CLIMA E ATTIVITÀ UMANE COME CAUSE DEI CAMBIAMENTI FLUVIALI - IL CASO DEL FIUME PO Mauro Marchetti Dipartimento di Scienze della Terra - Università di Modena e Reggio Emilia, Largo S. Eufemia 19, 41100 Modena, Italia. e-mail: mauro.marchetti @unimore.it RIASSUNTO: Marchetti M., Clima e attività umane come cause dei cambiamenti fluviali - Il caso del Fiume Po (IT ISSN 0394-3356, 2008). I cambiamenti nella dinamica fluviale possono essere imputati a cause diverse; tra queste le principali sono sicuramente quelle clima- tiche e quelle antropiche. Spesso i cambiamenti sono repentini anche se la loro preparazione è avvenuta in tempi molto lunghi; di fatto in queste fasi preparatorie, il sistema fluviale si è avvicinato a soglie limite che una volta superate hanno provocato una brusca accele- razione nei processi di erosione o di sedimentazione fluviale. I più conosciuti effetti sull'ambiente fluviale che si manifestano in queste occasioni sono, infatti, inversioni di tendenza tra fasi di sedimentazione e fasi di erosione. L'incisione o la sedimentazione nei corsi d'acqua dipendono dal rapporto tra portata solida e portata liquida nel fiume pur non dovendosi trascurare altri fattori come ad esem- pio variazioni del livello di base o cause tettoniche. Quando il rapporto è spostato verso la portata solida risulta fondata la possibilità che si verifichino processi di aggradazione, mentre se il rapporto è spostato verso la portata liquida aumentano le probabilità che si manifestino processi erosivi. Durante l'evoluzione recente della Pianura Padana si assiste a momenti contraddistinti da forte sedimentazione, ad esempio quello verificatosi durante l'Ultimo Massimo Glaciale, e da momenti di intensa erosione, come ad esempio ai nostri giorni oppure durante il Tardiglaciale. Alcuni di questi eventi sono chiaramente influenzati da cause climatiche (fasi glaciali e deglaciazione) altri da cause diverse tra cui quelle antropiche sono spesso preponderanti. In questo lavoro si cercherà di definire alcuni di questi momenti significativi nell'evoluzione postglaciale della Pianura Padana e di ana- lizzare anche situazioni in cui entrambe le cause si sovrappongono e si mascherano reciprocamente. ABSTRACT: Marchetti M., Climate and human activities as causes of fluvial modifications - The case of the Po Plain. (IT ISSN 0394- 3356, 2008). Changes of fluvial dynamics in a plain are due to many causes. It is so difficult to evaluate one as the main cause of the environmental changes in a fluvial plain and in its hydrographic network. Rivers, in fact, can suffer rapid and significant changes in their behavior as a consequence of also moderate but extended variations of hydrological parameters that can be recognized only by instrumental measu- res. Perhaps the fluvial system, as many other natural systems, can maintain, between characteristic thresholds, a certain energetic inertia in its behavior. When a threshold is exceeded fluvial processes change quickly and fluvial landforms may be strongly modeled. In the fluvial system events that produce more rapid and disturbing transformations there are those that induce erosion rather than sedimentation. Historically in fact, exaggerated sedimentation problems have been impossible to manage during several decades when man has constrained rivers in fixed tracks between narrow embankments. Before systematic human management of the fluvial system, aggradation phases spread out into large areas while erosion phases are always concentrated along riverbeds. Incision or aggradation depends on ratio solid/water discharge in a riverbed. The more the ratio is unbalanced towards sediment availability, the higher the sedimentation rate is; on the contrary, scarceness sediment availability induces a tendency to erosion. Obviously, total discharge and velocity play an important role. In fact a river inclined to erosion processes but characterized by scarce total discharge and velocity is not able to evacuate large gravels or large amounts of sediment in a short time. The present day generalized erosion phases in northern Italy are considered the consequence of the growing human impact after the unity of Italy. On the contrary in the past, when human impact was less important, fluvial dynamic was principally controlled by natural causes. Among them, climatic changes have been the most common cause of fluvial modifications. In the Po Plain, the climatic change at the end of the Last Glacial Maximum (LGM), which caused the changes in fluvial dynamics, was the last largest formative event. In the northern foothills, Late Pleistocene palaeochannels indicate several cases of underfit streams among the northern tributaries of the Po River. On the other hand, on the southern side of the Po Plain no geomorphological evidence of similar discharge reduction has been found. Here stratigraphic sections, together with archaeological remnants buried under the fluvial deposits, show a reduction in the grain-size of fluvial sediments after the 10th millennium B.C. During the Holocene, fluvial sedimentation became finer, and was cha- racterised by minor fluctuation in the rate of deposition, probably related to shorter and less intense climatic fluctuations. Given the high rate of population growth and the development of human activities since the Neolithic Age, human influence on fluvial dynamics, especially since the Roman Age, prevailed over other factors (i.e. climate, tectonics, vegetation, etc.). During the Holocene, the most important changes in the Po Plain were not modifications in water discharge but in sediment supply. At present, abandon- ment of the mountainous region leading to reafforestation and artificial control in the mountain sector of the basins but also in-channel quarrying (now illegal but very intense in the 1960s and 1970s) are causing erosion along rivers and large sectors of the Adriatic coast. These changes are comparable to those occurring in basins of other Mediterranean rivers. Parole chiave: Erosione fluviale, aggradazione fluviale, Pianura Padana, variazioni climatiche, impatto antropico. Keywords: Channel degradation, fluvial aggradation, Po Plain, climatic change, human impact. Il Quaternario Italian Journal of Quaternary Sciences 21(1B), 2008 - 241-250 1. INTRODUZIONE I problemi di erosione fluviale, sono di solito affrontati in modo puntuale, a prescindere dal contesto generale delle dinamiche in atto nell'intero bacino. Un'analisi della situazione generale dei corsi d'acqua dimostra in realtà cambiamenti generalizzati nel loro stato idrodinamico in ben determinati momenti della storia geologica recente o ancor più negli ultimi millen- ni. Dagli anni '60, ad esempio, molti corsi d'acqua che scorrono in Pianura Padana, soprattutto i tributari di destra del Fiume Po, hanno fatto registrare una sensibi- le diminuzione del loro carico solido (CASTIGLIONI & PEL- L E G R I N I G.B., 2001). A questo proposito, IDROSER 242 M. Marchetti (1983) stima tra gli anni '40 e '70 una riduzione media della torbidità nel Po pari all'1% annuo, pur rimanendo invariato il regime dei deflussi liquidi, nonché una ridu- zione totale del trasporto torbido a mare tra il 1945 (8.4 x 106 m3/anno) e il 1972 (6.4 x 106 m3/anno) del 25%. Numerosi studi realizzati nell'ultimo trentennio rilevano tra l'altro, oltre alla sensibile riduzione del trasporto soli- do totale (PELLEGRINI M., 1969; PELLEGRINI M. et al., 1979; DA L CI N, 1983; VI T T O R I N I, 1991), anche una variazione nello spettro granulometrico del sedimento trasportato e una significativa prevalenza del trasporto torbido su quello di fondo IDROSER (1994). La ragione di questa generalizzata diminuzione nel trasporto solido nei corsi d'acqua registrata dopo la fine della seconda guerra mondiale è stata attribuita a cause prevalentemente antropiche sia dirette (estrazione di inerti dagli alvei, costruzione di dighe e traverse, etc.) sia indirette (siste- mazione di bacini montani, riduzione dell'agricoltura nelle aree marginali etc.). Le conseguenze di queste azioni si sono dimo- strate particolarmente rilevanti, a volte con costi econo- mici considerevoli; in particolare, si è notata una gene- ralizzata tendenza all'approfondimento degli alvei (SURIAN & RINALDI, 2003) che ha compromesso la stabi- lità di vari manufatti, soprattutto ponti oltre a consistenti erosioni di sponda (Fig. 1). Più indietro nel tempo, sicuramente prima del pro- gressivo popolamento umano nella Pianura Padana (almeno dal Neolitico), quando le attività umane sul ter- ritorio potevano considerarsi trascurabili, le cause dei principali cambiamenti idrodinamici dovevano essere direttamente da ricollegarsi alle variazioni climatiche e, nelle aree più distali della pianura, in parte anche con le variazioni eustatiche comunque a loro volta in parte influenzate dalle variazioni climatiche globali. Il passag- gio da condizioni climatiche glaciali a condizioni post- glaciali ha indubbiamente provocato grandi cambia- menti nel regime idraulico dei corsi d'acqua della Pianura Padana. Tali cambiamenti si possono studiare in termini di corpi sedimentari (GUZZETTI et al., 1997; AVI- GLIANO et al., 2002; MONEGATO et al., 2007), soprattutto grandi conoidi alluvionali e forme di erosione, ad esem- pio i vasti terrazzi in aree interne alla attuale pianura. Nel periodo compreso tra il Neolitico e l'età moderna si assiste ad un sempre maggiore peso del fattore umano rispetto a quello climatico come respon- sabile di modificazioni entro i bacini idrografici e conseguen- temente anche entro i f iumi stessi. Oltre a queste due varia- bili principali (clima e uomo) dobbiamo ricordare anche la situazione tettonica generale e locale nei vari bacini idrografici che comunque partecipa, sep- pur con minor intensità, a deter- minare l'evoluzione idrografica della pianura Padana. A questo proposito è sufficiente ricordare la situazione del F. Lambro che subisce un'apparente deviazio- ne verso NE rispetto all'anda- mento naturale degli affluenti di sinistra del F. Po verso S e SE (PELLEGRINI L. et al., 2003). La presenza di analo- ghe culminazioni di thrust tuttora in sollevamento poco sotto la superficie della piana è anch'essa responsabile di qualche anomalia nei fiumi dell'Emilia orientale e della Romagna. In generale, l'influsso tettonico sui grandi cambiamenti idrografici della Pianura Padana non si manifesta in modo diretto, poiché l'entità dei movimenti in atto risulta lento e facilmente compensato dalle azioni dirette dei corsi d'acqua. 2. LE CAUSE DI EROSIONE E AGGRADAZIONE NEI CORSI D'ACQUA I corsi d'acqua presentano condizioni energetiche estremamente variabili sia nello spazio e sia nel tempo, per questo risulta difficile identificare tratti soggetti esclusivamente ad azioni erosive o ad azioni di sedi- mentazione. Più spesso nello stesso tratto si alternano fasi di erosione a fasi di sedimentazione e allo stesso modo in tratti adiacenti dello stesso fiume si possono rilevare condizioni idrodinamiche anche alquanto diver- se. Per questo quando si considera un tratto di corso d'acqua o una sponda dello stesso, potremo asserire che essi sono in erosione o in sedimentazione se nel- l'arco di un tempo sufficientemente lungo prevale un fenomeno rispetto all'altro. Le condizioni responsabili della sedimentazione o dell'erosione in alveo sono direttamente collegate all'e- nergia del corso d'acqua, e quindi fondamentalmente alla cosiddetta stream power (BAGNOLD, 1966; KNIGHTON, 1999). La potenza della corrente (stream power) per unità di lunghezza (Ω=γQs) è espressa in W/m, sapendo che: γ è il peso specifico dell'acqua in movimento nel canale, Q è la portata e s il gradiente di pendio. Questa quantità rappresenta l'energia in gioco nei processi fluviali, variabile durante l'anno essenzialmen- te in rapporto alle diverse portate, velocità e torbidità della massa d'acqua in transito. Gli effetti di questa disponibilità di energia si tra- ducono in processi erosivi o deposizionali sulla base di Fig. 1 - Erosione dell'alveo del Fiume Secchia, poco a valle di Sassuolo (Modena). Channel degradation in the Secchia River, downvalley Sassuolo (Modena). un altro importante fattore costituito dalla quantità di detrito trasportabile effettivamente disponibile. Anche questo fattore, teoricamente di semplice definizione è in realtà un parametro difficile da quantificare perchè non indipendente dalla stream power. Esso infatti è influenzato da velocità e portata delle acque che flui- scono nel canale, da rapportarsi comunque alla granu- lometria dei detriti entro il canale. E' inoltre dipendente da svariati altri eventi nell'intero bacino idrografico, nel caso si considerino gli effetti della piovosità, il contribu- to di detrito verso il canale differisce da corso d'acqua a corso d'acqua in relazione soprattutto alla litologia prevalente, alla morfologia, all'uso del suolo, agli inter- venti diretti in alveo etc. Incrementi generalizzati di portata in un corso d'acqua dovuti ad eventi di natura diversa (variazioni climatiche, azioni dell'uomo etc.) che si manifestano nel bacino di alimentazione, possono portare indistinta- mente a condizioni di erosione o di sedimentazione generalizzata. Allo stesso modo una diminuzione di portata può causare indifferentemente erosione o sedi- mentazione (STARKEL, 1983). A questo proposito, il grafi- co di Figura 2 consente, nella sua semplicità, di indivi- duare condizioni di sedimentazione sia durante periodi di portata crescente e sia durante periodi di portate meno abbondanti. Allo stesso modo, anche l'erosione può verificarsi durante periodi sia di maggior portata idrica sia di scarsa disponibilità d'acqua. Ciò che deter- mina lo spostamento da aggradazione ad erosione o viceversa è il rapporto tra disponibilità di acqua e disponibilità di detrito. Se il rapporto si sbilancia verso la portata liquida a discapito della portata solida si manifestano a processi erosivi, mentre se lo sbilancio è a favore della portata solida i processi prevalenti diven- 243Clima e attività umane ... gono di sedimentazione (LANE, 1955). Stream power e disponibilità di detrito trasporta- bile sono influenzati sia dalle variazioni climatiche sia dalle attività umane. Infatti, l'uomo può agire sulle por- tate dei fiumi derivando o immettendo nuovi apporti o anche solo regolando il regime degli stessi, può agire sulle pendenze con opportune opere idrauliche (es. le briglie) ma può anche intervenire direttamente sulla disponibilità di detrito ad esempio asportandolo (es. cave in alveo) o agire indirettamente modificando l'uso del suolo su vaste aree del bacino idrografico. In que- sto ultimo caso si producono cambiamenti che posso- no assumere aspetti parossistici ma che in realtà discendono da lunghi periodi di quiescenza che servo- no a raggiungere il disequilibrio e a superare una soglia limite (BRUNSDEN, 1993). La trasformazione di aree incol- te in aree coltivate, periodicamente scoperte e libere da vegetazione, comporta generalmente un aumento di detrito in grado di affluire ai corsi d'acqua mentre l'ab- bandono della campagna ma ancora di più della mon- tagna, soprattutto se accompagnato da riforestazione e risistemazione idraulica, diminuisce drasticamente il trasporto solido dei corsi d'acqua. I cambiamenti climatici producono effetti simili essendo in grado di modificare direttamente o indiretta- mente le portate, la produzione di detrito e la stabilità del detrito nel bacino idrografico. I corsi d'acqua ali- mentati da calotte glaciali, infatti, tendono ad avere portate formative decisamente maggiori degli stessi fiumi in condizioni non glaciali (MA R C H E T T I, 1990). Le stesse condizioni glaciali nel bacino di alimentazione sono in grado di produrre enormi volumi di detrito non comparabili con i processi attivi in periodi di clima tem- perato. In aggiunta a questo, durante le fasi interglacia- li, la crescita più rigogliosa della vegetazione è responsabile di un aumento della resistenza alla mobilità dei detriti disponibili nel bacino. A questo scopo si ricor- di che il trasporto solido dei corsi d'acqua tropicali si riduce a ben poca cosa, essendo il materiale coinvolto costituito prevalentemente da sostanza organica e detr it i f inissimi. Questi sono in genere il prodot- to del dilavamento dei potenti suoli ricchi di minerali argillosi formatisi in conseguenza dei rilevanti processi di alterazione chimica del substrato. 3. I PROCESSI DI MODELLA- MENTO FLUVIALE A MEDIA SCALA IN PIANURA PADANA Di seguito saranno analizzati tre momenti di intenso disequili- brio registrati negli ultimi 12000 anni. Il primo è rappresentato dai cambiamenti ambiental i conseguenti al ritiro dei ghiac- ciai dopo l 'Ult imo Massimo Glacia le, probabilmente già Fig. 2 - Situazioni di aggradazione (A) ed erosione (E) fluviale, su di un profilo longitudinale in condizioni di equilibrio, al variare del rapporto tra portata solida (Qs) e portata liquida (Qw) , rispetto alla sinuosità (P). L'erosione si può manifestare sia quando le portate diminuiscono (Q-) (cfr. Qs - > Qw) sia quando aumentano (Q+) (cfr. Qs + < Qw +) (modificato da STARKEL, 1983). Aggradation (A) and erosion (E) along the longitudinal profile of a river at change of ratio between bedload (Qs) and discharge (Qw). P represents sinuosity. Erosion occurs when discharge is both lowering (Q-) (Qs - > Qw) and growing (Q+) (Qs + < Qw +) (modified from STARKEL, 1983). durante il Tardiglaciale (RA V A Z Z I et al., in stampa), il secondo intervenuto più gradualmente coevo alla colo- nizzazione umana della Pianura Padana a partire dal Neolitico e il terzo attualmente in corso e costituito dal- l'erosione accelerata dei corsi d'acqua a partire dal dopoguerra. L'aumento del popolamento così come i sempre più pesanti interventi umani sul territorio hanno prodotto conseguenze sui corsi d'acqua della Pianura Padana simili a quanto si può osservare anche in altre aree industrializzate dell'Europa sudoccidentale (LA N- D O N & PI E G A Y, 1994; BR A V A R D et al., 1997; RI N A L D I & SIMON, 1998). La Pianura Padana è la più grande piana alluvio- nale italiana occupando un'area di circa 46000 km2 (15% del territorio nazionale). E' attraversata dal Fiume Po, fiume di 652 km che drena un bacino di oltre 75000 k m2. Lo studio dell'evoluzione geomorfologica della Pianura Padana ci rivela diverse fasi di aggradazione avvenute durante più momenti del Quaternario, alterna- te a meno durature crisi caratterizzate da intensi pro- cessi di erosione fluviale. Tali alternanze di sedimenta- zioni ed erosioni fluviali sono testimoniate dalla presen- za di vaste unità fisiografiche costituite per lo più da estesi terrazzi fluviali di difficile datazione radiometrica per la scarsità di campioni databili in prossimità della superficie, ma ricche di elementi in grado di chiarirne l'evoluzione generale. Le superfici più estese che com- paiono rispettivamente a nord e a sud del Po presenta- no età differente e quella settentrionale è la più antica (CREMASCHI & MARCHETTI, 1995). Sul bordo settentrionale della Pianura Padana centrale si affacciano larghi anfiteatri morenici (unità 5 di Figura 3) che testimoniano la discesa fino in pianura di imponenti lingue glaciali che si distaccavano dalla grande calotta alpina durante l'Ult imo Massimo Glaciale. L'ultima grande avanza glaciale si manifestò tra 24 e 18 1 4C ka BP (OR O M B E L L I, 1983; CR E M A S C H I, 1987; MONEGATO et al., 2007; RAVAZZI et al., in stampa) mentre dagli Appennini nessuna lingua glaciale riuscì a giungere fino in pianura (CASTIGLIONI et al., 1997). Lungo il bordo della pianura sono presenti super- fici terrazzate quasi continue, contraddistinte da suoli rubefatti profondi e inglobanti coperture policicliche di loess (CR E M A S C H I, 1987; 1990). Queste superfici sono testimoni sul bordo alpino di piane fluvioglaciali e/o flu- viali più antiche e sul bordo appenninico di un penepia- no coevo alle precedenti costituito da una serie conti- nua di conoidi fluviali coalescenti (Unità 4 di Figura 3). 244 Fig. 3 - Schema delle principali unità fisiografiche presenti nella Pianura Padana centrale: 1) unità delle alluvioni oloceniche, 2) unità tardopleistocenica “bajada pedeappenninica”, 3) unità tardopleistocenica “livello fondamentale della pianura pedealpina”, 4) unità dei terrazzi antichi, 5) unità degli anfiteatri morenici, 6) substrato pre-Quaternario. Map of the main physiographic units in the central Po Plain: 1) Holocene alluvial unit, 2) Late Pleistocene “bajada” at the Apennine boundary, 3) Late Pleistocene “livello fondamentale della Pianura” (main level of the plain), 4) Old terraces, 5) Moraine amphitheatres, 6) Bedrock. M. Marchetti Isolati nella piana, emergono inoltre alcuni lembi relitti di tal i superfici (terrazzi isolati di Romanengo, Casalpusterlengo e, poco ad ovest dell'area rappresen- tata in Figura 3, Novara). Esternamente alle superfici ter- razzate delle unità antiche, si presenta nelle aree della pianura pedealpina una grande unità costituita da m e g a f a n coalescenti (GUZZETTI et al., 1997) pro- dotti dalla sedimentazione durante l'Ultimo Massimo Glaciale (MA R C H E T T I, 1992; 1996). La superficie sommitale di tale unità (unità 3 di Figura 3), cono- sciuta in letteratura con il nome di “livello fondamentale della pianura” (PETRUCCI & TAGLIAVINI, 1969), è interes- sata dalla presenza di tracce di antica idrografia sovradimensionata rispetto all'attuale (Fig. 4) e da tracce di idro- grafia abbandonata braided localizzate ben più a meridione di quanto si può riscontrare per l'attuale idrografia (MAR- C H E T T I, 1996; 2001). Lungo il bordo appenninico (unità 2 di Figura 3), può essere identificata una superficie meno estesa e correlabile in età a quella del “livello fondamentale della pianura” dovuta alla coalescenza di conoidi allu- vionali (b a j a d a) accresciutisi principal- mente durante le fasi fredde e secche del l'Ult imo Massimo Glaciale. Entrambe queste unità risultano inte- ressate da profonde incisioni generate- si durante il Tardiglaciale che hanno costretto i principali affluenti del Po entro “valli a cassetta” caratterizzate da versanti subverticali, costituiti da scarpate di altezza decrescente da monte a valle (Fig. 5). Gli affluenti alpini permangono tuttora in tale situazione mentre gli affluenti appenninici, dopo aver subito fasi di sedimentazione olo- cenica che hanno favorito il colmamen- to delle precedenti incisioni vallive, hanno cominciato a divagare sulla piana caratterizzando quest'ultima con una fitta rete di dossi fluviali a testimo- niare frequenti cambi di tracciato durante l'Olocene più recente (CA S T A L- DINI, 1989; MARCHETTI, 2001). Le moda- lità del la fase di incisione f luviale Tardiglaciale devono essere state rapi- de e drammaticamente intense poiché gli orli di scarpata delle valli a cassetta presentano intatte le curvature di corsi d'acqua sovradimensionati rispetto agli attuali, in generale congruenti con le tracce abbandonate presenti al la superficie del “livello fondamentale della pianura”. Le fasi di rapida incisio- ne possono giustificarsi solamente ammettendo un brusco calo di portata solida in concomitanza con scarse variazioni di portata liquida dei fiumi avvenuta durante la deglaciazione. Tale situazione deve essersi sviluppata in occasione della liberazione da parte dei ghiacci dei grandi bacini lacu- stri pedealpini. Tali bacini accolsero in questa fase la maggior parte dei sedimenti provenienti dalle aree alpi- 245 Fig. 4 - Relazione tra la lunghezza d'onda dei meandri (L) espressa in metri e la portata di alveo pieno (Qb) espressa in m3/s. Le aree grigie indicano il campo di variazione delle portate e delle lunghezze d'onda dei meandri dell'attuale Fiume Mincio e delle tracce di un suo tracciato tardopleistocenico (modificato da MARCHETTI, 2002). I cerchi rappresentano misure tratte da SCHUMM (1977) mentre la retta è frutto di un'interpola- zione proposta da DURY (1964). Relation between length (metres) of meanders and discharge (cubic metres per second). Gray areas represent range of length and discharge of the present R. Mincio and of its Late Pleistocene palaeocourse (modified from MA R C H E T Ti, 2002). Dots are measures from SCHUMM (1977) while the line is an interpolation due to DURY (1964). Fig. 5 - Rappresentazione della pianura mantovana a sud dell'anfiteatro morenico benacense. In evidenza le aree grigie delimitate da scarpate plurimetriche che con- traddistinguono la valle a cassetta del Mincio e la più piccola valle del Tione. Map of the northern Mantova plain, south of the moraine amphitheatre of L. Garda. Gray areas, bounded by metric scarps, are the deep valleys of the R. Mincio (larger) and R. Tione (narrower). Clima e attività umane ... ne, abbattendo a valle degli stessi la quantità di detrito trasportabile. Per tale motivo tutti i corsi d'acqua che defluiscono da un grande lago prealpino scorrono entro queste profonde valli a cassetta (a volte veri e propri canyon nell'alta pianura) ancora definite a pochi chilo- metri dalla confluenza in Po. I corsi d'acqua che non hanno mai avuto relazione diretta con un bacino lacu- stre (ad esempio il Serio e il Mella) non evidenziano tracce evidenti di tale fase d'incisione, similmente a quanto si può intravedere sul lato appenninico della Pianura Padana. Tale situazione si accorda in buona parte con le fasi di aggradazione oloceniche della pia- nura, fino ad ora ben evidenziate sul lato appenninico (CASTALDINI, 1989; GASPERI et al., 1989; BONDESAN et al., 1995) e da poco individuate anche su quello alpino (DE ADDIS et al., 2007). L'influsso antropico comincia ad essere apprez- zabile con il Neolitico risultando considerevole già a partire dal Bronzo medio, da quando la Pianura Padana comincia a subire disboscamenti sempre più intensi ( SC H N E I D E R, 1985). Durante il periodo Romano circa il 60% dell'area padana era già deforestata e convertita alle coltivazioni e a partire dal secondo secolo a.C. ini- ziava la suddivisione agraria centuriale (TO Z Z I, 1972). Come conseguenza di questo intensa colonizzazione, i suoli della Pianura Padana subirono importanti fasi di erosione e infatti la maggior parte di quelli olocenici sono profondi meno di un metro. Essi risultano troncati dall'erosione, mostrando a volte i resti basali dell'oriz- zonte Bt argillico più antico su cui si è evoluto un più recente orizzonte A, mentre nella maggior parte dei casi tale orizzonte A è direttamente sovrapposto agli origi- nari depositi non pedogenizzati (Fig. 6). L'intensa e generalizzata erosione nei bacini di alimentazione (anche nella parte montana) è registrata anche nei corri- spondenti depositi correlativi presenti nel delta del Po e nei li toral i del l'al to Adriatico in progradazio- ne più spinta rispetto ai secoli precedenti (FAVERO, 1984; BO N D E S A N et al. , 1995). La sedimentazione, forse interrotta o rallenta- ta per un breve periodo in seguito allo spopolamen- to post romano, riprese intensa in concomitanza di una sopraggiunta fase di maggior umidità (VE G- G I A N I, 1974). Tale fase di sedimentazione si manife- stò soprattutto nelle aree depresse di bassa pianu- ra delimitate da dossi che ne rendevano difficile il drenaggio. Alcune aree precedentemente centu- riate subirono il seppelli- mento (CR E M A S C H I et al. , 1980; RAVAZZI, 1989). Nella pianura mode- nese, le tracce di centu- riazione romana appaiono perciò discontinue, ben rappresentate in alcune aree e completamente cancel- late dalla superficie in altre ma presenti a profondità variabile, fino a diversi metri (CA R D A R E L L I et al., 2003; 2004). In questa fase storica la causa climatica e quella antropica si distinguono con difficoltà, spesso, infatti, agirono simultaneamente interagendo e mascherandosi vicendevolmente. L'inerzia del sistema fluviale inoltre favorisce il proseguire dei processi in atto anche per molto tempo dopo eventuali variazioni sopraggiunte entro il bacino. Ciò contribuisce a rendere ancora più problematica una piena comprensione, non tanto degli effetti, quanto delle cause che regolano la dinamica dei sistemi fluviali nel tempo. E' a partire dal XVI secolo, con l'inizio dell'età moderna che i processi fluviali subiscono pesanti con- dizionamenti da parte dell'uomo. I fiumi della media e bassa pianura sono infatti tutti costretti entro stretti cor- ridoi arginati che causano una generale aggradazione localizzata e una amplificazione della magnitudine delle piene. Ad esempio, la predisposizione di un sistema di argini continuo del Fiume Po iniziata nel XII secolo si concluse nel XIX secolo e prosegue tuttora con continui lavori di sopraelevazione. Durante la piccola età glaciale (1550-1850) i pro- cessi di aggradazione in pianura divennero più intensi a causa di una maggior quantità di detrito disponibile. La maggior disponibilità di detrito era in parte dovuta ad una seppur lieve maggiore produzione dello stesso in ambiente montano e in modo più significativo ad una maggior capacità degli agenti del modellamento di tra- sferire i detriti distribuiti lungo le aste fluviali dalle aree più distali, ancora ricche di sedimenti accumulatisi nella maggior parte dei casi durante l'Ultimo Massimo Glaciale (UMG), verso i tratti intermedi e prossimali dei corsi d'acqua. A questo proposito si consideri la mag- gior estensione delle aree glacializzate alpine, l'effetto 246 Fig. 6 - A sinistra alfisuolo di età tardopleistocenica nell'area di Fontanella Grazioli (Cremona), caratte- rizzato da un orizzonte argillico di circa 20 cm. A destra suolo di recente formazione sul livello fonda- mentale della pianura nei pressi di Udine. On the left, Late Pleistocene alfisol near Fontanella Grazioli (Cremona). The argillic horizon is about 20 centimetres. On the right a young soil on the “main level of the plain” near Udine. M. Marchetti di processi crionivali più intensi e in aree montane più vaste (soprattutto valanghe e frane su ghiaccio), la maggior portata idrica e probabilmente più numerosi processi gravitativi incanalati o sui versanti, assimilabili a debris flow. Attualmente molte delle forme individuabili sulla superficie della piana olocenica sono costituite da forme di aggradazione (CA S T A L D I N I, 1989) non più in equilibrio con le attuali condizioni morfoclimatiche. I casi più evidenti sono costituiti dagli attuali corsi d'ac- qua in forte erosione che percorrono dossi pensili sulla piana circostante. Il Po ne è l'esempio più significativo poiché negli ultimi decenni ha subito un'incisione di alcuni metri come testimoniato anche dai dati ricavabili dalle sezioni Brioschi (Fig. 7). In Italia centro-settentrio- nale la tendenza all'approfondimento dei corsi d'acqua è divenuto un serio problema per la gestione dei fiumi a partire dagli anni '60 (PELLEGRINI M. et al., 1979; IDRO- SER, 1983; VI T T O R I N I, 1991; RI N A L D I & SI M O N, 1998). In particolar modo tutti i tributari di destra del Fiume Po risentono di una forte erosione in alveo, similmente ai corsi d'acqua dell'Emilia Romagna e delle Marche che sfociano direttamente in Adriatico (CO L T O R T I, 1997). La scarsità di trasporto solido, responsabile dell'erosione in alveo, si riflette ovviamente anche nei processi costier i. A loro volta, infatti, anche le spiagge dell'Adriatico settentrionale risultano in situazione di generalizzata erosione (SIMEONI & BONDESAN, 1997). 4. CONCLUSIONI L'alternarsi di momenti di aggradazione e di ero- sione in Pianura Padana è testimoniata dalla presenza di grandi forme di accumulo di età tardopleistocenica interessate da evidenze di intensa erosione durante la deglaciazione. Tali forme sono testimonianza di eventi dominati da cause climatiche. A partire dall'Olocene medio i processi fluviali sono influenzati oltre che dalle condizioni climatiche anche all'azione dell'uomo le cui azioni divengono col tempo sempre più intense. La let- teratura tende a privilegiare le cause antropiche rispetto a quelle climatiche per spiegare i processi fluviali inter- venuti nell'ultimo secolo, probabilmente confondendo cicli evolutivi di medio periodo legati al clima con cicli meno estensi, in grado di mascherare in un lasso di tempo breve gli effetti del ciclo più duraturo. I motivi addotti in letteratura ad esempio per giu- stificare l'insorgere di intense erosioni post belliche dei corsi d'acqua padani sono stati negli anni passati impu- tati al prelievo diretto di inerti dall'alveo dei fiumi (ROVERI, 1960; ROSSETTI, 1970; PELLEGRINI M., 1978) e in misura altrettanto importante al cambiamento d'uso del suolo nel periodo post bellico (MA R C H E T T I, 2002). Tali modelli si adattano a quanto è avvenuto nel periodo post-bellico in molti paesi dell'Europa occidentale in cui oltre ad una diminuzione dl trasporto torbido si produs- se anche una generalizzata attenuazione delle portate di piena (PIEGAY & BRAVARD, 1997). Tale effetto fu presu- mibilmente la conseguenza di un progressivo spopola- mento della montagna con progressiva riforestazione dei bacini di ordine inferiore (RO D O L F I, 1988; VI T T O R I N I, 1991) e in misura minore per la realizzazione di bacini montani per la produzione di energia elettrica e per la regimazione delle acque. Processi erosivi analoghi, dovuti in gran parte all'intesa azione dell'uomo sono ini- ziati con qualche decennio di ritardo anche in paesi in cui lo sviluppo economico si sta manifestando impetuo- samente in questi anni (RAWAT & RAWAT, 1994; SHARMA, 1996; LU & HIGGIT, 1998). Le spiegazioni fino ad ora addotte per giustificare le recenti fasi di incisione fluviale hanno perciò privile- giato fino ad ora la causa antropica su quella climatica. Quest'ultima alla luce delle imponenti trasformazioni del territorio e dell'uso del suolo da imputare all'uomo è stata trascurata fino quasi a scomparire dall'elenco delle possibili cause dei processi erosivi entro i fiumi padani. Nella realtà le cause antropiche hanno sicura- mente accelerato e aggravato una situazione precaria forse già oltre la soglia critica oltre la quale i processi deposizionali si devono tramutare in erosivi. I forti prelievi in alveo sono sicuramente docu- mentati, si pensi ad esempio ai volumi di inerti che in seguito alla ricostruzione post bellica vennero estratti nell'alta pianura mantovana (BA R A L D I & ZA V A T T I, 1990; AM M I N I S T R A Z I O N E PR O V I N C I A L E MA N T O V A, 1996), passando da 0,17 x 106 metri cubi anno circa nel decennio 1940- 50 a 1,15 x106 metri cubi anno nel decennio 1980-90 (Fig. 8), fino ad una quantità superiore a 2 x 106 metri cubi anno stimati attualmente. Analizzando i processi fluviali olocenici in pianura padana appare comunque interessante notare che la ripresa di sedimentazione nella parte distale della piana si attua a partire dal periodo del Bronzo, prosegue con 247 Fig. 7 - Sezione di livellazione lungo l'alveo del Fiume Po pres- so Ostiglia (Mantova). Le quote sono espresse in metri e l'esa- gerazione verticale è di 25 volte. La linea puntinata si riferisce alla livellazione del 1873, la tratteggiata a quella del 1954 e la linea continua quella del 1979. Topographic sections through the Po River near Ostiglia (Mantova). Altitude is exaggerated 25 times and expressed in metres. The dotted line is referred to the 1873 measure, the segmented line to the 1954 measure and continuous line to the 1979 measure. Clima e attività umane ... maggior intensità durante il periodo romano e permane attiva ma meno vigorosa fino al periodo bellico. Tale situazione si colloca in periodi di inten- so popolamento e gestione della pianu- ra durante fasi di miglioramento climati- co oltre che nei periodi di spopolamen- to e mancata gestione post romana del territorio, accoppiata a peggioramenti climatici culminati con la piccola età glaciale. Tali momenti di sedimentazio- ne si accordano con quanto documen- tato anche nei fiumi marchigiani (CO L- T O R T I, 1997) che appaiono meno sog- getti al controllo antropico rispetto a quelli padani. Nei fiumi marchigiani si rivela inoltre una tendenza al progressi- vo approfondimento del profilo longitu- dinale nonostante si alternino ad inten- se fasi di erosione anche prolungate fasi di stabilità e/o sedimentazione (Fig. 9). In pratica, i momenti di sedimenta- zione potrebbero definirsi periodi di correzione di un trend erosivo molto più duraturo (millenario) che episodi di sedimentazione plurisecolare non sono in grado di invertire. In tal modo si assiste dalla degla- ciazione ad un progressivo deficit di detrito trasportabi- le che ciclicamente si attenua durante fasi ben definite ma che si traduce nel medio periodo in erosioni genera- lizzate dei corsi d'acqua. Ciò induce a ritenere la supre- mazia delle cause climatiche come motore dei processi di sedimentazione e d'erosione influenzati fino ad ora solo marginalmente da cause antropiche. La supposta supremazia delle cause antropiche sulle altre è giustifi- cata dal desiderio di assegnare all'uomo un ruolo chia- ve in grado di condizionare o addirittura sovvertire i processi naturali. In questo caso probabilmente si è rinunciato ad analizzare i processi fluviali in pianura come effetti di cicli di periodo maggiore. I processi con- dizionati dalle azioni dell'uomo con cicli decennali e secolari hanno perciò mascherato i ben più duraturi cicli naturali. Tale situazione potrebbe riconoscersi anche in molti altri processi di modellamento tipici della aree montane do- ve il detrito accu- mulato lungo i principali bacini si deve essere prin- cipalmente forma- to durante le f a s i fredde del l ' U l t i m o Massimo Glaciale e da quel momen- to ridistribuito da monte verso valle entro tali bacini. In tal modo si può ipotizzare che la produzione di de- trito durante l'O- locene è limitata e comunque non in grado di compen- sare i volumi che vengono costantemente evacuati dai vari bacini ad opera dei diversi agenti di modellamento. A tal proposi- to si auspica uno studio di dettaglio degli accumuli gra- vitativi che costituiscono le falde e i coni di detrito delle aree più elevate dei bacini idrografici o delle aree sog- gette all'accumulo dei coni da debris flow per verificare il bilancio di massa nelle aree sorgente durante l'Olocene finale. RINGRAZIAMENTI Lavoro eseguito con finanziamento FAR (Fondi Ateneo per la Ricerca) 2006 dell'Università di Modena e Reggio Emilia: Ricerche geomorfologiche nelle Alpi Orientali, nell'Appennino Emiliano, nella Pianura Padana centrale e nell'isola di Malta. Responsabile prof. Mauro Marchetti. 248 Fig. 8 - Quantità di inerti estratti nell'alta pianura mantovana nei decenni dal 1940 al 1990 in metri cubi anno. Amount of gravels and sands extracted in the higher Mantova plain from 1940 to 1990 (cubic metres per year). Fig. 9 - Profili longitudinali del tratto finale del Fiume Musone. La linea continua più marcata rappresenta il pro- filo al 1997. La linea continua sottile si riferisce al profilo del Pleistocene superiore. Il tracciato punteggiato è relativo al profilo alla fine del XIX secolo, quello a piccolo tratteggio i profili di età romana o precedenti. Le frecce indicano la posizione di briglie (modificato da COLTORTI, 1997). Longitudinal profiles of the terminal R. Musone (Marche Region). Continuous larger line represents profile of 1997. Continuous narrower line represents the profile of Late Pleistocene. Dotted lines represent profiles at the end of 19th Century, segmented lines represent profiles of Roman Age or older. Arrows show the location of checkdams (modified from COLTORTI, 1997). M. Marchetti BIBLIOGRAFIA AM M I N I S T R A Z I O N E PR O V I N C I A L E DI MA N T O V A (1996) - Revisione del piano cave provinciale - Mantova: Assessorato Programmazione. AV I G L I A N O R., CA L D E R O N I G., MO N E G A T O G. & MO Z Z I P . (2002) - The late Pleistocene-Holocene evolution of the Cellina and Meduna alluvial fans (Friuli, NE Italy) - Mem. Soc. Geol. It., 57, pp. 133-139. BA G N O L D R.A. (1966) - An approach to the sediment transport problem from general physics - Geological Survey Prof. Paper, 422 (1), pp. 11- 137. BA R A L D I F. & ZA V A T T I A. (1990) - Carta di vulnerabilità degli acquiferi a media scala: II. La provincia di Mantova. In A. ZAVATTI (ed.): Studi sulla vulnerabi- lità degli acquiferi. Pitagora, Bologna, pp. 83-94. BONDESAN M., FERRI R. & STEFANI M. (1995) - Rapporti fra lo sviluppo urbano di Ferrara e l'evoluzione idro- grafica, sedimentaria e geomorfologica del territo- r i o - In VI S S E R TR A V A G L I A.M. 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