USING 137CS TO INVESTIGATE THE SEDIMENT BUDGET OF A CATCHMENT IN SOUTHERN ITALY

The sediment budget concept is largely accepted as providing a valuable tool for investigating the mobilization, transfer, storage and output from a drainage basin. Most work involving the application of environmental radionuclides in sediment budget investigations has focused on documenting rates of soil erosion and sediment delivery from agricultural fields or small basins. There is a need to explore the potential for upscaling the approach to larger areas or catchments. In fact, in such contexts, existing studies of catchment sediment delivery dynamics, relating on-site erosion and downstream sediment yield, have emphasized that only a small proportion of the sediment mobilized by erosion within a catchment may find its way to the catchment outlet. As the scale of the drainage basin increases, sediment budget investigations must consider both sediment delivery to the river channel and conveyance losses associated with large depressions or floodplain areas. This paper reports an example of the application of 137Cs technique in a medium-scale (31.6 km2) catchment aimed at assembling information on soil redistribution on the catchment slopes and on flood plain sedimentation rates. The overall results that are based on a catchment sediment budget deduced in a previous contribution, confirm that the use of 137Cs measurements, providing examples of both erosion and sediment redistribution of sediment on slopes and rates of sediment accumulation and storage on river floodplains, has a great potential in sediment budget investigations.

Il concetto di bilancio sedimentario è ampiamente accettato come mezzo utile per analizzare la mobilizzazione, il trasferimento, l'accumulo e la produzione sedimentaria in un bacino idrografico. La maggior parte dei lavori relativi all'applicazione di radionuclidi ambientali negli studi sul bilancio sedimentario sono stati indirizzati nel documentare i livelli di erosione del suolo e di produzione sedimentaria in terreni agricoli od in piccoli bacini. Esiste, dunque, la necessità di esplorare le potenzialità di questa tecnica per estendere tale approccio ad aree o a bacini di maggiori dimensioni. In realtà, in questi contesti gli studi esistenti sulle dinamiche di produzione sedimentaria, correlati a processi locali di erosione ed alla produzione a valle di sedimenti, hanno evidenziato che solo una minima frazione dei sedimenti mobilizzati dal processo erosivo all'interno di un bacino può raggiungere la sua sezione di chiusura. Quando aumenta la scala dimensionale del bacino idrografico, gli studi sulla produzione sedimentaria devono considerare sia la portata dei sedimenti nella via fluviale che le perdite associate al loro trasporto nelle aree depresse o pianeggianti. Quest'articolo riporta un esempio applicativo della tecnica del 137 Cs in un bacino di medie dimensioni (31.6 km2) al fine di coniugare le informazioni relative alla ridistribuzione del suolo lungo i pendii del bacino con i tassi di sedimentazione nelle sue zone pianeggianti. I risultati complessivi, basati sul bilancio sedimentario del bacino, dedotto in precedenti studi, confermano che l'utilizzo delle misure di 137 Cs, rappresentative sia del processo erosivo lungo le scarpate che dei tassi di accumulo sedimentario negli alvei fluviali, presenta una grande potenzialità negli studi di dinamica sedimentaria.