La mappatura delle proprietà del suolo è stata eseguita attraverso le tecniche della geostatistica al fine di ottenere una mappatura che fornisca una stima attendibile delle caratteristiche del suolo anche nei punti del bacino Bonis non direttamente campionati ed esaminati. Tale mappatura fornisce una stima della media del valore della caratteristica oggetto d’indagine e della deviazione standard della stessa che rappresenta una stima dell’attendibilità del valore medio stimato.
La mappatura geostatistica fornisce anche una stima dell’errore commesso con l’allontanarsi dai punti di campionamento.
Mediante la simulazione a bande tornanti sono state prodotte 500 realizzazioni per ciascuna proprietà del suolo. Quindi, per ciascuna variabile abbiamo ottenuto 500 immagini equiprobabili con gli stessi istogramma e struttura spaziale. Inoltre, i valori simulati nei punti di campionamento hanno riprodotto i valori misurati.
La post elaborazione delle 500 immagini ha permesso di ottenere per ciascuna proprietà del suolo la realizzazione media e la mappa della deviazione standard. Mentre la prima ci consente la mappatura delle variabili, la seconda elaborazione ci permette di valutare l’incertezza spaziale.
È stata eseguita, per ogni caratteristica del suolo, una simulazione stocastica, con il metodo citato delle bande tornanti tesa a implementare 500 realizzazioni equiprobabili, dalle quali è stata stimata una realizzazione media e la mappa della stima della deviazione standard.
Il primo passo è quello di elaborare 500 realizzazioni non condizionate, che pertanto non riproducono necessariamente i dati misurati nei punti di misura. Successivamente si opera la simulazione di condizionamento per ogni punto per imporre che nei punti campionati la misura deve coincidere con la stima attraverso:
·ÖT+A. ·T+A. M üA¸t¾û+¸. w ·T+¸.u o
¸
7.1
Dove Zcs(x0) è il valore condizionato in x0, Zs(x0) è il valore non condizionato in x0, z(xi) è il valore campionario in un punto sperimentale xi, Z(xi) è il valore stimato in un punto campionario xi,
ü¸A è il peso del kriging assegnato al punto campionario x
i quando si stima il condizionamento per il punto x0, n è il numero di punti campionari.
Il metodo delle bande tornanti è una tecnica di simulazione Gaussiana e richiede una piattaforma di sviluppo multiGaussiana.
Da tale mappa si evince una scarsa presenza d’argilla nell’intero bacino. Si osserva una presenza più importante d’argilla sulla parte più alta a sud – sud-est e nella zona più a nord posta in destra idrografica. Nella parte centrale – in sinistra idrografica – vi è quasi mancanza di argilla. Le bassissime percentuali di argilla denunciano quasi da sole le zone potenziali aree sorgenti di sedimento grossolano presenti, costituite da versanti in ciottoli e ghiaia sotto una leggera coltre di terreno vegetale su cui insiste la vegetazione ripariale che fornisce il suo debole contributo alla precaria stabilità del versante.
Si riporta in fig. 7.9 la mappa della deviazione standard. Fig. 7.8 – Valore medio della frazione argillosa
Appare evidente dalla carta che vi è un errore maggiore nelle zone con maggiore presenza d’argilla. Si nota dal confronto delle due carte, come la deviazione standard sia correlata anche all’entità della misura con l’uso delle simulazioni sequenziali stocastiche, al contrario del kriging. Infatti diventa, anche se di poco, leggermente più accentuata nei punti di maggiore presenza dell’argilla.
Analogo discorso vale per la presenza di limo, che è molto ridota, come si evince dalla mappatura del valore medio in fig. 7.10 e successivamente della deviazione standard in fig. 7.10.
La presenza del limo sia pur ridotta è certamente più importante dell’argilla ed arriva a toccare punte del 10%-12% nella zona più elevata a sud – sud-est e del 5%-7% nelle zone elevate ad est ed a nord. Sul resto del bacino, per la quasi interezza della sua estensione, la presenza di limo è modesta, generalmente sotto il 2,5%.
La variabilità della frazione limosa in quest’ultimo tratto è molto ridotta. Se si escludono alcune zone circoscritte, il bacino è sostanzialmente diviso in due grandi fasce: una con presenza compresa fra 1,5% e 2,5% a nord ed una con presenza di frazione limosa al di sotto di 1,5% a sud.
Analogamente a quanto visto per l’argilla, dal confronto delle due carte, si nota una certa correlazione fra l’entità del valor medio e la deviazione standard.
La deviazione standard riportata in fig. 7.11 evidenzia una sostanziale corrispondenza fra le zone a maggior contenuto di limo e quelle a minore contenuto di limo con le zone, rispettivamente, a più alta e più bassa deviazione standard.
Per completare il quadro delle frazioni granulometriche nel bacino Bonis si procede alla mappatura della sabbia, che su vasta parte del bacino è presente con una frazione superiore al 90%.
Si riporta in fig. 7.12 la mappatura della sabbia, che risulta essere preponderante sull’intero dominio.
Da tale figura risulta evidente come la natura del bacino sia prettamente sabbiosa. Tuttavia si nota una certa variabilità spaziale nella percentuale di sabbia presente. La parte in sinistra idrografica, ovvero la parte ovest – sud-ovest, risulta essere la più ricca di sabbia. Qui si possono trovare ampie porzioni di territorio che presentano una frazione sabbiosa maggiore del 98% con zone del 99% e punte del 99,5%: quasi la totalità della zona suolo.
Dalla forte presenza di sabbia si può giustificare la presenza degli eventi di dissesto idrogeologico di deflusso iperconcentrato in trasporto solido presente sul bacino con una certa intensità.
L’elaborato di fig. 7.13 rappresenta la distribuzione spaziale della deviazione standard della frazione sabbiosa presente nel bacino Bonis.
Nonostante l’importante presenza di sabbia nel bacino, l’entità della deviazione standard è molto ridotta, a testimonianza dell’accuratezza della mappatura e del modello di simulazione stocastica. Analogamente a quanto visto per le altre frazioni granulometriche, dal confronto delle due carte, anche per la sabbia, si nota una certa correlazione fra l’entità del valor medio e la deviazione standard.
Oltre le frazioni granulometriche un’importante proprietà del suolo che gioca un ruolo fondamentale nei modelli di erosione in parola è il contenuto di sostanza organica. Questo è stato misurato secondo le procedure menzionate in precedenza ed elaborato attraverso gli strumenti geostatistici usati per le frazioni granulometriche.
In fig. 7.14 è riportata la mappa del valore medio del contenuto di sostanza organica per il bacino in esame.
Il contenuto – in percentuale sul peso – di sostanza organica nel suolo risulta essere relativamente importante: poche sono le zone con presenza non superiore al 4% mentre nei dataset globali la maggior parte dei bacini presenta valori caratteristici al di sotto del 4%.
La mappa in fig. 7.14 evidenzia sostanzialmente due zone con valori di contenuto di sostanza organica moderati: una ad ovest e l’altra a nord – ovest, nella parte più a valle. Sul resto del bacino i valori sono relativamente alti. Si procede da ovest verso est trovando valori sempre più alti. Nella parte est del bacino vi si trova una zona a valori di sostanza organica molto elevata con picchi importanti, fino al 36%.
La mappa delle deviazioni standard in fig. 7.15 denuncia un errore stimato, sensibilmente ma non eccessivamente importante.
Analogamente a quanto visto per le altre frazioni granulometriche, dal confronto fra valore medio e deviazione standard, si nota una correlazione fra l’entità del valor medio e quella della deviazione standard.