6 2 VC2-VD 1877-1971 -118.2 -62 1971-1995 -70.9 -38 1995-2004 13.3 7 VE 1877-1954 -301.0 -68 1954-1995 -140.2 -32 1995-2004 9.4 2 PA 1890-1969 -84.1 -47 1969-1997 -94.9 -53 1997-2000 0.8 0.4 PB 1890-1969 -118.3 -41 1969-2007 -167.7 -59 - - - PC 1890-1969 -137.4 -69 1969-1997 -60.5 -31 1997-2000 5.9 3 CB 1883-1986 -68.9 -50 1986-2004 -69.4 -50 - - - CC 1883-1994 -76.6 -81 1994-2004 -18.2 -19 - - - CD1 1883-1994 -116.6 -89 1994-2004 -13.6 -10 - - - Tabella 6 - Riepilogo delle variazioni di quota del fondo (da dati topografici disponibili e rilievi di campo). Summary of bed-level changes (from available topographic data and field surveys). Dinamica recente ed attuale di alvei ... zioni di equilibrio e/o sedimentazione, quest'ultima spesso localizzata in alcuni punti o sottotratti piuttosto che generalizzata. Per quanto riguarda il F. Panaro non sono state osservate evidenze generalizzate di sedi- mentazione o di incisione, pertanto la situazione domi- nante è stata classificata come di equilibrio. Tale situa- zione di equilibrio del fondo è tuttavia fortemente con- dizionata dalla presenza di numerose traverse lungo il tratto di studio, in assenza delle quali è possibile che il fondo sarebbe ancora in fase di incisione. Anche nel caso del F. Cecina la situazione più frequente è stata quella di equilibrio, seppure spesso sono state osserva- te evidenze di situazioni di sedimentazione piuttosto localizzata in alcuni punti. Le informazioni disponibili sull'evoluzione tempo- rale della quota del fondo sono limitate solo ai tratti inferiori dei fiumi Magra e Vara, per i quali si dispone di un numero relativamente elevato di profili del fondo. A titolo di esempio si riporta in Figura 4 il trend evolutivo della quota del fondo (media del tratto) relativa ai due tratti MD2 ed ME1 del F. Magra: è possibile osservare in entrambi i casi un andamento piuttosto simile di abbassamento del fondo tra 1914 e 1989, con un incremento del tasso di abbassamento successivo al 1958 (più evidente nel sottotratto ME1). Per quanto riguarda gli anni successivi al 1989, si osserva in entrambi i casi una inversione di tendenza, ancora in atto nel sottotratto MD2, mentre nel sottotratto ME1 l'ul- timo rilievo (2006) registra una nuova flessione della quota del fondo. Risulta particolarmente interessante riportare sugli stessi grafici l'andamento temporale della larghezza dell'alveo, in modo da poter verificare l'esi- stenza di interazioni tra i due tipi di aggiustamento morfologico. Per quanto riguarda le modifiche prece- denti al 1989, si nota come restringimento ed abbassa- mento procedono in maniera analoga, eccezione fatta per l'incremento di larghezza nel 1954 già osservato precedentemente. Successivamente al 1989, è ancora più interessante osservare come ci sia una buona corri- spondenza tra inversioni di tendenza del fondo e di lar- ghezza: ad un aumento di larghezza corrisponde un innalzamento della quota del fondo e viceversa, ed è anche interessante notare che le variazioni di quota sono molto più significative, se rapportate alla variazione totale del periodo, rispetto alle variazioni di larghezza. 5. SINTESI E DISCUSSIONE DEI RISULTATI I risultati di questa ricerca permettono di avere a disposizione un numero più ampio di casi di studio per i quali sono ben definiti i trend di aggiustamento morfo- logico, rispetto a quanto già noto sull'evoluzione di alvei fluviali dell'Appennino Settentrionale (RI N A L D I, 2003; RINALDI et al., 2005a). In Figura 5 si riporta sche- maticamente l'evoluzione dei casi di studio analizzati. Tale modello di evoluzione ripercorre quello già propo- sto da SURIAN & RINALDI (2004), il quale si riferiva a cin- que tratti di fiumi dell'Italia Settentrionale (tra i quali il tratto del F. Vara qui indicato come VE) a morfologia inizialmente a canali intrecciati. Tuttavia il modello pro- posto è più articolato, volendo evidenziare alcune diffe- renze osservate tra i vari casi di questo studio. In gene- rale, si distinguono quattro stadi di evoluzione, descritti sinteticamente come segue: (1) Stadio I: morfologia ini- ziale di fine 1800 - inizi 1900, a canali intrecciati o wan- dering; (2) Stadio II: alveo parzialmente inciso e ristretto del periodo 1950 - 1970 circa, a seguito della prima fase di aggiustamento; (3) Stadio III: alveo con incisione e restringimento massimi di fine anni '90 o ancora in atto, a seguito della fase 2 di variazioni più intense; (4) Stadio IV: alveo con inizio di inversione di tendenza e parziale recupero morfologico. L'evoluzione dei Fiumi Magra e Vara coincide esattamente con quanto già rappresentato nel modello di SU R I A N & RI N A L D I (2003), mentre i F. Panaro e F. Cecina denotano alcune differenze. Il F. Panaro subisce una incisione mediamente più forte rispetto ai casi pre- cedenti (in particolare nel tratto PB), presenta nello sta- dio III una morfologia solo in alcuni tratti a barre alterna- te, mentre in altri casi raggiunge una configurazione a canale singolo quasi priva di barre. Lo stadio IV di par- ziale recupero morfologico è possibile per i tratti PA e PC, mentre il tratto PB è tuttora nello stadio III. Nel caso del F. Cecina, la morfologia iniziale è meglio descritta come w a n d e r i n g (seppure in periodi ancora precedenti era probabilmente a canali intrecciati e con- tinua ad esserlo localmente nello stadio I) ed evolve verso una configurazione a barre alternate e, soprattut- to nel tratto CC, l'ulteriore riduzione di larghezza e l'au- mento di sinuosità stanno determinando una possibile evoluzione verso una morfologia meandriforme (con 298 Figura 4 - Trend t em po r al i de lle quote del fondo e delle larghezze dell'alveo lungo il t r at to inf er io r e del F.Magra. A: t r at to M D2 ; B : tratto ME1. Temporal trends o f be d -l ev e l c han g es a lo ng the lower Magra. A: MD2 reach; B: ME1 reach. M. Rinaldi et al. barre di meandro). L'indice di sinuosità risulta infatti significativamente aumentato tra il 1986 ed il 2004, soprattutto nel tratto CC, mentre il tratto CB è quello in cui si è avuto un maggiore restringimento accompagna- to ad una trasformazione morfologica da w a n d e r i n g (localmente a canali intrecciati) a canale sinuoso a barre alternate. La Figura 5B mette schematicamente in evidenza una caratteristica comune ai vari casi di studio. Si pos- sono considerare nell'ordine le seguenti quattro morfo- logie, in senso decrescente di larghezza: (a) canali intrecciati; (b) wandering; (c) sinuoso a barre alternate; (d) meandriforme a barre di meandro. Quello che si è osservato è un passaggio di morfologie seguendo una traiettoria comune (da a verso d), con la morfologia finale che è funzione di quella iniziale e dell'entità delle varia- z io n i. A d es emp io , i fi u mi Magra, Vara e Panaro partono tutti da una morfologia a canali intrecciati ma il Panaro subisce u n g ra do di t r as fo rm azio n e maggiore, mentre il F. Cecina parte da una morfologia wande- ring e si avvicina ad una morfo- logia meandriforme. Nel caso in cui esiste una fase di parziale recupero morfologico (ad esem- pio per F. Magra e F. Vara), la tendenza è quella di ripercorrere la stessa traiettoria in sen so contrario. E' opportuno a questo punto porre la questione di quali siano le cause di tali variazioni, ed in particolare quali siano le variabili (ad es. portate liquide e/o soli- de) dalle cui modifiche dipenda- n o t ali ten den ze pas s ate ed attuali. L'associazione causa - effetto tra variazioni morfologi- che osservate ed impatti antro- pici è evidente (Tab. 3 e Fig. 6). Come già osservato preceden- temente (si veda ad es. RINALDI, 2003; SURIAN & RINALDI, 2003), la f as e 1 d i ab bas s ame n t o e restringimento è associabile a con dizionamen ti prev alent e- mente a scala di bacino, mentre la fase 2 è associabile soprattut- to al periodo di intensa escava- zione di sedimenti dagli alvei. Più difficile è identificare possi- bili fattori naturali che possano a v ere co n t ri bu i t o alm en o in parte a tali modifiche. Se si con- siderano ad esempio le variazio- ni climatiche, l'unico parametro che può essere realmente preso in considerazione è la precipita- zione, in quanto le portate liqui- de sono a loro volta influenzate da fattori antropici. Per quanto riguarda il bacino del F. Magra, sono state analizzate numerose serie storiche di preci- pitazioni totali annue relative a diverse stazioni pluvio- metriche (RINALDI, 2005), e da tale analisi non si denota- no tendenze significative, osservandosi solo una ridu- zione molto modesta delle precipitazioni nel tempo. Analoghe osservazioni sono state fatte per il bacino del F. Arno (BILLI & RINALDI, 1997; AGNELLI et al., 1998). Non è ancora possibile invece fare considerazioni sulle pos- sibili variazioni climatiche in atto e sul loro eventuale ruolo nei confronti della fase di recupero morfologico. Informazioni ancora più limitate sono quelle relative ad una possibile influenza della tettonica attiva, ma sulla base della letteratura esistente (SURIAN & RINALDI, 2003) esiste un sostanziale accordo nel ritenere che tale fatto- re possa influire solo in piccola parte, ma certamente 299 Figura 5 - Riepilogo delle variazioni morfologiche. A: modello evolutivo dei tre casi di studio. B: variazioni della morfologia d'alveo. Le frecce rivolte verso il basso indicano le variazioni di pat- tern durante le fasi di incisione e restringimento (fasi 1 e 2); la freccia rivolta verso l'alto indica la fase 3 di parziale recupero morfologico (solo per F. Magra - F. Vara). Morfologie d'alveo: (a) a canali intrecciati; (b) wandering; (c) sinuoso a barre alternate; (d) meandriforme a barre di meandro. Summary of morphological change. A: model of channel evolution for the three study cases. B: changes in channel morphology. The arrows turned down point out the changes in channel pattern during the phases of incision and narrowing (phases 1 and 2); arrow turned up point out the phase 3 of partial morphological recovery (only for Magra R. - Vara R.). Channel morphologies: (a) braided; (b) wandering; (c) sinuous with alternate bars; (d) meandering with point bars. Dinamica recente ed attuale di alvei ... no n p u ò s pieg are v ar iazi on i morfologiche così significative come quelle osservate negli ulti- mi 100 anni circa. I fattori antropici hanno potuto determinare le variazioni morfologiche osservate in vari modi: (a) modificando diretta- mente l'alveo (ad esempio tra- mite pennelli, canalizzazioni ed in parte escavazione di sedi- menti); (b) modificando le varia- bili guida (portate liquide e soli- de) le cui variazioni possono avere in dot to ag giu st ament i morfologici dell'alveo. Per quan- to riguarda il secondo caso, si può osservare che, nei casi di studio in esame, la gran parte degli impatti antropici ha avuto un effetto prevalentemente sulle portate solide, piuttosto che su quelle liquide. Le dighe possono avere avuto una certa influenza riducendo anche le portate di piena (oltre che le portate soli- de), ma tale effetto potrebbe essere stato significativo solo per il F. Vara (negli altri casi i bacini sottesi da digh e sono poco significativi), mentre tutti gli alt ri t ipi di int erven ti non han no significat ive influ en ze sulle portate di picco. Per le uni- che due stazioni di misura (F. Cecina e F. Magra) che hanno registrato con continuità le por- tate massime annuali, è stato verificato che non esistono ano- malie particolari nell'andamento delle portate nell'intervallo in cui si sono verificate le maggiori variazioni morfologiche (RINALDI, 2005). Analoghe osser- vazioni erano state fatte per il F. Arno (RI N A L D I, 2003), per il quale non è osservabile alcuna evidenza di varia- zioni significative nell'intensità e frequenza di eventi di piena in grado di spiegare l'accelerazione della fase di incisione nella seconda metà del XX secolo. E' pertanto evidente che la variabile guida principale dalle cui varia- zioni sono dipesi gli aggiustamenti morfologici è rap- presentata dalle portate solide. Le variazioni di portate solide possono essere principalmente avvenute: (1) a scala di bacino, attraverso variazioni di uso del suolo (rimboschimenti) e realizzazione di briglie; (2) riduzione della quantità di sedimenti disponibili in alveo per il tra- sporto solido al fondo, a causa dell'asportazione diretta di sedimenti dagli alvei. La relazione tra variazioni di portate solide e di larghezza dell'alveo è consistente con quanto riportato in letteratura: in particolare, il modello di aggiustamenti morfologici proposto da SC H U M M (1977) prevede, seppure solo in termini qualita- tivi, una riduzione della larghezza in conseguenza di una riduzione delle portate solide e viceversa. La riduzione di portate solide può non essere l'unico fattore che ha determinato le fasi di restringimento: un certo ruolo può essere stato giocato anche dalla realizzazione di pennelli ed altre difese di sponda. Questo è particolarmente evi- dente per il basso Magra e basso Vara, dove negli anni '30 sono stati realizzati numerosi pennelli. D'altra parte tali interventi non possono essere considerati l’unica causa di restringimento, in quanto la riduzione di lar- ghezza si è registrata anche in numerosi altri casi dove non si sono realizzati pennelli. Un approfondimento particolare della discussione va dedicato infine alla eventuale esistenza di una fase di recupero morfologico iniziata negli ultimi anni. E' necessario innanzitutto notare che tale fase, alla luce dei casi di studio qui esaminati, appare meno chiara e meno diffusa di quanto non sembrasse in precedenti studi (SU R I A N & RI N A L D I, 2004; RI N A L D I et al., 2005a). I quesiti fondamentali che si pongono sono: (1) quali sono le cause dell'inversione di tendenza, laddove si è verificata; (2) perché non si è verificata in tutti i casi. Nell'ambito dei casi di studio analizzati, una inversione di tendenza della larghezza si è verificata con chiarezza nei F. Magra e F. Vara, seppure ad una fase di riallarga- mento piuttosto marcato iniziata generalmente intorno al 1995 è quasi sempre seguita una nuova riduzione di 300 Figura 6 - Schema riepilogativo delle variazioni morfologiche complessive (rispetto alla situa- zione iniziale di fine 1800) in funzione della morfologia iniziale e del grado relativo di impatto antropico. Classi di incisione: Im) moderata (tra 1 e 2 m); Ii) intensa (tra 2 e 4 m); Iii) molto intensa (>4 m). Classi di restringimento: Rm) moderato (tra 20 e 50%); Ri) intenso (tra 50 e 70%); Rii) molto intenso (>70 %). Summary sketch of the overall morphological changes (compared to the initial situation at the end of 1800) as a function of the initial morphology and the relative degree of human impact. Classes of incision: Im) moderate (between 1 and 2 m); Ii) intense (between 2 and 4 m); Iii) very intense (>4 m). Classes of narrowing: Rm) moderate (between 20 and 50%); Ri) intense (between 50 and 70%); Rii) very intense (>70 %). M. Rinaldi et al. larghezza negli ultimi anni. La Figura 4 mostra chiara- mente come tali oscillazioni di larghezza siano stretta- mente legate anche a variazioni della quota del fondo. Un contributo a tali tendenze recenti può essere certa- mente legato a due eventi di piena di forte intensità verificatisi nel 1999 e nel 2000, i quali hanno certamen- te causato la riattivazione di numerosi processi erosivi e di produzione di sedimenti a scala di bacino. Va tuttavia notato che l'inversione di tendenza non può essere attribuita esclusivamente a tali piene, in quanto essa era già iniziata tra il 1995 ed il 1999. E' presumibile quindi che tali primi segnali di allargamento siano legati ad un inizio di riattivazione di processi erosivi, avvenuto anche durante piene di non eccezionale intensità verifi- catesi in quegli anni, che ha fatto seguito, con un certo ritardo, al termine della fase di intensa attività di esca- vazione di sedimenti. A ciò si aggiunge il fatto che, durante questi ultimi anni, le rimozioni di sedimenti e le protezioni di sponda sono state molto ridotte e limitate a situazioni localizzate. Piuttosto inaspettata appare la riduzione di larghezza manifestatasi in gran parte dei casi (seppure talora molto limitata) durante gli ultimi anni. Da una attenta analisi da foto aeree delle situazio- ni in cui tale riduzione si è manifestata, essa appare sostanzialmente legata ad una parziale ricolonizzazione da parte di vegetazione di superfici relativamente meno attive che si erano probabilmente rimodellate durante gli eventi del 1999-2000, a causa dell'assenza di eventi di piena successivi altrettanto intensi. Pertanto, si può concludere che per i fiumi Magra e Vara non si può par- lare di una fase attuale univoca di riallargamento, ma piuttosto di una fase di oscillazioni morfologiche nella direzione di un parziale recupero (inversione di tenden- za rispetto alla fase precedente), guidate dal verificarsi di eventi di piena di una certa intensità e dall'intervallo di tempo intercorrente tra eventi successivi. Per quanto riguarda il F. Panaro, per due tratti si è verificata una lieve inversione di tendenza (tra 1997 e 2000) mentre nel caso del tratto PB, per il quale si disponeva anche del volo più recente del 2007, la ten- denza risulta essere tuttora in restringimento. L'assenza di una chiara fase di recupero morfologico può essere legata ai seguenti fattori: (1) sostanziale deficit di sedi- menti in alveo (si ricorda che in alcuni tratti il corso d'acqua ha eroso tutto il materasso alluvionale andan- do ad incidere il substrato); (2) discontinuità longitudi- nali (numerose briglie) che ostacolano il flusso di sedi- menti; (3) attività di escavazione, che è continuata (sep- pure a tassi nettamente inferiori rispetto ai decenni pre- cedenti) e che è ancora in atto. Si può pertanto dire che nel caso del F. Panaro il mancato recupero morfologico è sostanzialmente legato alla perdurante mancanza o scarsità di sedimenti tali da favorire una inversione di tendenza. Il F. Cecina per alcuni aspetti si differenzia dai precedenti, in quanto sembra che le risposte morfologi- che stiano avvenendo con un certo ritardo rispetto agli altri due casi di studio, presumibilmente perché la fase di escavazione di sedimenti più intensa è stata legger- mente successiva. Un altro fattore importante può essere legato alle condizioni di energia e di trasporto solido di questo corso d'acqua, che è caratterizzato da minori portate liquide e soprattutto minori portate soli- de, come testimoniato dalla larghezza iniziale più ridot- ta e dalla stessa morfologia iniziale. L'energia del corso d'acqua ed il trasporto solido al fondo relativamente bassi rispetto ad altri casi può ritardare la riattivazione di processi erosivi ed il recupero morfologico. L'attuale tendenza sembra verso un ulteriore restringimento ed accentuazione dei processi di sviluppo di meandri, attraverso i quali l'alveo tende ad aumentare la propria sinuosità in risposta di un deficit ancora esistente di portate solide rispetto alla capacità di trasporto. Le ero- sioni di sponda, associate al processo di sviluppo di meandri, stanno tuttavia favorendo un rifornimento di nuovi sedimenti che potrebbero quindi nei prossimi anni invertire la tendenza del fondo e favorire un arresto del processo di restringimento. 6. CONCLUSIONI Le principali conclusioni che si possono trarre da questo studio sono elencate di seguito. 1. I casi di studio analizzati tendono a confermare alcu- ne delle osservazioni fatte in studi precedenti (SURIAN & RI N A L D I, 2004; RI N A L D I et al., 2005a), consentendo tuttavia di avere una casistica più ampia tale da con- tribuire ad un maggiore chiarimento di alcuni aspetti. 2. Per quanto riguarda l'evoluzione tra fine 1800 e anni '90, si conferma l'esistenza di due fasi successive di evoluzione, dove l'incisione del fondo ed il restringi- mento dell'alveo attivo sono avvenuti pressoché in contemporanea e con intensità diverse nelle due fasi. 3. La portata solida al fondo appare essere la variabile guida più importante nel determinare queste tenden- ze evolutive. 4. La fase attuale di allargamento appare invece meno chiara rispetto a quanto ipotizzato precedentemente, ed è piuttosto definibile come una fase di parziale recupero morfologico, caratterizzata da oscillazioni di larghezza piuttosto che da una tendenza univoca all'allargamento. 5. In alcuni casi tale fase di recupero morfologico è assente o tuttora incerta: ciò può essere legato a varie ragioni, quali (a) un intervallo di tempo più breve rispetto alla fase di massima escavazione; (b) una pressione antropica più forte (F. Panaro) che in alcuni casi determina una asportazione di sedimenti ancora significativa; (c) caratteristiche naturali dell'al- veo (minore energia e minore trasporto solido al fondo) che determinano una più lenta reazione del corso d'acqua. RINGRAZIAMENTI Ricerca finanziata dal MIUR nell'ambito del pro- getto PRIN 2005 “Dinamica recente ed attuale di alvei fluviali in Italia centro-settentrionale: tendenze evolutive, cause ed implicazioni applicative” (Responsabile nazio- nal e: Nico la S ur ian , R esp on sa bile U.O . Fir en ze: Massimo Rinaldi) e del programma MIUR 2003-07 “Incentivazione alla mobilità di studiosi stranieri e italia- ni residenti all'estero” (Liliana B. Teruggi). Si ringraziano G. Doretti e L. Bellacci per gli importanti contributi rela- tivamente alle misure effettuate su F. Magra, F. Vara e F. Panaro. Si ringrazia F. Vannacci del Laboratorio di Sedimentologia del Dipartimento di Ingegneria Civile e 301Dinamica recente ed attuale di alvei ... Ambientale di Firenze per le analisi granulometriche dei sedimenti del fondo. Si ringraziano infine M. Marchetti e P.C. Aucelli per aver contribuito a migliorare l'articolo attraverso i loro commenti costruttivi. BIBLIOGRAFIA AG N E L L I A., BI L L I P., CA N U T I P. & RI N A L D I M. (1998) - Dinamica evolutiva recente dell'alveo del Fiume Arno - Monografia CNR-GNDCI, Pubblicazione n° 1739, Pacini Editore, Pisa, 191 pp. BILLI P. & RINALDI M. (1997) - Human impact on sediment yield and channel dynamics in the Arno River (central Italy) - In: Walling D.E. & Probst J.L. (Eds), Human Impact on Erosion and Sedimentation, IAHS Publ.no. 245, 301-311. BR A G A G. & GE R V A S O N I S. (1989) - Evolution of the Po River: an example of the application of historic m a p s - In: Petts, G.E., Moller, H., Roux, A.L. (Eds.), Historical change of large alluvial rivers: Western Europe, Wiley, pp. 113-126. BUNTE K. & ABT S.R. 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