Bando per il 38° Ciclo

Il bando è disponibile a questo link.

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of case studies from heterogeneous stratigraphic and taphonomic contexts, this project aims to provide on the one hand unpublished scientific data fundamental to the knowledge of the Umbrian paleontological heritage, on the other crucial information for its conservation, which can also be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.

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 ( PRIN, PNRA) e internazionale ( 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 ( INGV, CNR, ENEA, ARPA, etc..) e privati ( ENI, ENEL, COLACEM, etc…).

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.

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).

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.

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.

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.

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).

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.