En el primer turno, Michetti había superado por tres puntos a Gualtieri (30% frente a 27%).
Los romanos acudieron a las urnas al día siguiente de una manifestación masiva en la capital para reclamar la disolución de un partido de extrema derecha nostálgico del fascismo, tras violentas protestas contra el pasaporte sanitario la semana anterior.
Gualtieri conquistó parte de los apoyos del tercer y cuarto lugar de hace dos semanas: el independiente Carlo Calenda, que anunció su voto a favor de Gualtieri; y la alcaldesa saliente Virginia Raggi, del Movimiento 5 Estrellas (M5E).
La situación de la capital, de 2.8 millones de habitantes, una de las más extensas de Europa, se ha agravado tanto que los jabalíes, atraídos por la basura que se amontona en plena calle, circulan libremente en algunas zonas residenciales.
"Roma no puede resignarse a hablar sólo de basura y huecos. Roma es una gran capital europea", lanzó Gualtieri en su acto electoral de clausura, el viernes.
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Por su parte, la campaña de Michetti se descarriló tras una serie de errores, ya que tuvo que negar su antisemitismo, declarado en un artículo del año pasado, y por su cercanía con partidos ultraderechistas con simpatías fascistas.
El resultado es un revés para el bloque de derecha en Italia, liderado por la Liga de Matteo Salvini y la agrupación Hermanos de Italia encabezada por Giorgia Meloni.
Los analistas consideran que el resultado de las dos rondas de votaciones locales no afectará el equilibrio del gobierno del primer ministro Mario Draghi, quien cuenta con el respaldo de una coalición nacional de izquierda-derecha.