Nozioni essenziali di speleologia            

Quanto segue sono alcuni brani tratti dalla ricerca di speleologia effettuata dall'ARS (in particolare da Sergio Piazzo) in oltre 20 anni, che comprende un trattato sulla vita nelle grotte (biospeleologia) ed una indagine approfondita sulle grotte delle Alpi Liguri (in pratica, riguardanti le valli Ellero, Maudagna, Corsaglia, Casotto, Tanaro, Roburentello e limitrofe), completa di fotografie, piantine, dati scientifici, rilievi, ecc. Questa ricerca è fin d'ora a disposizione di tutti gli interessati, ma verrà inserita in questo sito poco per volta perchè la maggior parte dei testi devono ancora essere inseriti nel computer, e la cosa richiederà abbastanza tempo (si tratta di molte centinaia di pagine).

Come si forma una grotta.

Una grotta può iniziare la sua formazione in vari modi, ma quasi sempre in un terreno carsico, costituito cioè da rocce calcaree ricche di carbonato di calcio. La stragrande maggioranza dei calcari si era formata per sedimentazione marina milioni di anni fa, dall'accumulo di gusci calcarei di organismi viventi.
Una caratteristica di questa roccia è di essere insolubile nell'acqua, ma di venir corrosa se nell'acqua è disciolta una certa quantità di anidride carbonica: questo è il caso dell'acqua piovana, e la quantità di anidride carbonica aumenta ulteriormente quando l'acqua entra nel terreno, per l'azione di microorganismi.
L'acqua, unita all'anidride carbonica, reagisce con il Carbonato di Calcio dando origine a Bicarbonato di Calcio, che è solubile in acqua.

CaCO₃ + CO₂ + H₂O è Ca(HCO₃)₂

In questo modo l'acqua comincia a corrodere la roccia calcarea, rendendo già visibili in superficie alcuni fenomeni tipici dei paesaggi carsici, tra cui i "campi solcati", o "lapiaz", scavati dall'acqua piovana.
Quando l’acqua che contiene in soluzione il Bicarbonato di Calcio (solubile) arriva in cavità sotterranee (già esistenti per corrosione o per frane), a causa dell’improvvisa diminuzione di pressione succede la reazione inversa, cioè il bicarbonato si ritrasforma in carbonato non solubile e quindi si solidifica.

Ca(HCO₃)_{2 è} CaCO₃ + CO₂ + H₂O

Se questa reazione avviene mentre l’acqua gocciola dalla volta, una parte del carbonato solido si deposita nel punto in cui si stacca la goccia, dando inizio alla formazione di una "stalattite", la quale può avere forme e colori diversi a seconda dei sali contenuti, della temperatura, delle correnti d’aria presenti nella grotta, ecc.
Invece, nel punto in cui cade la goccia sul terreno, l’accumulo di carbonato dà origine ad una "stalagmite".
Col passare del tempo (migliaia o milioni di anni), le stalattiti e le stalagmiti si allungano fino a congiungersi, formando "colonne" o intere pareti concrezionate.

Come si presenta un ingresso.

L’apertura di una grotta può essere stata causata da una frana, da una fessura o dall’uscita di grandi quantità di acqua proveniente da un fiume sotterraneo. In quest’ultimo caso si tratta di una "risorgenza", e la sorgente può essere perenne o temporanea. Una sorgente temporanea viene alimentata solo in periodi di piena del fiume sotterraneo (generalmente in primavera) e permette nei periodi di magra di esplorare la cavità.
All’ingresso delle grotte si ha la "zona termovariabile", dove la temperatura dell’aria interna è ancora influenzata da quella esterna. Generalmente questa influenza avviene per convezione, cioè per spostamento di masse di aria a diversa temperatura che forma una "corrente d’aria".

Vari tipi di cavità.

La formazione di una grotta può essere stata causata da una fessura presente tra gli strati della roccia, oppure dalla erosione di un fiume sotterraneo: in questo caso si tratta di una "galleria freatica" generalmente di sezione ellittica quando la grotta è stata completamente riempita dall’acqua, oppure di una "galleria vadosa" se l’acqua scorreva a pelo libero.
Quando invece la grotta è stata originata da infiltrazione verticale di acqua calcarea, la quale ha corroso chimicamente la roccia, si ha la formazione di pozzi e voragini.

Animali.

L’esistenza di forme di vita nelle grotte è stata alternativamente accettata e negata più volte nella storia dell’uomo. Circa 30000 anni fa gli uomini frequentavano abitualmente le grotte,e in uno di essi possiamo riconoscere il primo biospeleologo della storia: infatti tra le scritture rupestri di quell’epoca c’è l’immagine di un insetto che ancora oggi vive nelle caverne.
Gli antichi Greci ritenevano che nelle grotte si aprissero le porte dell’inferno, e per quasi tutti i popoli antichi le grotte erano luoghi stregati e proibiti,sede delle forze soprannaturali malefiche.
Nell’Europa del 17^ sec.si pensava che le grotte fossero abitate da draghi che divorassero i visitatori.
Tutte queste credenze contribuirono a mantenere un fitto mistero sulle forme di vita cavernicole. Solo all’inizio del nostro secolo ebbe inizio la Biospeleologia , cioè lo studio degli animali nelle grotte.

Gli animali presenti nelle grotte si dividono in TROGLOSSENI (se si trovano solo accidentalmente nelle grotte, ma abitualmente ne vivono fuori : per es. rane, topi, ecc.), TROGLOFILI (non si sono ancora specializzati alla vita cavernicola , ma trascorrono parte della loro vita in cavità. Hanno un orologio interno ancora efficiente , che condiziona i ritmi di riposo sincronizzato con il giorno e la notte), e TROGLOBI (si sono perfettamente adattati alla vita sotteranea e non potrebbero uscire dalle grotte. Sono sensibilissimi alle variazioni di temperatura , umidità e luce e all’evaporabilità dovuta alle correnti d’aria . Quasi sempre mancano di occhi e di pigmentazione , hanno un grandissimo sviluppo delle appendici ).

Flora nelle grotte.

Forme di vegetazione vera e propia si possono trovare solo fino a pochi metri dall’ingresso, fin dove arriva la luce solare indispensabile per la vita delle piante. Man mano che ci si addentra verso le zone meno illuminate, si assiste alla sparizione progressiva delle varie specie vegetali, da quelle più evolute a quelle primitive. In generale si susseguono le Fanerogame, le Felci, i Muschi, i Licheni e infine (dove la luminosità è ridotta a 1/2000) le Alghe.
All’interno troviamo solo forme di Funghi che sfruttano, per nutrirsi, sostanze organiche sottratte a esseri viventi (funghi parassiti) o organismi caduti in decomposizione (funghi saprofiti).
Recentemente è stata individuata nelle grotte una micro flora di natura batterica in grado di nutrirsi di sostanze minerali. vedi nella pagina dedicata alle "argille delle grotte"

Cristalli.

Aragonite. La calcite è il minerale più comune nelle grotte ,ma non l’unico. L’aragonite è una forma allotropica della calcite;teoricamente a temperature inferiori ai 25 gradi l’aragonite dovrebbe formarsi solo ad una pressione superiore a 3000 atmosfere, ciò nonostante essa è abbastanza frequente nelle grotte. Si pensa perciò che il ruolo più importante nella formazione di aragonite sia la presenza di elementi in tracce (magnesio, zinco, piombo) che agiscono nella disposizione degli atomi nel reticolo cristallino. L’aragonite si troverà perciò più facilmente nelle grotte calde con elevata evaporazione e formate da calcari mineralizzati.

Considerazioni finali.

E’ stato nelle grotte che l’uomo ha iniziato la sua evoluzione, dove ha iniziato a pensare, dipingendo sulle pareti gli avvenimenti della giornata che lo avevano colpito di più.
Nelle grotte compiva le prime sepolture e probabilmente anche i primi riti sacri.
L’uomo che viveva nelle caverne si stava rendendo conto dell’ esistenza di un mondo soprannaturale.
Oggi quando entriamo in una grotta dobbiamo considerarla con rispetto, come parte viva della natura, uno dei pochi ambienti non ancora inquinati, tali e quali come erano milioni di anni fa.
Una grande lezione ci dà ancora oggi l’ambiente sotteraneo.Abbiamo visto come, anche nelle condizioni più difficili, la natura cerchi disperatamente in tutti i modi di conservare ogni forma di vita, sfruttando al massimo le poche risorse presenti.

Ciò dimostra quanto sia importante la vita sulla terra, anche nelle forme più semplici e sconosciute.
E’ un insegnamento che dovremmo tener presente soprattutto in questi tempi in cui la vita delle piante, degli animali e degli uomini viene spesso tenuta in poca considerazione.