IL DILEMMA DEL DEGRADO DEL SUOLO INDOTTO DALLA PRESENZA DI STRADE (ROADSIDE)

In the last decades, the growing anthropization occurring worldwide translated into the increasing construction of roads and trails, useful for support agricultural and forested systems productivity, encourage goods movement and generally promote the development of our societies. At the same time, the presence of road networks frequently represents a critical issue in hydrological and geomorphological terms, critically interacting with natural hydrological dynamics and similarly promoting land degradation processes such as erosive phenomena, landslides and terrain instabilities. In this regard, the scientific progress led the possibility to apply softwares, tools and technologies able to perform high-resolution topographic analysis, detailed terrain reconstructions and therefore increasing the opportunity to compute hydrological and geomorphological analysis at local and wider scales. In this regard, photogrammetric techniques (e.g. Structure from Motion -SfM), combined with Uncrewed Aerial Vehicles (UAV) and Light Detection and Ranging (LiDAR)-based Airborne Laser Scanning (ALS) technology further allowed to obtain detailed spatial information for scientific purposes. This thesis arises in light of the above issues, aiming to overcame specific gaps in the scientific knowledge regarding the role of roads in the occurrence of land degradation processes such as shallow landslides and local erosive dynamics. This work is basically structured around four researches, based on data collection in the field, application of mathematical models and Geographic Information Systems (GIS). Starting from agricultural context and therefore moving to mountain and forested systems, the thesis proposes advances for science regarding the dilemma of roads-induced land degradation processes through four scientific articles. New methodologies are proposed in this regard, potentially applicable in other contexts and study areas in order to support stakeholders and local communities in promoting specific interventions and decisions able to mitigate and prevent the occurrence of similar issues in the future.

Negli ultimi decenni, la crescente antropizzazione che si è verificata su scala globale si è tradotta in un generale aumento nella pianificazione e costruzione di reti viarie, al fine di incrementare la produttività dei sistemi agricoli e forestali, favorire la circolazione delle merci e promuovere in generale lo sviluppo delle nostre società. Nonostante tali vantaggi, la presenza di reti stradali può essere particolarmente critica sia in termini idrologici che geomorfologici, alterando le naturali dinamiche dei processi idrologici delle aree in cui le reti viarie vengono costruite e favorendo allo stesso tempo l’attivazione di processi di degrado del suolo come fenomeni erosivi, frane e problemi di instabilità del terreno. A questo proposito, il progresso scientifico degli ultimi tempi si è tradotto nella possibilità di applicare software, strumenti e tecnologie grazie alle quali effettuare analisi topografiche ad alta risoluzione, ricostruzioni dettagliate del terreno e quindi realizzare dettagliate analisi idrologiche e geomorfologiche a scale spaziali differenti. Le tecniche fotogrammetriche (e.g. la tecnica Structure from Motion -SfM), combinate con l’utilizzo di droni (Uncrewed Aerial Vehicles-UAV) e tecnologie di telerilevamento (e.g. sistemi Light Detection and Ranging -LiDAR), hanno consentito di ottenere informazioni spaziali ad altissima risoluzione e a basso costo ripetute nel tempo. Alla luce di questi aspetti, questa tesi nasce con l'obiettivo di colmare specifiche lacune scientifiche relativamente il ruolo svolto dalle reti viarie nell’attivazione di processi di degrado del suolo quali per esempio frane superficiali e dinamiche erosive del terreno, specialmente in condizioni di forte pendenza. Questo lavoro si articola pertanto in quattro differenti ricerche, basate sulla raccolta di dati in campo e sulla conseguente applicazione di modelli matematici e Sistemi Informativi Geografici (GIS). Partendo quindi dal contesto agricolo e passando ai sistemi montani e forestali, la tesi propone diversi studi innovativi riguardo il dilemma del degrado del suolo indotto dalla presenza di strade, attraverso la redazione di quattro articoli scientifici proposti in diverse riviste internazionali. A questo proposito, vengono suggerite nuove metodologie potenzialmente applicabili in altri contesti e aree di studio differenti, al fine di supportare gli stakeholders e le comunità locali nell’attuare specifici interventi sul territorio in grado di mitigare e soprattutto prevenire il verificarsi di simili problematiche in futuro.