Carsismo

E' l'attività chimica esercitata dall'acqua, soprattutto su rocce calcaree (ma non solo!), sia di dissoluzione che di precipitazione.

La parola ha origine dal nome della regione dove inizialmente questo fenomeno è stato studiato, il Carso Triestino. In tedesco KARST significa "paesaggio tipico per: scarsa vegetazione, estesi affioramenti di roccia, drenaggio superficiale assente o poco sviluppato e presenza di numerose depressioni e cavità sotterranee (grotte)".

Il carsismo può svilupparsi nelle seguenti rocce (tra parentesi un esempio di massiccio roccioso italiano):

• calcare (massiccio del Gran Sasso),
• dolomia (Dolomiti),
• marmo (Alpi Apuane),
• gesso (Vena del Gesso Emiliano-Romagnola),
• salgemma (evaporiti della Sicilia centromeridionale).

Oltre alla indispensabile presenza di rocce solubili, il carsismo si sviluppa in presenza dei seguenti requisiti:

• piogge abbondanti,
• tempo,
• disponibilità di anidride carbonica disciolta in acqua (maggiore in presenza di un ricco suolo vegetato),
• temperatura atmosferica (nelle aree tropicali i processi di carsificazione sono più rapidi, anche per il fattore precedente).

Il carsismo viene solitamente differenziato in epigeo (di superficie), ed ipogeo (sotterraneo). Gli ambienti carsici sotterranei sono il regno degli speleologi, che esplorano per passione e per interesse scientifico. Ma sono molte le discipline interessate al carsismo: geologia, geomorfologia, biologia, fisica, mineralogia, climatologia, ... Anche l'idrogeologia studia il carsismo, per la presenza di importanti e vulnerabili di falde idriche.

Gli acquiferi carsici si differenziano nettamente dagli altri acquiferi (porosi e fratturati), per le diverse peculiarità:

• le cavità carsiche (grotte e condotti di varie dimensioni) costituiscono porosità secondaria di dimensione molto superiore alle normali fratturazioni (degli acquiferi fratturati non carsici)
• l'elevata permeabilità delle cavità carsiche determinano la rapida e totale infiltrazione delle acque di pioggia, quindi l'assenza di un reticolo idrografico superficiale (o la presenza di un reticolo a regime intermittente)
• la presenza di cavità di dimensioni rilevanti permette l'esplorazione speleologica e quindi lo studio e l'osservazione dall'interno di alcune zone del sistema acquifero (per gli altri acquiferi è possibile solo con perforazioni profonde)
• l'acqua dentro gli acquiferi carsici si muove a velocità molto superiori a quelle degli altri acquiferi, arrivando in alcuni casi a centinaia di metri/giorno
• le sorgenti carsiche hanno portate notevoli (dalle centinaia di L/s sino alle centinaia di mc/s) e molto variabili nel tempo in funzione della stagione e degli eventi di ricarica del sistema
• grandi cavità ed elevate velocità di transito corrispondono ad una maggiore vulnerabilità dell'acquifero agli eventi di contaminazione.

Per questi motivi l'idrogeologia dei sistemi carsici è molto affascinante, ma anche per la spettacolarità paesaggistica delle morfologie carsiche, il colore meraviglioso delle acque nei sistemi carbonatici e, non ultima, la possibilità di applicare particolari tecniche di studio, tra cui le prove con traccianti (soprattutto traccianti fluorescenti).

Lo studio idrogeologico dei sistemi carsici utilizza numerose metodologie, provenienti da diverse discipline:

• rilievi geologici
• rilievi geomorfologici
• studio della tettonica
• metodi geofisici
• rilievi speleologici
• censimento delle sorgenti
• analisi idrochimiche delle acque delle sorgenti
• analisi isotopiche delle acque
• monitoraggio delle sorgenti: portata, conducibilità elettrica, temperatura, torbidità
• prove con traccianti (soprattutto con traccianti fluorescenti).

Un caso studio è presentato alla pagina Tracciamento di un acquifero carsico: Pian Cansiglio.

Drew D. & Hotzl H. (1999) Karst hydrogeology and human activities: impacts, consequences and implications. Balkema eds., 1999.

Goldscheider N. & Drew D. (2007) Methods in karst hydrogeology. Taylor & Francis Eds., 2007.

Käss W. (1998). Tracing techiniques in geohydrology. Balkema editions.