Cognome Nome Affiliazione Ruolo
Barchi Massimiliano Rinaldo University of Perugia, Department of Physics and Geology Professore, Coordinatore della Scuola di Dottorato
Baldanza Angela University of Perugia, Department of Physics and Geology Ricercatore
Balic-Zunic Tonci University of Copenaghen, Section of Geology Professore
Bennett Richard Anthony University of Arizona, Department of Geosciences Professore
Cardellini Carlo University of Perugia, Department of Physics and Geology Professore
Caricchi Luca Université de Genève Professore
Cencetti Corrado University of Perugia, Department of Physics and Geology Professore
Cherin Marco University of Perugia, Department of Physics and Geology Ricercatore, gruppo di Coordinamento della Scuola di Dottorato
Chiodini Giovanni Istituto Nazionale Geofisica e Vulcanologia Professore
Cirilli Simonetta University of Perugia, Department of Physics and Geology Professore
Comodi Paola University of Perugia, Department of Physics and Geology Professore
De Paola Nicola University of Durham Professore
Di Matteo Lucio University of Perugia, Department of Physics and Geology Professore
Frondini Francesco University of Perugia, Department of Physics and Geology Professore
Koyi Hemin Uppsala University Professore
Kueppers Ulrich Ludwig- Maximilians University, Munchen Professore
Martini Rossana Université de Genève Professore
Melelli Laura University of Perugia, Department of Physics and Geology Ricercatore, gruppo di Coordinamento della Scuola di Dottorato
Mondini Alessandro Consiglio Nazionale delle Ricerche Professore
Pauselli Cristina University of Perugia, Department of Physics and Geology Ricercatore
Perugini Diego University of Perugia, Department of Physics and Geology Professore
Petrelli Maurizio University of Perugia, Department of Physics and Geology Ricercatore, gruppo di Coordinamento della Scuola di Dottorato
Porreca Massimiliano University of Perugia, Department of Physics and Geology Researcher
Rettori Roberto University of Perugia, Department of Physics and Geology Professore
Robertson Peter Queen's University Belfast Professore
Rooney David Queen's University Belfast Professore

38° Ciclo

Giulia FISAULI

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Title: Tephra characterization from different natural archives for the study of the impacts of explosive eruptions and past atmospheric circulation paths

Description: The PhD project is focused on the study and characterization of tephra (i.e. unconsolidated clastic material produced by a volcanic eruption) from different geological records, such as ice cores and marine sediments, for the study of the impact of explosive eruptions.

By analyzing and characterizing the tephra and their dispersion it will be possible to obtain important volcanological information such as the age, the volcanic source, the chemical evolution of the magma, the eruptive dynamics and the intensity and magnitude of the eruptions. Tephra also provide time-stratigraphic constraints both for geological and environmental events useful both for paleoclimatic and paleoenvironmental reconstructions. In addition, studying the tephra dispersion will provide important information on the study of past atmospheric circulation paths.

I’ll carry out geochemical analyses both for major and trace elements (EPMA and LA-ICP-MS respectively) and 40Ar/39Ar dating techniques.

Elia PANDOLFI BALBI

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Titolo: Reuse of industrial and domestic waste in the construction of road pavements
Descrizione: Recent international commitments are promoting the use of renewable energy sources to making possible the recycle of waste and to reducing use of fossil fuels for lower carbon dioxide emissions. Following these aims biomass-fueled thermal power plants should be increase, generating many waste of ashes need to be recycled. My project is to develop of strategies to reuse industrial and domestic biomass ashes waste in road building as stabilizing agents and filler. My phd will be founded half by Pavi company which is performer of pavements roads. The project will be followed by the collaboration between the Physics and Geology Department, where I will carry out chemical-mineralogical analysis, to check the formations of cement compounds within treated lands, and Pavi Company, where I will perform structural engineering analysis to verify the improvements of geotechnical properties within treated lands provided by the company. Additional analyses will be carried out at Viaria laboratory, Civil and Environmental Engineering Department, and dedicated to the characterization of materials used in road pavements. This way the chemical-physical processes occurring with the addition of biomass wastes, in the different layers of road pavements will be

Elpiniki Maria PARPAROUSI

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Research Gate: https://www.researchgate.net/profile/Elpiniki-Parparousi-2

Project title: Research and conservation strategies for the paleontological heritage: case studies from Umbria

Abstract: Umbria represents an area of extreme interest for paleontological studies, especially with regard to marine and continental vertebrates of the Pliocene and Pleistocene (last 3 million years approximately). In spite of the great abundance of fossils, also of international scientific importance, the study of some collections is still at a preliminary stage. At the same time, the problem of the conservation of this important heritage has never been addressed, especially considering the multifaceted range of taphonomic contexts from which the fossils come. Through the identification of case studies from heterogeneous stratigraphic and taphonomic contexts, this project aims to provide on the one hand unpublished scientific data fundamental to the knowledge of the Umbrian paleontological heritage, on the other crucial information for its conservation, which can also be exported for other collections in Italy and abroad.

 

Haidra SALEH

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Project title: Assessing large scale ecological responses to climatic change of Central Mediterranean area in the last 2000 years.

Project Description: This project will investigate the ecological dynamics across Central Mediterranean area in the last 2000 years. The semi-enclosed configuration of the Mediterranean Sea makes this a vulnerable region to modern, and also to past climate changes. Archaeological and historic studies and paleoclimatic data make this area a perfect case study to investigate the potential influence of climate on civilisations. The focus will consist in the reconstruction of paleo-floral dynamics. This approach will enable relationships within and between ecosystems, as well as periods of stability and periods of change. The method will mainly consist in the traditional – to reconstruct the vegetational paleo-community - and chemical palynology - to reconstruct past solar irradiance, specifically ultraviolet radiation at the local, habitat scale. Stable isotope analysis of C and O will establish the precipitation regime, the atmospheric CO2 concentration as well as nutrient supply and ecosystem productivity

37° Ciclo


Alessandra ARIANO

Alessandra ARIANO

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Progetto di studio per il PhD:
Titolo: Geochemical-environmental monitoring of soil gases and gases dissolved in groundwater

The research, in collaboration with Thearen srl, consists in testing a network of mobile sensors for monitoring the concentration and fluxes of gases from soil ad natural waters. The analysis will be done on Greenhouse gases such as carbon dioxide and methane and also on indirect greenhouse gases with high global warming potential including volatile organic compounds (VOC). We will use low energy consumption sensors for the concentration of CO2 and CH4 and also the new accumulation chamber under developement in Thearen srl for the fluxes of CO2, CH4 and VOC. The research has three main phases of which the first is a. choice and testing of sensors and the accumulation chambers, b. monitoring network design, geostatistical and machine learning software developement and c. to experiment the network in different geological-environmental contexts. The geological-environmental contexts could be anthropogenic contexts like potentially contaminated sites, landfills and clean-up areas or natural contexts like large-degassing processes areas like geothermal, volcanic and seismic regions.

 

Alessandro SABATINI

Alessandro SABATINI

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Progetto di studio per il PhD:
Titolo: Mapping the thermophysical properties of Appennines rocks: implications for the geothermal potential

Descrizione: Nonostante l'esistenza di un elevato numero di misure del flusso di calore nel mondo, l'andamento della temperatura all'interno della Terra è molto incerto. Con questo progetto mi propongo di effettuare un'ampia raccolta di campioni sulla quale condurre misure di proprietà termofisiche quali conducibilità termica, diffusività termica, capacità termica specifica, densità, porosità e composizione mineralogica, con lo scopo di mappare la conducibilità termica dei campioni analizzati e ricavare delle relazioni teoriche tra le proprietà, che possano essere applicate anche per rocce presenti in altri parti del mondo. Tutto ciò potrebbe avere implicazioni sulla stima del potenziale geotermico delle aree di studio.

 

Martina BURNELLI

Martina BURNELLI

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Progetto di studio per il PhD:
Titolo: TERRA - geodiversiTy and biodivERsity in uRban Areas

Descrizione: The current Climate Emergency calls for political actions and research aimed at building a more sustainable future for all. As stated by the World Urbanization Prospects of 2018 (ONU), within the 2050 the urban areas will host more than the 70% of population. Thus, the need for more sustainable cities is a really urgent issue too. Hence, In my PhD project I would like to define a new quantitative and scale-independent model of geomorphodiversity (GM), as a starting point for the life support on Earth and as and index of the geomorphological variety in urban areas. The analysis of the correlation between the GM index and the biodiversity index will create a potential new indicator for the safeguard of green spaces in the city. This indicator will be then tested in three different urban context. A final step will foreseen a larger map analysis in Italy through the use of the geomorphodiversity index. All the PhD project will be carried out with the collaboration of many researchers and Institute: the CNR IRPI of Perugia, the Department of Physics and Geology and the Department of Agricultural, Food and Environmental Sciences of Unipg , the University of Lousanne and the Sapienza University in Rome.

 

Marco URBANI

Martina BURNELLI

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Progetto di studio per il PhD:
Titolo: CO2 Capture & Storage (CCS): Structurally controlled reservoirs

Descrizione: Geological storage of carbon dioxide (CO2) represents an immediately (and realistic) applicable technology to reduce greenhouse-gas emissions responsible of global warming. In this context, even structurally controlled reservoirs can be deployed to achieve the goal of contrasting the climate change. The aims of this project are to obtain a structural characterization for the components (reservoir and caprock) of a CO2 storage site, to have a site characterization for geological storage of CO2 by studying representative areas and to define the variations of stress and strain in the rocks subjected to injection of CO2.

 

Sofia ORTENZI

Sofia ORTENZI

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Progetto di studio per il PhD:
Titolo: Analysis of infiltration and runoff processes in small hill basins: from laboratory to site scale

Descrizione: The project intends to analyse both at laboratory and site scale, the problem of runoff and its consequences (e.g. runoff, soil loss, etc.). The research aims to develop a procedure for defining runoff activation thresholds on slopes with medium-low permeability. An integrated approach of ground-based data with satellite observations (rainfall and soil moisture data) will be used to optimise the analysis and reduce the cost and time of data acquisition.

Pubblicazioni

1. Di Matteo et al., 2021. Processes in the Unsaturated Zone by Reliable Soil Water Content Estimation: Indications for Soil Water Management from a Sandy Soil Experimental Field in Central Italy. Sustainability 2021, 13, 227. https://doi.org/10.3390/su13010227

 

Fabio SILVANI

Fabio SILVANI

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Progetto di studio per il PhD:
Titolo: Geomorphological evidence of active tectonics and relationships with Quaternary deformation from case studies in central Italy

Descrizione: This PhD project focuses on geological mapping and the morphotectonic study of post orogenetic intermountain basins of central Italy. The goal is to propose a morphotectonic evolution of the area by analysing the geomorphological evidences (landscape evolution and drainage network) and the Quaternary continental deposits in the context of recent and active tectonics. The project is funded by the CARG project (Geological and geomatic CARtography), with the collaboration of ISPRA and the Umbria Region.

Pubblicazioni

1.Silvani, F. (2021). The key role of anthropic underground cavities in the urban geology: the Etruscan Well in Perugia's upper town (Umbria, central Italy). Atti del 90° Congresso della Società Geologica Italiana. 14-16 Settembre 2021. Trieste. https://doi.org/10.3301/ABSGI.2021.03
2.Melelli L., Silvani F., Ercoli M., Pauselli C., Tosi G., & Radicioni F. (2021). Urban Geology for the Enhancement of the Hypogean Geosites: the Perugia Underground (Central Italy). Geoheritage, 13(1), 1-20. https://doi.org/10.1007/s12371-021-00545-z
3.Ercoli M., Melelli L., Pauselli C., Silvani F. (2019). Geophysics and Geomorphology for archaeo-geosites in urban area: the Etruscan Well in Perugia (Umbria, central Italy). Atti del 38° Convegno GNGTS - Gruppo Nazionale di Geofisica della Terra Solida. 12-14 Novembre 2019. ISBN: 978-88-940442-9-4.

 

Martina OCCHIPINTI

Fabio SILVANI

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Progetto di studio per il PhD:
Titolo: Multispectral data analysis for detection of environmental effects induced by large earthquakes

Descrizione: Large earthquakes produce important effects on the natural and anthropic environment which can last for several years or decades. These earthquakes are able to perturb the environment in terms of important ground deformation, hydrologic crises and dangerous landslides. The monitoring of these effects is a challenging task that is impossible to carry out only with field observations. For this reason, a wide remote sensing observation repeated during time allows us to have an integrated view of the environmental evolution after large magnitude earthquakes. The aim of this PhD project is to develop an automatic remote sensing technique for detecting the temporal evolution of physical parameters at the surface (e.g., displacement, temperature, humidity) before and after a large earthquake. To this aim, multispectral data from satellites of the Copernicus Program will be used. The ultimate goal is to mitigate the hazard associated with the environmental effects induced by large earthquakes. The case study will be the 2016 central Italy earthquake, where a large amount of data is available. The industrial partner is the “Eagleprojects” company, which is specialized in remote sensing and big data analysis.

 

Monica Agreda LOPEZ

Monica Agreda LOPEZ

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Progetto di studio per il PhD:
Titolo: Data Driven Approach to investigate pre-eruptive magma storage conditions and trigger mechanisms of volcanic eruptions

Descrizione: During this PhD project we aim to improve the estimate of P-T conditions of volcanic plumbing systems and magma dynamics by modeling compositional variations in melts and crystals using machine learning algorithms. We also aim to define the evolution of crystal-melt partitioning and modeling the diffusion of chemical elements along with 1D profiles and 2D maps for determining the time elapsed between magma refilling and eruption by modelling their temporal evolution.

 

Luca PASQUALONE

Luca PASQUALONE

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Progetto di studio per il PhD:
Titolo: Depositional evolution of a space-time migrating foredeep through a multidisciplinary/multiscale approach: an example from the Marnoso-Arenacea basin (Northern Apennines, Italy)

Descrizione: In the Umbria pre-Apennines a comprehensive and updated synthesis of the depositional architecture and the structural setting of the Miocene foredeep succession is still lacking. Also the deformation times have been only roughly defined, except for some limited sectors. Another important but underdeveloped issue regards the values of sedimentation ratios over time and under the influence of the emplacement of the Tuscan-Ligurian allochthon and the activity of possible syn-sedimentary normal faults active in the foreland. Defining the relationships between the different tectono-stratigraphic units, and integrating them with literature biostratigraphic data, will allow to constrain the sedimentary evolution, the physiography of the basin and the timing of the deformations. Further aims of this work are to provide constraints to the burial history of the Miocene foredeep. The final synthesis of the project will be an attempt to apply methods of basin-analysis to the entire Marnoso-Arenacea foredeep. This objective will be pursued through a multidisciplinary approach, integrating field mapping, detailed stratigraphic and structural analysis, and the interpretation of any available seismic reflection line that crosses the study area also aided by three-dimensional modeling techniques.

 

36° Ciclo


Matteo BISOLFATI

BISOLFATI Matteo square

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Progetto di studio per il PhD:
Titolo: Constraining the geochemical composition of lavas erupted on extraterrestrial planets by spectral analysis of experimental samples. (Petrology, Planetary Geology)

Descrizione: Questo progetto di dottorato, in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), si svilupperà attraverso l'analisi delle risposte spettrali nel range dell’infrarosso di superfici planetarie, mediante la comparazione delle suddette risposte spettrali, ottenute durante varie missioni spaziali, con dati spettrali ottenuti in laboratorio e presenti in diversi database. Queste informazioni verranno integrate con Modelli di Elevazione Digitale (DEM), dei quali verranno analizzate le proprietà frattali. In tal modo, l'obiettivo finale del progetto è l'estrapolazione di informazioni geochimiche, geometriche e geomorfologiche di ambienti planetari.

Pubblicazioni

1. Pisello et al., 2019. Retrieving magma composition from TIR spectra: implications for terrestrial planets investigations. Scientific Reports, doi: 10.1038/s41598-019-51543-9  

 

Maria Chiara CACIOLLI

foto caciolli

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Progetto di studio per il PhD:
Titolo: Integrazione di metodi geologici e geofisici per la caratterizzazione di sito in contesti come quelli dei bacini appenninici intermontani.

Descrizione: Lo scopo è quello di testare una metodologia che indaghi, con tecniche indirette, il sottosuolo: la sua ricostruzione con l’individuazione delle successioni stratigrafiche e la loro geometria è fondamentale agli scopi della risposta sismica di sito.

Pubblicazioni

1. Mancini M., Stigliano F., Moscatelli M., Caciolli M.C., Fortunato C., Giallini S., Pennica F., Sirianni P. Caratterizzazione geologica dei terreni di copertura per la valutazione dei geohazard  (2020) IGAG DAYS, Roma 2020

2. Gaudiosi I., Caciolli M.C., Fortunato C., Giallini S., Polpetta F., Razzano R., Sirianni P., Simionato M., Tarquini E. Il contributo degli effetti di sito alla stima della pericolosità sismica: best practices e prospettive future (2020) IGAG DAYS, Roma 2020

3. Alleanza G.A., d’Onofrio A., Gargiulo F., Silvestri F., Mancini M., Gaudiosi I., Caciolli M., Cavuoto G., Di Fiore V., Milana G., Vassallo M. (2020) Valutazione della risposta sismica locale di alcune aree dell’Isola di Ischia per la pianificazione di interventi di mitigazione del Rischio Sismico. XXVII CNG

4. M. Mancini,I. Gaudiosi,M.C. Caciolli, G. Cavuoto, V. Di Fiore, G. Milana, M. Vassallo, F. Silvestri, A. d’Onofrio, G. A. Alleanza, P. Pompa, M. Coltella, G. Cosentino, A. Pietrosante, E. Tarquini (2019) Assessment of site effects in volcanic areas: results from Seismic Microzonation studies in the Island of Ischia (Naples, Italy). GNGTS, Roma, 2019. pp 1-3

Nicola Mitillo

MITILLO Nicola square

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Linkedin: https://www.linkedin.com/in/nicola-mitillo-32192a178

Progetto di studio per il PhD:

Titolo: Characterization of CO2 Geological Reservoir Storage

Descrizione: La maggior parte dei reservoir carbonatici sono stati utilizzati per l’estrazione di idrocarburi per le loro favorevoli caratteristiche come porosità e permeabilità, ma solo recentemente i ricercatori hanno compreso il potenziale di queste formazioni come strumenti per contrastare i cambiamenti climatici. Da questo punto di vista i reservoir carbonatici, noti per essere chimicamente molto reattivi una volta entrati in contatto con la CO2, sono stati scarsamente studiati. Per questo motivo, l'obiettivo del dottorato di ricerca sarà quello di comprendere appieno il comportamento e l'interazione tra la CO2 iniettata e la roccia ospitante dal punto di vista petrofisico, mineralogico e geochimico.

Pubblicazioni

1. Zucchini A. et al, 2019. The influence of the dolomitization process on texture and porosity of carbonates. Congresso congiunto SIMP-SGI SOGEI – Il tempo del pianeta Terra e il tempo dell'uomo: Le geoscienze fra passato e futuro (Parma, Italia) 

Lisa RICCI

RICCI Lisa square

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Progetto di studio per il PhD:
Titolo: Tectonic and volcanic Earth degassing along the European Cenozoic Rift System (ECRIS): Origin of the fluids and quantification of the process.

Descrizione: Il mio attuale progetto è incentrato sullo studio del degassamento terrestre lungo il rift passivo denominato European Cenozoic Rift System (ECRIS). Il progetto ha come obiettivi la stima quantitativa del flusso di CO2 e lo studio della composizione chimica ed isotopica dei fluidi rilasciati in superficie lungo il sistema ECRIS. La quantificazione della CO2 totale immessa in atmosfera dalle aree di rift è essenziale per la corretta definizione dell’attuale degassamento terrestre globale.

Pubblicazioni

1. Mancini et al., 2020. Geogenic CO2 flux calculations from the Late Pleistocene Tivoli travertines (Acque Albule Basin, Tivoli, Central Italy). DOI: 10.3301/IJG.2020.10

2. Ricci et al., 2018. Oxygen isotopic analysis of Mineo (Sicily, Italy) pallasite. Plinius, doi: 10.19276/plinius.2018.03016

3. Ricci et al., 2017. Oxygen isotopic analysis of Mineo (Sicily, Italy) pallasite. Geoscience: a tool in a changing world. Abstract book. Congresso SIMP-SGI-SOGEI-AIV 2017, doi: 10.3301/ABSGI/2017.01

The fields of Physics and Geology share several methodologies and research themes, such as the application of physical, numerical, experimental, and computer technology methods. Particularly relevant are the studies on the cosmic radiation and astroparticles, nuclear and elementary particle physics, the properties of condensed matter, cosmochemistry and geochemistry of the solar system bodies, the nuclear dating of meteorites and rocks, tectonics and geodynamics, the exploration of mineral and hydrocarbon resources, and the dynamics of earthquakes, landslides, and volcanic eruptions. The interdisciplinary teaching and research training approach is aimed at forming specialists with an outstanding scientific profile, who are able to develop their future career in both basic and applied research and the industry. Agreements with foreign high level Universities (such as the Niels Bohr Institute in Copenaghen) have been signed to insure the possibility of co-tutorship of the PhD Thesis and of achieving the title of Doctor Europaeus.

The integration between physical and geological disciplines occurs through the development of two interacting curricula: Physics and Geology.

The curriculum in Physics includes theoretical and experimental research carried out in collaboration with international organizations, such as CERN, ESA, ESO and NASA. It focuses on fundamental interactions, particle and astroparticle physics, and nuclear interactions. Moreover, the curriculum comprises education and research training in condensed matter and solid state physics, as well as in biophysics and nanoscience research, also in collaboration with international facilities such as Elettra, ILL and ESS.

The curriculum in Geology includes field and experimental research on the main constituents of the earth (minerals, rocks, fossils), on the magmatic, geomorphologic, sedimentologic and tectonic processes.  Moreover, it includes research training aimed at localizing and exploiting geologic resources such as geomaterials, water and hydrocarbon resources. Specific lines of research are developed in the context of engineering geology, hydrogeological, seismological, and volcanic risks.

A list of present and past specific research topics can be found in the section devoted to PhD Students.

Here you will find a collection of photos relative to the celebration of the PhD Honoris Causa to John Sandercock: https://www.dropbox.com/sh/ylob0mf4o6um71o/AABNaEYBoFC_XDjJ1OblNJBTa?dl=0

Coordinator of the PhD Program and Responsible for the Curriculum in Physics

Prof Giovanni Carlotti 

tel.:  [+39] 075 585 2767

e-mail: giovanni.carlotti(at)unipg.it

Vice-Coordinator and Responsible for the Curriculum in Geology

Prof Diego Perugini 

tel.: [+39] 075 585 2608

e-mail: diego.perugini(at)unipg.it

AA2021-2022

Seminari

Thu 27 Jan (4:30 pm)
Giorgio Basilici (Universidade Estadual de Campinas)
Variations from dry to aquic conditions in vertisols: a late Paleocene climate change (Esplugafreda Formation, eastern Pyrenees, Spain)

Thu 03 Feb (4:30 pm)
Alex Sendrós (Universitat de Barcelona)
Hydrogeophysical characterization of the Critical Zone using ERT (Electrical resistivity tomography)

Thu 10 Feb (4:30 pm)
Giorgio Minelli (Università degli Studi di Perugia)
Hydrogen underground storage in salt

Thu 17 Feb (4:30 pm)
Marta Della Seta (Sapienza Università di Roma)
“Aging” and “Lifting” in the morphoevolution of tectonically active areas

Thu 24 Feb (4:30 pm)
Nicola De Paola (Durham University)
What controls the spectrum of slip behaviour of (laboratory) earthquakes?

Thu 03 Mar (4:30 pm)
Alessandro Di Michele (Università degli Studi di Perugia)
Nanomaterials for CO2 conversion and valorisation

Thu 10 Mar (4:30 pm)
Andrea Schito (University of Aberdeen)
Organic matter Thermal maturity and Raman spectroscopy. State of the art and new perspective

Scuole di Dottorato

Title: Ground Penetrating Radar in geosciences: principles and applications
ETCS and Scheduling: 16 h, 3 ECTS credits, mid May
Teachers: Dr. Maurizio Ercoli (University of Perugia)
Syllabus: The course will provide a theoretical introduction to the near-surface geophysical method known as GPR, with a particular focus on the geoscience applications, and will include practical activities (collection and analysis of experimental data).

Title: Environmental implications of integrated hydrogeological and geophysical studies of soils
ETCS and Scheduling: 6 h, 1 ECTS credits, end of April-beginning of May
Teachers: Prof. Lucio Di Matteo, Dr. Cristina Pauselli, Dr. Maurizio Ercoli (University of Perugia)
Syllabus: The course will provide theoretical and practical concepts for understanding different processes in soils having environmental implications (managing water consumption and soil erosion, surveying geothermal characteristics, etc.). Different methods will be illustrated, highlighting how the integration of applied geology and applied geophysics approaches can provide extensive and accurate information on different soil types.

Title: Introduction to Atmospheric Physics, Climate and COPERNICUS DATA STORE (CDS)
ETCS and Scheduling: 5 ECTS credits, 1-24 March 2022, Wed-Fri 15:00-17:00
Teachers: Dr. Paolina Bongioannini Cerlini (University of Perugia)
Syllabus:

Title: Machine learning for data analysis, and image classification in the Earth Sciences(CDS)
ETCS and Scheduling: 15 h, 3 ECTS credits, 27-28-29 April 2022
Teachers: Prof. Maurizio Petrelli (University of Perugia), Dr. Alessandro Mondini (CNR-IRPI)

Scuole

Title: Scuola Pialli 20200: Geothermics and Geothermal Energy
ETCS and Scheduling: 6 ETCS credits, June 2022

Title: School of Paleoanthropology
ETCS and Scheduling: 6 ECTS credits, Tentatively in June-July 2022

Title: International Short Course on Application of Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry to Earth Sciences
ETCS and Scheduling: 3 ECTS credits), 14-16 September 2022

Corsi Mutuati dalla scuole di Master (MsC) in Geologia dell'Università degli Studi di Perugia 

Titolo & MsC: Earth System Science, MsC in Geosciences for Risks and Environment
Management
Docente: Prof. Diego Perugini
6 ECTS credits, possibly in presence, first semester

Titolo & MsC: Mathematical methods for Geosciences, MsC in Geosciences for Risks and Environment Management
Docente: Dr. Maurizio Petrelli
6 ECTS credits, possibly in presence, first semester

Titolo & MsC: Environmental geochemistry, MsC in Geosciences for Risks and Environment Management
Docente: Prof. Francesco Frondini
6 ECTS credits, possibly in presence, second semester

AA2020-2021

Seminari

Gen 20, 17.00
Tonci Balic-Zunic (Department of Geosciences and Natural Resource Management, University of Copenhagen)
Diffraction, a basic method in Geosciences

Genn 27, 17.00
Massimiliano Alvioli (CNR-IRPI, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto di Ricerca per la Protezione Idrogeologica)
Optimization of geomorphological slope units

Feb 03, 17.00
Hemin A. Koyi (Department of Earth Sciences, University of Uppsala)
How safe is the “safe”; salt structures as repositories for radioactive waste disposal

Feb 10, 17.00 
Anne Pommier (UCSD-SIO, University of California San Diego, USA)
Experimental investigation of planetary interiors using electrical measurements 

Feb 17, 17.00 
Andrea Chiuri (ENEA, Italian National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development)
Analytical techniques for geological sites characterization

Feb 24, 17.00 - link al seminario https://bit.ly/3r1QMUP
Giovanni Chiodini (INGV, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione di Bologna)
Carbon dioxide Earth degassing, heat flux and earthquakes: the case of the Apennines

Mar 03, 17.00
Francesco Salese (CSIC-INTA, Centro de Astrobiologia, Madrid)
Sedimentary Mars

Scuole di Dottorato

Titolo: Inverse Problems in Geophysics
Prof. Rick Bennett Introduction to Atmospheric Physics and Climate
ETCS e pianificazione: 3 ECTS credits, Online, second semester

Titolo: Introduction to Atmospheric Physics and Climate
Dr. Paolina Bongioannini Cerlini
ETCS e pianificazione: 6 ECTS credits, possibly in presence, second semester

Titolo: Combining GIS, Machine Learning, and Remote Sensing: how the spatial analysis could improve your research
Dr. Laura Melelli, Dr. Alessandro Mondini, Dr. Maurizio Petrelli
ETCS e pianificazione: 3 ECTS credits, possibly in presence, second semester

Titolo: School in Structural Geology “G. Pialli”
ETCS and Scheduling: 6 ETCS credits, possibly in presence, second semester (tentatively in September)

Title: School of Paleoanthropology
ETCS and Scheduling: 6 ECTS credits, possibly in presence, second semester (tentatively in June)

Titolo: International Short Course on Application of Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry to Earth Sciences
ETCS and Scheduling: 3 ECTS credits), possibly in presence, 25-25 June 2021

Corsi Mutuati dalla scuole di Master (MsC) in Geologia dell'Università degli Studi di Perugia 

Titolo & MsC: Earth System Science, MsC in Geosciences for Risks and Environment
Management
Docente: Prof. Diego Perugini
6 ECTS credits, possibly in presence, first semester

Titolo & MsC: Mathematical methods for Geosciences, MsC in Geosciences for Risks and Environment Management
Docente: Dr. Maurizio Petrelli
6 ECTS credits, possibly in presence, first semester

Titolo & MsC: Environmental geochemistry, MsC in Geosciences for Risks and Environment Management
Docente: Prof. Francesco Frondini
6 ECTS credits, possibly in presence, second semester

 

Bando per il 38° Ciclo

Il bando è disponibile a questo link.

Aggiornamento del 01/08/2022: Esito la valutazione dei titoli dei candiodati al dottorato di Sstema Terra e Cambiamenti Globali per il Ciclo 38. ERRATA CORRIGE: Esito la valutazione dei titoli dei candiodati al dottorato di Sstema Terra e Cambiamenti Globali per il Ciclo 38

Aggiornamento del 08/08/2022: Esiti dei colloqui.

 

Possibili Temi di Interesse per il 38° Ciclo

Assessing large scale ecological responses to climatic change of Central Mediterranean area in the last 2000 years (Ricerca PNRR - DM 351)

Tutor: Prof.ssa Amalia Spina - Abstract: This project will investigate the ecological dynamics across Central Mediterranean area in the last 2000 years. The semi-enclosed configuration of the Mediterranean Sea makes this a vulnerable region to modern and also to past climate changes. Archaeological and historic studies and paleoclimatic data make this area a perfect case study to investigate the potential influence of climate on civilisations. The focus will consist in the reconstruction of paleofloral dynamics. This approach will enable relationships within and between ecosystems, as well as periods of stability and periods of change. The method will mainly consist in the traditional – to reconstruct the vegetational paleocomunity - and chemical palynology - to reconstruct past solar irradiance, specifically ultraviolet radiation at the local, habitat scale. Stable isotope analysis of C and O will establish the precipitation regime, the atmospheric CO2 concentration as well as nutrient supply and ecosystem productivity.

Strategie di ricerca e conservazione per il patrimonio paleontologico: casi studio dall’Umbria (Patrimonio culturale - DM 351)

Tutor: Prof. Marcho Cherin - Abstract: Umbria represents an area of extreme interest for paleontological studies, especially with regard to marine and continental vertebrates of the Pliocene and Pleistocene (last 3 million years approximately). In spite of the great abundance of fossils, also of international scientific importance, the study of some collections is still at a preliminary stage. At the same time, the problem of the conservation of this important heritage has never been addressed, especially considering the multifaceted range of taphonomic contexts from which the fossils come. Through the identification of case studies from heterogeneous stratigraphic and taphonomic contexts, this project aims to provide on the one hand unpublished scientific data fundamental to the knowledge of the Umbrian paleontological heritage, on the other crucial information for its conservation, which can also be exported for other collections in Italy and abroad.

Use of biomass ashes in the treatment of expansive clayey soils for sustainable pavement construction (PNRR, missione 4, componente 2 - DM 352)

Tutor: Prof.ssa Paola Comodi - Abstract: Clayey soils are often treated by adding lime/cement agents, to improve their physical/mechanical characteristics. Binders’ production is an energy-intensive process and emits significant amounts of greenhouse gases. Fly ashes generated from biomass combustion are intended to increase due to the push for renewable energy and different employs were suggested for their re-use in a circular economy perspective: in the cement industry, in agriculture, in soil stabilization. The PhD project will be devoted to study from the nano- to macro-scale the processes occurring substituting lime and concrete with different types of fly ashes to road foundation layers The chemical, mineralogical, geotechnical and microstructural properties of the treated materials along curing time will be followed, using several methodologies. The laboratory experiments will be completed with test on fields, thank with the collaboration with companies, partner of the project.

Multiscale geophysical characterisation of seismogenic structures in off-shore areas: case-studies from the Adriatic foreland

Tutor: Prof. Massimiliano Barchi - Abstract: This project is aimed at characterizing the seismogenic compressional structures of the Central Adriatic, which is considered a representative example of seismically active off-shore region. The Central Adriatic is the most seismically active part of the entire Adriatic Sea. In the last 30 years, three moderate-to-strong earthquake sequences hit the study area, here indicated as SE-Palagruza (1988, Ml 5.4), Jabuka (2003, Mw 5.4) and the NW-Palagruza (2021, Mw 5.2) sequences. The three earthquakes are thought to be associated to thrusts of the External Dinarides fold-and-thrust belt. We plan to use a multidisciplinary and multiscale approach, based on several different structural geology and geophysical methods and datasets, including previously unpublished data derived from active seismic surveys (from bathymetric and high-resolution sub-bottom profiles, to seismic reflection lines up to crustal scale transects), instrumental and historical seismicity. At the end of the project, we aim at a full characterization of the dimension, geometry, kinematics, segmentation, deformation rate, and stress state of the active seismogenic faults of the study area, which could release further moderate to strong earthquakes in the future.

CO2 mineralization and circular economy: the role of carbonates' crystal chemistry at ambient and non-ambient conditions

Tutor: Prof.ssa Azzurra Zucchini - Abstract: Ex-situ CO2 mineralization reactions (CMRs) are among the most efficient methodologies to store CO2 in newly formed carbonate minerals. Two main weaknesses still limit the CMRs efficiency: the chemical-physical stability of carbonates in different environments and the slow reaction kinetics. The PhD project will be devoted to fully characterize the mineral physics and crystal-chemical stability of carbonates from ambient up to HP – HT conditions, as influenced by cation disordering and chemical composition, to find out the most stable carbonate phases to be selected as products for CMRs towards an everlasting CO2 sequestration. Reaction kinetics will be tuned by varying the reagents’ receipt and the use of different additives, e.g., nano-materials, will be. The reagent’s receipt and experimental conditions will be optimized also by using waste materials among the reagents, increasing the value in terms of environmental sustainability and “circular economy”.

Tephra correlation and synchronization between different archives to provide volcanological constraints and track past atmospheric circulation paths

Tutor: Prof. Maurizio Petrelli - Abstract: Tephrochronology is the study of tephra, i.e., unconsolidated pyroclastic material produced by a volcanic eruption. Tephra belonging to different eruptions can be proficiently used as chrono-stratigraphic markers for the correlation and synchronization between different archives. Also, they can be used to track past atmospheric circulation paths. In addition, they may provide effective data for volcanological studies, including intensity and magnitude of eruptions, age, as well as their eruptive dynamics. The project aims at developing new methodologies of tephra fingerprinting and correlations based on the combined use of state-of-the-art analytical techniques (i.e., EPMA and LAICPMS) and innovative methods of data elaboration based on Machine Learning.

Cicli di dottorato attivi

  • 38° Ciclo: Triennio 2022-2025;
  • 37° Ciclo: Triennio 2021-2024;
  • 36° Ciclo: Triennio 2020-2023.

Verbali del Dottorato

| 15/12/2020 | 15/05/20201 |

Descrizione e obiettivi del corso

Il corso di dottorato in “Sistema Terra e Cambiamenti Globali”, di nuova istituzione, è focalizzato a formare specialisti con competenze innovative ed interdisciplinari, in grado di affrontare problematiche relative alle dinamiche terresti, allo sfruttamento delle risorse energetiche rinnovabili (e non) e dei geomateriali, nonché ai possibili reimpieghi di materie prime-seconde nell'ottica di un'economia circolare, alla mitigazione dei rischi geologici (sismico, vulcanico e idro-geomorfologico).
Inoltre, il corso di dottorato fornirà opportunità di formazione, sia in ambito nazionale che internazionale, sulle tematiche riguardanti il cambiamento climatico, le strategie di mitigazione dei rischi naturali e/o indotti, la domanda di risorse naturali e la sostenibilità ambientale.
L'attività del Corso e la sua offerta formativa poggiano innanzitutto sulla esperienza e la qualificazione dei membri del Collegio dei docenti, le cui ricerche hanno garantito costantemente l'attrazione di fondi competitivi sia di carattere nazionale (p.es. PRIN, PNRA) e internazionale (p.es. ITN, ERC); si gioveranno inoltre delle numerose collaborazioni, già in atto, con qualificate istituzioni accademiche e di ricerca a livello internazionale, nonché delle collaborazioni attivate con soggetti pubblici (p.es. INGV, CNR, ENEA, ARPA, etc..) e privati (p.es. ENI, ENEL, COLACEM, etc…).

Sbocchi occupazionali e professionali previsti

Il corso di dottorato in “Sistema Terra e Cambiamenti Globali” formerà esperti di elevato profilo tecnico-scientifico, in grado di inserirsi in diversi ambiti occupazionali pubblici e privati, come del resto è sempre avvenuto per i dottori di ricerca formati nelle scuole di dottorato di precedente istituzione, incentrate nelle Scienze della Terra. Le competenze aggiornate ed innovative, caratteristiche della nuova scuola, accresceranno ulteriormente le opportunità di inserimento dei neo-dottori in diversi ambiti, quali: le istituzioni accademiche e gli enti di ricerca, nazionali e internazionali, che si occupano di scienze della terra; le agenzie governative che richiedono ricercatori in grado di supportare le decisioni di gestione e politiche per affrontare alcuni dei maggiori problemi ambientali che la società moderna si trova oggi a fronteggiare, anche in un'ottica di sempre maggiore interazione tra operatori e comunità locali (licenze sociali); le aziende pubbliche e private che si occupano di gestione del territorio e mitigazione dei rischi geologici, di reperimento, modellazione e gestione delle georisorse, di produzione sostenibile di risorse minerarie ed energetiche e dello studio e valorizzazione del patrimonio paesaggistico e culturale.

Attività didattica disciplinare e interdisciplinare

L’attività didattica del Dottorato ha il suo fulcro nel progetto di ricerca svolto dai singoli dottorandi, che saranno fortemente incoraggiati a personalizzare il proprio percorso formativo, al fine di conseguire la migliore formazione possibile nel loro settore di ricerca elettivo.
Per supportare al meglio la costruzione di tale percorso formativo, il Dottorato mette a disposizione le migliori risorse didattiche disponibili all’interno del Collegio dei docenti e negli Atenei e centri di ricerca internazionali con i quali il collegio mantiene collaborazioni di ricerca, programmando ed attivando una serie di attività didattiche, che comprende insegnamenti specifici del dottorato, insegnamenti mutuati dai corsi di laurea magistrale e cicli seminariali.
Nei primi due anni di attivazione del corso, tutte le attività di seguito descritte potranno essere organizzate in comune con il Dottorato di Ricerca in Scienza e Tecnologia per la Fisica e la Geologia (e in particolare con il curriculum Geologia di quel dottorato).

Insegnamenti ad hoc previsti nell’iter formativo

Il nucleo dell’attività didattica è costituito da 8 insegnamenti (mediamente 3 CFU per ogni insegnamento), tenuti da docenti appartenenti al Collegio o da qualificati docenti esterni italiani o stranieri, coerenti con gli obiettivi formativi generali del corso e con gli specifici percorsi formativi dei dottorandi, distribuiti opportunamente nel triennio di attivazione. Comprendono almeno un insegnamento per ciascuno dei macrosettori, indicati come coerenti con gli obiettivi formativi del corso. Alcuni insegnamenti saranno integrati nella forma di “scuole” tematiche (alcune delle quali già consolidate nella attività del Dipartimento di Fisica e Geologia), dedicate a discipline rilevanti rispetto agli obiettivi formativi del corso. Tutti i corsi e le scuole saranno aperte alla partecipazione di dottorandi, provenienti da altri corsi di dottorato dedicati alle Geoscienze, attivati in Italia e all’estero, consentendo agli studenti del corso proficue esperienze di scambio intellettuale.
Gli insegnamenti saranno distribuiti in due periodi:
Primo semestre (e winter schools): dal 1 novembre al 28 febbraio;
Secondo semestre (a summer schools): dal 1 marzo al 31 ottobre.

Insegnamenti mutuati da corsi di laurea magistrale

L’offerta formativa del Dipartimento di Fisica e Geologia comprende da quest’anno due nuovi corsi di Laurea Magistrale (“GeoSciences for Risk and Environment Management” e “Geology for Energy Resources”), le cui tematiche si interfacciano efficacemente con gli obiettivi formativi del Corso di dottorato. Tre insegnamenti (ciascuno di 6 CFU), attivati nell’ambito dei corsi di Laurea magistrale, saranno mutuati dal Corso di Dottorato, per integrare specifiche esigenze formative dei dottorandi iscritti al corso.

Cicli seminariali

Allo scopo di allargare gli orizzonti della conoscenza dei dottorandi ad aspetti specialistici ed innovativi, anche esterni all’ambito specifico della propria ricerca individuale, il Collegio organizza cicli di seminari, tenuti da esperti italiani e stranieri delle discipline oggetto del corso (inclusi i componenti del Collegio o ex-allievi del Corso di Dottorato), che si svolgeranno di regola nel periodo compreso tra il 1 novembre e il 31 maggio.

Soggiorni di ricerca in Italia e all’estero

Il percorso formativo dei dottorandi sarà arricchito da soggiorni presso altre università o enti di ricerca, in Italia (per un periodo medio di 3 mesi) o all’estero, sia nell’ambito delle istituzioni coinvolte nel dottorato (per un periodo medio di 12 mesi), che presso altre qualificate istituzioni (per un periodo medio di 6 mesi).

Altre attività formative

L’offerta formativa comprende infine attività, organizzate tipicamente in comune tra più dottorati dell’Ateneo, e riferite alle esigenze formative di cui all'art. 4, comma 1, lett. F del D.M. 45/2013, come di seguito descritto.
Formazione disciplinare e interdisciplinare e di perfezionamento linguistico e informatico: corsi di lingua straniera svolti presso il Centro Linguistico d'Ateneo (CLA) con riferimento al Common European Framework of Reference (CEFR), che potranno avere una durata semestrale (10 CFU) o annuale (13 CFU); laboratori informatici, offerti in altri corsi di studio dell'Ateneo, nonché specifici moduli (1-2 CFU ciascuno) relativi a uso di software per analisi dei dati (R, Stata, GIS), programmi per videoscrittura (LaTeX), software specialistici, dedicati all'elaborazione di dati geologici.
Gestione della ricerca, della conoscenza dei sistemi di ricerca e dei sistemi di finanziamento: corsi da 1 CFU, riguardanti le tecniche di progettazione e sviluppo della ricerca; la redazione e gestione dei piani finanziari dei progetti di ricerca; la gestione dei progetti per fasi di avanzamento dei lavori e loro rendicontazione; la gestione deirapporti con i finanziatori.
Valorizzazione dei risultati della ricerca e della proprietà intellettuale: 6 corsi da 1 CFU, che tratteranno: il passaggio dalla ricerca di base alla ricerca applicata; le tecniche di valorizzazione della ricerca; il finanziamento della ricerca applicata; la tutela delle opere dell'ingegno; l'intervento degli atenei a favore dei brevetti; la creazione d'impresa e gli spin off della ricerca.
Tutti i corsi e i moduli descritti in questa sezione prevedono una verifica finale.

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