home > studi e ricerche > Dissoluzione carsica > Strumentazione e misure sulla dissoluzione delle superfici carsiche

STRUMENTAZIONE E MISURE SULLA DISSOLUZIONE DELLE SUPERFICI CARSICHE

di Fabio Forti

Premessa

Nel 1971 mi trovavo ad Obertraun in Austria in occasione dei lavori della Commissione per le terminologie carsiche, facente parte dell’Union International de Spéléologie. In quella assise rappresentavo l’Italia, mentre il Dr. Jurij Kunaver del Dipartimento di Geografia, della Facoltà di Filosofia - Università di Lubiana, rappresentava l’allora Jugoslavia. Mi disse che due studiosi inglesi avevano messo a punto uno strumento per le mirure "dirette" della consumazione carsica. Mi fornì anche una copia del lavoro:

HIGH C. & HANNA F.K. (1970) - A method for the direct measurement of erosion on rock surfaces. British Geomorphological Research Group. Technical Bulletin, N° 5, Norwich.

Per un caso fortuito, persi tale estratto e per alcuni anni non ci pensai più. Nel 1976 comparve a cura dell’U.I.S. (Kommission on Karst Denudation), uno studio ad opera di vari Autori dal titolo: "Karst processes and relavant landforms". Tra questi lavori c’era uno particolarmente interessante:

KUNAVER J. - On quantity, effects and measuring of the Karst denudation in Western Julian Alps - Kanin Mts.

Il Kunaver affermava di aver utilizzato questo strumento "micrometrico" per le misure dirette sulla consumazione delle superfici calcaree, in una località posta sul versante meridionale del Monte Canin. Una "stazione" venne posta sulle rocce di fondo di una "valle secca", ma dove nei mesi invernali l’accumulo nevoso è di 6 metri; l’altra "stazione" su di un affioramento in posizione sommitale. Dopo un anno, la consumazione "in conca" fu di 0,106 mm, mentre quella "in dosso" risultò di 0,03 mm. Vi era quindi una situazione ben diversa sulla consumazione dissolutiva dovuta allo scorrimento delle acque (di fusione della neve) da condizione in "conca", rispetto a quella "convessa", che gli dava un rapporto 1:3, per cui riteneva che l’abbassamento per "consumazione" in 10.000 anni fosse rispettivamente di 1 m nel primo caso e di soli 30 cm nel secondo.

Interessato da questi inediti risultati, pensai di ricostruire "sulla memoria" lo strumento micrometrico che avevo visto rappresentato nella pubblicazione inglese. Mi fu di indispensabile aiuto Augusto Diqual che dal mio racconto, ridisegnò ed anche materialmente costruì lo strumento. Si tratta di una piastrina triangolare (lato 10 cm) di acciaio con tre piedini ai vertici, ciascuno con una forma di appoggio diversa; nel centro della piastrina venne sistemato un micrometro con lettura 1/100 mm. La "stazione" di misura consiste nel fissare in roccia tre chiodi di acciaio inossidabile lucidato sui vertici di un triangolo equilatero del lato ovviamente di 10 cm. Due chiodi a testa emisferica ed uno a testa piatta.

I particolari "appoggi" posti ai piedini dello strumento, consentono un’autocentratura di una precisione praticamente assoluta. La grande fatica di questo tipo di strumentazione è il posizionamento dei chiodi. Bisogna portare con se un trapano a batterie piuttosto pesante, cemento a rapida presa o particolari resine. Tutto va bene se le "stazioni" sono prossime a strade per cui il tragitto è breve, altro discorso è quando questi punti di lettura vengono sistemati in montagna in siti distanti anche parecchie ore dalle zone di accesso con automezzi o impianti di risalita.

Le prime "stazioni" furono ovviamente sistemate (usando un trapano a mano), sulle rocce affioranti sul terreno della Grotta Gigante, dove da molti anni è in funzione una stazione meteorologica dotata di pluviometro e pluviografo. Si ha così modo di confrontare i dati dell’abbassamento per dissoluzione con quelli della quantità delle precipitazioni meteoriche, anche a seconda delle variazioni stagionali. Progressivamente furono sistemate molte altre "stazioni" su vari tipi di affioramenti, su diversa litologia, esposizione, inclinazione, ecc. in molte parti del Carso Triestino, su posizioni a livello del mare e fino alle sommità più elevate (Monte Lanaro). Attualmente sono in funzione sul Carso 45 stazioni a cui vanno aggiunte 30 per studi particolari delle rocce carsificabili prese in molte regioni italiane. A Pradis sono in funzione 27 stazioni e nel resto della Regione altre 26.

Nel corso del IV Convegno di Speleologia del Friuli - Venezia Giulia, tenutosi a Pordenone nel novembre 1979, a cura di F. FORTI (1983), veniva per la prima volta in Italia presentato questo tema molto importante e trascurato nello studio del carsismo: la misura della quantificazione della dissoluzione, una proposta per misurare l’abbassamento delle superfici rocciose carbonatiche ad opera delle acque di origine meteorica chimicamente aggressive.

Va anche ricordato che una prima ricerca sulle differenziazioni di solubilità di litotipi carbonatici era stata quella eseguita da F. FORTI, S. STEFANINI & F. ULCIGRAI (1975). Si trattava dell’immersione in acqua piovana di 18 campioni di diversi litotipi carbonatici del Carso Triestino, eseguendo poi delle analisi chimiche sul rilascio delle quantità di Ca e Mg. I risultati permisero di valutare che esistevano delle sostanziali differenze dissolutive legate alle variazioni litologico - petrografiche delle rocce prese in esame. Con ciò è venuta una prima significativa dimostrazione che esistono effettivamente delle differenziazioni morfologiche in rapporto alla litologia. Si è osservato così che le rocce micro-allochimiche sono più solubili delle spatico-allochimiche e che quelle dolomitiche in generale sono molto meno solubili delle rocce calcaree.

Successivamente F. FORTI & S. STEFANINI (1981); S. STEFANINI, F. ULCIGRAI, F. FORTI & F. CUCCHI (1985), confermarono queste "differenze" dissolutive riguardanti le diverse litologie, utilizzando un’altro metodo. L’esposizione diretta agli agenti atmosferici di 40 campioni ridotti in piastrine di uguali dimensioni. L’entità del fenomeno della dissoluzione veniva in questo caso misurato per differenza di peso del campione stesso.

Ma il metodo della misura "diretta" con micrometro era indubbiamente il più rapido, così che già nei primi anni di queste ricerche sulla "consumazione carsica", si pensò di estendere tali studi anche in altre aree carsiche della Regione Friuli - Venezia Giulia, come nell’area di Pradis (Prealpi Carniche), sul M. Canin (Alpi Giulie), sul M. Avanza (Catena Carnica). Infine le più alte "stazioni" vennero poste, fuori zona, sul versante settentrionale del M. Marmolada, a quote superiori ai 2400 metri. Più recentemente è stata posta una "stazione" sulla cima del M. Bernadia (Prealpi Giulie), un’altra nelle Alpi Carniche (Creta d’Aip), per avere un quadro più completo della situazione della nostra Regione, che ci mostrano delle profonde diversità meteorologiche, per quanto riguarda le piogge, vanno dai 1100 mm sulla costa ad oltre 3500 mm ai piedi delle Alpi Giulie.

Fin dall’inizio di questa ricerca ci fu una stretta collaborazione tra la Commissione Grotte "E. Boegan", che ha fornito la strumentazione ed i ricercatori e l’Istituto di Geologia dell’Università di Trieste (attuale Dipartimento di scienze geologiche, ambientali e marine). In particolare si volle raffrontare i dati dell’abbassamento delle superfici rocciose affioranti, non solo con le diverse piovosità presenti nelle rispettive aree di competenza, ma anche in rapporto con la litologia. Infatti era stato constatato che le rocce spatico-allochimiche sono meno solubili delle micro-allochimiche (consumazioni medie annuali variabili da 0,01 a 0,04, con una "media" valevole per il Carso, di 0,027 mm/anno).

In occasione di vari convegni e congressi di speleologia il "metodo" di ricerca è stato presentato e discusso. L’interesse da parte di altri ricercatori è stato quasi immediato. Attualmente con lo stesso tipo di strumentazione e metodologia di ricerca, queste misure vengono eseguite da studiosi dell’Università di Padova e di Bologna. Inoltre dal 1990 l’A.V.E.S. (Associazione Varesina per l’Eco Speleologia) ha adottato uno strumento micrometrico di lettura diverso, ma basato sugli stessi principi.

 

Dal 1988 a cura dell’allora Istituto di Geologia dell’Università di Trieste, sono stati raccolti trenta campioni di rocce carsiche (calcaree, dolomitiche e gessose) provenienti da diverse regioni italiane. Sono stati sistemati sul terreno esterno della Grotta Gigante, su delle colonnine e dotati dei chiodi di appoggio per lo strumento micrometrico. Le letture in questa particolare stazione vengono fatte due volte all’anno (primavera, autunno). In tutte le altre stazioni le letture sono fatte una volta all’anno e per le stazioni in montagna anche lasciando degli intervalli di più anni. In un primo tempo per le sole stazioni poste sul Carso, queste misure vennero effettuate con cadenza semestrale, poichè si pensava che fosse possibileTecnica di misurazione ottenere delle differenze dissolutive tra le precipitazioni del periodo invernale rispetto a quelle del periodo estivo. Dopo alcuni anni di osservazioni, il risultato fu assai incerto per cui si ritenne di eseguire le misure solo una volta l’anno e possibilmente tra aprile e maggio. Ciò anche per alleggerire l’impegno umano, considerato che le "stazioni" nel frattempo erano sempre più aumentate di numero man mano che nuove esigenze si presentavano per poter meglio differenziare tali misure a seconda delle litologie, variazioni di inclinazione dell’affioramento, esposizione topografica ecc.

Le differenze annuali riscontrate furono molto interessanti ed i dati furono presentati in numerosi convegni e congressi, Per il Carso Triestino si ottennero dei sorprendenti risultati, dovuti anche al grande numero delle "stazioni" ivi presenti, risultati riassunti già dopo i primi cinque anni di misure nello studio di S. STEFANINI, F. ULCIGRAI, F. FORTI & F. CUCCHI (1985). Risultò dunque che nelle varie stazioni qui impostate, su di una superficie carsica caratterizzata da un clima prevalentemente di tipo mediterraneo, con una piovosità media annua di 1350 mm e con una temperatura media annuale di 12°, il valore medio dell’abbassamento si è rilevato pari a 0,027 mm/anno. Tale valore diminuisce notevolmente in presenza di litotipi dolomitici. Successivamente F. CUCCHI, F. FORTI & E. MARINETTI (1995), hanno confermato che sul Carso Triestino l’entità dell’abbassamento è compreso tra 0,01 mm e 0,03 mm per anno e che vi sono delle litologie che hanno abbassamenti anche maggiori, altri compresi tra 0,0 e 0,01 mm/anno.

La "stazione base" per tutte queste ricerche è dunque quella sistemata all’esterno della Grotta Gigante, dove si trovano 17 "stazioni" poste su diverse inclinazioni dell’affioramento roccioso.

Una seconda "stazione base" è stata posta a Pradis nelle Prealpi Carniche. Questa comprende oltre alle misure "esterne", una complessa "stazione" che è stata posta sulle rocce di fondo della Forra ove scorre il Torrente Cosa. Le misure hanno lo scopo di verificare la consumazione operata dalle correnti idriche (erosivo-dissolutive) sulle rocce a contatto con le acque di piena del torrente.
ProtezioniQuesta "stazione" è curata in collaborazione dal Gruppo Speleologico Pradis, che ha anche progettato, fornito, sistemato, dei chiodi particolari con le teste protette da capsule metalliche per evitare la loro consumazione erosiva. I dati di consumazione prevalentemente "erosiva", registrati dopo le grandi piene del 1996 sono interessanti, problematici e anche di "sorpresa". Infatti un evento di piena molto violenta, a causa del fenomeno delle "colate detritiche", in poche ore riesce a "consumare" una roccia posta in diretto contatto con questi intensi fenomeni, fino a quasi 1 mm.

L’interesse per queste misure si sta ormai estendendo a ricercatori in varie parti del mondo. L’importante è che la strumentazione, metodologia di lettura e frequenza, siano le stesse.
Misure ripetute ad intervalli regolari consentono dunque di collegare l’abbassamento all’entità delle precipitazioni locali e quindi di calcolare il valore medio annuo di dissoluzione e di definire il rapporto precipitazione/soluto. Sono ormai oltre venti anni che la stessa mano e lo stesso strumento vanno assumendo misure in stazioni opportunamente ubicate e divenute via via più numerose; ci è possibile quindi tracciare un primo bilancio complessivo e proporre i valori indicativi di dissoluzione media che confermano l’estrema lentezza dell’evoluzione dei fenomeni carsici, assegnando al valore di abbassamento delle superfici carsiche in condizioni climatiche simili a quelle della nostra regione un’ordine di grandezza di alcuni centesimi di millimetro all’anno. Il Carso Triestino, caratterizzato da un clima mediterraneo tendente al continentale, con inverni lunghi e freddi, primavere variabili e calde estati che si prolungano nell’autunno, piovono mediamente 1350 millimetri all’anno. Le misure eseguite dal 1979 ad oggi ci consentono di affermare che il valore medio annuo di abbassamento delle superfici rocciose carbonatiche risulta essere all’incirca di 2 centesimi di millimetro. Tuttavia ogni stazione ha un suo valore caratteristico legato, non solo alle condizioni climatiche ma soprattutto ad altri fattori in particolare a quelli litologici. Nelle Alpi Carniche, sul M.Avanza, i calcari di scogliera devonici leggermente metamorfosati, sottoposti a 1600 mm di precipitazioni si abbassano di poco più di un centesimo di millimetro all’anno. Nelle Prealpi carniche, a Pradis, ove piovono circa 2600 millimetri all’anno, i calcari di scogliera cretacici si abbassano di 1-2 centesimi di millimetro. Nelle Alpi Giulie, sul M. Canin, ove piovono quasi 3500 millimetri all’anno, i calcari del Dachstein si abbassano, in funzione della loro esposizione più o meno inclinata, da 2 a 1 centesimo di millimetro all’anno. Sul Carso Triestino, dove la piovosità media è come abbiamo già accennato, di 1350 millimetri anno, i valori di abbassamento medio annuo sono compresi fra 0,01 e 0,03 millimetri. Alcuni litotipi hanno una dissoluzione più rapida, altri ne hanno una estremamente lenta, comunque l’entità della dissoluzione è abbastanza costante e definita. Valori massimi si riscontrano ove la dissoluzione interessa calcari micritici purissimi, valori minimi nelle stazioni ove si misura l’abbassamento di rocce dolomitiche o calcareo-sparitiche. Ciò vale anche per i campioni rocciosi provenienti da varie aree carsiche d’Italia raccolti nella stazione sperimentale presso la Grotta Gigante che perdono mediamente da 1 a 4 centesimi di millimetro per anno. Velocità di dissoluzione evidentemente diverse competono alle rocce gessose: l’alta solubilità del gesso significa in genere, anche alta solubilità delle rocce evaporitiche gessose: quasi 1 millimetro all’anno, 0,88 millimetri, per l’esattezza.

Da tutti questi dati si è reso evidente che mediamente nella nostra regione questi valori, molto significativi dal punto di vista geomorfologico sono legati più al tipo di roccia che alle condizioni climatiche. Ed il fatto che l’unità di tempo nelle fenomenologie carsiche non è l’anno ma la decina di migliaia di anni, ci porta a concludere che le caratteristiche litologiche delle rocce interessate sono fondamentali nel condizionamento dell’entità delle modificazioni superficiali e profonde nelle aree carsiche.

Nel corso del 1998 sono state "aggiunte" alcune stazioni per scopi diversi. Innanzitutto è stata eseguita una nuova posizione di lettura sulle dolomie del Carso Triestino (sigla DC) lungo il sentiero che da Sagrado di Sgonico porta al Monte Lanaro, poichè la precedente posizione (sigla VC) mostra una sempre più intensa copertura della roccia con licheni. Un’altra stazione è stata posta presso la cima del M. Belvedere, sul bordo dell’altopiano del Carso Triestino a SE della Stazione RAI-TV e TELECOM. Si tratta di un’ulteriore punto di lettura sui "calcari eocenici" (sigla BV), ad integrazione di quella che è stata a suo tempo stabilita in Val Rosandra (sigla BE).

A completamento delle stazioni poste nell’area alpina, un nuovo punto di lettura (sigla AIP) stato sistemato nella zona di Creta d’Aip (Alpi Carniche) a Q 1680, su di un affioramento di calcari organogeni di scogliera (Calcare rosso) del Permiano inferiore. Nella stazione sul versante S del Monte Avanza (sigla AV3) sono stati aggiunti altri due punti di lettura, qui si tratta dei calcari del Devonico.

In accordo con il proprietario e gestore della Grotta di Baredine nel parenzano (Istria) è stata posta una stazione proprio sulle rocce affioranti nel pozzo di accesso alla cavità. Si tratta di calcari compatti bianchi del Cretacico inferiore, la stazione è a Q 119 ed è la prima stazione "estera" (sigla BA) di questo importante gruppo di punti di misura per l’abbassamento dissolutivo sulle rocce carsiche affioranti.

Nell’ambito di queste ricerche, continua anche la collaborazione con l’A.V.E.S. - Associazione Varesina per l’Eco-Speleologia, che ha stabilito alcune stazioni di misura sul Carso Triestino, nei pressi di nostri punti di misura, ma utilizzando un diverso sistema micrometrico, ciò per un "confronto" sia delle metodologie, sia per avere una prova reciproca sulla validità dei risultati ottenuti.

L’interesse per queste misure, come abbiamo già avuto occasione di accennare, portò ben presto alla necessità di allargare le indagini, in altre e diverse condizioni litologiche, ambientali, climatiche. Si pensò così di sistemare delle "stazioni" nell’ambito delle diverse situazioni carsiche presenti nella Regione Friuli - Venezia Giulia. Tra le altre, venne scelta la zona carsica di Pradis nelle Prealpi Carniche, per la presenza di un’area costituita dai "Calcari a Rudiste" del CretacicoStazione presso Pradis superiore, di facies analoga a quella affiorante sul Carso Triestino, ma ad una quota media maggiore (500-600 m s.l.m.) ed in una zona caratterizzata da una piovosità media annua di 2460-2600 mm. La presenza di notevoli fenomeni carsici ipogei determinati da numerose grotte anche di grande estensione, caratterizza l’area di Pradis che è tra quelle dotate di una carsificabilità "medio-alta" ed "alta". Inoltre, la presenza dell’imponente "Forra" ove scorre il Torrente Cosa, il cui bacino di alimentazione proviene da un’area flyschoide, rendeva ancora più interessante l’avventurarsi, eventualmente anche nello studio (mai prima tentato), della consumazione operata dalle acque scorrenti al contatto con i calcari al fondo della "Forra".

Nel 1983 venne così impostata una "stazione esterna" sulle superfici rocciose affioranti all’esterno della "Forra del T. Cosa" in località Gerchia ed un’altra nel 1987, i cui risultati sulla consumazione sono stati compendiati in numerosi lavori, F. FORTI (1984a); (1984b); F. CUCCHI & F. FORTI (1986); F. CUCCHI, F. FORTI & F. ULCIGRAI (1994). Il valore medio dell’abbassamento è stato qui pari a 0,015 mm/anno, sorprendentemente molto più basso dei valori riscontrati sul Carso Triestino, malgrado la più alta piovosità riscontrata nell’area di Pradis.

Contemporaneamente si pensò di stabilire dei punti di lettura anche nella forra stessa, in alveo roccioso a circa 1 metro al di sopra del livello delle acque (normali) del torrente. Lo scopo di queste misure doveva dunque essere quello di valutare la consumazione sulle rocce su cui scorrono le acque, ma solamente quelle corrispondenti alle piene normali. In altre parole si voleva capire se potevano esserci delle differenze tipologiche tra le consumazioni esterne ad opera della piovosità "diretta" e quelle consumazioni interne, dovute alle acque di scorrimento e quindi "indirette".

Si intendeva cioè verificare se nei momenti di piena le acque che lambivano la sommità dell’affioramento roccioso posto in alveo (circa 1 metro sopra al livello delle acque normali), avevano un’azione dissolutiva, senza che la "stazione" venisse sensibilmente interessata anche dall’intervento della forza "erosiva" del corso d’acqua, dovuta alle sabbie quarzose di origine flyschoide, che avrebbero però anche potuto rovinare i chiodi di acciaio. Dal 1983 al 1993, si ebbe una consumazione media di circa 0,01 mm/anno. Sulle teste dei chiodi si notò però un fenomeno di sofferenza, nel senso che le teste emisferiche in particolare, non erano più lucide ma opache, per cui le misure, a partire dal 1992 non erano più sicure. In quell’anno vennero aggiunte altre sei stazioni, alcune quasi a livello delle correnti in "acque normali". Per l’interessamento del Gruppo Speleologico Pradis, per cercare di migliorare la tipologia dei chiodi, quelli delle nuove stazioni furono eseguiti in titanio e poi anche in titanio indurito. Nel senso della corrente venne inoltre stabilita una griglia di protezione alle stazioni più basse, in modo da proteggerle dai massi rotolanti in alveo con le piene del Torrente, protezione questa che in seguito si è rilevata concettualmente erronea.

Già al tempo delle prime sistemazioni delle "stazioni interne", il Gruppo Speleologico Pradis volle contribuire attivamente in queste ricerche. Innanzitutto gli speleologi si interessarono a fornire gli speciali "chiodi" in acciaio inossidabile, necessari per le nuove stazioni che nel corso degli anni furono aggiunte. Va detto che se questo punto di osservazione sulla consumazione carsica al fondo della forra fu possibile, in quanto alle varie sistemazioni ed ai miglioramenti effettuati negli anni, il merito va tutto alla fattiva collaborazione dei soci di questo gruppo speleologico.

Per le consumazioni esterne non vi erano problemi particolari, il sistema di lettura era ormai abbondantemente collaudato ed i risultati ottenuti in quei primi anni furono più che soddisfacenti. Sul Carso, ad esempio, era stato accertato un abbassamento "medio" delle superfici calcaree affioranti, pari a 0,027 mm/anno. Nella zona di Pradis tale valore era pari ad un abbassamento di 0,015 mm/anno, quindi come abbiamo già accennato, molto più basso dei valori riscontrati sul Carso Triestino, malgrado la più alta piovosità riscontrata nell’area di Pradis.Protezioni

Ma le stazioni "interne" poste in alveo del torrente scorrente nella forra, dettero subito dei problemi. Le letture eseguite nei primi anni (a partire dal 1983), mostrarono una consumazione "media" di circa 0,01 mm/anno, ma con delle incertezze. Infatti i valori delle letture non erano da considerarsi "sicuri", perchè le teste lucide dei chiodi di acciaio inossidabile si presentavano sempre più "appannate" e dopo il 1990 anche minutamente "picchettate". Pertanto fino al 1993 non si poterono apprezzare degli incrementi certi nella consumazione, poichè i "supporti" (chiodi) dello strumento micrometrico, non erano più affidabili e di conseguenza le letture erano estremamente incerte. Evidentemente le correnti idriche nelle piene trascinavano con se le minute sabbie quarzose, provenienti dal soprastante bacino in Flysch, di alimentazione subaerea del T. Cosa. Queste sabbie dovevano compiere un’opera di smerigliatura sui chiodi e pertanto il "sistema di misure" presentava delle gravi carenze funzionali. Ma se i "chiodi" venivano intaccati era abbastanza evidente che anche le stesse superfici calcaree erano aggredite, non solo da un’azione dissolutiva (chimica) ma anche e direi soprattutto, erosiva (fisico-meccanica). Esisteva però un problema di base nelle conoscenze del processo carsico, molti Autori a livello mondiale, ritenevano che questo processo fosse comunque, essenzialmente dissolutivo. Ricordo che in una riunione internazionale il grande Alfred Boegli (svizzero), sanzionò in modo cattedrattico che Karst = loesung (Carso = soluzione) e non era ammesso parlare di altre forme di "consumazione". Ora, se ciò poteva anche andare bene per le forme del carsismo "diretto", evidentemente non poteva funzionare per il carsismo "indiretto" in cui le acque, provenendo spesso da bacini costituiti da rocce flyschoidi, il ruolo dell’erosione doveva per forza essere forse anche dominante.
Dopo il 1993 delle ulteriori "nuove" stazioni furono aggiunte nella forra e i soci del Gruppo Speleologico Pradis, fornirono quei chiodi in titanio ed anche di titanio indurito, sperando che la sua durezza fosse sufficiente a proteggere le "teste" da questa ormai evidente (ed anche logica nella sua presenza), forza "erosiva". Ma neppure il titanio dette dei risultati accettabili eosì tutte le letture eseguite dal 1993 al 1995 non potevano essere utilizzate.

Le stazioni di misura esterne ci posero degli altri problemi. La superficie rocciosa di affioramento era posta in una "boscaglia" molto umida e ben presto tutti i banchi calcarei si coprirono di licheni e di muschi . Infatti tra il 1990 ed il 1995, questa copertura impedì totalmente lo studio della consumazione carsica. E’ chiaro che si tratta di una questione climatica, ma forse anche di una conseguenza dell’abbandono da parte dell’uomo di vecchi terreni che un tempo venivano utilizzati per il pascolo e per il taglio del legnatico e quindi gli affioramenti rocciosi erano meno soggetti a coprirsi di licheni. Ma questo problema poteva essere affrontato solamente con lo spostamento delle stazioni di misura da quel punto, ormai non più utilizzabile.

Con il 1995 il problema delle "stazioni interne" venne affrontato con maggiore decisione. Era inutile continuare con il sistema finora adottato. Se i "chiodi" venivano picchettati dalla forza erosiva dell’acqua, era chiaro che questi dovevano essere in qualche modo protetti. Non vi erano al mondo esperienze precedenti, per cui era necessario "inventare" qualche nuovo sistema. Dopo una serie di prove e la creazione di nuovi chiodi in acciaio speciale indurito, si pensò anche di "proteggere" i chiodi stessi, per le nuove stazioni, avvitando sulle loro teste una capsula protettiva; per le "vecchie" stazioni, dapprima i chiodi vennero rilucidati e poi furono protetti con delle capsule particolari avvitate queste a fianco del chiodo, in modo che allentando la vite di fissaggio, la capsula veniva spostata così da permettere l’appoggio dello strumento e quindi della lettura. Questa operazione ebbe luogo nel luglio 1995, per un complesso di 9 stazioni poste a diverse altezza sulla corrente sia in destra che in sinistra orografica. Nel maggio 1996 vennero eseguite le prime letture con il nuovo sistema protettivo delle teste dei chiodi. Prima di dar corso alle "letture" dello strumento micrometrico, vennero controllate tutte le teste che risultarono perfettamente a posto e lucide. La consumazione "media" di tutte le stazioni risultò pari a 0,01 mm/anno, con dei valori variabili da 0,0 a 0,025.

Per le "stazioni esterne" venne trovato un altro sito, libero da vegetazione arborea, in località Zuànes, in due diversestazione tipo sistemazioni vennero posizionate cinque nuove stazioni: tre su di un banco calcareo verticale, due su di un blocco in giacitura orizzontale (stessa litologia), in modo da poter nel tempo, operare dei confronti sulla probabile diversa velocità dissolutiva in base all’inclinazione della "stazione".

Nel 1996 una "stazione" di misura venne stabilita anche all’interno della Grotta di La Val, in alveo del torrentello che scorre al suo interno, ad oltre 200 metri dall’ingresso e ciò per operare un confronto sulle possibili differenze di consumazione delle rocce in alveo, dovute alle diverse velocità delle acque scorrenti nella grotta, rispetto alla forra.

Sembrava finalmente che avevamo ormai trovato una "chiave" di lettura sicura.

Gli eventi alluvionali che caratterizzarono un po’ tutto l’anno 1996 e che provocarono molti disastri in varie parti d’Italia, compresa la nostra Regione, ci trovò nuovamente impreparati. Dal 1983 al giugno 1996 non si era mai verificata una tale piena come quella che avvenne il 22 di giugno, che sconvolse completamente l’alveo della forra. L’acqua, in base a delle stime, salì di ben 8 metri rispetto ai livelli normali e, nell’alveo si verificò senza ombra di dubbio, il fenomeno delle "colate detritiche", dove acqua, blocchi rocciosi, detriti, viaggiano alla stessa velocità provocando un forte fenomeno "erosivo" sulle rocce in alveo, di cui non si avevano precedenti notizie di misure eseguite in queste condizioni estreme. La maggior parte delle nostre stazioni furono danneggiate, alcune strappate vie, altre deformate, in modo da non poter essere più utilizzate. Le stazioni di tipo "nuovo" con le capsule avvitate sui chiodi, furono ad esempio trovate prive della copertura (evidentemente la grande turbolenza delle correnti idriche era riuscita a svitare le capsule protettive che andarono perdute), le altre con le capsule avvitate a fianco del chiodi furono invece trovate al loro posto. Ciononostante due "stazioni", la PC.PR-SN1 e la PC.PR-DS1L, dettero delle misure strane per cui si dedusse che qualche masso particolarmente grosso, doveva aver colpito un chiodo ed aver prodotto così qualche deformazione strutturale del chiodo stesso. Ma tutte le altre "stazioni" ci fornirono invece dei dati particolarmente interessanti e crediamo unici al mondo in questo campo di ricerche. Nell’occasione di quella forte piena, le consumazioni operate dalle acque, in cui evidentemente venne a sommarsi anche una potente componente erosiva oltre che dissolutiva, furono senz’altro notevoli e di seguito vengono indicati i relativi valori (differenze di letture tra maggio e agosto 1996, in centesimi di mm)

PC.PR-SN1 = NON VALIDA PC.PR-DS1L = NON VALIDA
PC.PR-SN2L = 0,18 PC.PR-DS1LL = 0,19
PC.PR-SN2M = 0,005 PC.PR-DS1M = 0,07
PC.PR-SN2H = 0,025 PC.PR-DS1H = 0,095
  PC.PR-DS2 = 0,04
CHIAVE DI LETTURA DELLA SIMBOLOGIA DELLE "STAZIONI"
PC = Prealpi Carniche; PR = Pradis; SN = sinistra (orografica)
DS = destra (orografica); 1,2, numerazione progressiva "stazioni"
L,LL = "stazioni" basse (sul filo della corrente in acque normali)
M = "stazioni" medie ( appena al di sopra delle acque normali)
H = "stazioni" alte (raggiungibili però con qualsiasi piena normale)

Le stazioni distrutte o deformate furono immediatamente risistemate e, considerato che le capsule avvitate a protezione dei chiodi, per la maggior parte non le abbiamo più trovate, evidentemente perché la forza della corrente deve averle semplicemente "svitate", le nuove stazioni furono dotate delle capsule avvitate in roccia a fianco dei chiodi. Questo sistema in effetti è certamente il più sicuro, purché non venga strappata la roccia su cui sono cementati i chiodi stessi.

In ottobre e novembre, altre piene distruttive sconvolsero nuovamente l’alveo della forra e questa volta si salvarono solo tre stazioni. Dalle letture eseguite il 1 dicembre 1996, in sinistra vi fu una consumazione di 0,61 mm ed in destra di 0,15 e 0,31 mm.

Questa puntuale ripetizione del fenomeno con le ulteriori letture sulle consumazioni nelle poche stazioni che si sono salvate, ci confermano che forse per la prima volta nella storia delle ricerche carsiche si è riusciti a valutare l’entità della forza "erosiva" in eventi eccezionali, rispetto a quella "dissolutiva" in eventi normali. Abbiamo visto dunque che le acque in scorrimento normale consumano in 10 anni, tra 0,10 e 0,20 mm; un solo evento di piena in poche ore è riuscito a consumare, in qualche punto, forse anche oltre 1 mm di superficie rocciosa.

In base a questi interessanti risultati, si invitano gli studiosi di "cose carsiche" a ripensare un po’ sull’evoluzione delle grotte a galleria attive, per corsi d’acqua, in particolare durante i lunghi periodi degli eccessi climatici che hanno caratterizzato in larga parte tutto il Pleistocene.

Questa volta le "stazioni" sono state nuovamente tutte risistemate, ma alcune nuove stazioni sono state posizionate in siti protetti da quinte di rocce, in modo che almeno gli effetti diretti delle "colate detritiche" non utilizzino la devastante loro forza "direttamente" sulle nostre "stazioni". Ma abbiamo riposizionato anche le stazioni di prima, una di queste con una protezione da schermatura a griglia in acciaio che è stata fornita da Maurizio Caminada dell’A.V.E.S. Associazione Varesina per l’Eco-Speleologia di Brebbia (VA), con il quale esiste una collaborazione di studi e ricerche sulla consumazione carsica. Tale griglia in realtà dovrebbe funzionare per stabilire se vi sono delle differenze di consumazione tra le sole sabbie sospese nelle correnti di velocità e gli effetti più evidenti dei blocchi roccisi trasportati dalle grandi correnti di piena. Purtroppo recentemente (primavera 2000) anche la griglia di protezione è stata letteralmente strappata dagli ancoraggi e portata via!

Per avere una maggiore sensibilità sulla differenziazione degli eventi piovosi che caratterizzano l’area di Pradis, è stato sistemato anche un pluviometro, sempre a cura del Gruppo Speleologico Pradis, di cui abbiamo già i primi anni sui dati della piovosità.

Gli studi preparatori, le esperienze sulla tipologia dei chiodi e sulle capsule di protezione da adottare, per fare da supporto allo strumento micrometrico, hanno così permesso di ottenere delle letture di consumazione carsica più accurate. Gli eventi di piena a carattere eccezionale che si sono verificati nel corso del 1996, ci hanno dato la possibilità di valutare per la prima volta, l’entità della consumazione erosiva su alvei rocciosi.

Un primo commento, dopo eseguite le verifiche sulla "stabilità" dei chiodi che compongono le varie "stazioni" è stata la constatazione che un’unico evento di piena di particolare intensità produce degli effetti dissolutivo-erosivi fino a 20 volte superiori alla consumazione operata da acque con piene "normali" per un anno intero. Tranne una "stazione" che ha dato un risultato quasi nullo (0,005) tutte le altre ci hanno fornito dei "valori" particolarmente interessanti che rendono queste "stazioni" estremamente importanti per futuri studi non solo sulle "Forre" ma anche sulle "Grotte-inghiottitoio".

Da questi risultati va considerato che lo studio della consumazione delle superfici carsiche, come quello dell’ampliamento delle grotte, era stato sempre trattato da tutti gli Autori in termini relativi. Si valutavano cioè, in un sistema temporale ipotetico, le varie fasi che portavano dalla genesi, all’evoluzione, sviluppo delle forme carsiche, alla maturità e fino alla senilità. In altri termini si cercava di definire in un dubbio sistema temporale, tutte le varie fasi che costituivano il cosidetto "ciclo carsico". La quantificazione dei tempi però, si è mantenuta così sempre sul vago, poichè la data dell’inizio dei fenomeni carsici, a seconda della regione in cui si sviluppano, veniva determinata in gran parte da sommarie ed imprecise ricerche geologiche. Questo modo di operare portò a varie incertezze ed a diverse ipotesi sull’età delle grotte. La genesi dei fenomeni carsici che notoriamente ha inizio con l’emersione del territorio, è in genere legata ad una delle tante orogenesi. Quella "alpina" ed anche quella "dinarica", vengono datate all’incirca ad una trentina di milioni di anni fa. Rileggendo però molti lavori di speleogenesi si osserva che alcuni Autori ritengono che le grotte si siano originate per la gran parte nel Pleistocene e quindi, in pratica appartenenti grosso modo, all’ultimo milione di anni. Solo più recentemente si è incominciato a capire che se taluni depositi di riempimento contenuti in certe grotte sono pliocenici, vi è un’indubbia buona probabilità che queste cavità possano essersi generate sicuramente molto prima, quindi può trattarsi anche di parecchi milioni di anni!

La quantificazione con misure assolute della dissoluzione carsica, in altre parole lo studio dei tempi reali dei vari fenomeni (consumazione, ampliamento, ecc.) non era dunque ancora stata seriamente tentata.

Il 15 aprile 2000, il Gruppo Speleologico Pradis promosse un incontro informale sulle metodologie applicate negli studi sulla dissoluzione carsica, incontro che ebbe luogo nella Stazione posta al fondo della Forra del Torrente Cosa. Sono stati invitati a partecipare coloro che in questi ultimi anni ed in varia misura, si sono interessati del problema riguardante la quantificazione della dissoluzione carsica operata dalle acque meteoriche sulle superfici carsiche. Nel caso specifico di questa riunione, il tema riguardava però un aspetto molto particolare, ossia le diverse modalità da eseguire per la misurazione più esatta possibile, delle consumazioni dissolutivo-erosive in corrispondenza di un alveo roccioso carbonatico, percorso da un torrente soggetto a delle piene improvvise anche molto forti, con grande trascinamento di massi e detriti rocciosi.

Erano presenti, oltre ai membri del Gruppo Speleolgico di Pradis, il dott. Toniello che da molti anni esegue misure sulla consumazione di rocce carsiche nell’area del Cansiglio, il dott. Cancian, noto come uno dei più preparati studiosi in merito alle analisi dei depositi di riempimento in cavità carsiche, il dott. Liberio nella sua veste di geologo-informatico, per lo studio delle risoluzioni cartografiche tridimensionali in particolare nelle aree carsiche, il Sig. Zupin ideatore e creatore delle strumentazioni automatiche per il rilevamento in continuo dei dati relativi alla misura delle altezze delle acque del Torrente Cosa, con il variare delle portate ed infine il Cultore di carsismo Forti, che aveva il compito di riassumere le modalità esecutive delle stazioni esistenti nella forra, i problemi connessi con gli eventi di piena, il grande trascinamento di massi e ciottoli in alveo e gli effetti derivati dal fenomeno noto come "colate detritiche", per arrivare alle nuove proposte (già esecutive) di stazioni "protette". Per ragioni familiari non ha potuto partecipare il dott. Caminada di Como, anche lui un esperto di misure di dissoluzione carsica eseguite con una strumentazione analoga nei principi, ma diversa nella configurazione delle strumento micrometrico, concepito a suo tempo nell’ambito dell’Associazione Varesina per l’Eco-Speleologia. Si è unito a questo gruppo di studio anche il Sindaco di Clauzetto.

In particolare il tema di questa riunione consisteva dunque nell’illustrare in loco questa nuova proposta di sistemazione dei "chiodi di appoggio con protezione" per queste misure micrometriche in alveo roccioso, laddove le condizioni dovute ai moti di piena sono le più severe. Nel corso dei vari esperimenti eseguiti negli anni precedenti, per annullare i deleteri effetti delle "raschiature" dovute al trascinamento di massi e detriti trasportati dalle correnti idriche di piena, sulle "teste" dei chiodi, si era provveduto a proteggerle in vari modi. Il primo sistema è stato quello, più semplice, che consisteva nell’avvitare sulle teste, delle capsule protettive in accaio. Non dette i risultati sperati perchè le capsule in realtà non facevano altro che aumentare la "sporgenza" delle teste dei chiodi, per cui con gli effetti del trascinamento dei massi in alveo, venivano "colpite" violentemente, riuscendo anche a scardinare l’ancoraggio stesso dei chiodi. Migliori risultati si ebbero con l’avvitare a fianco di ciascun chiodo una capsula sempre in acciaio di forma che definiremo più "filante". Ma anche questa soluzione ebbe un risultato del tutto parziale poichè se un masso di maggiori dimensioni (e peso) colpiva questo nuovo tipo di capsula, riusciva a schiacciarla e conseguentemente a deformare anche il sottostante chiodo "protetto". Su suggerimento del dott. Caminada di Como e con il consulto dei "tecnici" del Gruppo Speleologico di Pradis venne ideato un’ulteriore ed indubbiamente assai più efficace sistema di protezione dei chiodi. Si trattava in ultima analisi di non far affiorare le teste dei chiodi stessi dalla superficie rocciosa. Bisognava cioè inserire i chiodi in una conca eseguita con fresa, quel tanto che la tangenza delle superfici emisferiche dei chiodi non sporgessero, cosicchè per ulteriore protezione bastava avvitare a fianco di ciascun chiodo una piastrina di copertura in acciaio "liscia", quindi priva di sporgenze. In questo modo qualsiasi ciottolo, masso o blocco che veniva trasportato dalle correnti di piena, non poteva più danneggiare le teste dei chiodi, rendendo in questo modo le misure di consumazione delle superfici rocciose pienamente affidabili, anche nel caso di violenti correnti idriche.

Dopo la riunione al fondo della forra, siamo stati invitati nella nuova sede del Gruppo Speleologico a Pradis di Sopra per una colazione di lavoro. In questa occasione il dott. Liberio ha illustrato le modalità di esecuzione di una cartografia tridimensionale in aree carsiche, presentando come esempio quella eseguita alla scala 1:20.000 dell’intero Carso Triestino. E’ stato auspicato che non appena si avrà la possibilità di accedere ai dati regionali per la cartografia 1:5.000 delle Prealpi Carniche, oppure utilizzando i dati dell’esistente cartografia 1:25.000, anche per l’importante area carsica di Pradis-Clauzetto, si dovrebbe provvedere all’esecuzione di un’analogo supporto cartografico tridimensionale, nel quale si riesce ad interpretare in maniera quasi "visiva" la struttura tettonica dell’area ed in questo tipo di cartografia sono inoltre estremamente evidenti le strutture morfologiche, in particolare quelle carsiche, che si sono succedute nell’area e nel tempo, evidenziando i "contatti" morfologici ed idrologici con le aree contermini, dovute a zone semimpermeabili ed impermeabili ad idrografia "normale". Con Zupin vi è stata una discussione sulla tipologia della strumentazione automatica per la registrazione in continuo dei livelli delle acque al fondo della Forra di Pradis. E’ stato deciso di provvedere alla fornitura di uno strumento atto a leggere in continuo le portate del Torrente Cosa fino ad un’altezza massima di 5 metri, rispetto al livello delle acque "normali".

Bibliografia essenziale

CUCCHI F. & FORTI F. (1986) Misure di dissoluzione di rocce carbonatiche: le ricerche a Trieste Atti Mem. Comm. Grotte "E.Boegan", vol. 25, (1986): 97-102, Trieste.
CUCCHI F. & FORTI F. (1988) La stazione di misura della dissoluzione superficiale a Borgo Grotta Gigante (Carso Triestino, Italia) Atti Mem. Comm. Grotte "E.Boegan", vol. 27, (1988): 87-93, Trieste.
CUCCHI F. & FORTI F. (1989) Misure in situ della corrosione di rocce carbonatiche Atti 15° Congr. Naz. Speleol., Castellana Grotte, (1987): 623-634, Castellana Grotte.
CUCCHI F., FORTI F. & FINOCCHIARO F. (1987) Carbonate surface solution in the Classical Karst Int. J. Speleol., vol. 16, (3-4): 69-78, Trieste.
CUCCHI F. FORTI F. & HERBRETEAU P. (1997) Misure sulla dissoluzione carsica: la stazione di Pradis (Prealpi Carniche) Atti Mem. Comm. Grotte "E.Boegan", vol. 34, (1996): 49-54, Trieste.
CUCCHI F., FORTI F. & MARINETTI F. (1996) Surface degradation of carbonate rocks in the karst of Trieste (Classical Karst, Italy) Univ. Illes Balears, Ed. J.J. Fornòs, Dep. Earth Sci, - A. Ginés, Bal. Mus. Nat. Sci.: 41- 51, Palma.
CUCCHI F., FORTI F., STEFANINI S. & ULCIGRAI F. (1985) Mesures de degradation de roches carbonatees et d’accroissement de stalagmites Act. Coll. 16° Congr. Nat. Speleol., Nancy-Metz, (1985), Spelunca, mem. 14: 87-90.
CUCCHI F., FORTI F. & ULCIGRAI F. (1994) Valori di abbassamento per dissoluzione di superfici carsiche Acta Carsol., vol. 23, (3): 55-62, Ljubljana.
FORTI F. (1981) Metodologia per lo studio della dissoluzione con il sistema della misura con micrometro Atti Mem. Comm. Grotte "E.Boegan", (1980), vol. 20, 75-82 pp., Trieste.
FORTI F. (1983) Misure della dissoluzione carsica e dell’accrescimento delle stalagmiti (Nota preliminare) Atti 4° Conv. Speleol. Friul.-Ven. Giu., Pordenone, (1979): 193-198, Pordenone.
FORTI F. (1984) Misure sulla dissoluzione delle rocce carbonatiche nella Regione Friuli-Venezia Giulia Atti 3° Conv. Triv. Speleol., Vicenza: 97-109.
FORTI F. (1984) Messungen des Karstabtrages in der Region Friaul - Julisch Venetien (Italien) Die HOEHLE, H. (3/4), Anno 35, "Festschrift Hubert Trimmel", 135-139 pp.
FORTI F. (1998) Il ruolo del "carsismo indiretto". Studi nella Forra del Torrente Cosa. "Sot la Nape" (3): 49-52, Tavagnacco (UD).
FORTI F. & STEFANINI S. (1981) Modalità di una prova sperimentale eseguita per la definizione del grado di solubilità dei principali litotipi del Carso Triestino sotto l’azione degli agenti esterni Atti Mem. Comm. Grotte "E.Boegan", vol. 20, (1980): 83-93, Trieste.
FORTI F., STEFANINI S. & ULCIGRAI F. (1975) Relazioni tra solubilità e carsificabilità nelle rocce carbonatiche del Carso Triestino Atti Mem. Comm. Grotte "E.Boegan", vol. 14, (1974): 19-49, Trieste.
HERBRETEAU P. (1999) Strumento di misurazione della dissoluzione carsica. Gr. Spel. Pradis, Com. Mont. Val d’Arzino, Val Cosa, Val Tramontina: 1-15, Sequals (PN).
STEFANINI S., ULCIGRAI F., FORTI F. & CUCCHI F. (1985) Resultats experimentaux sur le degradation des principaux lithotypes du Karst de Trieste Act. Coll. 16° Congr. Nat. Speleol., Nancy-Metz, (1985), Spelunca, mem. 14: 91-94.