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Ground Penetrating Radar sistematicamente impiegato a totale copertura di una intera città antica

Impiego sistematico a totale copertura di un’intera area urbana del GPR (Ground Penetrating Radar) ad alta risoluzione e della magnetometria in combinazione con tecniche innovative di trattamento dei dati. Questa l’approccio di un gruppo di ricerca  composto da ricercatori delle università di Cambridge e di Ghent che promette di spalancare allo studio dell'urbanistica romana nuove promettenti prospettive di sviluppo.  (Lieven Verdonck, Alessandro Launaro , Frank Vermeulen e Martin Millett) che hanno pubblicato i risultati della loro ricerca sul numero di giugno 2020 di Antiquity  Volume 94, Issue 375pp. 705-723 (https://doi.org/10.15184/aqy.2020.82)

Oggetto della loro sperimentazione l’intera antica città di Falerii Novi. Situata a circa 50 km a nord di Roma, Falerii Novi (Fabrica di Roma) ha un impianto urbano, attualmente sepolto, che si estende per  30,5 ettari circondato da una cinta muraria ancora intatta e visibile. Fu fondata nel 241 a.C., dopo la distruzione da parte dei romani del vicino centro di Falerii Veteres  (ora Civita Castellana) un centro falisco capenate nell'Etruria meridionale. La città continuò a essere abitata sino al VI - VII secolo d.C. E’ stata tra le prime città romane sottoposte a un rilevamento completo con il gradiometro a flusso verticale che ha restituito una pianta molto chiara di tutto il sito e che ha permesso di inquadrare il piano urbanistico nell’ambito di quelli tipici delle colonie romane contemporanee come Cosa (273 a.C). La scelta di sperimentare il nuovo rilevamento con il GPR è dovuto proprio all’esistenza di queste precedenti ricerche magnetometriche che potevano fornire, come in effetti è poi avvenuto, un riscontro e una integrazione delle nuove acquisizioni GPR. Prima di questi ricerche geofisiche su Falerii si avevano solamente informazioni provenienti dagli scavi del diciannovesimo e del ventesimo secolo insieme ad un'analisi epigrafica e scultorea. 
Ricostruire la forma dell’antica città senza la necessità di scavare, è solamente uno degli aspetti della ricerca ma sicuramente quello che ha suscitato l’interesse dei media.  
Nello studio gli autori illustrano i metodi impiegati e forniscono una panoramica dei principali risultati, soffermandosi su un'area campione all'interno della città. Le terme con una grande piscina, un tempio, i canali di un acquedotto, un macello o edificio del mercato. Edifici che appaiono elaborati dal punto di vista architettonico.  Una grande struttura che si allunga sotto gli edifici e non lungo le strade. In corrispondenza della porta nord della città, un portico, indizio verosimile dell'esistenza di un grande monumento pubblico.  
Delle circa 2000 città esistenti nel I secolo d.C. nei domini dell’impero romano conosciamo solamente piccole aree campioni. La letteratura archeologica ha costruito negli ultimi decenni un quadro ricostruttivo dell’urbanistica basandosi  sulle grandi campagne di scavo che hanno investito centri come Ostia e Pompei che però certamente non rappresentano la grande varietà di esperienze urbanistiche del mondo romano. Negli ultimi decenni le nostre conoscenze  sono faticosamente state costruite grazie al telerilevamento e specialmente nei centri a continuità di vita grazie alle mappe archeologiche urbane che hanno permesso di ricostruire la  topografia generale di molte città  risalendo in molti casi ai piani urbanistici e ai loro moduli. Negli ultimi anni le tecnologie geofisiche hanno dato un contributo rilevantissimo a partire dalle tecniche di indagine GPR e magnetometriche, quest’ultima un metodo “passivo”, che sono divenute due tra le più diffuse metodologie per la prospezione dei primi metri di sottosuolo alla ricerca di strutture di origine antropica. Il principio di funzionamento del GPR si basa sull'analisi delle riflessioni delle onde elettromagnetiche trasmesse nel terreno o nella struttura da esaminare durante le transizioni tra materiali di diversa permittività dielettrica. Metodo affidabile fornisce immagini 3D ad alta risoluzione di strutture sepolte. La magnetometria misura l’intensità totale del Campo Magnetico Terrestre e le variazioni  causate da strutture con proprietà magnetiche differenti da quelle del mezzo che le ingloba. La distribuzione spaziale del gradiente o del campo totale viene illustrata con isolinee in planimetria
Numerosi sono i lavori recenti che hanno dimostrato il valore dell'indagine GPR sui siti urbani romani ma si è trattato sino a ora di ricerche su piccola scala, che in genere hanno interessato non più di pochi ettari. 
E’ solo dal 2015 che in Italia si è incominciato a realizzare indagini GPR su una scala molto più ampia per generare immagini ad alta risoluzione di due città romane complete: Interamna Lirenas e Falerii Novi (https: // www.classics.cam.ac.uk/research/projects/beneath-the-surface-of-roman-republican-cities). 
Tuttavia i metodi messi a punto a Falerii e illustrati nell’articolo permettono di superare il tradizionale approccio interpretativo ai set di dati di grandi dimensioni (nel caso di Falerii 28,68 miliardi di punti dati, circa 4,5 GB di dati grezzi per ettaro) vale a dire l’analisi visuale e la digitalizzazione manuale delle anomalie. Approccio che richiede tempo e che si è rivelato non più in grado di sfruttare appieno il potenziale della prospezione geofisica quando si tratta di aree estese con moli consistenti di dati. Rispetto a tutto ciò i ricercatori propongono alcune novità significative. Una è costituita dalla combinazione e fusione di diversi set di dati geofisici concretizzatesi nel caso di Falerii Novi, nella visulizzazione dei dati di rilevamento GPR e magnetometria in una singola immagine, assegnando ai due set di dati canali di colore diversi (composizione RGB). In secondo luogo, l'interpretazione assistita dal computer I ricercatori si soffermano in particolare su una classe di metodi basata sulla morfologia matematica applicata nell'elaborazione digitale delle immagini che ha permesso di interpretare le anomalie in termini di architettura caratteristiche conosciute.  
Per un riepilogo degli strumenti e dei parametri utilizzati per l'acquisizione dei dati si rimanda all’articolo e al materiale supplementare messo a disposizione online (OSM). 
Pur essendo a giudizio degli stessi autori la valutazione dei risultati di Falerii Novi in una fase preliminare ma due conclusioni del loro lavoro risultano del tutto evidenti. Innanzitutto, l'alta risoluzione dei dati e la capacità di distinguere le funzionalità alle diverse profondità consentono di comprendere la città in modo assolutamente migliore. In secondo luogo, il confronto tra i risultati GPR con quelli del precedente survey magnetometrico indica che nessuno dei due metodi è da solo in grado di produrre un quadro archeologico completo dell'archeologia. Le tabernae del foro (compaiono nei dati magnetici ma non nel rilevamento GPR. Questa circostanza – sottolineano gli autori- indica la necessità di implementare metodi di prospezione complementari e di integrarne i risultati. Se teatro è stato identificato già nel rilevamento magnetometrico l’ analisi dei dati GPR a diverse profondità ne consente ora una comprensione in dettaglio della forma strutturale. 
Mentre il team pensa a future indagini destinate a investire la struttura topografica e urbanistica di altre città antiche come Mileto in Turchia o Cirene in Libia non nasconde la consapevolezza dei limiti che può incontrare l’uso dei metodi geofisici. Infatti sottolineano gli autori che mentre Falerii Novi si adatta bene sia alla magnetometria che alle indagini GPR, altri siti potrebbero non essere così favorevoli. Fondamentale è la scelta oculata della prospettiva geofisica con le relative tecniche più appropriata al suolo, alla geologia e alla conservazione archeologica di ciascuna luogo. Non da ultimo  c’è poi il fattore cronologico che solamente lo scavo può chiarire.
Encomiabile che i dati della ricerca siano stati depositati, in conformità con le linee guida per l'archiviazione dei dati geofisici, come archivio ad accesso aperto con l'Archaeology Data Service, in modo da renderli disponibili per l'accesso e l'utilizzo da parte di altri ricercatori. 

Di seguito alcune specifiche sulle tecnologie utilizzate.

GPR instruments

Data processing

Verdonck, L., Launaro, A., Vermeulen, F., & Millett, M. (2020). Ground-penetrating radar survey at Falerii Novi: A new approach to the study of Roman cities. Antiquity, 94(375), 705-723. doi:10.15184/aqy.2020.82

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