Actions on the conservation of the historical and archaeological heritage of Sicily using non-invasive geophysical exploration methods: Construction of a technical database website platform [Azioni per la conservazione del patrimonio storico e archeologico della Sicilia mediante l’utilizzo di metodi di esplorazione geofisica di tipo non invasivo: Costruzione di un database tecnico per la realizzazione in una piattaforma web]

In recent decades, the preservation, conservation and sustainable use of historical, cultural, archaeological and environmental heritage have gained increasing relevance within the scientific and cultural fields; particularly in countries such as Italy, and specifically Sicily, which are characterized by rich historical legacies and complex environmental settings. Sicily, due to its geodynamic position in the Mediterranean Sea and its intricate geological evolution, it is subject to a wide range of natural hazards including seismic, volcanic, hydrogeological, and environmental risks that pose serious threats to both local communities and the island’s extensive cultural heritage. This PhD thesis aims to approach these challenges by developing a pilot technical database designed to support the planning of conservation and restoration actions in Sicilian Cultural Heritage. In the initial phase of the research, selected monumental structures, such as the Bell Tower of the Messina Cathedral and the Cathedral of San Giorgio in Ragusa Ibla, or archaeological sites including the Valley of the Temples in Agrigento and the Archaeological Area of Akrai, they were investigated through non-invasive geophysical surveys. These investigations aimed to characterize both the dynamic properties of the structures and the geophysical conditions of the subsurface. Data sheets containing the general historical context and the geophysical and structural parameters obtained were prepared for each site. The dissertation is structured in three main sections. The first part presents a detailed overview of Sicilian architectural styles shaped by successive dominations and a comprehensive description of the fourteen major archaeological parks. It also includes a geological framework of the region, with particular attention to the seismic and volcanic hazards and their historical impact on the territory and its cultural heritage. The second part is devoted to the main geophysical methodologies, explaining their physical principles, methods of application and the type of recoverable parameters. It also presents the results of field campaigns conducted in selected case studies, including three archaeological areas and two monumental structures. The final section describes the creation of the technical database and associated web platform (www.agiscah-sicily.com). This tool integrates historical, architectural, geological, and technical data related to cultural and archaeological properties and provides GIS-based visualization tools to support multi-parametric analyses. The database is designed to be expandable, allowing public authorities, research institutions, companies and professionals to contribute technical data from future surveys, thus facilitating a collaborative and evolving resource. The proposed tool is a fundamental step toward creating a comprehensive, technically detailed and publicly accessible platform that can support strategic planning of conservation actions and promote sustainable management of Sicily's cultural heritage in the context of increasing environmental risk and anthropogenic actions.

Negli ultimi decenni, la tutela, la conservazione e la valorizzazione sostenibile del patrimonio storico, culturale, archeologico e ambientale hanno assunto un'importanza crescente nei campi scientifico e culturale, in particolare in Paesi come l’Italia e in modo specifico la Sicilia, caratterizzati da un ricco patrimonio storico e da una complessa configurazione ambientale. Quest’ultima, infatti, a causa della sua posizione geodinamica nel Mediterraneo e della sua articolata evoluzione geologica, è soggetta a un'ampia varietà di rischi naturali, sismici, vulcanici, idrogeologici e ambientali, i quali rappresentano una seria minaccia sia per le comunità locali che per il vasto patrimonio culturale presente sul territorio. La presente tesi di dottorato intende affrontare tali criticità mediante lo sviluppo di un database tecnico pilota, concepito per supportare la pianificazione di interventi di conservazione, restauro, valorizzazione e successiva fruizione del patrimonio culturale siciliano. Nella fase iniziale del lavoro, sono stati selezionati alcuni beni monumentali come il Campanile del Duomo di Messina e la Cattedrale di San Giorgio a Ragusa Ibla e siti archeologici, tra cui il Parco Archeologico della Valle dei Templi di Agrigento e l’Area Archeologica di Akrai, nei quali sono state condotte indagini geofisiche non invasive, finalizzate alla caratterizzazione sia delle proprietà dinamiche delle strutture, sia delle condizioni geofisiche del sottosuolo. Per ciascun sito è stata redatta una scheda tecnica contenente il contesto storico generale e i parametri strutturali e geofisici ottenuti. La tesi è articolata in tre sezioni principali. La prima parte offre una panoramica dettagliata degli stili architettonici siciliani, influenzati dalle numerose dominazioni storiche e una descrizione completa dei quattordici parchi archeologici regionali. Viene inoltre fornito un inquadramento geologico del territorio siciliano, con particolare attenzione ai rischi sismici e vulcanici e al loro impatto storico sul territorio e sul patrimonio culturale. La seconda parte è dedicata alle principali metodologie geofisiche, illustrandone i principi fisici, le modalità di applicazione e i parametri ottenibili. Vengono inoltre presentati i risultati delle campagne di indagine svolte sui casi studio selezionati, che comprendono tre aree archeologiche e due beni monumentali. La parte finale della tesi è dedicata alla realizzazione del database tecnico e alla relativa piattaforma web (www.agiscah-sicily.com). Tale piattaforma integra dati storici, architettonici, geologici e tecnici relativi ai beni culturali e archeologici, e include strumenti di visualizzazione GIS per supportare analisi multiparametriche. Il database è progettato per essere espandibile, consentendo a enti pubblici, istituti di ricerca, aziende e professionisti di contribuire con dati tecnici provenienti da indagini future, favorendo così una risorsa collaborativa e in continua evoluzione.