La bora è un vento freddo che soffia da Est Nord Est con
raffiche che talvolta hanno superato i centottanta chilometri orari. In genere
dura pochi giorni: la voce popolare dice tre, che possono in alcuni casi
passare a nove e, pur non essendo un vento prettamente locale - interessa
un'area che va dal Quarnaro alla pianura friulana - è un po' la caratteristica
del Carso e di Trieste, città in cui sui muraglioni e sulle case delle vie più
battute dalle sue raffiche sono sistemati dei passamano fissi di ferro, mentre
le piazze più esposte venivano attrezzate dal Comune con corde, sempre in
funzione di passamano.
Una leggenda dice che la Bora sia una strega che sta
nascosta in una grotta e lascia il suo nascondiglio per soffiare irosa e
impazzita mentre scorre sul Carso e si abbatte sul golfo e la città. I
contadini hanno cercato inutilmente di chiudere la grotta con massi e pietre
per impedire alla strega di uscire ma ogni loro sforzo è vanificato dalla furia
di Bora, che uscendo con forza dal suo nascondiglio, scaglia lontano qualsiasi
cosa la ostacoli. Infuria per tre, nove o perfino quindici giorni. Quando la
vecchia strega soffia per nove giorni, la gente dice: «In tre giorni la nassi,
in tre giorni la cressi, in tre giorni la crepa».
(Storie e leggende del Carso e delle sue grotte, P.Guidi)
In Sardegna, la gran parte di quelle che appaiono come
cavità con ingresso a pozzo, che s'incontrano nelle aree debolmente acclivi e
sede di pascolo, sono ostruite con metodo sistematico dagli allevatori, perché
esse non costituiscano pericolo per gli uomini e per gli animali. Nelle aree
boscate, il riempimento dei pozzi è dovuto, oltre all'azione umana, anche
all'accumulo del suolo e dei materiali organici provenienti dall'alto.
La pervietà degli inghiottitoi attivi varia di stagione in
stagione, a seguito di eventi alluvionali particolarmente intensi. Il passaggio
di una piena può colmare di detriti l'ingresso di una cavità nota, oppure può
fortunosamente liberare il tappo pre-esistente e dare accesso a una nuova
cavità. Alcune grotte si aprono sopra o alla base di affioramenti di roccia
denudata, con giacitura acclive o verticale, e di difficile accesso. Queste
cavità risultano di facile individuazione e rappresentano necessariamente una
frazione minore del potenziale speleologico della zona.
E' dunque necessario dotarsi di metodi di prospezione capaci
di dare informazioni utili su quali siano le cavità potenzialmente
interessanti, su cui concentrarsi per intraprendere un'eventuale tentativo di
disostruzione. A parte le scelte dettate dalla fede, o dal lancio in aria di
una moneta, i metodi "a media scala" della prospezione geomorfologica
e idrogeologica, di cui si è già accennato, devono necessariamente essere
integrati con tecniche di prospezione alla piccola scala.
LA RICERCA DELL'ARIA
Se una cavità è parte di un sistema più grande, è quasi
scontato che mostri una certa attività in termini di flussi d'aria, uscenti o
entranti: la grotta soffia, o aspira. Non è detto che valga il contrario. Una
cavità che non tira aria, può essere ugualmente interessante. La mancanza di
una circolazione d'aria può essere dovuta ad un'ostruzione del condotto, a
condizioni meteo sfavorevoli, o a una conformazione del sistema tale che l'aria
preferisca fluire in altre vie più ampie, anche se non necessariamente
praticabili, come nel caso della pervietà di una frana. Individuare la presenza
di un flusso d'aria è senz'altro un motivo valido per approfondire l'indagine.
La circolazione dell'aria all'interno delle grotte è
determinata essenzialmente da differenze di pressione che s'instaurano tra
punti diversi della cavità. Il differenziale di pressione è associato alle
diversa densità dell'aria in porzioni diverse e distanti della grotta. Tali
differenze di densità sono, nella maggior parte dei casi, causate da differenze
di temperatura della colonna d'aria contenuta nella grotta, che si comporta
come i fumi all'interno di una canna fumaria o di un camino. Una bolla d'aria,
se più calda dell'aria circostante, si solleva. Viceversa, una bolla d'aria
fredda sprofonda. Il motore della circolazione dell'aria è la temperatura. In
generale, vale il ragionamento inverso: dove si registrino variazioni di
temperatura lungo un percorso sotterraneo, lì c'è una circolazione di aria.
Parlavamo della ricerca dell'aria. Talvolta, la circolazione
dell'aria è debole e non se ne avverte la presenza. Si prova a ficcare la
faccia dentro un buco, perché la nostra pelle venga lambita dalla debole
corrente d'aria. Ci viene in mente che, forse, con la nostra presenza stiamo
ostruendo la via d'aria, perciò è naturale che non sentiamo nulla... Insomma
non è semplice. Si può utilmente tentare di visualizzare il flusso disperdendo
nell'aria un materiale solido finemente macinato, come il talco. Lo possiamo
portare con noi in un flaconcino di plastica, o in una peretta di caucciù.
Durante la prospezione esterna, le migliori condizioni di
osservazione dell'aria si verificano:
a) con il bel tempo stabile, e in assenza di vento;
b) nei periodi dell'anno dove le differenze di temperatura
tra l'interno e l'esterno siano maggiori. Ciò avviene nei periodi più freddo e
più caldo dell'anno.
La temperatura delle grotte è pressoché costante e si
attesta sul valore della temperatura media annuale della regione, per la
Sardegna, circa 15°C, al livello del mare. Tale valore deve essere corretto
dall'operatore in funzione della quota di misura.
Il gradiente termico verticale dell'atmosfera libera,
secondo alcune condizioni teoriche che non interessano qui, vale circa
-0,6°C/100 m. Se, al livello del mare, la temperatura vale 15°C, a 1.000 m di
quota, ci si deve attendere una temperatura dell'ordine dei 15-6=9°C. Il
gradiente termico verticale dell'aria in grotta, anch'esso sotto opportune
ipotesi, è minore del precedente, e vale circa -0,4°C/100 m. Lo specchietto
seguente, di mero valore esemplificativo, è valido sotto condizioni del tutto
generali.
T
inverno Testate
esterno, 0 m slm
10°C 25°C
esterno, 1000 m slm
4°C 19°C
T
inverno Testate
grotta, 0 m slm
15°C 15°C
grotta, 1000 m slm
11°C 11°C
Da ciò si deduce che, come indicazione generale, conviene
fare prospezione in quota, in inverno; a bassa quota, in estate, inseguendo
sempre l'aria "che soffia". Durante i periodi intermedi, è possibile
che ci s'imbatta in cavità dove la differenza di temperatura non sia
sufficiente per innescare significativamente il motore dell'aria. Si va oltre,
scartandole, e si abbandona una "preda" a chi arriverà dopo qualche
mese...
La circolazione dell'aria determina un ulteriore fenomeno
osservabile. Poiché l'aria in uscita è molto più umida dell'aria esterna, le
pareti interne di una grotta che aspira, sono generalmente asciutte per qualche
decina di metri dall'ingresso. Viceversa, una cavità che soffia presenta spesso
pareti umide vicino all'ingresso e, in casi particolari, come ad esempio in
giornate molto fredde, può essere visibile il vapore che condensa al contatto
con l'aria esterna. Un'altra osservazione è che le variazioni di temperatura
diurne possono agire sul motore di temperatura con un segno positivo o
negativo. Ad esempio, in inverno, "il motore è più potente" nelle ore
fredde del giorno. Lo è meno, nelle ore più calde. Viceversa, d'estate.
Quest'osservazione può spiegare, almeno in parte, le variazioni di flusso che
talora si osservano durante la giornata.
MISURE DI TEMPERATURA
Nessuna quantità di esperimenti potrà dimostrare che ho
ragione; un unico esperimento potrà dimostrare che ho sbagliato (A.Einstein).
Iniziamo da due definizioni operative:
Temperatura dell'aria: è la grandezza misurata da un
termometro digitale munito di sonda esterna a termo resistenza, con una
precisione di 0,1 °C, quando l'indicazione dello strumento si sia stabilizzata,
ovvero dopo un tempo superiore alla risposta dello strumento. La misura della
temperatura in grotta si effettua posizionando la sonda perfettamente asciutta
su un treppiede, o su altro supporto, e attendendo che la misura si stabilizzi
dopo un tempo di attesa es: 10 '. Naturalmente, durante la misura, niente dovrà
perturbare il flusso e la temperatura dell'aria, nemmeno la presenza del corpo
dello speleo.
Gradiente di temperatura: è la differenza delle temperature misurate tra due punti, divisa
per la distanza tra i due punti stessi, es: la temperatura nel punto A vale
9,8°C; nel punto B, 8,3°C. I punti di misura distano tra di loro 300 m.
Spostandosi da A verso B, il gradiente di temperatura è pari a (8,3-9,8)/300=
-1,5/300= -0,5°C/100 m e, in questo caso, è negativo poiché la temperatura
diminuisce da A verso B.
Il processo di misura è immaginabile come una serie di
domande che si pongano alla grotta per risolvere un quesito esplorativo.
Naturalmente, è meglio che le domande siano ben poste sin dall'inizio, perché,
altrimenti, si otterranno risposte inconcludenti.
Apro una parentesi. Una misura ha un valore scientifico,
(diverso, ad esempio, dal valore documentale) se è ripetibile e se è
riproducibile. Una misura strumentale dovrebbe essere corredata di:
a)
caratteristiche dello strumento (tipo, range di misura, sensibilità,
precisione, taratura, etc);
b) descrizione
del metodo di misura e della posizione di misura (elenco delle operazioni
effettuate per eseguire le misure, in modo da valutare, ad esempio, la presenza
di errori sistematici);
c) report delle
condizioni ambientali al momento della misura: temperatura esterna, nome
dell'operatore, numero di persone presenti, tipo di attività svolta, etc;
d) localizzazione
geografica delle misure su carta topografica, meglio se effettuata con GPS;
e) localizzazione
temporale delle misure, data, ora, minuto...
La prospezione esterna si avvantaggia delle misure di
temperatura in vari modi. Ad esempio, si può effettuare la misura della
temperatura dell'aria in uscita, o all'interno delle cavità che si rinvengono
all'interno di un raggio stabilito all'interno dell'area di prospezione.
Considerando eventuali correzioni da apportare ai valori misurati (in modo da
omogeneizzare le temperature in base alla quota di misura), si potrà verificare
se si sia in presenza di valori anomali, ovvero di valori che si discostano
(diciamo per più di 2°C) dai valori registrati nelle cavità circostanti. Una
volta individuate le anomalie, si può tentare di darne una spiegazione.
Ad esempio, se la temperatura misurata all'interno della
cavità è prossima alla temperatura esterna, probabilmente la cavità aspira aria
esterna. Se la temperatura misurata all'interno della cavità è prossima alla
temperatura media calcolata alla quota dove è posizionata la grotta,
probabilmente si tratta di una cavità isolata nell'ammasso roccioso che non è
interessata da alcuna circolazione d'aria perché non è in connessione con il
sistema sotterraneo. In inverno, se la temperatura misurata all'interno della
cavità è maggiore della temperatura esterna, la grotta soffia e si tratta di un
ingresso meteo-alto del sistema sotterraneo.
Se è possibile entrare all'interno della cavità, allora è
possibile effettuare misure di temperatura in posizioni diverse. Se si tratta
di cavità orizzontali, si possono effettuare misure nella parte alta e nella
parte bassa della galleria, a partire dall'ingresso, ogni dieci, o venti metri,
a seconda dello sviluppo. Se si tratta di pozzi, si può effettuare la misura
della temperatura in asse al pozzo, in punti distanti venti o trenta metri. In
questi casi, oltre alla misura della temperatura, sarà possibile calcolare il
gradiente longitudinale o verticale di temperatura. Tale misura fornisce
indicazioni utilissime per studiare la circolazione dell'aria.
La termometria è una tecnica molto potente anche per quanto
riguarda l'esplorazione sotterranea dei grandi sistemi carsici e, per restare
in tema, la misura delle temperature, non solo dell'aria, ma anche dell'acqua,
può aiutare a ipotizzare geometrie (leggi: gallerie e pozzi) sconosciute e a
inseguire, sul filo dell'aria, le connessioni tra i sistemi sotterranei. Naturalmente,
ogni situazione deve essere analizzata singolarmente ed è chiaro che la
prospezione termometrica non è una tecnica risolutiva. Solo l'esperienza e le osservazioni combinate
di altre discipline, oltre che la fortuna e la tenacia, possono portare risultati
esplorativi.
Sandro Demelas (sandrodemelas@gmail.com)
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