Geografia Fisica I modulo, Cartografia II modulo – CFU 11

AVVISO: Si comunica che le lezioni del corso di “Geografia Fisica e Cartografia” avranno inizio mercoledì 16/03/2016, alle ore 09:00, presso l’aula 6 della Cittadella Universitaria di Monserrato

Contenuti del corso

Le grandi morfostrutture della superficie terrestre. La tettonica delle Placche e il controllo che essa esercita nella definizione delle forme. Il tempo geologico. Forme ed evoluzione dei paesaggi. Forme vulcaniche e strutturali. Processi elementari di disgregazione ed alterazione. Suoli. Azione della gravità e i movimenti di versante. Azione delle acque superficiali e del vento. Descrizione dei differenti fattori e processi che concorrono nella formazione dei diversi paesaggi costieri. Classificazione delle coste. Il moto ondoso e la morfodinamica. Lettura e analisi di carte topografiche; riconoscimento dei principali tipi di paesaggio e delle loro caratteristiche geografico fisiche. L’atmosfera e il clima. Introduzione all’ Atmosfera: origine struttura e composizione; Radiazione solare e bilancio termico; distribuzione globale dell’insolazione e sue variazioni; la temperatura: l’effetto serra; la pressione: distribuzione globale e variazioni; cicloni ed anticicloni; venti e circolazione globale; l’umidità atmosferica; le nubi; le precipitazioni: tipi, forme e circolazione atmosferica globale; masse d’aria, fronti. Tempo atmosferico e clima. Classificazioni climatiche. Il clima in Italia. Le variazioni climatiche. Metodi di indagine paleoclimatica e le curve di variazione del livello del mare. L’idrosfera. Distribuzione dell’acqua sulla Terra: ciclo idrologico e bilanci idrici Le acque continentali. Il deflusso superficiale; i bacini idrografici, i corsi d’acqua e l’idrologia fluviale. I laghi. Le falde. Problemi di utilizzo delle acque sotterranee. Le acque superficiali e incanalate. Fiumi. Laghi. La criosfera. Ghiacciai: caratteristiche e distribuzione. Oceani e mari. Caratteri fisici e chimici delle acque marine. I movimenti del mare: correnti oceaniche .La litosfera. Distribuzione dei continenti e degli oceani. Metodi di rappresentazione cartografica e relative problematiche. Geodesia e Cartografia. Principi di geodesia: forma e dimensioni della Terra, geoide ed ellissoide.
Sistemi di riferimento: ellissoide e Datum. Sistemi di coordinate: coordinate ellissoidiche, cartesiane geocentriche, cartografiche piane. Determinazione della posizione dei punti sulla superficie terrestre. La rete geodetica nazionale. Proiezioni cartografiche e loro utilizzo. La scala di una carta topografica. Classificazione delle carte topografiche. La declinazione magnetica. La cartografia ufficiale italiana: rappresentazione e tagli della cartografia italiana (sistemi di riferimento ROMA 40 e unificato europeo ED 50) e problematiche per il confronto di dati appoggiati su di esse; trasformazioni tra i sistemi di riferimento nazionali. Le carte topografiche: punti quotati e isoipse, lettura delle isoipse; segni convenzionali; ubicazione e quota di un punto (coordinate geografiche, U.T.M., polari), calcolo delle pendenze. Realizzazione di un profilo altimetrico, identificazione delle linee di drenaggio e delimitazione di un bacino idrografico. Realizzazione di una carta delle pendenze. Ricostruzione dell’intersezione con la superficie topografica di piani geologici inclinati. La bussola: funzionamento, uso e attendibilità del dato. Uso della bussola ai fini geologici. Sistema di posizionamento satellitare G.P.S.: principi di funzionamento.Sistemi di telerilevamento e nozioni di fotogrammetria. Modalità delle riprese aeree, caratteristiche della camera fotogrammetrica e dei fotogrammi prodotti. Piano di volo e fotoindice. Visione stereoscopica e stereoscopio, procedure per la lettura delle fotografie aeree. Introduzione alle applicazioni GIS. Introduzione all’analisi di foto aeree; interpretazione morfologica in diversi contesti morfostrutturali e morfoclimatici. Analisi di fotoaeree della Sardegna e redazione di carte di unità morfologiche.

Testi di riferimento: 

• Strahler – Geografia Fisica – Piccin
• Mcknight, Hess – Geografia fisica. Comprendere il paesaggio – Piccin
• Lupia Palmieri, Parotto – Il Globo Terrestre e la sua evoluzione. Zanichelli
• Sauro, Meneghel, Bodesan, Castiglioni – Dalla carta topografica al paesaggio – Zeta Beta Editrice
• Aruta, Marescalchi – Cartografia. Lettura delle carte – Dario Flaccovio Editore
• Dispense fornite dai docenti

Obiettivi formativi: Offrire le basi per acquisire adeguate conoscenze dell’origine, delle caratteristiche, dei processi di funzionamento dell’ambiente terrestre, inteso come sistema combinato atmosfera-litosfera-idrosfera. · Fornire le conoscenze degli strumenti e delle metodologie necessarie per la pianificazione, il rilevamento e il giusto posizionamento in carta di dati di campagna. Fornire le basi per la lettura delle carte topografiche e la comprensione del paesaggio e della sua evoluzione, evidenziando sia le relazioni fra le varie componenti dell’ambiente, in particolare fisico, sia l’influenza antropica sul paesaggio.

Prerequisiti: Buona informazione geografica di base e conoscenze di base della matematica, fisica e chimica Metodi didattici Il corso si baserà essenzialmente su lezioni frontali e di terreno, con utilizzo di Pc, slide e lavagna luminosa.Verranno inoltre svolte esercitazioni pratiche in laboratorio ed in campagna con utilizzo di carte di base, fotoaeree, stereoscopi, bussole e GPS.

Modalità di verifica dell’apprendimento: Verifiche parziali svolte durante il corso sia attraverso questionari scritti su argomenti riguardanti l’atmosfera e l’idrosfera, sia attraverso prove pratiche di operatività sulle carte di base.L’esame finale consisterà in una verifica orale e scritta. Durante la verifica orale lo studente dovrà dimostrare di conoscere appieno i concetti di base riguardo i processi dell’atmosfera , idrosfera e litosfera, di saper interpretare il paesaggio attraverso la lettura di una carta topografica e di conoscere gli strumenti e le metodologie necessarie per il rilevamento e il posizionamento in carta di dati di campagna. La prova scritta verificherà la capacità di operare sulla cartografia di base.

DIFESA DELLE COSTE
(4 CFU)

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Utilizzo delle conoscenze di geologia marina e sedimentologia per la difesa di aree costiere

I metodi e gli strumenti di indagine

Le diverse strategie per la difesa delle coste e le opzioni di adattamento alla variazione climatica e alle modificazioni antropiche

Studio e monitoraggio dei sistemi costieri e impostazione di una rete di misura terra mare

Bilancio sedimentario

Tendenza evolutiva di un sistema costiero (stabilità, arretramento, avanzamento)

Costruzione di modelli digitali terra-mare (spiaggia emersa – spiaggia intertidale – spiaggia sottomarina)

I sedimenti come traccianti della dispersione

Modificazioni indotte dalle opere marittime alla dinamica ed evoluzione di un sistema costiero

Modificazioni delle coste indotte da opere antropiche e risposta del sistema costiero

Casi di studio, esempi ed applicazioni sulle coste della Sardegna e del mondo.

Libri consigliati:

I ritmi del mare –  F.Ricci Lucchi ­  Ed. NIS (Nuova Italia Scientifica)

La forma delle coste – E. Pranzini ­  Ed. ZANICHELLI

Exploring ocean science – Kate Stowe (Ed. Wiley)

Shore Protection Manual –  4th ed., 2 Vol., U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station, U.S., Government Printing Office, Washington, DC.

Coastal Engineering Manual – Engineer Manual 1110-2-1100, U.S. Army Corps of Engineers, Washington, D.C. (in 6 volumes).

PODIS – Progetto Operativo Difesa  Suolo -Difesa delle Coste e Salvaguardia dei Litorali – Analisi delle caratteristiche meteo-marine al largo e a riva e valutazione dei processi evolutivi costieri – Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio-Direzione Generale per la Difesa del Suolo-Progetto Operativo Difesa Suolo. Prof. Ing. Alberto Noli, Ing. Mario Mita. Roma 2005 – Istituto Poligrafico e Zecca dello Stato S.p.A. – Salario

Manuale per la gestione delle spiagge – Studi, indagini ed esperienze sulle spiagge Sarde e Corse a cura di Sandro De Muro e Giovanni De Falco  – University press – Scienze del Mare, CUEC (2010)

Materiale didattico c/o aula 6 (cittadella universitaria, Monserrato). Collezione audiovisivi di geologia e geologia marina, presentazioni ppt, campioni rocce e sedimenti, carte topografiche e geologiche della Sardegna.

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Nel rispetto dei principi dell’armonizzazione Europea e in adeguamento al sistema dei Descrittori di Dublino sono di seguito riportate le competenze in uscita degli studenti del Corso di Difesa delle Coste – Sedimentologia:

Sapere (knowledge and understanding):

Conoscenza dei processi  relativi all’ambiente marino costiero.
Conoscenza sistemica delle coste e del loro equilibrio dinamico.
Conoscenza degli strumenti di indagine, diretti e indiretti.
Comprensione degli impatti antropici.
Conoscenza delle metodiche sperimentali per l’acquisizione ed elaborazione dei dati.

Saper fare (applying knowledge and understanding):        

Capacità di riconoscere le componenti dell’ambiente costiero.
Capacità di monitorare le dinamiche e i processi.
Saper riconoscere i sedimenti.
Saper leggere ed interpretare carte nautiche, sedimentologiche di facies ecc.
Saper riconoscere i principali processi geologici e geomorfologici anche in riferimento alle coste della Sardegna.

Saper essere (making judgements, communication skills, learning skills):

Saper essere delle figure professionali esperte nella individuazione e nel monitoraggio dei  processi in ambiente costiero, con una corretta visione spazio-temporale.
Essere capaci di trasferire verso l’esterno una sensibilità ambientale con una visione sistemica delle interazioni tra le componenti biotiche e abiotiche collocate nella  fascia costiera.
Comunicare la giusta visione della natura legata all’evoluzione di processi con tempi lunghi e fuori scala rispetto alla vita umana (coste alte) e nel contempo immediata e catastrofica per quanto concerne gli eventi estremi (coste basse).
Saper dare indirizzi gestionali corretti.
Possedere le abilità di apprendimento utili per intraprendere studi futuri in autonomia; capacità di lavorare in modo autonomo e/o in team.

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ORARIO LEZIONI

Come da calendario ufficiale

vedi news

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LINKS UTILI

Regione Emilia Romagna

Università degli Studi di Milano

GEOLOGIA GENERALE E MARINA
(9 CFU: 6 CFU lezioni frontali  + 3 CFU terreno)

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PARTE PRIMA:

TETTONICA A PLACCHE LITOSFERICHE ED ESPANSIONE DEI FONDI OCEANICI

Origine del pianeta Terra

La Tettonica delle Placche
Struttura della litosfera, celle convettive, cause dei movimenti delle placche, margini continentali passivi, trasformi, attivi elementi descrittivi e dinamiche. Sistemi arco-fossa e loro struttura. Punti caldi. Sismicità e terremoti.

L’Espansione dei fondali oceanici
Le dorsali medio-oceaniche; le grandi zone di frattura; flusso di calore; espansione dei fondali oceanici; paleomagnetismo, inversione della polarità.
Esplorazione dei fondi oceanici, metodologie e strumenti, Margini, Scarpata, Rialzo, Piattaforma. Sedimentazione, sui margini ed in mare profondo. Sedimentazione e processi nei differenti ambienti: transizionale (moto ondoso,maree, correnti, studi e monitoraggio delle spiagge), fluviale, versanti, glaciale. Concetti di subsidenza, isostasia ed eustatismo.

L’Orogenesi
Gli oceani del passato. Tettonica delle placche ed orogenesi. Esempi: Alpi, (dolomiti), Himalaya, Ande. Sardegna.

Elementi di Tettonica
Le deformazioni delle rocce; giacitura delle rocce; fattori che influenzano le deformazioni delle rocce; movimenti regionali della crosta terrestre. Faglie, loro classificazione e loro elementi. Fosse tettoniche. Pieghe, loro classificazione e loro elementi. Falde di ricoprimento.

PARTE SECONDA:

Il Ciclo litogenetico e le Rocce magmatiche, sedimentarie, metamorfiche. Rocce magmatiche intrusive ed effusive; struttura e composizione delle rocce magmatiche (a cura del Corso di Petrografia);

Il Vulcanismo
Eruzione vulcanica e contenuto di gas nel magma; attività vulcanica effusiva ed esplosiva; eruzioni centrali ed eruzioni lineari; manifestazioni gassose. Distribuzione dei vulcani sulla Terra. L’esempio delle Eolie.

Le Rocce sedimentarie
Formazione delle rocce sedimentarie; struttura delle rocce sedimentarie; classificazione delle rocce sedimentarie; principi di stratigrafia; rocce carbonatiche; rocce silicee; rocce clastiche e loro varietà; rocce piroclastiche; rocce organogene; rocce chimiche. Combustibili fossili; le rocce evaporitiche.

La scala dei tempi Geologici anche con riferimento alla distribuzione delle rocce nelle differenti aree geografiche della Sardegna.

Le Rocce metamorfiche
Processi e facies metamorfiche; tipi di metamorfismo. Struttura e composizione delle rocce metamorfiche; minerali indice delle rocce metamorfiche.

PARTE TERZA:

– esercitazioni in laboratorio

sedimentologia

geofisica marina – Faro di Punta Sardegna – Osservatorio Coste E Ambiente Naturale Sottomarino: uso di software per cartografia, idrodinamica e sedimentologia

 – esercitazioni

pianificazione di una campagna di misure e rilevamento

le attrezzature e gli strumenti personali del rilevatore; organizzazione dello zaino e del quaderno di campagna

descrizione e riconoscimento speditivo di rocce e minerali (utilizzo metodiche dirette quali attacco con HCl (diluito 1 a 7), uso della lente (10x), prove di durezza)

uso della bussola da geologo

elementi di cartografia: proiezioni, coordinate, scale, quote, distanze e curve di livello; Cartografia IGM, Cartografia Tecnica Regionale e Comunale.

lettura ed interpretazione delle carte geologiche

profili topografici e sezioni geologiche

tecniche di rilevamento geologico

 – escursioni – campi scuola:

1° campo scuola – lettura e interpretazione di carte topografiche e geologiche, posizionamento, rilevamento speditivi e riconoscimento rocce e strutture e loro cartografia attraverso prelievi e misure.

2° campo scuola – O.C.E.A.N.S. (Osservatorio Coste E Ambiente Naturale Sottomarino) presso il faro di Punta Sardegna (Palau), con stage dedicato alle metodiche di studio dei fondali marini di piattaforma prossimale e distale; metodologie di campionamento dei sedimenti superficiali di piattaforma e trattamento dati; attività sulla geologia del nord Sardegna

 TESTI DI RIFERIMENTO

Capire la Terra – Frank Press & Raymond Siever (Zanichelli)

Scienze della Terra – Pompeo Casati (Città Studi Edizioni)

La terra. Ritratto di un pianeta – Marshak Stephen (Zanichelli)

Exploring ocean science – Kate Stowe (Ed. Wiley)

I ritmi del mare – F. Ricci Lucchi – Ed. NIS (Nuova Italia Scientifica)

Materiale didattico c/o aula 6 (cittadella universitaria, Monserrato). Collezione audiovisivi di geologia e geologia marina, presentazioni ppt, campioni rocce e sedimenti, carte topografiche e geologiche della Sardegna.

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Nel rispetto dei principi dell’armonizzazione Europea e in adeguamento al sistema dei Descrittori di Dublino sono di seguito riportate le competenze in uscita degli studenti del Corso di Geologia Generale e Marina:

Sapere (knowledge and understanding):

Conoscenza dei processi relativi all’ambiente fisico. Conoscenza sistemica della litosfera e della sua dinamica evolutiva.
Capacità di comprensione della idrosfera, atmosfera, geosfera, biosfera e loro interazioni.
Conoscenza degli strumenti di indagine, diretti e indiretti.
Comprensione degli impatti antropici sui vari ambienti della litosfera.
Conoscenza delle metodiche sperimentali per l’acquisizione ed elaborazione dei dati geologici l.s..

Saper fare (applying knowledge and understanding):        

Capacità di riconoscere e classificare le componenti abiotiche dell’ambiente.
Capacità di monitorare le dinamiche dell’ambiente fisico.
Saper riconoscere macroscopicamente rocce sedimentarie, intrusive, effusive, metamorfiche.
Saper leggere ed interpretare le carte topografiche e geologiche.
Saper riconoscere i principali elementi e processi geologici e geomorfologici anche in riferimento alla Sardegna.

Saper essere (making judgements, communication skills, learning skills):

Saper essere delle figure professionali esperte nella definizione di elementi e dei processi geologici con una corretta visione spazio-temporale.
Essere capaci di trasferire verso l’esterno una sensibilità ambientale con una visione sistemica delle interazioni tra le componenti biotiche e abiotiche collocate nella scala dei tempi geologici
Comunicare la giusta visione della natura legata all’evoluzione di processi con tempi lunghi e fuori scala rispetto alla vita umana e nel contempo immediata e catastrofica per quanto concerne gli eventi estremi.
Possedere le abilità di apprendimento utili per intraprendere studi futuri in autonomia; capacità di lavorare in modo autonomo e/o in team.

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ORARIO LEZIONI

Come da calendario ufficiale

vedi news

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LINKS UTILI

Regione Emilia Romagna

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GEOLOGIA MARINA
con riferimento alle coste ed alla piattaforma continentale (4 cfu)

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I corsi di geologia marina sono quasi sempre orientati verso le strutture geologiche regionali e profonde spesso trascurando, per scelta obbligata (esigenze dei diversi corsi di laurea, tradizione e scuole scientifiche), i processi costieri e le interazioni tra coste e piattaforma continentale. Questo è abbastanza comprensibile: la geologia marina è nata sotto la spinta dell’industria petrolifera che ha richiesto giustificati sforzi scientifici sulle affascinanti problematiche offshore e di geodinamica. Storicamente lo sforzo si è naturalmente concentrato sulle strutture relativamente “profonde” piuttosto che sui meno remunerativi (sotto il profilo industriale e strategico) processi marini costieri, che sono stati temporaneamente dimenticati. In questi anni, altre discipline hanno comunque proceduto nel loro studio sulla linea costiera: ingegneri, sedimentologi, geomorfologi, geofisici hanno partecipato tutti ad un miglioramento delle nostre conoscenze sulle coste e sulle piattaforme. Questo programma tenta di inserire stabilmente la Geologia Marina all’interno delle tematiche normalmente studiate dai Naturalisti; spazia ampiamente nel lavoro svolto dalle altre discipline impegnate sull’ambiente costiero, reinterpretando i dati da un punto di vista geologico marino. La struttura del programma cerca di dare risposta alle esigenze del Corso di Laurea in Scienze naturali ed in particolare dell’indirizzo Ecologia delle Acque. Ci sono quattro sezioni implicite: la prima riguarda le metodologie di lavoro e gli strumenti che si utilizzano in mare, la seconda riguarda i processi a scala globale (tettonica della litosfera ed espansione dei fondi oceanici) la terza interessa gli impulsi di energia verso la “macchina” costiera e di piattaforma, trasformazione dell’energia in movimento – di acqua e sedimenti e il risultato di questi movimenti di sedimenti marini in una vasta gamma di ambienti costieri – spiagge, dune, piane di fango, paludi, estuari e falesie, mare profondo. Infine, la quarta cerca di dare risposta alla domanda di applicazione di questa disciplina al lavoro del naturalista.
Il corso offre, inoltre, spunti di riflessione sulle opzioni di adattamento alle variazioni climatiche ed alle modificazioni indotte da opere antropiche.

Metodologie e sistemi di acquisizione dati

Analisi dei fondali marini con metodi acustici;
profili batimetrici con ecoscandaglio;
Side Scan Sonar, SBP, Uniboom, Sparker ecc;
finalizzazione nell’uso delle varie sorgenti acustiche in relazione alle loro caratteristiche;
analisi morfologica, stratigrafica e restituzione cartografica dei dati.

Metodologie di campionamento sottomarino

carotaggi, bennate, dragaggi;
rilevamento e campionatura diretta con A.R.A.

Modello della Tettonica globale

Litosfera, funzionamento dinamico e cinematico, placche e margini di placca litosferica, divergenti estensionali-dorsali, convergenti con subduzione, trasformi, hot spot;
Sezioni sismiche di margini continentali attivi e passivi.

Piattaforme continentali come sistemi morfologico-sedimentari

Classificazione, meccanismi di trasporto e sedimentazione. Unità sismiche e loro significato sequenziale, geometrie.

Analisi ed evoluzione delle coste terra-mare

Ambienti di transizione (sistemi litorali), ambienti e sedimenti marini (sistemi di piattaforma – marini profondi).

Evoluzione delle coste

coste attuali e paleocoste; i meccanismi del sea level Change e discriminazione tra fenomeno naturale e antropico;
Valutazione di impatto sull’ambiente costiero e marino al mutare delle condizioni naturali e meccanismi d’interazione.

Applicazioni e cartografia tematica.

Libri consigliati:

I ritmi del mare –  F. Ricci Lucchi ­  Ed. NIS (Nuova Italia Scientifica)

La forma delle coste – E. Pranzini ­ Ed. ZANICHELLI

Exploring ocean science – Kate Stowe (Ed. Wiley)

Shore Protection Manual –  4th ed., 2 Vol., U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station, U.S., Government Printing Office, Washington, DC.

Coastal Engineering Manual – Engineer Manual 1110-2-1100, U.S. Army Corps of Engineers, Washington, D.C. (in 6 volumes).

PODIS – Progetto Operativo Difesa  Suolo -Difesa delle Coste e Salvaguardia dei Litorali – Analisi delle caratteristiche meteo-marine al largo e a riva e valutazione dei processi evolutivi costieri

Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio-Direzione Generale per la Difesa del Suolo-Progetto Operativo Difesa Suolo. Prof. Ing. Alberto Noli, Ing. Mario Mita. Roma 2005 – Istituto Poligrafico e Zecca dello Stato S.p.A. – Salario

Manuale per la gestione delle spiagge – Studi, indagini ed esperienze sulle spiagge Sarde e Corse a cura di Sandro De Muro e Giovanni De Falco  – University press – Scienze del Mare, CUEC (2010)

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