Scienze della Terra per le superiori/Il carsismo: differenze tra le versioni

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Per studiare i tempi e le modalità di risposta di un sistema carsico agli input di acque superficiali è necessario conoscere con buona confidenza i punti di uscita (la '''zona di emergenza''') del sistema stesso, di solito ''sorgenti o fiumi carsici''. La zona di emergenza e i punti di controllo vengono generalmente individuati mediante sostanze ''traccianti artificiali'' (chimici, ottici, isotopici, non inquinanti), immessi a monte in punti opportuni (pozzi artificiali, torrenti sotterranei…). Una volta individuate le stazioni di misurazione, vengono registrati i ''tempi tra l’inizio dell’episodio di pioggia e la fuoriuscita del tracciante dai punti di emergenza''. Parallelamente, vengono registrati altri parametri: ad esempio ''portata'', ''temperatura'', ''torbidità'', ''durezza'' (misura del contenuto in carbonato), ''conducibilità elettrica'', ''concentrazione di microrganismi''.
 
In generale, le '''sorgenti carsiche''' sono caratterizzate da una certa '''variabilità''' e da un''''ampia escursione stagionale''' della portata, soprattutto quelle che hanno alle spalle un sistema dominato da condotti carsici, mentre le sorgenti che derivano da un reticolo più diffuso (in cui prevalgono le fratture) hanno maggiore continuità e costanza nelle portate (anche se le portate possono essere quantitativamente limitate).
 
{{Cassetto|Approfondimento: idrologia delle sorgenti e dei fiumi carsici|colore=#cc5300|coloresfondo=#f9ffe0|
 
La curva di variazione nel tempo della portata ad una certa stazione (idrogramma) viene confrontata con le variazioni degli altri parametri. Nell’esempio generale proposto, vediamo un idrogramma riportato insieme al pluviogramma (o ietogramma) che fornisce la distribuzione della quantità di pioggia nel tempo. Si vede che il tempo di ritardo del picco di piena rispetto al picco di pioggia è molto breve. Inoltre sono riportati altri parametri:
* la torbidità (solidi in sospensione)
Il tempo t<sub>0</sub> corrisponde all'inizio delle precipitazioni. L’inizio del picco di piena (t<sub>1</sub> – t<sub>2</sub>) corrisponde alla venuta delle acque accumulate nel reticolo carsico della zona freatica, spinte avanti verso la zona di emergenza dalle acque di piena. Sono acque ricche in CaCO3, e infatti la durezza non varia significativamente. Con l’incremento della piena (t<sub>2</sub> – t<sub>3</sub>) arrivano le acque accumulate nella zona vadosa: la durezza diminuisce, mentre inizia ad aumentare la torbidità, insieme al contenuto in microorganismi portati dalla parte superficiale del sistema carsico. Successivamente (a partire da t<sub>3</sub>) arrivano le vere e proprie acque meteoriche che hanno attraversato velocemente tutto il sistema spazzando via parte del materiale dei depositi superficiali e causando un aumento ulteriore della torbidità. La portata di piena diminuisce poi gradualmente nella fase di deflusso, mentre si ripristinano i valori degli altri parametri (t<sub>4</sub>) alle condizioni originarie.<br>
Altri parametri addizionali possono essere registrati, come la ''temperatura'' (che generalmente tende a decrescere con l’arrivo delle acque di infiltrazione dall’esterno), e la ''conducibilità elettrica'' (che dipende dall’attività ionica delle soluzioni, quindi tende a diminuire con il picco di piena a causa della minore presenza di sali nelle acque piovane). Questa sequenza di eventi è stata verificata da numerosi studi, anche se non è sempre rispettata in tutti i suoi punti, perché il comportamento del sistema carsico è determinato da molti fattori, relativi sia all’entità e alla distribuzione nel tempo delle precipitazioni, sia alla distribuzione spaziale del reticolo di fratture e condotti.<br>
La ''pendenza del picco di piena nella fase di deflusso'' è indicativa dei diversi contributi nell’ambito del reticolo carsico: così il ''tratto a maggior pendenza'' indica il contributo del sistema di ''condotti'' (da cui l’acqua defluisce molto rapidamente), mentre il ''tratto a pendenza minore'' indica il contributo del ''sistema diffuso di fratture'' (in cui l’acqua di piena defluisce più lentamente). Vi possono essere più colmi di piena dovuti alle fluttuazioni pluviometriche oppure alla complessità interna del sistema carsico, con diversi rami drenanti, che causa irregolarità e ritardi nel deflusso. In generale, le '''sorgenti carsiche''' sono caratterizzate da una certa '''variabilità''' e da un''''ampia escursione stagionale''' della portata, soprattutto quelle che hanno alle spalle un sistema dominato da condotti carsici, mentre le sorgenti che derivano da un reticolo più diffuso hanno maggiore continuità e costanza nelle portate (anche se le portate possono essere quantitativamente limitate).
 
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