Acquisizione Ground Penetrating Radar monocanale e multicanale ad alta risoluzione nei contesti geoarcheologici. Il sito archeologico medievale dell'abbazia di Badia Pozzeveri

L’obiettivo del presente lavoro di tesi consiste nel constatare la capacità del Ground Penetrating Radar (Georadar, GPR) nelle prospezioni geoarcheologiche nell’identificare la presenza di possibili targets riconducibili a strutture d’interesse. Quanto detto è stato raggiunto seguendo un percorso ragionato che ha previsto, in primo luogo, la costruzione di un’efficace sequenza processing del dato, cercando di giustificare sotto un’ottica critica quanto più possibile ogni singolo step e analizzando al contempo quei passaggi spesso non convenzionali nel mondo dell’elaborazione dati GPR. Il dato elaborato è stato quindi sfruttato per la realizzazione di determinati sets di time slices da cui poter osservare la presenza, al variare della profondità temporale, di aree particolarmente riflettive da connettere a probabili strutture antropiche sepolte. Un’ultima fase lavorativa, consequenziale alle precedenti, è infine rivolta all’interpretazione dei radargrammi soggetti a processing mediante l’analisi di un numero campione di profili interessanti i targets individuati. Si è dunque cercato di fornire una probabile origine alle riflessioni maggiormente caratterizzanti i radargrammi. Nello specifico l’oggetto del presente studio ha previsto l’acquisizione, l’elaborazione e la restituzione dei dati rilevati nel corso del progetto di ricerca geoarcheologica svolta nel contesto del sito archeologico dell’abbazia medievale di Badia Pozzeveri (Altopascio – LU) la cui struttura doveva probabilmente occupare un’area più ampia rispetto a quella odierna. L’ipotesi animatrice dell’indagine non sembra essere frutto di semplici speculazioni: una maggiore estensione della struttura ecclesiastica, oggi non più visibile, sembra infatti confermata dalla letteratura in materia ed inoltre la stessa forma in pianta attuale denuncia di per se geometrie anomale nei confronti dei canoni di costruzione delle “colleghe” la cui origine è contemporanea. In particolare due sono state le prospezioni interessanti l’area immediatamente prospiciente la facciata dell’abbazia, ad un primo survey realizzato mediante strumentazione monocanale (avente frequenza nominale pari a 400 MHz) ne è seguito un secondo tramite tecnologia multicanale denominata STREAM X (7 canali, frequenza nominale 200 MHz). La motivazione che ha spinto all’esecuzione di due indagini è da ricondurre alla volontà di confermare quanto deducibile dal primo sondaggio, sfruttando le capacità del GPR multicanale il cui uso consente, in tempi di lavoro ragionevoli, una maggiore copertura della zona interessata. L’elaborazione dei dati è stata realizzata mediante GPR Slice, uno dei software più completi e diffusi per il trattamento dei dati radar. Nei riguardi della tesi in oggetto essa può essere pensata come articolata in parti quali: 1. Inquadramento dell’area indagata 2. Aspetti teorici 3. Breve analisi della strumentazione utilizzata e processing del dato 4. Restituzione del dato attraverso la costruzione e la visualizzazione di time slices 5. Interpretazioni delle principali riflessioni caratterizzanti i radargrammi soggetti ad elaborazione Ad un breve inquadramento dell’area indagata segue quindi una seconda fase che abbraccia ciò che concerne la teoria della fisica delle onde elettromagnetiche e del GPR, includendo inoltre gli aspetti base relativi alle proprietà di un’antenna. Nella terza fase l’attenzione è rivolta in primo luogo sulla strumentazione impiegata e sui parametri d’acquisizione (polarizzazione antenna, frequenza nominale, time window, campionamento spaziale, temporale e risoluzione) ed in secondo luogo al processing del dato. In particolare i dati grezzi, sia mono che multicanale, dopo essere stati sottoposti al pre-processing (detrendizzazione del dato e ricerca di un T0 comune) vengono soggetti ad elaborazione seguendo, per quanto riguarda i dati multicanale, due diversi approcci, un primo sviluppato attraverso gli steps ritenuti necessari ed un secondo caratterizzato da passaggi rientranti in ciò che spesso viene definito over processing. Ciò al fine di valutare se l’applicazione di quest’ultimi al dato possa portare reali benefici nella visualizzazione del target d’interesse. Il primo processing flow prevede dunque quei passaggi comuni nell’elaborazione dati GPR quali: filtraggio passa banda, recupero delle ampiezze e rimozione del background. Il secondo processing flow include gli steps appena citati arrichendo il tutto con: spectral whitening, deconvoluzione spiking, deconvoluzione omomorfa e filtraggio boxcar, passaggi questi spesso non applicati in ambiente georadar per la natura stessa dell’onda elettromagnetica. La fase in questione è stata chiaramente svolta con un’ottica critica per una valutazione dell’effettiva efficacia dei singoli passaggi e di come questi si riflettano nell’elaborazione e nella restituzione del dato. Dopo un’attenta comprensione dei parametri di costruzione, alle tre elaborazioni (monocanale + multicanale minima ed “avanzata”) è seguita la realizzazione di time slices, al fine di poter osservare le variazioni d’ampiezza al variare della profondità e di comprendere, se possibile, gli effettivi vantaggi e svantaggi in termini qualitativi (e di tempistica di lavoro) apportati dalle diverse sequenze d’elaborazione seguite. Un metro di paragone per le time slices è stato in particolare offerto dall’elaborazione eseguita direttamente in sito nell’immediato post acquisizione tramite software GREED. Si tratta comunque di un’elaborazione semplicistica (date anche le ridotte soluzioni offerte dal software) i cui risultati tendono ad offrire geometrie dallo stampo “ideale” il cui compito consiste esclusivamente nel fornire un punto di partenza per lo studio del volume indagato. L’ultima fase include infine l’analisi dei radargrammi, attraverso il quale si cerca di fornire una possibile origine alle riflessioni più evidenti e/o caratteristiche; un aiuto è stato qui fornito dal software il quale prevede la possibilità di effettuare incroci tra i profili e le time slices. L’esito dell’intera operazione può essere reputato più che positivo, l’indagine monocanale sembra infatti rilevare corpi riconducibili a strutture sepolte e ciò sembra essere confermato dall’indagine multicanale (capace per altro d’individuare ampiezze d’onda riflesse non riscontrate dal monocanale); malgrado l’area coinvolta da quest’ultima sia in realtà meno estesa dal settore investigato dal GPR monocanale, evidenti sono i targets comuni individuati. Tali oggetti sembrano dunque confermare l’ipotesi della modifica strutturale dell’abbazia nel corso nei secoli, la quale in passato doveva vantare un’estensione decisamente più ampia rispetto a quella oggi visibile. Inoltre l’applicazione di passaggi del processing non convenzionali al dato grezzo ha permesso di ottenere, al contrario di quanto talvolta accade (overprocessing), immagini migliori rispetto a quelle ottenute attraverso un’elaborazione base

Suitability and Eligibility of Phyllostachys pubescens (Moso Bamboo) Afforestation for GHG (Greenhouse Gases) Projects: Case Study in Central Italy

A case study concerning an experimental moso bamboo plantation (5 ha), located in central Italy, is presented. In order to evaluate CO2 capturing potential, a computational study was developed and applied to the bamboo field to predict and quantify the tons of CO2 equivalent annually sequestered, during a project range of 15 years. The computational model, based on allometric parameters and field density, was integrated with an accurate analysis of the geological, pedological and climatic scenario, and of the socio-economic context. The study aimed to correlate the growth and thickening trend of moso bamboo field, namely its CO2 capturing potential, with the geopedoclimatic context. This allowed to evaluate if the bamboo afforestation projects are capable to offset carbon dioxide emissions in the Italian context. The highest segregation power of the bamboo plantation equated 3,651.32 tCO2e ⋅ yr−1, segregated by the whole field in the 12th year (out of a total timeframe of 15 years). The study demonstrated the eligibility requirements for a GHG project and the suitability of moso bamboo farming finalized to carbon trading. Our findings represent a valid model to encourage the voluntary carbon market in Italy from afforestation with bamboo species

The cold chain and the COVID-19 pandemic: an unusual increase in histamine content in fish samples collected in Southern Italy during lockdown

Objectives We analysed 900 samples of fresh (250) and processed (650) fish products collected in Sicily (Southern Italy) in 2020 during the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) pandemic (hereafter: COVID-19). Materials and methods The samples were divided temporally based on five phases relating to the various restrictions imposed by the Italian government in this period. The validated method of ultra-high performance liquid chromatography (UHPLC) combined with a diode array detector (DAD) was then employed for the analysis. Results The samples collected during the Phase I lockdown period and after it had ended (Phase II) revealed significant increases in the mean histamine levels: 41.89±87.58 mg/kg -1 and 24.91±76.76 mg/kg -1, respectively. The 11 (1.3% of the total) fresh fish samples that were identified as being non-compliant with EC Reg. 2073/2005 were only found during these two periods. All the processed samples were always compliant. The histamine values decreased as the restrictions eased, achieving a mean value of 11.16±9.3 mgkg -1 (Phase III). Conclusions There was an increase in the incidence of fish samples that were non-compliant with EC Reg. 2073/2005 compared to previous surveillance data. These results provide a first report on the effect of lockdown measures on food safety and the cold chain. Our findings must cause food safety operators to intensify their controls over fresh fish products in such periods to safeguard consumer health. Further studies are required to evaluate whether the same trend would be observed with other food contaminants

Unraveling pathophysiology of Takotsubo syndrome. the emerging role of the oxidative stress's systemic status

Takotsubo Syndrome (TTS) is usually triggered by emotional or physical stressors, thus suggesting that an increased sympathetic activity, leading to myocardial perfusion abnormalities and ventricular dysfunction, plays a major pathogenetic role. However, it remains to be elucidated why severe emotional and physical stress might trigger TTS in certain individuals but not others. Clinical research has been focused mainly on mechanisms underlying the activation of the sympathetic nervous system and the occurrence of myocardial ischemia in TTS. However, scientific evidence shows that additional factors might play a pathophysiologic role in the condition's occurrence. In this regard, a significant contribution arrived from metabolomics studies that followed the systemic response to TTS. Specifically, preliminary data clearly show that there is an interplay between inflammation, genetics, and oxidative status which might explain susceptibility to the condition. This review aims to sum up the established pathogenetic factors underlying TTS and to appraise emerging mechanisms, with particular emphasis on oxidative status, which might better explain susceptibility to the condition

Water and lysozyme: Some results from the bending and stretching vibrational modes

The dynamic or glass transition in biomolecules is important to their functioning. Also essential is the transition between the protein native state and the unfolding process. To better understand these transitions, we use Fourier transform infrared spectroscopy to study the vibrational bending and stretching modes of hydrated lysozymes across a wide temperature range. We find that these transitions are triggered by the strong hydrogen bond coupling between the protein and hydration water. More precisely, we demonstrate that in both cases the water properties dominate the evolution of the system. We find that two characteristic temperatures are relevant: in the supercooled regime of confined water, the fragile-to-strong dynamic transition occurs at T[subscript L], and in the stable liquid phase, T* ≈ 315 ± 5 K characterizes the behavior of both isothermal compressibility K[subscript T] (T,P) and the coefficient of thermal expansion a[subscript P] (T,P)

Circulating Levels of Proprotein Convertase Subtilisin/Kexin Type 9 and Arterial Stiffness in a Large Population Sample: Data From the Brisighella Heart Study

Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9) circulating levels are significantly associated with an increased risk of cardiovascular events. This study aimed to evaluate the relationship between circulating levels of PCSK9 and arterial stiffness, an early instrumental biomarker of cardiovascular disease risk, in a large sample of overall healthy participants

Elastic characterization of nanometer-thick polymeric film for astrophysics application with an experimental-numerical method

The x-ray detectors on board astrophysics space missions require optical blocking filters that are highly transparent to x-rays. The filter design typically consists of a polymeric film that is a few tens of nanometers thick coated with aluminium. Due to the large size of the filter membrane (from a few tens to a few hundred square centimeters) and the extreme aspect ratio, together with severe loading conditions during launch and different stoichiometries of the polymer that could change its mechanical properties, a characterization study of the employed material is needed. The plane strain bulge test is a well-accepted methodology for the mechanical testing of structures that are less than a micrometer thick, and especially for freestanding membranes. Unfortunately, testing such ultra-thin films is not a simple task due to residual stress and experimental uncertainty at very low pressure. In this work, the elastic properties of an extremely thin (between 45 and 415 nm) membrane made of bare polyimide and coated with aluminium were derived through adopting a combined experimental-numerical methodology based on the bulge test and numerical simulations

Histamine in Fish Products Randomly Collected in Southern Italy: A 6-Year Study.

In total, 4,615 fresh and processed fish samples collected from 2010 to 2015 were analyzed for histamine by ultrahigh-performance liquid chromatography with diode array detection. Histamine levels were detected in 352 (7.6%) samples, with a maximum of 4,110 mg kg-1 and mean values of 908.9 ± 1,226.79 and 344.01 ± 451.18 mg kg-1 for fresh and processed fish samples, respectively. No histamine levels were found in canned tuna and smoked fish samples in contrast to most of the data reported in the literature. A low percentage (2.79%) of noncompliant samples was found. The highest mean values were found during 2011 and 2015 for fresh and processed fish samples, respectively, showing a significant (P < 0.05) difference between the sampling years. The histamine contents found in fresh fish samples were significantly higher (P < 0.05) than those of processed samples. Most of the positive samples came from street vendors, suggesting the need to improve inspection measures in these commercial categories to ensure fish product safety

Statistical modeling of monthly rainfall variability in Soummam watershed of Algeria, between 1967 and 2018

AbstractThe monthly precipitations obtained during 51 years of measurement in 24 stations of Soummam watershed in Algeria were analyzed to describe rainfall trends and aridity state of the area using statistical modeling. The choice of distribution laws was justified by comparing fitting results of different distributions laws used in literature reviews. Hence, the p values proved that Generalized Extreme Value, Weibull (3) and Logistic the distribution law are more adequate to analyze rainfall frequencies in different part of the watershed. The diagnostic given by Q‐Q plot, P‐P plot and survival regression curve showed the period of wetness and dryness in the northeastern and the southwestern part of the watershed, respectively. Moreover, the study given by the De Martonne index explains the consequences of climate change by a new form of aridity in the watershed between 1994 and 2018.Recommendations for Resource Managers The annual rainfall of Soummam watershed has a moderate and irregular rainfall distribution between 1967 and 2018. Using distribution function on monthly rainfall in each bioclimatic floor to analyze the trend of rainfall frequency gives a spatio‐temporal description of climate in the area. Fitting by Kolmogorov‐Smirnov test allows us to choose generalized extreme value, Weibull (3) and Logistic for modeling monthly rainfall variability in each part of the watershed. The diagnostic obtained by P‐P plot, Q‐Q plot and survival regression curve proved a change of aridity in the northeastern and southwestern part of the watershed between 1994 and 2018