grotte e cavità sotterranee

le radici della Terra

LE CAVITA’ SOTTERRANEE (prima parte)

Tutte le cavità accessibili all’uomo si possono definire grotte, anche se rappresentano solo una piccola parte delle cavità sotterranee presenti nei rilievi di tipo calcareo.

Le cavità sotterranee si possono classificare in:

a) cavità sub orizzontali (gallerie);

b) cavità ad asse inclinato;

c) cavità sub verticali (pozzi ed abissi);

dal punto di vista idrologico queste cavità possono essere:

d) prive di acqua (inattive);

e) con presenza di acqua, che temporaneamente possono diventare asciutte o completamente inondate (attive);

f) sempre piene di acqua.

All’interno di un massiccio calcareo l’organizzazione della tipologia di cavità segue un ordine dalla parte più esterna a quella più interna, passando da quelle più o meno asciutte a quelle via via più ricche di acqua.

Il carsismo

La stragrande maggioranza delle grotte naturali si rinviene nelle rocce di tipo sedimentario, tra queste le grotte calcaree rappresentano da sole il 90% sul totale, grazie all' enorme diffusione di questo tipo di roccia.

I calcari sono rocce sedimentarie, costituite da strati compatti e sovrapposti, formatisi centinaia di milioni di anni fa, sul fondo marino, in seguito all’accumulo di organismi viventi, dal guscio ricco di calcare.

I fenomeni tettonici cui è andata soggetta la crosta terrestre, hanno sollevato nel corso delle ere geologiche queste bancate rocciose, portandole ad innalzarsi dal fondo marino e a formare le attuali catene montuose. Le grandi pressioni dell’ orogenesi hanno successivamente provocato un reticolo di fratture, tanto da modificare la originale compattezza degli strati rocciosi.

La presenza di questa complessa rete di fessure è essenziale per la formazione delle grandi cavità sotterranee, consentendo la penetrazione nella roccia dell’ elemento fondamentale nella loro genesi: l’acqua.

Il carbonato di calcio, che costituisce prevalentemente il calcare, aumenta la sua solubilità all’acqua in presenza di acido carbonico -derivante dalle acque meteoriche o dalle acque provenienti dal dilavamento di terreni ricchi di detriti organici- capace di trasformare il carbonato di calcio in bicarbonato di calcio, estremamente solubile all’acqua.

Penetrando nelle fessure della roccia l’acqua svolge così una duplice azione, quella di corrosione chimica e di erosione meccanica.

Speleogenesi

I principali processi che intervengono nella formazione delle grotte:

- L’azione chimica dell’acqua, che esercita corrosione sul calcare e rideposita carbonato di calcio sotto forma di concrezioni;

- L’azione meccanica dell’acqua, attraverso l’ erosione, il trasporto e il deposito dei materiali minuti (ghiaia, sabbia, argilla);

- L’azione della gravità, che determina crolli nelle volte e nelle pareti delle cavità.

A monte, svariati sono i fattori che influenzano la formazione e lo sviluppo dei reticoli carsici, fattori legati alle caratteristiche dell’ambiente e alla storia geologica del luogo:

Fattori geologici, si possono suddividere in:

a) caratteri litologici del calcare interessato, come per esempio la porosità;

b) spessore degli strati di calcare e loro posizionamento, rispetto ad altre formazioni litologiche attigue;

c) condizioni strutturali degli strati (avvicendarsi degli strati e fratture);

d) movimenti di carattere tettonico contemporanei al processo di carsificazione;

Fattori geomorfologici: sono riferiti ai dislivelli e all’orografia superficiale; caratteristiche condizionate dalla tettonica, dall’ erosionee dalla rideposizione di materiali;

Fattori climatici: importanti in quanto determinano la disponibilità d’ acqua, necessaria alla velocità delle reazioni chimiche del carsismo, ma anche perché determina la frammentazione superficiale delle rocce a causa del fenomeno gelo-disgelo;

Fattori biologici: agiscono nella formazione del pedon, fornendo alcuni composti chimici che prendono parte alle reazioni chimiche che a loro volta influenzano gli altri processi descritti.

Tipologia

1) Vani e pozzi fusiformi: cavità allungate in senso verticale, a forma di fuso, con la parte centrale e inferiore più ampia di quella superiore;

2) Condotte in pressione: cavità di forma tubolare con andamento orizzontale, la cui sezione trasversale risulta di tipo circolare o ellittico, originatesi in regime di circolazione in pressione dell'acqua;

3) Condotte suborizzontali con solco d'erosione sul fondo: si originano quando il torrente sotterraneo, scorre a pelo libero e non più in pressione, erodendo lungo il fondo della galleria;

4) Gallerie e condotte con canali di volta: si formano quando il torrente sotterraneo anziché scavare il fondo della galleria deposita materiale, innalzandone il letto e provocando un'incisione lungo il soffitto della galleria;

5) Pozzi-cascata: derivanti da condotte poste su un piano inclinato, dove il torrente precipita verticalmente formando dei pozzi con una marmitta alla base, originata dalla caduta dell'acqua.

Concrezioni

I depositi di grotta più noti e caratteristici sono le concrezioni calcaree, diffuse nelle regioni a clima caldo-temperato.

Le concrezioni più comuni sono:

a) le stalattiti, forme circolari o coniche, spesso sottili e lunghe anche parecchi metri, che pendono dalla volta delle cavità;

b) le stalagmiti, forme più robuste che si accrescono partendo dal pavimento in seguito allo stillicidio di bicarbonato di calcio;

c) le colonne, che derivano dalla fusione di una stalattite con una stalagmite;

d) le croste, che ricoprono in modo più o meno uniforme le pareti delle grotte sotto forma di colate.