Relazione di Nadia Ricci al Convegno Le montagne non ricrescono (Carrara, 16 dicembre 2023).

Gli effetti della diffusione della marmettola negli acquiferi carsici
di Nadia Ricci (presidente Federazione Speleologica Toscana)
(pubblicato su 16dicembrecarrara.it)

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Prima di cominciare la mia presentazione, voglio presentare brevemente l’associazione che rappresento. La Federazione Speleologica Toscana è un’associazione fondata nel 1967 e attualmente è costituita da ben 22 gruppi-grotte che si distribuiscono su tutto il territorio regionale.

Lo scopo principale della nostra associazione è quello di ricerca, studio, ma anche valorizzazione e tutela delle grotte e del paesaggio carsico di superficie. Per questo, recentemente abbiamo sottoscritto un protocollo d’intesa con il Parco delle Alpi Apuane, in base al quale affianchiamo i guardiaparco durante i sopralluoghi nelle cave che per la loro attività di escavazione hanno intercettato delle cavità carsiche, conosciute o non; alla fine di ciascun sopralluogo la nostra associazione redige una relazione tecnica che evidenzia la rilevanza o meno della cavità intercettata e conseguentemente il parco emette una serie di prescrizioni che i cavatori devono, o dovrebbero, rispettare.

Prima di parlare degli effetti della diffusione della marmettola all’interno degli acquiferi carsici è necessario avere ben chiari alcuni concetti di base. Innanzitutto, cosa si intende per fenomeno carsico e quali sono gli elementi necessari affinché si manifesti? Il carsismo è generato dall’azione corrosiva ed erosiva esercitata dalle acque di precipitazione e di scorrimento su rocce solubili, come le rocce calcaree, che sono molto diffuse sul nostro pianeta, ed è un fenomeno caratterizzato da tipiche morfologie, quali le doline, gli inghiottitoi, i campi solcati, le fratture in generale. Attraverso queste forme l’acqua meteorica si infiltra nel sottosuolo. Gli elementi che non devono mancare affinché questo fenomeno si verifichi sono dunque l’acqua ricca di anidride carbonica, la roccia solubile a contatto con l’acqua (come possono essere i marmi e il calcare) e le discontinuità della roccia (i giunti di strato, le fratture, le superfici di faglia, i pozzi, le condotte freatiche), attraverso le quali l’acqua penetra nel sottosuolo e che rappresentano le sue vie preferenziali.

Un altro concetto che bisogna avere ben chiaro quando si parla di acquiferi carsici è quello di bacino idrografico e bacino idrogeologico. Il primo è delimitato dagli spartiacque superficiali, come le creste dei monti; il secondo è delimitato dagli spartiacque sotterranei, che sono condizionati da strati di roccia impermeabile che attraversano l’ammasso di roccia permeabile. Nel caso di montagne costituite da rocce impermeabili, è facile stabilire il percorso che le acque meteoriche che cadono in una certa zona faranno e quale sarà il loro punto di recapito, ossia il torrente o il fiume che le raccoglierà. Nel caso di montagne costituite da rocce permeabili, invece, non è immediato collegare le zone di assorbimento e infiltrazione con le sorgenti di recapito. Per definire i bacini idrogeologici delle montagne, e quindi collegare le aree di assorbimento, ossia dove piove, alle aree di emergenza, ossia le sorgenti, gli speleologi ricorrono a prove di tracciamento delle acque.

Ma come avvengono queste prove? In grotta, in un fiume sotterraneo, viene immesso un tracciante innocuo e atossico, quale può essere la fluorescina sodica, dal colore verde fluo, oppure il tinopal, che risulta trasparente una volta disciolto in acqua. All’esterno vengono individuate le sorgenti che possono essere possibili punti di recapito delle acque colorate. Presso queste sorgenti vengono posizionati captori al carbone attivo, in caso di monitoraggio manuale, oppure strumenti di monitoraggio in continuo, quali i fluorimetri. Per ottenere maggior dettaglio del bacino idrogeologico, i captori possono essere posizionati anche all’interno delle grotte stesse, dove si presume che passi l’acqua che raggiungerà le sorgenti. Trascorso un certo periodo di tempo, i captori vengono prelevati e portati in laboratorio per le analisi. Le analisi stabiliranno la presenza o l’assenza del tracciante, e quindi la positività o negatività del test. Nel caso di monitoraggio in continuo, il fluorimetro fornirà i dati registrati e restituirà la curva di rilascio del tracciante, se questo sarà transitato dalla sorgente monitorata.

Il primo tracciamento effettuato nelle grotte della Toscana da parte della Federazione risale all’aprile del 1972. In quell’occasione, all’interno dell’antro del Corchia, venne rilasciato il tracciante nelle acque del fiume Vianello, per verificarne il collegamento con le acque che si perdono sul fondo della grotta. Le analisi diedero esito positivo. Non è stata che la prima tessera del grande puzzle del sistema idrogeologico del Monte Corchia, e in generale delle Alpi Apuane. Da allora, sono ben 55 le prove di tracciamento eseguite in 51 anni di attività, che hanno permesso di poter interpretare e quindi dare una forma al reticolo idrogeologico delle Alpi Apuane.

Premesso tutto quello che ci siamo detti finora, veniamo all’argomento principale di questa presentazione: la vulnerabilità degli acquiferi carsici.

Gran parte degli acquiferi carsici, e quelli apuani in particolare, è costituita nella porzione più superficiale da un network di fratture che, assieme ad un carsismo diffuso, conferiscono all’ammasso roccioso un coefficiente di infiltrazione che può raggiungere il 75% delle precipitazioni.

Cosa vuol dire?
I tre quarti di tutto ciò che piove vengono assorbiti dalla montagna e solo un quarto scorre in superficie. Le acque di infiltrazione vanno ad alimentare i torrenti interni alle cavità, che scorrono fino alla zona satura dell’acquifero o a contatto con la roccia impermeabile, portando con sé tutto ciò che hanno preso in carico durante il loro percorso. Questa caratteristica rende le fessure superficiali prima e le grotte poi delle vie di trasporto per ogni tipo di materiale antropico o naturale che sia preso in carico dalle acque che penetrano nel sottosuolo, sia in soluzione che in sospensione.

Quest’ultimo aspetto è quello che rende tutti gli acquiferi carbonatici permeabili per fratturazione e carsismo estremamente vulnerabili alle attività che si svolgono nelle aree di alimentazione, e l’attività estrattiva è chiaramente una di queste.

Per mitigare i rischi legati alla coltivazione nelle cave apuane, si dovrebbero tenere sotto controllo le zone fratturate, sia prima che durante l’avanzamento dei fronti di cava, cosa molto difficile da realizzare nella pratica. L’attività estrattiva è di grande impatto nel territorio apuano. Negli ultimi anni, tra l’altro, oltre a quelle già attive da tempo, sono state aperte o riattivate numerose cave e si è assistito all’affinamento delle tecniche di coltivazione, con delle modifiche non solo alla quantità di materiale asportato, ma anche al tipo di deposito associato. I residui dei tagli di cava sono costituiti in buona parte dalla marmettola, che si infiltra facilmente con le acque meteoriche di ruscellamento nel sottosuolo e che quindi è in grado di disperdersi negli acquiferi sottostanti. Ma anche l’acqua che viene utilizzata durante l’escavazione e che si disperde sul piano di cava, anche se regimata a dovere, viene in parte assorbita dalla roccia fessurata e finisce nel sottosuolo portando con sé tutte le polveri prodotte.

Quindi sigillare le fratture sul piano di cava, allontanare dai piazzali di cava le acque di lavorazione e le acque piovane, adottare una corretta gestione e trattamento degli scarichi e dei fanghi sono cose sicuramente importante da fare, ma, per le caratteristiche intrinseche di questo tipo di ammassi rocciosi, non scongiurano del tutto la contaminazione da marmettola nelle falde acquifere.

Gli effetti di una contaminazione di questo tipo, oltre all’ovvio deterioramento della qualità dell’acqua destinata al consumo umano, non sono ancora noti nel dettaglio e sono oggetto di molti studi negli ultimi anni. Dal punto di vista biologico, la marmettola ha notevoli capacità di deterioramento degli habitat, in quanto tende ad occludere le microfessure popolate dalla fauna troglobia, crea dei depositi con forma e granulometria ostili agli organismi che vivono nei sedimenti naturali, impermeabilizza il letto dei collettori ipogei e aumenta la velocità di scorrimento delle acque rendendo praticamente impossibile il proliferare della vita.

È plausibile aspettarsi che nel tempo la marmettola riduca potenzialmente la porosità degli ammassi rocciosi e occluda parte dei condotti carsici, cambiando l’idrodinamica degli acquiferi e modificando e riducendo la loro capacità di immagazzinare acque. L’occlusione dei condotti può inoltre incrementare il rischio idraulico a valle delle sorgenti a causa di repentine rimozioni del sedimento che concorrono a incrementare in modo improvviso le portate dei torrenti.

Vi voglio adesso esporre un caso studio relativo ad un abisso delle Apuane situato nel bacino estrattivo di Colubraia in valle d’Arnetola: la Buca dei Francesi. Si tratta di una grotta di 630 metri di profondità, 1250 metri di sviluppo prevalentemente verticale, con scorrimento d’acqua, quindi attiva, a partire dalla profondità di 150 metri. Le grotte che la Federazione Speleologica Toscana ha tracciato in valle d’Arnetola confluiscono le loro acque alla sorgente del Frigido, la polla di Forno, contrariamente a quanto si ipotizzava agli inizi degli anni Ottanta, quando si riteneva possibile che le acque sotterranee confluissero anche nel lago di Vagli.

A partire dagli anni Ottanta gli speleologi francesi hanno deciso di allargare l’ingresso e hanno esplorato la parte iniziale della cavità, mentre gli speleologi del Gruppo Livornese e Lucchese hanno esplorato la parte restante della grotta fino ai giorni nostri. Durante i periodi di riapertura del cantiere e della cava in galleria, gli esploratori hanno riscontrato il diffondersi di marmettola ad ogni profondità della grotta, trasportata dallo scorrimento delle acque di infiltrazione.
Nella fase iniziale della riapertura della cava furono subito eseguiti dei campionamenti delle acque e dei sedimenti di marmettola per verificare se i fanghi avessero potuto veicolare metalli pesanti e idrocarburi, fortunatamente risultati assenti fino a quel momento.
Ulteriori campionamenti, in accordo con il sindaco di Vagli e con il direttore dei lavori di cava, erano stati programmati per consentire il monitoraggio ambientale durante la coltivazione, coltivazione che però, da lì a poco, è stata interrotta per difformità progettuali (quantomeno quella in galleria).

Ogni cavità presente nelle vicinanze di un’area di cava rappresenta una finestra sul sottosuolo che consente il monitoraggio in profondità delle matrici acqua e suolo, contrastando l’immaginario che il sottosuolo sia un buco nero da poter tranquillamente inquinare perché non visibile.

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