The subsoil of Colosseum and the detection of the ancient Tiber river Paleo-valley (MIS 12-11) in Rome

Core data from five boreholes drilled on 2017 in the Colosseum hypogea are of great interest for defining the Middle Pleistocene fluvial paleogeography and paleoenvironment in the Rome Basin. A detailed facies analysis and lithostratigraphic correlation with many other core and outcrop data from nearby areas, comprising the Palatine, Roman Forum and Capitoline hill, were performed in order to precisely reconstruct the subsoil of the monument and of the wider archaeological area. Two well defined paleo-valley infills have been recognised, which are correlated respectively to MIS 12-11 and MIS 2-1, and referred to the ancient Tiber River and the recent Fosso Labicano stream. The Middle Pleistocene paleo-valley stretches in the N-S direction, is up to 500 wide and was deeply carved during MIS 12 into older volcano-sedimentary interfluves (MIS 16-13) and the Pliocene substratum. The valley infill is 40 m thick and corresponds to the Fosso del Torrino Formation, which was deposited at the MIS 12-11 transition. It is composed of basal gravels grading upward to channel-belt sandstone, cross bedded and vertebrate-bearing (Palaeoloxodon antiquus, Bos primigenius), and to floodplain clays and silt with interbedded lignite seams and tephra. The western side of Colosseum is founded on pebbles and sands of an eastward convex bend of the paleo-valley, whereas the floodplain-marshy deposits are found further west beneath the Palatine hill, in the concave bank of the ancient river. The paleo-valley trunk of the historical centre of Rome well correlates to the downstream fluvial sandstones cropping out at the fossiliferous site of Via Ostiense-San Paolo, while the floodplain fine deposits, rich in plant remains and pollen, have the potential to better define the local past climate at the MIS 12-11 glacial-interglacial transition. This new paleogeographic reconstruction can help define the environmental context of the early human occupation in the Rome area.

Dati di sondaggio provenienti da cinque pozzi geognostici perforati nel 2017 nell'area degli ipogei del Colosseo sono di grande importanza per definire la paleogeografia e il paleo-ambiente fluviali del Pleistocene medio nel Bacino Romano. Sono state condotte una dettagliata analisi di facies e correlazioni litostratigrafiche con numerosi altri dati di sondaggio e di affioramento provenienti da zone limitrofe, comprendenti il Palatino, il Foro Romano e il colle Capitolino, al fine di ricostruire il sottosuolo del monumento e della più vasta area archeologica circostante. Sono stati riconosciuti due riempimenti paleo-vallivi ben definiti, correlabili ai MIS (Marine Isotope Stages) 12-11 e MIS 2-1 e riferibili rispettivamente all'antico Fiume Tevere e al recente Fosso Labicano. La paleo-valle medio-pleistocenica è allungata in direzione N-S, è larga 500 m e si formò durante il MIS 12, a seguito di una profonda incisione fluviale operata su più antichi interfluvi vulcano-sedimentari (MIS 16-13) e sul substrato pliocenico. Il riempimento vallivo è spesso fino a 40 m e corrisponde alla Formazione di Fosso del Torrino, deposta tra il MIS 12 e 11. Essa è composta da ghiaie basali passanti superiormente a sabbie di canale a stratificazione incrociata e con resti di vertebrati (Palaeoloxodon antiquus, Bos primigenius), e ad argille e silt di piana di esondazione, con intercalati livelli di lignite e tefra. La porzione occidentale del Colosseo è fondata su ciottoli e sabbie del lato convesso, orientale, di una curvatura della paleo-valle, mentre i depositi paludosi e di piana di esondazione sono localizzati più a ovest, nel sottosuolo del Palatino. Il tratto paleo-vallivo del centro storico di Roma ben si correla, a valle, con sabbie fluviali affioranti nel sito fossilifero di Via Ostiense-San Paolo, mentre i sedimenti fini di piana di esondazione, ricchi in resti vegetali e pollini, sono potenzialmente utili a definire meglio il paleo-clima locale durante la transizione glaciale-interglaciale del MIS 12-11. Questa nuova ricostruzione paleogeografica permette di dettagliare il contesto ambientale delle prime occupazioni umane nell'area di Roma.