Lezioni e seminari
A.A. 2022/2023
Dipartimento di Scienze della Terra, dell'Ambiente e delle Risorse
Prof. David Iacopini NEW
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Titolo: Le geoscienze nella transizione energetica
Il seminario si propone di mostrare come nei vari aspetti e componenti che stanno alla base delle soluzioni energetiche proposte e in via di sviluppo verso le energie rinnovabili le scienze della terra hanno ed avranno un ruolo centrale: dall'esplorazione alla sostenibilita e gestione
Prof. Daniele Morgavi
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Titolo: Storia della vulcanologia attraverso il mito, la storia e la scienza
Il seminario si propone di guidare gli studenti attraverso l’evoluzione del pensiero scientifico correlato alla vulcanologia partendo dai primi graffiti sulle caverne arrivando alle moderne teorie scientifiche. Analizzeremo i ruoli dei vulcani nella mitologia, nella letteratura, nella scienza e come l’uomo ha sempre cercato di spiegarne i fenomeni. Nella parte finale verrà illustrato il mestiere del ricercatore in ambito vulcanico attraverso la ricostruzione di alcune eruzioni famose del Vesuvio.
Prof. Stefano Albanese - email:
Titolo: Lo stato dell'ambiente in Campania: il progetto "Campania Trasparente"
Il seminario si propone di fornire informazioni importanti ed attuali sullo stato dell'ambiente in Campania. L'idea è quella di trasferire agli studenti alcune semplici conoscenze che permettano loro di capire meglio come si valuta la qualità dell'ambiente e l'impatto che le attività umane possono avere su di esso e sulla salute delle persone. Verranno proposti i risultati del progetto "Campania Trasparente" (www.campaniatrasparente.it) che hanno permesso di avere un quadro completo dei livelli di contaminazione presenti in tutta la regione e di stimare i rischi geochimico-ambientali a cui la popolazione regionale residente è realmente esposta.
Prof. Pantaleone De Vita - email:
Titolo: La professione del geologo nella gestione sostenibile del territorio
Spesso diamo per scontato che lo sviluppo economico e sociale della civiltà in cui viviamo dipendono dalle risorse e dai rischi dell’ambiente geologico. Poniamoci delle domande semplici e avremo risposte chiarificatrici riguardo all’influenza che il sistema fisico del “sottosuolo” ha sulla nostra vita. Da dove proviene l’acqua che fuoriesce dai rubinetti delle nostre case? La disponibilità idrica potrebbe ridursi a causa del cambiamento del clima? La qualità delle risorse idriche potrebbe deteriorarsi a causa di fenomeni di inquinamento? In quali luoghi è possibile costruire in sicurezza un’abitazione? In che modo è possibile progettare le costruzioni per adattarle alle caratteristiche del sito di fondazione? Con quali materiali sono fatte le nostre case e le altre opere dell’ingegneria civile? Il sottosuolo può essere utilizzato per spendere di meno per il riscaldamento o raffrescamento delle nostre case? La risposta a queste domande ha un comune denominatore: la conoscenza geologica applicata alle problematiche di sviluppo e gestione sostenibile del territorio. Il seminario intende fornire agli studenti, attraverso una serie di esempi, uno sguardo d’insieme sui principali compiti della professione del geologo e del suo importante ruolo nella società al tempo della transizione ecologica e delle sfide imposte dal cambiamento climatico.
Prof. Massimo D'Antonio - email:
Titolo: Quanto è vecchio il nostro pianeta?
L’Uomo si è sempre fatto domande quali: “Quando è comparsa la vita sulla Terra?”, “Quando è nato l’Universo?”, “Quando è nato il pianeta Terra?”, e così via. Le risposte a queste domande possono essere quelle che ci fornisce la religione. E poi, ci sono le risposte scientifiche, ossia quelle che utilizzano le leggi della fisica, della chimica e della matematica. La lezione cercherà di rispondere in modo semplice, ma scientificamente rigoroso, alla domanda “Quanto è vecchio il nostro pianeta?. Per arrivare alla risposta a questa domanda, si farà un viaggio dagli spazi infinitamente grandi del Sistema Solare alle dimensioni estremamente piccole delle particelle sub-atomiche.
Prof.ssa Giuseppina Balassone - email:
Titolo: Non solo Oro: Minerali & metalli utili - la loro meravigliosa storia geologica dall’Età del Rame all’High-Tech
Le materie prime minerarie sono una risorsa imprescindibile per lo sviluppo e la qualità della nostra vita, esattamente come il cibo, l’acqua, l’energia. Infatti, minerali, rocce e metalli sostengono la nostra società moderna e l'economia globale, contribuendo in modo decisivo allo sviluppo delle società e delle civiltà. La lezione tratta della storia geologica dei metalli tra cui Rame, Oro, Argento, Ferro, Platino, etc., e dei minerali e giacimenti che li contengono. Si descrive, inoltre, l’evoluzione dei tipi di metalli utilizzati dall’Uomo nella storia e dello sfruttamento delle risorse minerarie dagli albori della civiltà ad oggi.
Dr. Giovanni Camanni - email:
Titolo: Le faglie in uno scenario energetico in transizione
Le faglie sono spesso considerate superfici planari individuali che accomodano il movimento relativo di blocchi rocciosi gli uni rispetto agli altri. Tuttavia, studi recenti stanno mettendo in luce come questa sia una visione estremamente semplicistica, e come le faglie siano in realtà geometricamente più complesse. Spesso, una singola faglia può essere infatti costituita da un’ampia zona di deformazione all’interno della quale il movimento è accomodato lungo molteplici superfici sub-parallele che interagiscono fra di loro. In questo seminario, dopo una breve introduzione sulle principali tipologie di faglie esistenti in natura, ne esploreremo le complessità geometriche con uno sguardo, sia in due che in tre dimensioni, ad alcuni dei migliori esempi in giro per il mondo. Vi illustrerò anche come una corretta e completa interpretazione della struttura delle faglie possa avere rilevanti ricadute applicative nell’ambito dell’attuale scenario energetico in transizione. In particolar modo, vedremo come una conoscenza approfondita di come le faglie sono fatte e si muovono possa essere d’aiuto nella previsione della circolazione dei fluidi nel sottosuolo, aspetto di vitale importanza per l’industria della cattura e dello stoccaggio della CO2 così come per l’utilizzo di un’energia rinnovabile come quella geotermica.
Prof. David Iacopini - email:
Titolo: Il futuro del sottosuolo come area di frontiera per la transizione energetica: idrogeno , CO2 e metano
Con questa lezione mi propongo di mostrare con dati storici, geologici e statistici, come il sottosuolo geologico abbia contribuito (e continui ancora) a far sviluppare le società e civiltà moderne dal punto di vista energetico, ma anche a modificare irreversibilmente il sistema Terra. Dallo sfruttamento delle risorse idriche, dei giacimenti di metalli, e di carbone (alla base della rivoluzione industriale) sino alle risorse degli idrocarburi che, producendo l’aumento di emissioni di CO2, stanno innescando grandi e veloci e irreversibili cambiamenti climatici e oramai ponendo problemi di sopravvivenza per la nostra società. La grande questione che oggi la scienza si pone è perciò come ridurre tecnologicamente l’impatto radicale del sistema petrolifero e con che cosa? Le opzioni sul piatto sono varie e molte, ma nessuna di loro ancora sufficientemente matura da poter sostituire gli idrocarburi entro breve termine: si parla di transizione verso un’era a gas metano (sottosuolo); si parla di utilizzo di energia geotermica (sottosuolo); utilizzo di energie rinnovabili quali il solare ed eolica; utilizzo di energia dall’idrogeno. Nella seconda parte di questa lezione mi propongo di esplorare quelle che sono le opzioni e gli scenari proposti e mostrerò come il sottosuolo e le tecnologie di indagine nel sottosuolo avranno ancora un ruolo fondamentale per il futuro sia in termini di tecnologie miranti a mitigare le emissioni di CO2, ma anche a supporto dell’energia da fonti rinnovabili. La vera sfida sarà stimare il costo che avrà questa transizione sulla nostra società e sul nostro modo di vivere.
Dr. Nicola Mondillo - email:
Titolo: I metalli critici: come la geologia influenza lo sviluppo tecnologico
I cambiamenti sociali e tecnologici verificatisi nell'ultimo secolo (ma soprattutto nell'ultimo ventennio) hanno prodotto, oltre che una forte crescita del consumo dei metalli storicamente più utilizzati, anche una forte domanda di metalli più rari (elementi delle terre rare, gallio, germanio, indio, cobalto, etc.), fortemente impiegati nell'industria high-tech. Essendo presenti in tanti strumenti di uso quotidiano (es. PC, tablet, smartphone, etc.), alcuni di questi metalli rari” hanno un alto valore economico. Al fine di monitorarne le forniture, la Commissione Europea, sulla base dei consumi dei paesi membri e dell'evoluzione del mercato, stila dei rapporti biennali contenenti l'elenco dei metalli rari che sono critici per l'economia comunitaria, dei quali, cioè, non possiamo fare a meno. Mantenere un costante approvvigionamento di queste risorse rappresenta una delle principali sfide del futuro per le quali la conoscenza della geologia è di cruciale importanza.
Prof. Alessandro Iannace - email:
Lezioni su argomenti specifici da concordare con il docente
Cambiamenti climatici: come si studiano quelli del passato, cosa ci insegnano per il futuro
Cosa intendiamo quando diciamo globale: il punto di vista delle Scienze della Terra
Prof. Mariano Parente - email:
Titolo: Cambiamenti climatici, CO2 e transizione energetica
Come funziona il clima sulla Terra? Come era il clima sulla Terra 100000 anni fa, e 55 milioni di anni fa e 3 miliardi di anni fa? E come facciamo a usare il record dei cambiamenti climatici del passato per prevedere il clima del futuro? Ma soprattutto, possiamo usare le conoscenze geologiche per mettere in atto la transizione energetica e salvare il nostro Pianeta dal riscaldamento globale?
Prof. Mariano Parente - email:
Titolo: Storia dell’Ossigeno e della vita sulla Terra, ed uno sguardo all’abitabilità dei pianeti
Prendete un bel respiro! L’atmosfera terrestre al livello del mare è fatta per circa il 21% in volume da Ossigeno, ed è per questo che possiamo correre, pensare, essere vivi. Ma è sempre stato così? In questa lezione ricostruiremo la storia dell’Ossigeno sulla Terra. Cercheremo di definire come i processi geologici e la vita hanno interagito per rendere e mantenere abitabile il nostro pianeta. E poi daremo uno sguardo oltre la Terra: siamo soli o c’è vita nell’Universo?
Prof. Luigi Ferranti e Dr. Kei Ogata - email:
Titolo: Apprendere sul campo: un tour nei paesaggi umbri per ricostruire la storia geologica dell'Appennino
Come indaga sul campo un geologo? E come impara uno studente di geologia a riconoscere, analizzare, cartografare le rocce che compongono il territorio, e decifrare la loro evoluzione nel tempo? In questo seminario illustreremo come si conduce un programma e si realizza una campagna didattica per studenti di geologia in uno dei laboratori geologici naturali più famosi al mondo, la Successione Umbro-Marchigiana, sulla quale hanno studiato generazioni di scienziati della Terra. E’ proprio dalla ricerca effettuata su questa successione che sono stati ricostruiti alcuni processi celebri a livello mondiale come gli eventi anossici negli oceani e l’evidenza di un impatto meteorico responsabile, tra l’altro, dell’estinzione dei dinosauri.
Prof. Luigi Ferranti - email:
Titolo: Lo stretto legame tra faglie e terremoti: conoscerlo aiuta a prevenire i rischi
Che legame esiste tra le faglie geologiche e i disastrosi eventi sismici che sconvolgono numerose regioni della terra e anche il nostro territorio? Che differenza c’è tra una faglia attiva e una faglia sismogenetica, cioè capace di generare terremoti? Quale ruolo hanno nello studio di questi eventi un sismologo strumentale e un geologo del terremoto? Il seminario affronterà questi aspetti in rapporto al progresso delle discipline che si interessano dei terremoti e delle faglie che li provocano. Saranno illustrati esempi italiani, e in particolare dal sud dell'Italia, ma anche casi relativi a terremoti nel resto del mondo, la cui conoscenza ha permesso di contribuire a una migliore comprensione della dinamica di tali fenomeni e della loro pericolosità.
Prof. Nicola Scafetta - email:
Titolo: Capire i cambiamenti climatici, tra finzione e realtà
Il cambiamento climatico è divenuto uno dei temi più importanti dei nostri tempi. Ma, sfortunatamente, non è sufficientemente dibattuto. Sentiamo più spesso quello che dovremmo fare piuttosto che capire i suoi reali aspetti scientifici. Capire i cambiamenti climatici è uno dei problemi più complessi ed affascinanti della scienza moderna in quanto il problema coinvolge tutti i principali sistemi naturali con cui siamo familiari: la terra, il mare, l'atmosfera, ma anche la luna, il sole, i pianeti e persino le stelle lontane hanno un ruolo. Questa lezione ha lo scopo di presentare il fenomeno dei cambiamenti climatici contemporanei in un modo critico mettendo l'accento sui diversi problemi scientifici ancora aperti, aspetti che enfatizzano l'importanza dei cambiamenti climatici naturali per fare previsioni e correttamente interpretare anche un possibile contributo umano che oggi è sovrastimato da molti.
Prof. Nicola Scafetta - email:
Titolo: La fondazione di Napoli (Città del Sole e di Partenope) secondo una chiave archeoastronomica
L'astronomia culturale fonde studi astronomici, geografici e archeologici combinando le conoscenze e la comprensione che le popolazioni antiche avevano dei fenomeni celesti, e di come li implementavano all'interno delle loro culture anche per fondare intere città. Questa lezione ha lo scopo di spiegare il ruolo della astronomia, della geografia fisica, della mitologia e anche della cosmologia pitagorica nella fondazione
dell'antica Neapolis, il centro storico di Napoli. Vedremo come la città fu fondata in modo da esaltare il culto del sole dei suoi fondatori greci, e cercheremo di capire chi fosse Partenope.
Prof. Domenico Calcaterra, Dr. Diego Di Martire, Dr. Luigi Guerriero
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Titolo: Piove: l’Italia frana e si allaga
É ormai a tutti evidente che la frequenza delle cosiddette “calamità naturali”, legate a precipitazioni intense e/o prolungate, stia aumentando. Ciò è certamente da imputare ad un regime climatico che, secondo molti ed autorevoli scienziati, sta cambiando, al punto da doversi parlare di “cambiamento globale” o “global change”. Al tempo stesso, però, non si può tacere del ruolo dell’uomo che, per effetto di un dissennato uso del suolo, nonché di un’urbanizzazione spesso incontrollata, ha pesantemente contribuito a compromettere le naturali condizioni di equilibrio del sistema uomo-ambiente.
Cosa fanno i geologi per migliorare la situazione? Cosa si intende per “mitigazione del rischio” e “resilienza”? É possibile convivere con frane e alluvioni? Nel seminario si cercherà di dare una risposta a queste e ad altre domande che l’opinione pubblica si pone, attingendo a casi di studio in varie regioni italiane, duramente colpite nel passato da frane e alluvioni di particolare gravità.
Dr. Enza Vitale - email:
Titolo: Riciclo di terreni di scarto per la realizzazione di infrastrutture civili: contributo della geotecnica alla sostenibilità ambientale dei processi di costruzione
Il miglioramento dei terreni è una strategia di valorizzazione di quei terreni che, nel loro stato naturale, sono considerati rifiuto, ovvero non idonei ad essere impiegati come materiale da costruzione, e pertanto destinati a discarica. Mediante l’uso di additivi chimici, che inducono processi di trasformazione di fase e strutturali con un conseguente miglioramento delle caratteristiche fisiche e meccaniche rispetto ai terreni originari, è possibile riutilizzare tali materiali come risorse disponibili. Nell’ambito del miglioramento dei terreni una possibile alternativa all’utilizzo di leganti tradizionali quali calce e/o cemento, è rappresentata da una nuova classe di leganti inorganici sintetizzati a partire da polveri allumino-silicatiche, i geopolimeri. La ricerca sull'uso dei geopolimeri è di grande interesse scientifico e applicativo, poiché in prospettiva consente una transizione verso l’utilizzo di materiali che consentiranno la realizzazione di infrastrutture civili in grado di rispondere ai vincoli di un quadro di sostenibilità ambientale in cui il bilancio dei materiali è orientato alla minimizzazione dei rifiuti ed ispirato ai principi dell’economia circolare, attuale principio di base delle politiche di investimento della Comunità Europea.
Dr. Umberto Riccardi - email:
Titolo: Sondiamo l’atmosfera mediante il GPS
Le moderne tecnologie GNSS, di cui il GPS fa parte, hanno raggiunto un livello di accuratezza tale, da consentire studi di alta precisione basati sul ritardo accumulato dalle microonde provenienti dai satelliti per caratterizzare alcuni parametri fisico-chimici dell’atmosfera terrestre.
In particolare, il seminario verterà sull’impiego del GPS e dei dati meteo per stimare il contenuto in vapor d’acqua della troposfera. E’ noto, infatti, che, per effetto della polarità della molecola d’acqua, l’interazione tra l’onda elettromagnetica e la troposfera si traduce in “ritardi” dovuti alle differenze d’indice di rifrazione tra atmosfera “secca” ed “umida”. La quantificazione dell’acqua troposferica presenta un indiscutibile rilievo scientifico essendo il vapor d’acqua uno dei gas serra più importante ed essendo coinvolto nei budget energetici dei principali processi atmosferici. La disponibilità di dense reti GNSS e meteorologiche, le prime concepite per il monitoraggio delle deformazioni del suolo nelle aree vulcaniche napoletane, consente oggi una disponibilità di dati GPS e meteo senza precedenti per la Regione Campania. Le applicazioni di tali studi sono molteplici e vanno dal miglioramento dei modelli atmosferici e di previsione Meteo, alla mitigazione del rischio frane per la previsione di eventi pluviometrici estremi.
Dr. Ester Piegari - email:
Titolo: Che cosa studia la Geofisica?
La geofisica è lo studio dei processi fisici che avvengono sul nostro Pianeta e caratterizzano le sue tre fasi: la componente solida della Terra (crosta, mantello e nucleo), la componente liquida (idrosfera) e quella gassosa (atmosfera). Così come ecografie, radiografie, TAC, risonanze magnetiche permettono ai medici di vedere cosa accade nei nostri corpi, per monitorare il nostro stato di salute, curare o anche prevenire malattie, scopriremo come gli scienziati che studiano la Terra utilizzano le leggi della Fisica per vedere cosa accade all'interno del nostro Pianeta, per cercare di meglio comprendere i complessi meccanismi che ne determinano l'evoluzione, individuare e monitorare possibili risorse, identificare le aree a maggiore pericolosità sismica, vulcanica, idrogeologica. Classificheremo le indagini geofisiche in due grandi categorie: le indagini passive e quelle attive, e vedremo come alcune di queste permettano di analizzare il nostro Pianeta attraverso lo studio delle variazioni delle sue proprietà meccaniche, elettriche e magnetiche.
Prof. Giacomo Russo - email:
Titolo: Dai castelli di sabbia alle dighe di ritenuta: costruire con la terra
Perché i castelli di sabbia non crollano? Da questa semplice domanda, patrimonio comune di esperienze infantili, parte un percorso che intende descrivere in maniera semplice ed intuitiva i principi fondamentali della meccanica dei terreni, principi che consentono al tempo stesso di giustificare la stabilità di un castello di sabbia, ma anche la stabilità di una grande diga di terra, fra le opere geotecniche la più estesa e senz’altro la più complessa dal punto di vista della sicurezza. Sullo sfondo di questo percorso, il terreno viene riconosciuto anche come materiale da costruzione naturale e sostenibile, di importanza strategica per una ampia classe di opere civili dette “costruzioni di terra”.
Dr. Diego Di Martire e Dr. Luigi Guerriero
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Titolo: Monitorare è meglio che curare
Quante volte avete sentito questa frase applicata alla nostra salute? Perché non applicarla all'ambiente in cui viviamo? I nostri territori sono tra i più colpiti al mondo da calamità naturali e non (terremoti, frane, alluvioni, azioni antropiche). Pertanto, indagare, attraverso le più avanzate tecniche di monitoraggio, cosa accade prima, durante e dopo un evento naturale potrebbe consentirci di minimizzare gli impatti di tali fenomeni su persone, beni ed attività. Questo è il monitoraggio! E questo è ciò che fa il geologo sfruttando la sua capacità di lettura del territorio. In queste lezioni saranno illustrate una serie di tecniche, convenzionali ed innovative, per il monitoraggio del territorio. A partire dalle più consolidate tecniche di geognostica in situ fino ad arrivare alle più avanzate tecnologie di Telerilevamento (GPS, Laser Scanner, Termografia, Interferometria Differenziale satellitare).
