Carso Geologia, biologia, preistoria tre contributidi FrancoCucchi SergioDolce SerenaMizzan Laboratorio dell'ImmaginarioScientifico- Trieste "Il Carsoè quell'altopiano,mosso da colline e ricco di vegetazionee faunache si innalzadalla costa del Golfodi Trieste, e copre parte della regione Friuli-VeneziaGiulia,della Sioveniae del/'lstria.È unaterra molto bella e molto particolare: nel Carsosi incontranoinnumerevoli grotte, e poi le doline,gli inghiottitoi e altri fenomenidovutialla particolare conformazionedel terreno. Anchenel resto del mondo, dove la terra ha caratteristiche similia quelledel Carso, si parla di carsismo o di fenomenicarsici, così che il Carsoè famoso in tutto il mondo." La roccia che si "scioglie": scannellaturesu una roccia calcarea.Le scannellaturesi formano subitoa valle di piccoli spartiacQue naturalidi roccia affiorante, dove le gocce di pioggia non arrivanoa formare unvelo laminared'acqua.Le gocciolinecreate dall'impattodella pioggia sulla superficie rocciosa si riunisconoformandofiletti di corrente che corrodono la roccia scavando piccoli solchi a sezionearrotondata,separati tra loro da sottili crestine aguzze I terminievidenziati dalsegno+ sono richiamatiedesplicatinelGlossariochesi trovaallafinedelQuaderno. L'acquae il Carso di FrancoCucchi Che cos'è il Carso? Il Carsoper i triestini è quasi sempresemplicementeuna via di mezzofra il giardino sotto casa, il cortile, il piccolo parco... Come tutti i giardini ha aspetti degni di tutela, perchétutti i giardinihannoun'aiuolaperfettamentefiorita e ricca dei fiori adatti alla stagione,e come tutti i giardini haangolininascosti,quelliin cui buttiamotutto quelloche è venutomale o non serve più, vasi rotti, piantesecche e cosìvia.Questoè il Carsoper noi. Siamotalmenteabituati ad averloche non ci rendiamoconto di come il Carsosia invece,per il resto del mondo, un tesoro naturale. Nei primi anni dell'Ottocentoil nostro Carso è stato la culladeglistudiche hannoportato allacomprensionedelle Dolinedi soluzionenormale. Le doline(paroladi origine slavache significa "piccola valle") sono le forme più comuni e caratteristiche dei paesaggicarsici. Le loro dimensionivannoda pochi metri sino ad alcune centinaiadi metri di diametro, e fino a 100 metri di profondità .t- .". ,.. . ." 17 ---- fenomenologiecarsiche. Questoperché?Perchénei dintorni di Trieste il carsismo ha espressionie implicazioni complete,totali, splendide,tali da meritarsil'appellativodi Carsoclassicoetutti gli studichelo hannointeressato:qui è natoil carsismo+equivenivanoadanalizzarlogli studiosi di tutte le nazioni. Che cos'è il Carso? Il Carso è il risultatodi unaformula chimica. Il Carso è il risultato di unaformula chimica (con gran soddisfazionedei chimici)perchéil carsismoè il risultato di complesse reazioni e di fenomeni che avvengono interessando,neltempo, unsistemaatre fasi, cioè lafase gassosa, l'aria, la fase liquida,l'acqua,e la fase solida, la roccIa. Nell'aria che cosa c'è che più ci interessa?L'anidride carbonica (CO). NeIl'acquaci interessal'acquastessa (H O). Nellaroccia, ci interessanoi minuticristalli di carbonato di calcio (CaC03)che costituisconoil calcare. Intermini sintetici,l'anidridecarbonicadiscioltanell'aria reagiscecon l'acqua,la acidificadebolmente,l'acidoentra in reazionecol carbonatodi calcio,lo trasformain parte in Nello schema qui sotto è raffigurato schematicamente il processo delladissoluzione carsica. Esso consiste nella dissoluzione della roccia da parte dell'acqua di pioggia, dell'acqua di scorrimento superficiale e di quella che percola attraverso il suolo e le fratture della roccia stessa. Ilfenomeno della dissoluzione è facilitato dal fatto che le acque vengono acidificate da anidride carbonica proveniente dall'aria e dal suolo. Il processo dipende quindi da fenomeni di interscambio fra tre fasi: la fase gassosa (aria contenente CO,), la fase liquida (soluzioni) e la fase solida (calcari), sempre tendenti a un equilibrio dinamico Aria Roccia calcarea 18 bicarbonatodicalcio;quest'ultimo è solubile in ac800 qua che lo prendein carico movimentandoroccia. 600 e Se poi l'acqua diventa ~ -...... soprassatura, ecco che 'E 400 restituisce parte del maE ro terialediscioltodepositan.~ == 200 do nuovi cristalli di .s carbonato. o U In verità, dato che non 200 400 600 siamo in laboratorio ma CaC03 (milligrammi / litro) immersi nella natura, le reazionichimichesonomolto più complessee influenzate da numerosialtri fattori. Ad esempio sono influenzatedalla temperatura:infatti, col variaredellatemperatura,cambiala quantitàdi soluto. Il fatto notevole è che, mentre di solito ci si aspetta che coll'aumentare della temperatura aumentitutto, nel nostro caso, alla diminuzione della temperatura corrisponde unaumentodellacapacità solvente. U o 30 Lereazionisonoinfluenzate .!: poidallaconcentrazionedelle ~ 20 altre sostanze presenti nella .2 ro a; lO soluzione acquosa in varia a. E maniera. ~ I diagrammiillustranola solubilitàdel carbonato di calcio (CaCO,)nell'acquain presenzadi anidride carbonica (CO,)e a seconda delle diversetemperature N ~ 50 100 qu~ndovarial,aquantitàdi CaCO(milligrammi / litro) amdnde carbonlca presente Due soluzionisature (Ae B), miscelandosi,danno origine a una soluzioneinsaturae quindi"aggressiva"(C),che corroderà altre minime Quantitàdi roccia nell'atmosfera, cambia la quantitàdi anidridecarbonicacheentranell'acquae quindi la quantità di soluto. Questevariazioninon sono tuttavia legatesolamenteallapresenzadivegetazione ----in superficiema anchedi sostanzeorganiche nel suolo ove si sviluppano le radici delle piante,evi è un'intensaattivitàbiologica,tanto che la concentrazionedi anidride carbonica ~ nell'aria contenuta nel suolo è di circa 100 volte superiorea quellanell'ariain superficie. Nella reazione infine non entra solamente ON E "fu l'anidridecarbonicamaanchetutti i cosiddetti u 100 200 300 400 ioniestranei,cioè i numerosialtri elementi(ad CaC03 (milligrammi/ litro) esempio il magnesioe il ferro presenti nelle 3 i : 19 CaCI2NaCI rocce, o i -solfatilegati all'attivitàbiologica)che entrano in questareazionee possonoaccelerarla,rallentarla, 4 fermarla,divenendounasorta di "catalizzatorinaturali"._ o l!1g I I I MgCI2 HCI ..... .~ Perché le reazioniche portanoalla corrosione ~ ~ sonocomplesse? ~ La fase gassosa è naturalmente rappresentata dal- E 3 2 l'aria e in particolare dall'anidridecarbonica in essa; . contenuta. Valore importante è la pressione parziale di ~ anidride car-bonica (CO), che nell'atmosfera è di circa "ill 3,5 xl 0-4atmosfere. Tale valore tuttavia è influenzato da .§ numerosi fattori (ad es. clima e vegetazione) e aumenta notevolmente nei suoli che coprono ilsubstrato roccioso, tanto che nella rizosfera (i primi centimetri di suolo) il valore medio oscilla tra 2 x 10-2e 2 x 10-3atmosfere. La fase liquida è rappresentata dall'acqua con le varie sostanze in essa contenute sotto forma di ioni, molecole, colloidi ecc. I valori da tenere in particolare considerazione sono la pressione parziale dell'anidride carbonica (C02), il tenore di ioni idrogeno (pH, ossia l'aciditàjbasicità dell'acqua, la concentrazione di ioni calcio (Ca++)e di ioni magnesio (Mg++),la temperatura, la presenza di ioni estranei al sistema base. Inoltre va sempre tenuto conto del fatto che generalmente ci si trova in presenza di una soluzione dinamica, in quanto il fluido ha una certa velocità che consente la miscelazione naturale degli elementi presenti nel liquido. 1"_ - l 2 3 CaC03 (millimoli per litro) I diagrammidi queste pagine illustranocome la presenzadi ioni estranei nella soluzionepossa modificare la velocità o l'entità della dissoluzione L'aumento dipressione parziale dell'anidridecarbonica porta all'aumento del pH; poiché la solubilità in acqua dell'anidridecarbonica è inversamente proporzionale alla temperatura, la diminuzione di questa porta a una maggiore aggressività. Fra i vari fattori condizionanti l'aggressività delle acq.ue va ricordato il fenomeno per cui un'acqua derivata dalla miscela di due (o più) acque sature provenienti da punti diversi può diventare più aggressiva (mischungskorrosion; v. ilgrafico a p. 9). Ioni estranei al sistema, sostanze organiche, bolle d'aria, miscugli termali, variazioni di temperatura, comportano accelerazioni o rallentamenti nella aggressività. Occorre tenere inconsiderazione ilcosiddetto effetto Picknett, per cui lapresenza di altre specie chimiche o di lO --- ...---- ioni estranei può tanto accelerare (seinmodestissimaquantitànelcaso del magnesio, ad esempio) quanto I H O inibire (se abbondante,sempre nel 2 Arricchimento di ioni estranei e termalismo caso del magnesio)la solubilitàe I comunque modificarela modalitàdi H O ~ ~ formazionedei precipitati in soluzio- 2 ni soprassature(dato che in pratica questi ioni fungono da catalizzatori naturali). I moti del/'ac"quapossono avere effetti fisici e chimici: da un lato infatti movimentano l'anidride carbonicadiinterfacciagas-liquidoe i carbonatidi interfaccialiquido-soli-L do, dall'altro,grazie ai moti dell'acqua,vengonofavorite le reazioni chimiche in soluzione. La diffusione delle sostanze determinata dal flusso d'acqua può rendere localmenteinsaturo o non soprassaturoil liquido. La fase solidaè rappresentatadallaroccia incassante, dai depositi di concrezionamentoo da quelli fisici. Vannocomunquetenutein considerazionele caratteristiche mineralogiche e petrografiche, la struttura e la tessiturainterna,i rapporti nellospaziofra i diversitipi di roccia, tutti fattori chepossonofar variarele caratteristiche chimico-fisichedella fase solida. Ad esempio se è ovvio da sempre che i gessi sono più solubilidei calcari, è ovvio solamenteda pochi anniche alcunicalcari (detti micritici)sono più solubilidi altri (calcarisparitici);inoltre non è ovvio, ma è ormai provato che calcari bituminosi possono esserepiù solubilidi calcari puri, 11 ., Che cos'è il Carso? È il risultato dell'azionedissolutiva e/o deposizionale delle acque nel tempo. " carsismo è lo stesso per tutte le rocce? Vi sono diversi tipi di rocce carbonatichee vi sono rocce noncarbonatichepiùo menosolubili:quindiesistono morfologiesimilia quelleoriginateper corrosionema legate a tutt'altri fattori, È così invalsa l'abitudine di distinguere: fenomeni carsici in senso stretto, cioè quelli che normalmentesi instauranoin calcarie calcari dolomitici, cioè in rocce ad altissimoo alto contenutodi carbonato di calcio; fenomeni paracarsici, cioè quelliche si instaurano in rocce a bassoo nullocontenutodi carbonatodi calcio (dolomie,ad esempio); fenomeni ipercarsici, cioèquellichesi sviluppanoin rocce altamentesolubiliqualile evaporiti(sale,gessi)ad esempIO; fenomeni pseudocarsici, cioè quei fenomeni che danno origine a morfologie simili a quelle carsiche in rocce non carbonatichee quindidallagenesi non legata a solubilitàdei carbonatiper acqueacidule(quarziti,ad esempio). Carsismo sottocutaneo Il carsismo è un fenomeno che si presentain molti ambienti,e in climi diversi. Nelle illustrazioniqui a fianco sono schematizzate due situazionitipiche rispettivamentedelle zone temperate e delle zone tropico-equatoriali Carso tropico-equatoriale HP + CO2 e attività biologica HP + CO2 e attività biologica Accumulodi anidride carbonica 112 Ricostruzioneschematica della genesi di un ambiente carsico. In unafase iniziale,dai depositi di sedimenti sottomarini si formano le rocce calcaree Leacquechearrivano,perpioggiaocorsod'acqua,sulle areeil cui sottosuoloè costituitoda calcari(o da rocce carbonatichecomediconoi geologi)incominciano a scioglierepartedelmaterialechecomponeimassiccimontuosi. Ladissoluzione, o meglioancoralacorrosione,procede più o menovelocemente,in funzionedi molteplici fattori,e si evolve:siformanole primedoline,si scavano le primegrotte,si corrodetuttalasuperficieespostaagli agentiatmosferici. Raffigurando in unasequenzamoltovelocequestiawenimenti(cheinveceawengonoal rallentatore),essiapparirebberosimili all'effettoche si osservaquandosi fa caderedell'acquasuunbloccodi zucchero:pocoa poco lo zuccheroscomparesottoi vostriocchi. Quindi,ciò che noi vediamodi un'areacarsicaè un momentodellasuaevoluzione,unadellefoto dell'album cheillustrail suodivenire. Ineffettil'evolversidellefenomenologie carsicheè decisamentelento.Supponiamodi far partireil cronometro quandosu unasuperficiecalcareaincominciaa piovere Successivamente,dopo essere emerse in seguito alla formazionedei continenti, questi stessi suoli vengonoesposti all'azionedegli agenti atmosferici (pioggia) 13 - - Nel corso del tempo l'azione dell'acquae dell'anidride carbonica sul suolo calcareo inizia a modificare il paesaggio,provocando altresì la formazionedelle prime cavità sotterranee per la prima volta: ebbene, passano circa 500 000 anni e si a formare le prime grotticelle, le prime . incominciano .. . inCISionI. Abbiamo bisogno di almeno un paio di milioni di anni affinché queste grotticelle diventinodoline profonde, diventino voragini, incomincino ad assumere un aspetto degno di nota. Devono passare alcune decine di milioni di anni, e la morfologia, le forme si modificano sempre più, fino ad assumereunaspettosimilea quelloche è il Carsodi oggi. Passeranno100 milionidi anni,e il risultatosarà quello di unaquasicompletadissoluzione,dello scioglimentodi tutto il massiccioroccioso, ricordatoda alcunimontarozzi residualilasciati lì. Tuttiquellidi voichesonoandatia passeggiaresulCarso triestino hanno quindi ammirato un ambiente la cui morfologiaè il risultatodi perlomenounadecinadi milioni di annidi storia. Che cos'è dunque in pratica il fenomeno carsico? È qualcosadi estremamentelentoe quindidi estremamente complesso,perchénelsuolentissimoprogrediresi sviluppa in condizioniclimatiche mutevoli, con evoluzioniambientaliprofonde. Certamentevisualizzareil fattore tempo geologico non 14 A un livello avanzatodi carsificazione,il paesaggio è fortemente caratterizzato dall'effetto della dissoluzione carsica, mentre nel sottosuolo scorrono corsi d'acqua sotterranei. Una situazionedi carsismo molto avanzatosi può osservare nella regione dello Guangxi, in Cina(v. le foto alle pp. 27 e 28) è facile. Ma provate solo a pensarequante cose per voi sono cambiate in dieci anni, quante cose cambiano in cento anni: moltiplicate per dieci, per cento, per mille e quindipensatea quantecose possonomodificarsinelgiro di centinaiadi migliaiadi anni. Pensateche 115 000-120 000 annifa le nostre regioni erano coperte di ghiaccio con un clima e un aspetto da steppa siberiana. Pochedecinedi migliaiadi annidopo, invece,il climaera profondamente diverso, più o meno subtropicale, con rigogliosa vegetazione,in cui si aggiravanoanimalitipo elefantie ippopotami. Immaginateviallora quante volte il clima può essere cambiato nell'arco di qualche milione di anni, e come il clima, influendo sulla vegetazionee quindi sull'anidride carbonica, possa aver variamente influito anche sulle fenomenologiecarsiche. 15 ~- ... Basamento metamorfico Roccedel Paleozoico Roccedel Permiano Roccedel Giurassicoe del Cretaceo ,,,,-'" '" ," "" Roccedel Cretaceo, dell'Eocenee dell'Oligocene Flysch (Cretaceo, Eocene e Oligocene) Molassa (Terziario) Piave ...... Trevi;ò......... . \,' , ... ...... ..., ~ -n.-,. . . . . .. .. .. . . . . .. .. .. .1\Uare.. Depositirecenti (Pleistocene e Olocene) /~ Principali (__,"" corsid'acqua . . . . , Mare - - - 25km Quali forme assume il Carso? Anche se sono espressionedello stesso fenomeno e sonostrettamentecollegatee dipendenti,sidistinguonole forme carsicheepigee+(odi superficie)daquellecarsiche ipogee+(sotterranee,o profonde). Frale morfologieepigeeè poi invalsol'usodi distinguere le grandi forme+ dalle microforme+, anche se sarebbe meglio parlare di piccole forme, lasciando il termine microformacarsica a quelledi dimensioniestremamente ridotte originate da fatti biologico-chimicipuntuali. Mappageologica strutturale della regione Friuli-Venezia Giulia(adattatada Cavallin et al;;, 1983) Quali sono i grandi morfotipi carsici? La macroforma tipica del paesaggiocarsico che, lo ricordiamo,si caratterizzaper nonaverein superficieun reticolo fluvialein quantole acque vengonocatturate in punti idrovor;+ o inghiottito;+ e convogliate all'interno della massa rocciosa carsificata, sono le doline. Le doline sono depressioni chiuse, a corona 16 Vallecieca (SanCanziano, Siovenia).Unavalle cieca è unavalle fluvialeil cui corso d'acqua si è aperto, a partire da un certo punto della linea di fondovalle,uno o più inghiottitoi subcircolare o subellittica, solitamente più larghe che profonde.Le dimensionisono estremamentevariabili(da pochi metri ad alcunecentinaiadi metri di larghezzaper profondità da pochi metri ad alcunedecine di metri) e il fondo può essere coperto da depositi fini (quantonon disciolto)e/o da materialegrossolano(clastimobilizzati e franati dal versante).L'inclinazionee la forma dei fianchidipendedallecaratteristiche del substrato e assume aspetti la cui origine è dovuta all'assorbimentolocalizzato di acque o alcrollodi volte di cavità ~" " " " " " . " " " " :. .: :. :. :. :. :. :. .: .: .: .: .: ~ Mappageologica molto semplificatadel Carso Triestino. Si nota la netta suddivisionetra zona costiera meridionale(a flysch) e l'area in cui predominanovari tipi di calcare (altopianoe litorale settentrionalefino al Tim3vo) '" '" '" "' >, Flysch(arenaria e marnanon carsificabili) Calcaria foraminiferi (più o meno carsificabili) .. Calcaria rudiste (i più carsificabili) ............... I-. '. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . :.. . . . . . . . . . . . . . . . . I Dolomiee calcari dolomitici (i meno carsificabili) """"" " " " 'f'n't"A:f"i" 1r'~~ ~ I.' ~sle""."".. """""". ......... .. ...... ......... .. ...... ................ ................. Calcari (abbastanza carsificabili) Mare 17 prossimeallasuperficie. Altreformetipichesono le uvala,depressionichiuse, formatesi per coalescenzadi più doline che hannoallargatoil diametrofinoafarscomparire l 2 quasi completamentele paretidiseparazione. Icontorni(ildiametroèsolitamente dialcunecentinaiadimetrO sonosinuosie la profonditàè di alcunedecinedi metri. Neidisegnidi Questepagine sonorappresentati schematicamente alcunitipi di doline.Lefigurel, 2, 3 rappresentano dolinesenza depositidi riempimento (a piatto,a ciotola,a imbuto). Lefigure4, 5 e 6 rappresentanodolinecondepositi di riempimento sulfondo.Il tipo4 derivadalriempimento parzialedi unaformaa ciotola(2),il tipo5 dauna formaa imbuto(3)e cosi pureil tipo6 Anchei polje sonograndidepressionichiuse(con dimensionitalvoltafinoadecinedichilometrO, caratterizzate da fondopiatto e versantigeneralmenteacclivio comunquenon raccordatial fondovalle; sono forme allungate,dametteresolitamente inrelazionea strutture Dolina di dissoluzione Dolina di crollo - - -. - -; tettoniche:i fianchisono ripidi, il fondo roccioso o argilloso-alluvionale. Ilfondoo la fasciadi raccordoconi fianchisono spessocaratterizzatida inghiottitoi,che possonofunzionareanche da sorgenti(estavelles),o da piccole depressioni allagate. Frale formecarsichein grandepossonoancheessere inserite le forre carsiche,profondeincisio3 I dueschemia fianco evidenziano i meccanismi di formazione delledolinedi soluzionenormalee di Quelledi crollo.Ledolinedi soluzionenormalesi formanoincorrispondenza dellezonerocciose maggiormente fratturate, ovel'acquacheimpregnail terrenodi coperturae percolalungolefessure superficiali allargadapprima alcunefenditure,creando dellevieverticalidi percolazione preferenziale cherichiamano l'acquadelle fessureattigue.Ledolinedi crollosi originanoinvece perfenomenidi collassamento deisoffittidi cavitàprossimealla superficie.Ledolinedi Questotipo,sedi formazionerecente,possono presentarsicomevere depressioni "a pozzo" 4 18 5 ni allequalimancanocorsi d'acqualateralicheaddolciscanoi rilievi, e le cosiddettecittà di roccia, ampie aree subpianeggianti da cui si ergono blocchi carbonaticibendefinitie isolati. 6 Numerosesonopoile grandiformecarsichecaratterizzantii carsidi alta montagna(glaciocarsismo); quelli tropicalio subtropicali(carsoamogotes,adesempio).Si trattadiformesviluppatesi inclimibendiversidalnostro, e quindiconevoluzionee sviluppoparticolari. Quali sono le piccole forme carsiche? Numerosesonole piccoleforme,originatesullesuperficicarsificabilidirettamente esposteagliagentiatmosferici.Essesonolegateo alladissoluzione attivadelle acquescorrentisui fianchipiù o menoinclinatio alla dissoluzione staticadelleacquestagnantinelledepresSIOni. Le più grandi forme chiuse di origine carsica o mista sono i polje, o piani carsici. Si tratta di grandi conche dal fondo pianeggiante o quasi pianeggiante, che possono ospitare laghi temporanei, le cui acque vengono assorbite da inghiottitoi posti o sui margini o all'interno della piana. Nella foto, il Popovo Polje, in Croazia. Raffigurazioneschematica delle principalipiccole forme carsiche su roccia nuda ~"\ , / \ Si riconoscono: . le scannellature, forme minute rappresentate da solchi rettilinei (profondi circa 1 centimetro, larghi 1-4 centimetri, lunghi5-50 centimetri) a sezione arrotondata. In genere sono riunitein complessi, separate da una crestinaaguzza che funge da spartiacQuee sono tipiche di superficimediamente o poco inclinate. La genesi va ricondotta a corrosione delle acque piovane per solubilità dinamica. . le vaschette di corrosione, sono piccole conche chiuse (profonditàda 2 a 50 cm, larghezzada 5 a 200 cm), tondeggianti,di diametrovariabile,poco profonde rispetto le dimensioniareali.Ilfondoè sempre orizzontale, la sezione è a piatto o a scodella allargataverso il basso. Spesso hanno un canale emissario di scarico, talvolta anche un bacino di impluvio. La genesi è legata allo stagnare dell'acqua in una microdepressione, talvolta originato o favorito da fitocarsismo. Si allargano più velocemente di Quanto si approfondiscano in Quanto la corrosione è più attiva ai bordi che sul fondo. . i solchi carsici, sono solchi (larghi più di 5 cm, profondi più di 3 cm, lunghialmeno 100 cm) che seguono la massima pendenza della superficie esposta. Hanno morfologia varia, la sezione è sempre a IIU"ma i fianchi possono essere più o meno acclivi; lo sviluppo è tanto rettilineo che tortuoso o a meandri, il fondo è liscio, spesso incavato da un solco secondario. Il profilo 20 longitudinale è talvoltacaratterizzato daunandamento a gradinataper la presenzadi piccoleconche. La genesi è legata allo scorrere di acque di ruscellamento, per cuila morfologiadipendedall'inclinazione,dallapresenzadi organismivegetali,dal tipo di clima:sonoil classicoeffettodi quellachevienedefinita corrosioneaccelerata. · i fori di dissoluzione,sonomicropozzi,piccole cavitàtubolaria sezionecircolareo ellittica,di diametro damillimetricoa decimetrico,quasi-trapananti la roccia e formatisiin corrispondenza di fratture. Lagenesidovrebbeesserericondottaa fenomenidi dissoluzionelungocanalicoliin fratturecon progredire dalbassoversol'altoper fenomenidi capillaritàprimae di circolazioned'ariapoi. · i crepacci carsici,sonofrattureprofonde,incarsite. I fianchisonosempremoltoinclinati,il fondopiatto. Dalpuntodivistageneticosonosimiliaisolchicarsici, tuttavia,mentrenei solchi è la massimapendenzaa guidareil defluiredelleacque,neicrepaccisonoi pianidi fratturaa condizionare la direzionedelmovimento. · le grize, pietraie date da blocchettiisolati per carsismodal substratorocciosoe mobilizzatisenza trasporto. · i campicarreggiatiocampisolcati,affioramenti rocciosiincuisonopresentiinassociazione piùtipologie delleformedescrittequalisolchi,scannellature, vaschette, fori ecc. Esempiodi carsismo epigeo. Scannellature formatesi su un carreggiato carsico 21 ----------- --- ----- ----- Fra le morfologieipogee+ (cioè sotterranee), si distinguono quelle primarie, generate solamente da fatti corrosivi, da quelle secondarie o derivate, che sono dovute alla modificazione delle prime per fatti erosivi, gravitativi, deposizionali, ecc. Come si generano le morfologie ipogee? Attraversole superficidi discontinuitàe attraversole porosità della roccia i fluidi penetrano dalla superficie nell'internodellamassarocciosa e, tramite percorsi più o meno articolati e veloci, si trasferiscono al livello di base+e da lì ai punti di risorgenza. Si osservano così i risultati dell'azione singola o combinatadi: · azionedelleacquein quantocapaci di corrodere la roccia (creandovuoti)e di ridepositareroccia in forma di concrezione(riempiendoi vuoti); · azione delle acque in quanto capaci di erosione meccanica(e di creare vuoti),di trasporto e deposito di materiale(edimodifica,inpositivoeinnegativo,deivuoti) di varie dimensioni; Nell'illustrazionesono rappresentate schematicamentele tre fasi maggiori della dissoluzione (A: la pioggia dissolve l'anidridecarbonica dell'atmosfera;B: l'acqua discioglie ulteriore anidride carbonica nel suolo;C: la diffusionedi anidride carbonica nell'atmosferadi grotta e l'evaporazione causanola precipitazione del carbonato di calcio),e i principalimeccanismidi deposizionedelle concrezioniin grotta: l. deposizioneda gocciolamento (stalattiti, veli o cortine, stalagmiti); 2. deposizioneda scorrimento (colonne,crostoni stalagmitici, gours); 3. deposizioneda capillarità (dischi,eccentriche); 4. deposizionisubacquee (mammelloni,pisoliti); 5. deposizioneda acque salienti(gaysermiti); 6. deposizioneda condensazione (rims, baffi) 22 . La formazionedegli ambientiipogei è legata, oltre che all'azionediretta delle acqueaggressive, anchea fenomenidi fratturazione Sotto: tre possibilifasi successivedella formazione di unvano ipogeo, sviluppato in condizionidi saturazione (allagamentototale) o condotta forzata (v. pp. 4-5) Grandiambienticon volta caratterizzatada crolli e distacchi. Il pavimentodi molti grandi ambientiè di norma costituito da imponentiaccumulidi frana, derivantidai crolli che hanno caratterizzato l'ultimo stadio evolutivodel soffitto e delle pareti in condizionivadose Sotto:tre possibilifasi successive di formazione di unvanoipogeocon approfondimento gravitativo (v.lafotoa p. 25) solamentedurantela fasedi trasferimentodelleacque dallasuperficieal livellodi base+. Abbiamoquindila separazionedel massiccioin una zonavadosao dipercolazioneeinunazonafreatica o satura;questasuddivisione ci consentedi inquadrare meglio,dalpuntodivistagenetico-evolutivo, lemorfologie a paritàdi agentegenetico.Risultaquindichiarochele caratteristiche geologichedelmassiccioe le suevicissitudini evolutiveinfluenzanoin manieradeterminantei morfotipiipogeie la loroevoluzione. :.. .... .... : \ "'. ". ". . . . '.' . ' : . '. : i :: ..' . '" B Né va dimenticata,nell'analisidellemorfologie,l'influenzasull'evoluzione del carsismodellecondizioniclimatiche,forselevere"modellatrici" deimorfotipicarsici. Insintesi,ognicavitàè compostadavanile cuicaratteristichespazialisonointegratenellarealtàgeologicaed evolutivae chequindihannomorfologiae/o sonointeressatedamorfotipiparticolari.Inessi,sempreconeffettoe vastitàdeterminatidalfattoretempo,corrosione,erosione,gravitàoriginanoformemutevoli. Che morfologie ipogee possiamo riconoscere? Nell'analisidelle morfologie giova distinguerequelle originatesinellazonasatura(dettaanchezonafreatica o zona umida) dette morfologie dirette o singenetiche da quelle originatesi nella zona di percolazione (detta anchezonavadosa,o zonasecca, o zonaepicarsicae di assorbimento)edette morfologie indirette o derivate. 24 - .. ------ -- - -- '.'" '" ". i I , l _: \ . ' i . . 1 .. Le duezonesonoseparatedallazona intermedia (o zona epifreatica o zona di oscillazione) in cui occasionalmente il livellodibase+carsicosi estendeein cui le morfologieche si creanosonomiste, dirette e indirette(v.schemaa pagina28). Frale morfologiedirette vannoinseritetutte quelle formela cui genesiè dovutaall'azionecorrosivadelle acqueesercitatain tuttele direzioni:si trattadi vaniche si formanoincondizionifreaticheequindidituttopienodi acqua. Morfotipoclassicoè la condottafreatica+o condotta forzata+,sortadigalleriapiùomenoinclinataerettilinea, lungola quale(quasiuntubodi comunicazione) le acque si trasferisconoa velocitàvariabilealdisottodellivellodi base+,localeemomentaneo o generaleestabilechesia. Sopra,a sinistra:pozzo cascata;è statoscavato dall'acquachevi scorreva defluendovelocemente in profondità.Allabasedei pozzicascatasi sviluppano marmittecreatedall'impatto dell'acquee deimateriali trasportatidallastessa controlarocciaallabase delpozzostesso In alto, a destra: galleria a pelo libero. Con l'abbassarsi del livellocarsico di base, la zona satura (allagata)si approfondiscee l'acqua va progressivamenteabbandonandole gallerie già sviluppatesi.In tale fase lo scorrimento dell'acqua awiene a pelo libero e interessasolo la parte inferiore delle gallerie. Pertantoqueste si sviluppano verso il basso, approfondendosicon morfologie a forra L'azionecorrosivasi esplicasulleparetie lungola direttricedi flussoin ognidirezione,e quindila sezione trasversaleavràformaprevalentemente circolareo sarà conseguente all'eventuale diversacorrodibilitàdellaroccianeidiversipunti.Tuttaviala dimensione longitudinale (quellanelsensodellacorrentee dellosviluppo)prevale nettamentesempresu quellalateralee verticale. Fra le morfologiedirette potrebberoancheessere inseritii pozzi+,cavitàa prevalente,se nonassoluto, sviluppoverticale,con unasezionetrasversalechepuò avereformacircolareoellitticamoltoschiacciata. Laloro genesidipendetanto da acquepercolantiquantoda correnticonvettivedi ariasaturain vapord'acqua. 25 ,r Paesaggiocarsico a cockpit tropicale (Guangxi,Cina). Nelle aree dei climi caldoumidi delle basse latitudini sono frequenti paesaggi come questi, caratterizzati da grandi dolinecontigue, dette cockpit. Questotipo di carso si spiega con la forte capacità solventedelle acqueche determinanola genesi di conche chiuse in competizionetra loro Fra le morfologie indirette vanno inseriti tutti quei morfotipi la cui genesi risulta dalla modificazione della forma assunta dai vani a morfologia diretta per fatti Tre tre possibili fasi successivedi formazionedi un vano ipogeo ampliato in seguito a successivicrolli (v. la foto a p. 24) gravitativi, deposizionali, tettonici. Senza entrare nel dettaglio, i fatti modificanti si possono imputare a: · · :. . "sola erosione gravitativa", che dà origine a forre, ..... . . solchi di incisione, marmitte; "sola deposizione fisica", cui si devono ghiaie, sabbie, limi ecc.; · "sola deposizione chimica", legata alla raggiunta soprassaturazione per fatti chimico-fisicidelle acque, con creazione di tutte le forme calcitiche e non, qualistalattiti, stalagmiti, colonne, colate parietali e colate di fondo, cortine, veli, gours, pisoliti, depositi chimici ecc.; · "sola gravità", che è la causa scatenante di piccoli assestamenti che contribuiscono alladefinizione diforme più stabili o degli eventi di maggiore portata, ossia dei crolli in sale e gallerie (grandi sale o caverne, crolli, ribaltamenti, detriti, fratture di tensione ecc.); · scalzamentoal piede di depositipreformatisie genesidi mensole,crolli e mobilizzazionidi depositi chimicio fisici; · concomitanza o successione deifattoridicuisopra. 26 .'~ . . . :: . .. . ~: .. Che cos'è, allora, il Carso? Inbaseastudieseguitidirettamentesulterrenoabbiamo appuratochenell'arcodegliultimi15annilasuperficiedel nostroCarsosi è abbassatamediamentedi menodi 0,4 millimetri. Cioèabbiamopotutostabilireche in un'areaa clima temperatocontinentalecome la nostra, sottopostain mediaa 1300 millimetridi precipitazioni annuali,lasuperficiecostituitadaroccecalcareesi abbassamediamente di poco più di 0,02 millimetriall'anno.Cioè di entità praticamentenonpercepibilidall'occhioumano. Tuttaviailvalore,perquantominimo,haunsuosignificato: se supponiamoche il clima nel passatosia stato costantemente quellocheè adessopossiamoarguireche in cent'annila superficiesi è mediamenteabbassatadi 2 millimetri,che abbiamobisognodi almenolO 000 anni per ottenereabbassamenti dell'ordinedei 20 centimetri. Alloraunodivoi,pervederelasuperficieabbassarsiper corrosionedi un valorepari alla sua altezzadovrebbe ess~restatolì,fermo,a guardarepiùo menoper80 000 anni. Peraverequantitàdegnedinotaè necessariometterein giocolecentinaiadimigliaiaei milionidianni,cioèquantità di tempocheper noisonoassolutamente folli. Indefinitiva ilrisultatodiquestodiscorso qualè?Èche quando siparladirisorsenaturali eculturali nonrinnovabili vaanchetenutopresente cheeventinonricuperabili sono sicuramente quelliprodottidalcarsismo, chehatempidi Polje aperto e "carso a torri" (Guangxi,Cina).Quandoi fondi delle depressionidi un carso a cockpit giungonoin prossimità della superficie piezometricaB,essi iniziano ad evolversicome pianure carsiche, mentre awiene un progressivo arretramento della base dei versanti,che causa uno smantellamento progressivo dei setti divisori fra depressionicontigue. Col tempo si crea unavasta pianurache può configurarsi 'come un polje chiuso oppure come un polje aperto. AI di sopra di queste pianurepossono elevarsisia rilievi residualiche racchiudono alcuni cockpit ancora chiusi, sia coni e torrioni rocciosi isolati, relitti degli spartiacqueche separavano le depressionioriginarie(v. foto a p. 26 e illustrazionea p. 15). 27 sviluppotalmentelenti da far sì che qualsiasinostro intervento modificatorio procurideidanninonrecuperabili. Nemmenofacendopiovereacidosolforicoper una decinad'anniriusciremmoa ricrearenelbrevetempodi unavitaumanale formechecreala naturan811'ambiente carsico. 0, L'unitàdi tempo in carsismoè l'intervallotemporale lO 000 anni.Ci voglionocirca lO 000 anniperchél'acqua,penetrandoin unafessurala allarghiqueltanto da muoversiconunacertavelocità.Civogliono50 000 anni affinché,diciamo,quelvuotosi allarghisufficientemente da essere percorribile,100 000 anni perchéil vuoto incominciaevolversiinfunzionedelregimeidrico,500 000 anniaffinchéivuotiassumano piùo menoquell'aspetto che siamoabituatia vederenoiquandovisitiamounagrotta, conlestalattiti,le stalagmiti,i riempimenti,e tuttele belle formazionitipichedi quell'ambiente. L'invitoa nonrovinareinpochisecondiquantola natura costruiscein parecchiedecinedi migliaiad'anniè quindi doveroso,intenso,pressante. Le areecarsificabili, e cioèle areedellasuperficie terrestresu cui affioranodelleroccecalcaree,che possonoesserescioltedalleacque,occupano circaun terzoditutteleareeemerse. L'Italianonesceda questaregola,infattiunterzo del territorio italianoè costituito da rocce carsificabili.Il problemadellaconoscenzae dellostudiodell'evoluzione del carsismoè unproblemacomune.Restail fatto cheil nostroCarsoè partedelCarsoctassico,cioèdell'areapiù bencarsificatadelmondoe piùinteressantedalpuntodi vistadelcarsismo. Cos'èl'acquacarsica? Nel tempovienea crearsidentrola massarocciosa (pensatealnostroCarso,alto300 metriedestesoalcune decinedichilometriquadratD, viaviacheleacquepenetranoattraversolefrattureelealtrediscontinuità dellaroccia, e lecorrodonoeamplianopianpianino,tuttouninsiemedi vuotie di reticolidi gallerie,di pozzi,di caverne. Quindi,se guardiamola superficiedel nostro Carso comeil prodottodi un'evoluzione chehaparecchiecenti- 28 naiadimigliaiadianni,possiamoancheimmaginaria come unqualchecosache nascondetutto uninsiemedi vuoti generatisiall'internodellaroccia.Infattil'aspettodi terra senz'acquaè legatoal fatto chetutta l'acqua,unavolta fattalafaticadi allargarsii primivuotinellamassarocciosa, penetravelocementein profondità,scomparedalla nostra vista pur continuandola sua opera internadi dissoluzione. Edè propriol'acqua,a questopunto,a diventarepernoi unodeglielementiimportantidelfenomenocarsico. Tre fasi successivedi formazionedi un vano ipogeo parzialmente riempito da depositi di concrezionie da accumulidi frana Che cos'è l'acqua carsica? Analizziamo sinteticamente il percorsodelleacquee lo sviluppodelfenomenocarsicoall'internodi unmassiccio carsificato.L'acquachearrivainsuperficieentraattraversolediscontinuità,leallargacorrodendolaroccia,segue unpercorsochelaportaversoilcosiddettolivellodibase+, in praticaversoil mareo versoil puntosorgentifero. Nellaporzionedi massicciochestafra la superficiee il livellodi basesi sviluppanole cavità: se il massiccioè molto potente,anchela parte interessatadal reticolo carsicoavrànotevolespessore,seil massicciohadebole elevazione anchelafasciacarsificataavràesiguospessore. Datocheilfenomenocarsicosievolvemoltolentamente, le condizionipaleoambientalie i rapporti fra le terre emerseeillivellodelmarepossonomutarepiùvolteanche notevolmente.Se il livellodi basesi abbassa,aumenta l'altezzadellafasciadi massarocciosainteressatadalle acqueemutanolecondizioniidrologicheinterne:rimangono a secco perchél'acquascendepiù in profonditàle "vecchie"galleriee i "vecchi"pozzie le acquepenetrano egeneranonuovegallerie,nuovipozzi,nuovivuotisempre piùprofondi. Seil livellodi basesialza,tuttii vuotichesonoaldi sotto del livellodel maresi riempionodi acqua,e il carsismo continuaa svilupparsinellapartepiù altadel massiccio, quellaincuile acquescorronovelocementeanchesenza riempirecompletamente i vani. Continuano lemodificazionie l'evoluzione delfenomeno carsicodiventasemprepiùprofondae semprepiùcomplessa:all'internodi unamassarocciosaestremamente compatta,siè creatatuttaunaseriedicavitàe digallerie, variamenteinteressatedall'acqua. 29 --- -.... Per quanto riguarda lo sviluppodel reticolo ipogeo nel nostro Carso,esso è indubbiamentemolto complessoed è il risultatodi alcunimilionid'annidi evoluzione.Tantoper fare un esempio, il livellodel mare (cheè in questo caso ancheil livellodi base)si è innalzato,negliultimi 100 000 anni, di circa 100 metri. È fondata quindila possibilitàche per alcunedecine di metri sotto il livellodel mare,ci sianooggi vuoti riempitidi acqua dolce e vuoti riempiti di acqua marina. Unaprova viene dalle esplorazioni subacquee effettuate dagli . speleosubiquali,percorrendocentinaiadimetridigallerie e pozzi allagatinell'areadelle risorgive del Timavoa San Giovannidi Duino,hannoraggiuntoprofonditàsuperioriai 60 metri al di sotto del livello del mare. Questosignifica,fra le altrecose,cheil Carsoè un serbatoiopraticamenteinesauribile di acqua,cheè uno dei beniche diventeranno semprepiù preziosi,perché sempredi più l'uomoavràbisognodi grandiQuantità d'acquapulita. Senzaentrareinpolemicaconnessuno,mipermetto solamentedi ricordarecomefinoa vent'annifa Trieste aveva"l'acquedotto del2000",alimentatoinbuonaparte dallesorgentidelTimavo.Poisièaccortachel'acquedotto del2000 già nel 1970nonerasempreall'altezza:la cittàhasceltofontialternativee oggisialimentadaacque contenutenellealluvionidell'lsonzo. Quisotto: rappresentazione schematicadel reticolo carsico ipogeo. L'acqua, facendosi strada nella roccia, crea all'internodel massiccio carsificabileun più o meno complesso reticolo carsico ipogeo. Le modalità di sviluppo dipendonodalle caratterist~ che climaticheesternee dal moto delle acqueverso il livellodi base e i punti di risorgenza,e sono essenzialmentecondizionate dalle caratteristiche geologichegenerali. Un massiccio carsificato può essere suddivisoin due settori, uno superiore, percorso occasionalmente dalle acque(detto zona vadosa+o zona di percolazione+),e uno sottostante, con i vuoti interamenteallagati(detto zona satura+,o zona freatica+).Fra le due zone vi è unafascia intermedia, detta zona di oscillazione+,il cui spessoredipende dal regime idraulicolocale e dal variare della superficie piezometrica+ La sorgentealternativatuttaviaderivada acquenon semprelimpidee ricevein partecontributiprofondidal Inçhiottitoio pnncipale 130 Carso.Quindinullaescludechel'''acquedottodel3000", fra unadecinad'annidovràesseredi nuovorimessoin discussionee forsedovremoprestotornarea cercare l'acqualà dovel'avevamocercatamalecinquant'anni fa. Seperònoniniziamofind'oraapensarcibene,l'acqua chetroveremosaràstatarovinataper sempre. Leacquecheriempionolecavitàcarsichealdisottodella superficiepiezometrica+ si dividonoindueinsiemi,l'insieme riserve dinar:niche+ e quello riserve statiche+.Le riserve dinamichesono quelle costituite da acque in continuomovimento:le cavità carsichefunzionanoda "collettori",da tubi complessiche trasportanol'acqua proveniente damonteversole bocched'uscita.Leriserve statiche sono quellecostituiteda acquepraticamente ferme,cheallaganotuttelecavitàcomunicantipresential di sotto di unafasciadi transizionefra acquestatichee acquedinamiche. Per quantoriguardail nostro Carso,sappiamoche il carsismosi è sviluppatointensamente perlomenoper70 metrialdi sottodellivellodibase+e chequindisicuramente la quantitàd'acquadelleriservestaticheè notevole.Si trattadi acqueingeneremoltobuone,ricchecertamente di carbonati,ma pulite. Che tuttaviasono lentamente soggettea recepirecon continuitàimpuritàprovenienti dallefaldesovrastanti,percui se nonsi limitail caricodi inquinantitrasportatidallefaldedinamiche,allalungala riserva statica utile si trasformeràin una voluminosa discarica. Che cosa sono, allora, il Carso e le acque carsiche? Il carsismoè dunqueunfenomenomoltolentoe le sue manifestazioni esternee internesonopiù che degnedi tutela e di protezioneancheperchénon rinnovabilise alterate. Le acquepresentiall'internodei massiccicarsificati, solitamenteabbondantie pulite,sonomoltodelicateperchéè quasiimpossibilepurificarle,rinnovarle:recepiscono e trattengono. Leacquecarsiche sonocomeunpugile,unbelpugile integrochedurante l'incontro ricevecolpialfegato,diretti almento,montanti allostomaco,sventole aglizigomie pertuttee 14leripresesembrafrescocomeunarosa, 31 +J saltellaeleganteperchéil fisicomascheraicolpi,Maalla Quindicesima ripresa,arriva,e spessonon è un gran colpo,il KOtecnicodefinitivo.Perchégli insulti,i colpi ricevutisi sonoviaviasommati,nonsonostatiassorbiti e l'ultimodivienedrammatico.Il Carsotriestinoriceve ognigiornoQualche colpo,Qualche pugnoallostomaco, ai reni,e cosìvia.Speriamodi nonesserenoia dargliil colpofatale,e a compromettereunarisorsachepotrà risultarepreziosaper le generazionifuture. 32 v Bibliografiaessenziale Nonesiste,inlinguaitaliana,alcun'opera dedicataespressamenteal carsismo.Tuttaviadue volumidi geografia fisicacontengonoalcunicapitoliinteramentededicatia questoargomento: GIOVANNI BATTISTA CASTIGLIONI, Geomorfologia, Utet, Torino 1979. A. N. STRAHLER, GeC?grafia fisica,edizioniPiccin,Padova Di interesselocale (ma non sempreopportunamente aggiornati)sono: FABIO FORTI, InvitoallaconoscenzadelleGrottedel Carso triestino.Genesied evoluzione.Ricerchespe/eologiche, Unt,Trieste1983 FABIO FORTI, Invitoallaconoscenza delCarsotriestino.Cenni sull'originee sulla strutturadei fenomenicarsici, Unt, Trieste1982 Un'ottimaoperadi riferimento,disponibilesolamentein linguainglese,è: FORO e WILLlAMS, KarstGeomorphology andHydrogeology, UnwinHyman,1989. 33