Grotte Naturali
Il Carsismo
Il carsismo è un fenomeno erosivo, che crea una particolare forma di modellamento superficiale e sotterraneo, conseguenza di un'azione meccanica e/o di corrosione chimica. L'acqua meteorica, che contiene disciolta l'anidride carbonica, altera chimicamente i rilievi calcarei, erodendoli in parte e creando forme particolari. Il processo di carbonatazione, attraverso il quale si evolve l'erosione, è dovuto all'anidride carbonica disciolta nell'acqua. L'acqua pura, di per se, svolge un'azione quasi esclusivamente meccanica in quanto il calcare, composto da carbonato di calcio (CaCO3), è in essa poco solubile.
Quando nell'acqua, nell'attraversamento degli strati di terreno, si scioglie una certa quantità di anidride carbonica (CO2), si forma acido carbonico (H2CO3) che è in grado di intaccare e sciogliere il calcare (CaCO3) con conseguente formazione di carbonato acido (bicarbonato) di calcio (Ca(HCO3)2) che, essendo solubile, rappresenta il liquido circolante. Questa reazione è accelerata dal calore rendendo i climi tropicali e temperati i più favorevoli a tale processo.
Quando l'acqua che si infiltra nel massiccio carsico, dopo essersi arricchita di anidride carbonica, ed aver disciolto il calcare, trova dei vuoti sotterranei, da luogo alla reazione inversa. Infatti, la concentrazione di anidride carbonica, al diminuire della pressione, unitamente alla evaporazione dell'acqua, diminuisce sensibilmente, ed il bicarbonato di calcio si trasforma nuovamente in carbonato di calcio che, essendo insolubile, precipita, formando depositi e concrezioni calcaree.
Quindi, nelle aree carsiche, in superficie si determinano le condizioni per cui il calcare venga disciolto e trasportato in soluzione, mentre nel sottosuolo si determinano condizioni che permettono la precipitazione del carbonato di calcio che tende, così, a riempire le cavità.
Gianfranco Oropallo
06/05/2019
Il modellamento superficiale
In superficie, a seguito della dissoluzione del calcare, per subsidenza del terreno, oppure per il crollo della volta di una grotta, si formano depressioni concave a fondo chiuso, denominate “doline”, con profondità variabile tra 2 e 200 m. ed un diametro compreso tra 10 e 1000 metri.
Non di raro, sul fondo delle doline si apre una specie di imbuto, denominato “inghiottitoio” attraverso il quale l'acqua, con il suo contenuto di sali disciolti, penetra nelle cavità sotterranee.
Quando questi inghiottitoi risultano particolarmente profondi e con pareti verticali, vengono denominate “foibe”.
Due, o più doline, durante il loro progressivo allargarsi, possono arrivare a contatto per cui, discioltasi la parete di separazione, si fondono e si inglobano tra loro. In questo modo, vengono a formarsi conche di grandi dimensioni che prendono il nome di “uvala”.
Quando tale ampliamento riguarda molte doline, si arriva alla formazione di bacini, che possono raggiungere la lunghezza di decine di chilometri, con pendii ripidi e fondo piano che spesso ospita piccoli laghi. Tali bacini vengono denominati “polje”.
Quando, in superficie, il terreno calcareo non subisce l'azione delle acque meteoriche in modo omogeneo, sia per presenza di discontinuità, oppure perchè tali acque ristagnano o scorrono seguendo linee preferenziali, possono formarsi dei solchi paralleli, separati da lame appuntite, chiamati “karren”, cioè campi carreggiati.
Tra le molteplici forme di erosione, tipiche dei terreni carsici, abbiamo anche le gole ed i canyon di cui, tipico esempio in Sardegna, è rappresentato a Gorropu.
Gianfranco Oropallo
06/05/2019
Il modellamento sotterraneo
Le acque meteoriche che cadono sulla superficie terrestre in parte ritornano all'atmosfera per effetto dell'evaporazione, in parte alimentano le acque superficiali e in parte, attraverso le fratture/porosità delle formazioni rocciose permeabili superficiali, riescono a percolare in profondità.
Nelle zone invase dall'acqua, definite “freatiche”, questa scorre a pressione provocando l'allargamento delle fratture e producendo condotti a sezione subcircolare o ellissoidale. Tali condotti si approfondiranno nella parte inferiore formando dei pozzi, se le acque troveranno spazi verso il basso, oppure gallerie orizzontali se le acque saranno costrette a scorrere in piano per la presenza di strati impermeabili o poco permeabili.
Tendenzialmente le zone che inizialmente si trovavano sommerse, si svuoteranno gradualmente formando delle cavità carsiche, chiamate “grotte”. Qualora sia ancora presente il regime idrico, che ha portato alla loro formazione, le grotte saranno definite “attive”, mentre se queste sono già state abbandonate dall'acqua, che ha trovato nuove zone di scorrimento, saranno definite “fossili”.
Quindi, nella zona definita freatica, l'acqua opera un'azione corrosiva attraverso l'anidride carbonica (CO2 ) disciolta in essa ma quando abbandona la cavità, causa l'approfondimento del suo scorrimento, non si ha più uno scorrimento a pressione, quindi la CO2 può liberarsi e la reazione, indicata per lo scioglimento del calcare, procede in senso inverso. Il bicarbonato di calcio cede l'anidride carbonica e diventa carbonato di calcio che, non essendo solubile, precipita formando concrezioni di diversa forma e grandezza. Così una goccia, che cade dalla volta, depositerà parte del carbonato nel punto di fuoriuscita formando una stalattite, mentre depositerà la parte rimanente sul pavimento formando una stalagmite. Col tempo, stalattite e stalagmite potranno crescere fino a saldarsi e formare una colonna. Un ruscellamento, che fuoriesce da una fessura, formerà una colata e se, invece, avviene sul pavimento tenderà a formare una crosta stalagmitica.
Il reticolo dei condotti, formati dall'acqua, può dare adito ad una notevole circolazione sotterranea che può arrivare alla formazione di laghi e fiumi sotterranei. Nelle aree carsiche, spesso si osserva l'improvvisa scomparsa di corsi d'acqua superficiali che vengono inghiottiti in profondità, per riemergere in superficie, a parecchi chilometri di distanza. Tale fenomeno è definito “risorgenza”.
Gianfranco Oropallo
06/05/2019
Approfondimenti sull'argomento:
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La Grotta di Nettuno
La Grotta del Bue Marino
