In 2009, after declaring a state of emergency for the Central Archaeological Area of Rome following the adverse weather conditions of November and December 2008, the Government Commissioner and the Italian Department of Civil Protection (DPC) assigned the Institute of Environmental Geology and Geoengineering (IGAG) of the Italian National Research Council (CNR) to evaluate the geohazard level affecting the Central Archaeological Area of Rome (i.e., Palatine Hill, Roman Forum, and Colosseum). Research activities started up in February 2009 and were concluded in February 2011, with the valued contribution of the Archaeological Superintendence.

Il presente report costituisce il prodotto previsto al terzo stato di avanzamento dei lavori (SAL) dall'Accordo di collaborazione stipulato tra la Regione Umbria - Servizio Rischio idrogeologico, idraulico e sismico, difesa del suolo e l'Istituto di Geologia Ambientale e Geoingegneria del Consiglio Nazionale delle Ricerche. Durante la prima fase dell'accordo si è proceduto alla digitalizzazione e realizzazione di una banca dati con i dati geologici e geofisici presenti nel territorio della Regione Umbria. Questi dati, successivamente, sono stati utilizzati per il calcolo dei Fattori di Amplificazione (FA) relativi alle MOPS individuate nel territorio umbro. In seguito al calcolo dei FA, si è proceduto all'aggiornamento della banca dati e delle cartografie, secondo quanto previsto dagli standard vigenti (v. 4.2), delle località ISTAT di 53 comuni non ricomprese negli studi di MS2 e MS3 di cui al programma approvato con DD n. 5789 del 02/07/2020. Nella seguente relazione verranno riportate la metodologia di lavoro seguita e le principali problematiche emerse durante le fasi di lavoro realizzate finora, a partire dall'aggiornamento di alcuni studi pregressi redatti secondo versioni degli standard precedenti a quelli attualmente vigenti, fino all'aggiornamento di studi pregressi con l'assenza di sezioni geologico-tecniche.

Il documento rappresenta il terzo stato di avanzamento delle attività previste dall'Accordo di collaborazione stipulato tra il CNR IGAG e la Regione Marche. L'accordo ha come oggetto il supporto tecnico scientifico da parte del CNR IGAG al Servizio Protezione Civile della Regione Marche. In questo terzo report è descritta la fase di realizzazione delle analisi di stabilità in condizioni dinamiche prevista per i 31 comuni oggetto della prima fase dell'accordo e vengono definiti i criteri preliminari per la selezione delle aree di approfondimento per la liquefazione.

Il documento rappresenta il secondo stato di avanzamento delle attività previste dall'Accordo di collaborazione stipulato tra il CNR IGAG e la Regione Marche avente come oggetto il supporto tecnico scientifico da parte del CNR IGAG al Servizio Protezione Civile della Regione Marche. In questo secondo report viene descritta la fase di supporto tecnico-scientifico, finalizzata alla definizione del modello geotecnico per le aree oggetto di approfondimento, con affiancamento ai professionisti affidatari, per gli aspetti relativi: all'analisi dei dati pregressi disponibili per l'area di studio; alla pianificazione ed esecuzione delle indagini rivolte alla caratterizzazione dei corpi franosi, alla stima della profondità della superficie di scorrimento, delle geometrie sepolte e dei parametri geotecnici delle coltri e della formazione stabile di base.

Numerical simulations of seismic site response require the characterization of the nonlinear behaviour of shallow subsoil. When extensive evaluations are of concern, as in the case of seismic microzonation studies, funding problems prevent from the systematic use of laboratory tests to provide detailed evaluations. For this purpose, 485 shear modulus reduction, G\G0(?) and damping ratio, D(?) curves were collected from multiple literature sources available in Italy. Each curve was associated with the related engineering geological units considered in seismic microzonation studies. A statistical analysis of the data was carried out with the aim of shedding light on the significant difference between the laboratory classification of samples and the macroscopic/engineering geological one, provided during seismic microzonation studies. Since the engineering geological classification plays a prominent role in extensive site response evaluations, the outcomes of the present work may be of help at least when preliminary seismic response estimates are of concern. The dataset provides reference information that can serve as key data for large-scale hazard assessments worldwide.

Il presente documento contiene una proposta operativa di piattaforma attiva h24 in sala GIS della sede CNR IGAG di Montelibretti che produrrebbe in tempo quasi reale e in maniera totalmente automatizzata, mappe interattive da distribuire a DPC. L'attivazione della piattaforma avviene sulla base del sito RAN DPC (https://ran.protezionecivile.it/IT/index.php) per magnitudo locale superiore a 4.

In questo documento viene descritta una proposta di costituzione di un gruppo operativo CNR IGAG denominato RISE (Rapid Intervention for Seismic Emergencies) per l'intervento in emergenza in caso di evento sismico rilevante. Il gruppo opererà a supporto della Funzione Tecnica della Di.Coma.C. Nel report vengono inoltre descritti gli obiettivi che il gruppo dovrà perseguire e le risorse umane e strumentali messe a disposizione per affrontare le tematiche presenti in fase emergenziale.

L'obiettivo del WP2 è la realizzazione di mappe di scuotimento sismico ad alta risoluzione con metodologia machine learning utilizzando la banca dati nazionale degli studi di microzonazione sismica e la banca dati della rete accelerometrica. Attraverso questa metodologia si realizzano le mappe di scenario e di predizione delle misure di intensità sismica da utilizzare a seguito di evento sismico e quindi di supporto alle squadre che si attivano in emergenza. In questo report si descrive il modello machine learning per la predizione dello scuotimento sismico.

L'obiettivo del WP2 è la realizzazione di mappe di scuotimento sismico ad alta risoluzione con metodologia machine learning. I modelli di machine learning verranno alimentati da dati proveniente da i) la banca dati nazionale degli studi di microzonazione sismica; ii)la banca dati della rete accelerometrica. I dati di input, di seguito definiti predittori, saranno omogeneizzati secondo uno standard condiviso e costituiranno il dataset di allenamento dei modelli di predizione. Attraverso questa metodologia si realizzano le mappe di scenario e di predizione delle misure di intensità sismica da utilizzare nelle prime fasi successive ad un evento sismico. In questo report si descrive il dataset dei predittori che viene rilasciato al fine di realizzare il modello machine learning per la predizione dello scuotimento sismico.

L'obiettivo del presente report è: o Aggiornamento della mappa Vs30 nazionale necessaria per generare mappe predittive di scuotimento sismico; o Mappe nazionali dei Fattori di Amplificazione a scala nazionale.

Studio di microzonazione sismica di livello 3 e della Condizione Limite per l'Emergenza (CLE) del Comune di Terre del Reno

Rapporto finale delle attività svolte nell'ambito dell'ACCORDO DI COLLABORAZIONE TRA REGIONE EMILIA-ROMAGNA, AMMINISTRAZIONE COMUNALE DI TERRE DEL RENO, CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE - ISTITUTO DI GEOLOGIA AMBIENTALE E GEOINGEGNERIA, UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI CASSINO E DEL LAZIO MERIDIONALE - DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE E MECCANICA FINALIZZATO A DEFINIRE UNA STRATEGIA MULTILIVELLO PER VALUTARE IL RISCHIO DA LIQUEFAZIONE IN PRESENZA DI ARGINI E SITUAZIONI GEOLOGICHE E MORFOLOGICHE COMPLESSE (ATTUAZIONE DELL'ARTICOLO 11 DELLA LEGGE 24 GIUGNO 2099, N. 77. STUDIO REALIZZATO CON CONTRIBUTO OCPDC 675/2020 - DGR 1238/2020 (DD 21384/2020)).

The sequestration of sediment deposited on alluvial floodplains may release an identifiable fingerprint on sediment composition and texture. In this regard, soil micromorphology, can be used to better discriminate the role of autocyclic and long-term factors in controlling the environmental condition of soil formation when framed into Quaternary stratigraphic record. In this study, we report a high-resolution micromorphological characterization of the Tiber River floodplain soils for a better understanding of the soil processes related to changes in water table, biological activity, weathering, and accommodation space and integrate soil micromorphology with sequence stratigraphy. Petrographic and micromorphological features from a borehole advanced 60 m into the Tiber channel belt and floodplain, document incipient pedogenetic modifications across stratigraphic markers evidenced by faunal and plant activity, accumulation of peat, and typified by precipitation of heavy metals, iron oxides and secondary carbonates. All these features developed in correspondence of surfaces of stratigraphic significance and reveal depositional features and post-depositional modifications associated with different environmental changes. These observations tell us about a specific history case of incipient soils formation in the Tiber Depositional Sequence but may serve as a model to reconstruct the stratigraphic evolution of ancient relict soils in similar alluvial settings. This work demonstrates that a combination between sedimentological and stratigraphic observations and soil micromorphology can be critical to supplement field observations and determine the relative effect of pedogenic and depositional processes on the organization, composition and texture, and geotechnical properties of floodplain in urban areas.

The current configuration of the archeological area of Rome and the Palatin Hill, lends well to describing the relationship between a city and the natural hazards that threaten itself. The monuments, the built structures, and the archeological remains with the relative foundation soils, both man-made and natural, are here depicted on geological section based on the most recent geo-archeological studies to visualize the conditions such as: the morphology and the buried morpho-stratigraphic structure, wich expert acconditioning on the city development on natural risks factors (effects of amplification of seismic waves, flood phenomena, slope instability).

Alluvial plains are highly sensitive to changes in sediment discharge and accommodation space and record a complex depositional history that reflects allogenic processes, including climate and base-level changes, and local autocyclic processes. This complexity is expressed by a high vertical and lateral facies variability and results in significant textural and compositional heterogeneity of the deposits. As a result, the development of reliable models to reconstruct the ancient stratigraphic architecture of alluvial plains is often difficult. In this regard, late Quaternary depositional systems offer well-preserved stratigraphic archives that allow for high-resolution stratigraphic reconstructions. In this study, we provide a detailed subsurface model from a selected sector of the southern Po Plain, along the single-channel low-sinuosity Reno River, which was affected by widespread liquefaction processes triggered by the 2012 Emilia-Romagna seismic crisis. We report a comprehensive sedimentological and CPT-based characterization of the subsoil, and investigate how the stratigraphy controls earthquake induced liquefaction phenomena. The facies associations composing the alluvial subsoil are represented by tabular-layered floodplain mud and peat, channelled coarse-grained sand, and wedge-shaped fine-grained sand and silt (levee), which constitute respectively the basic elements of the liquefaction system: host, source, and sedimentary cap. The subsurface distribution of facies associations suggests that vertical and lateral changes in stratigraphy control mode and location of liquefaction evidence at the surface. In particular, the relative thickness of fluvial channel bodies vs. channel levee deposits (source-seal couplet), and the discontinuities within source layers appear to control the severity of sand ejection.

Quaternary geology, through the study of the shallow rock-sediment record, is fundamental to understand the recent dynamics of our planet and its relations with human evolution and the development of civilizations. Quaternary deposits are functional for human settlements, due to their easy digging, and commonly act as foundation soils and as a substrate for anthropogenic soils, which are often of archaeological interest. The city of Rome, with its original settlement sited in the Central Archaeological Area (CAA) and comprising the Palatine Hill, Roman Forum and Colosseum, represents a noteworthy case to study the relations between the geological substrate and the overlaying anthropogenic soils, historical monuments and modern-age buildings. The interest of this area is well demonstrated by numerous geo-archaeological excavations, geognostic drillings, outcrops, and by a complex history of land-use transformation. However, disclosing this large amount of information and disseminating the scientific observations deriving from these data to a wider audience is not particularly easy. Thus, we produced a 3D plastic-relief model of CAA made of polystyrene and stucco at 1:1.000 scale, representing a 1 km2 wide topographic surface with monuments above, and showing the geologic substrate along selected cross sections up to the 100 m depth. The lithostratigraphic subsoil structure is reproduced in detail with well-differentiated: anthropogenic soils, up to 20 m thick; middle Pleistocene-Holocene fluvial formations and pyroclastic units filling paleo-valleys and interfluves; the Pliocene clayey marine bedrock. The 3D reconstruction is useful to visualize the conditioning that external morphology and buried morpho-stratigraphic structure exert on natural risk factors. In fact, it is interesting to observe how amplification effects of seismic waves, flood phenomena and slope instability have influenced and will influence the settlement choices of CAA, the subsequent transformations, and the potential consequences of both seismic risk and future climate extremes in the city of Rome. In addition, the model also offers reconstructions of historical palaeontological excavations near the Colosseum, aimed at teaching geo-palaeontological heritage

Core data from five boreholes drilled in 2017 in the Colosseum hypogea are of great interest for defining the Middle Pleistocene fluvial paleogeography and paleoenvironment in the Roman Basin. A detailed facies analysis and lithostratigraphic correlation with numerous other core and outcrop data from nearby areas, including the Palatine, Roman Forum, and Capitoline Hill, were performed in order to precisely reconstruct the subsoil of the monument and of the wider archaeological area. Two well-defined paleovalley infills have been identified, whose formation was linked to sea-level changes correlated to MIS 12-11 and MIS 5d-1 and associated with the ancient Tiber River and the recent Fosso Labicano stream, respectively.The Middle Pleistocene paleovalley stretches in the N-S direction, reaching a width of up to 500 m. It was extensively carved during MIS 12 into older volcano-sedimentary interfluves (MIS 16-13) and the Pliocene substratum. The valley infill is 40 m thick and corresponds to the Fosso del Torrino formation, deposited during the MIS 12-11 transition. This formation comprises basal gravels that grade upward to cross-bedded channelized sandstone, which contains remains of vertebrates such as Palaeoloxodon antiquus and Bos primigenius. Additionally, the formation includes floodplain clays and silt with interbedded lignite seams and tephra. The western side of the Colosseum is founded on pebbles and sands of an eastward-directed concave side of the paleovalley, while floodplain and marshy deposits are found further west beneath the Palatine hill, on the convex bank of the ancient river. The paleovalley trunk of the historical centre of Rome correlates well with the downstream fluvial sandstones cropping out at the fossiliferous site of Via Ostiense in the Colli di San Paolo area, where lateral input from an ancient left bank tributary is inferred.

In 2012, the Emilia-Romagna region (Italy) was struck by a seismic crisis characterized by two main shocks (M-L 5.9 and 5.8) which triggered relevant liquefaction events. Terre del Reno is one of the municipalities that experienced the most extensive liquefaction effects due to its complex geostratigraphic and geomorphological setting. This area is indeed located in a floodplain characterized by lenticular fluvial channel bodies associated with crevasse and levee clay-sand alternations, related to the paleo-Reno River. Therefore, it was chosen as a case study for the PERL project, which aims to define a new integrated methodology to assess the liquefaction susceptibility in complex stratigraphic conditions through a multi-level approach. To this aim, about 1800 geotechnical, geophysical, and hydrogeological investigations from previous studies and new realization surveys were collected and stored in the PERL dataset. This dataset is here publicly disclosed, and some possible applications are reported to highlight its potential.

Simbologia delle Colonne stratigrafiche della Cartografia delle microzone omogenee in prospettiva sismica (MOPS). I pattern di questo lavoro sono stati realizzati sulla base delle specifiche tecniche negli Standard di rappresentazione e archiviazione informatica versione 4.2 (2020) per la microzonazione sismica (https://www.centromicrozonazionesismica.it/it/download/summary/38-standardms-42/98-standardms-4-2) Le librerie grafiche realizzate raffigurano le unità geologico-tecniche delle colonnine stratigrafiche di riferimento delle microzone omogenee in prospettiva sismica (MOPS) Le palette dei campioni grafici sono stati creati in Adobe Illustrator e salvati in formato Illustrator AI.

L'Accordo ai sensi dell'Art. 15 della Legge 241/1990 e del Decreto Legislativo 50/2016, e ss.mm.ii., stipulato tra il Dipartimento Regionale della Protezione Civile della Regione Siciliana (DRPC Regione Siciliana) e il C.N.R. Istituto di Geologia Ambientale e Geoingegneria (CNR IGAG) per "Attività di supporto al Dipartimento Regionale della Protezione Civile per la prevenzione e riduzione del rischio sismico nell'ambito del Piano Regionale di Microzonazione Sismica (ex Deliberazione Giunta Regionale 20 marzo 2017, n. 138) per la realizzazione di studi di Microzonazione Sismica (MS) di cui al programma nazionale di prevenzione del rischio sismico (ex art. 11 Legge 77/2009)" (Regione Siciliana, Decreto Dirigente Generale 30 dicembre 2021 n. 1088 e Accordo allegato) individua i contenuti e le modalità di esecuzione delle attività di collaborazione tra i suddetti enti ai fini della realizzazione di studi di approfondimento sulle faglie attive e capaci (FAC) presenti nella regione etnea, nella prospettiva della loro rappresentazione negli studi di Microzonazione Sismica di livello 3 (cfr. Art. 2: Oggetto e finalità dell'Accordo). In considerazione dello stato di avanzamento delle attività di progetto, pesantemente condizionato dai tempi necessari per l'espletamento degli atti amministrativi, indipendenti dalle volontà dei firmatari dell'Accordo, con la nota del 30/12/2022 (Prot. DRPC n. 56041; Prot. CNR-IGAG n.0003603/2022, Prot. CNR-IGAG n.03697/2023 del 11/01/2023), concordata tra le parti, è stata posticipata la scadenza finale di progetto al 30/12/2024, definendo un nuovo cronoprogramma delle attività (Allegato 1 della nota sopracitata). Pertanto, il presente documento riporta i rapporti tecnico-scientifici relativi alle attività realizzate secondo il nuovo cronoprogramma, in linea con le previsioni dell'art. 7 dell'Accordo, ed in scadenza al secondo semestre (12 gennaio 2023 - R2).