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Scoperta la caverna più profonda di tutta l’Asia – Video

Alcuni ricercatori provenienti da diverse parti del mondo, e guidati dal francese Jean Bottazzi, hanno scoperto una caverna lunga 238 km nel cuore della Cina. Si tratta della più lunga di tutta l’Asia. Nel labirinto di tunnel naturali scavati nell’impressionante formazione calcarea si trovano ben 143 grotte, di cui 56 sono collegate, e cinque fiumi sotterranei.

Per i ricercatori è stata davvero una fantastica sorpresa non immaginavano di essere partecipi una scoperta sensazionale per quanto riguarda la teologia mondiale, un’infinità di rocce calcaree che si sono formate in milioni di anni e che rivedono grazie a questi speleologi così determinati e senza paura.

Le grotte che interessano in modo particolare la speleologia sono le cavità dell’ultimo gruppo, cioè quelle formate dall’azione delle acque che, attraverso fenditure più o meno grandi presenti nella roccia, la scavano grazie ad un’azione chimico-fisica. La possibilità che si possa instaurare questo fenomeno dipende principalmente dalla roccia in cui esso avviene; essa infatti oltre a presentare numerose fessure, deve essere tenera e solubile in particolari condizioni chimico-fisiche. Queste caratteristiche sono classiche di alcune rocce di tipo “sedimentario”: il calcare, la dolomia, il gesso ed il sale. Per ciò che riguarda il gesso ed il sale l’azione delle acque si realizza tramite la loro semplice solubilizzazione; le cavità che vi si formano sono rare e hanno sviluppo generalmente limitato. Il cosiddetto fenomeno “carsico” invece, dipende principalmente dall’azione di corrosione ed erosione delle acque sul calcare e sulla dolomia, ma su quest’ultima in minor misura. Il calcare è una roccia di tipo sedimentario composta in prevalenza da carbonato di calcio (CaCO3), formatasi nel volgere delle ere geologiche del pianeta, nei fondali marini a non grande profondità. In periodi più o meno distanti nel tempo, si è avuta la sedimentazione marina, cioè l’accumulo lento e continuo di gusci calcarei di organismi viventi e la precipitazione di polveri e di carbonati di calcio presenti nelle acque del mare. Tale fenomeno ha così portato alla formazione di depositi di spessore variabile che, tramite meccanismi chimico-fisici (detti diagenesi), hanno acquistato la proprietà di roccia solida, diventando poi terre emerse. In seguito, a causa dei fenomeni di corrugamento della crosta terrestre e mediante l’azione delle acque e dei climi (carsismo superficiale), dalle iniziali distese pianeggianti dei depositi calcarei si sono formate le montagne calcaree dei giorni nostri, dove di possono riscontrare i cosiddetti paesaggi carsici.

Condizione indispensabile per il passaggio delle acque dalla superficie alla profondità della roccia è la presenza nella stessa di fessure in qualità di giunti di strato, fratture, faglie, diaclasi e leptoclasi. Mentre i primi sono la naturale espressione della suddivisione in strati del calcare (quasi sempre colmi di limi ed argille), gli altri si formano in seguito ai fenomeni di retrazione durante il consolidamento della roccia e per azioni meccaniche (il peso delle rocce, i movimenti tettonici). Poiché il fenomeno carsico dipende in particolar modo dalla corrosione per opera dell’acqua, è necessario ricordare che questa, per sciogliere la roccia calcarea, deve essere acidula per arricchimento di acido carbonico (H2CO3); tale acido si forma dalla anidride carbonica (CO2) che viene solubilizzata dall’acqua piovana nell’atmosfera e, in maggior misura, filtrando nei terreni ricchi di detriti vegetali. La presenza di acido carbonico trasforma il carbonato di calcio del calcare in bicarbonato di calcio (Ca(HCO3)2), più solubile del precedente: CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2. Tramite questo meccanismo, le acque, penetrando nelle fessure della roccia, le allargano progressivamente, aiutate inoltre dall’azione fisica legata all’erosione della roccia da parte di impurità presenti nell’acqua. In seguito a questi fenomeni demolitori si ha il continuo ampliarsi delle fessure che tendono a fondersi tra loro per una caduta di intercapedini, con formazione di ambienti sempre più vasti. Si viene così a creare un sistema di gallerie più o meno orizzontali e pozzi, in dipendenza dell’inclinazione degli strati e delle fessure della roccia; nella parte superiore (zona vadosa) lo scorrimento delle acque è periodico (in relazione alle piogge stagionali), di solito a pelo libero e con superamenti di dislivelli; in quella inferiore (zona freatica) le acque scorrono sotto pressione, occupando tutta la sezione delle condotte, con formazione di gallerie orizzontali di solito labirintiche. Per cui, come in superficie, anche in profondità si verifica una costante evoluzione dei processi di formazione delle grotte; si possono riconoscere infatti tre distinte fasi: o giovanile (riguarda la prima formazione con allargamento delle fessure); o fase matura (la grotta è in piena attività, presenta scorrimento idrico e iniziano i fenomeni di concrezionamento); o fase senile o fossile (la grotta non è più percorsa dalle acque, sono abbondanti i crolli e le concrezioni);

Non fu facile convincermi ad andare nelle grotte di ghiaccio. Mario, compagno di esplorazioni in quelle di pietra, me ne decantava gli aspetti interessanti e il fatto che, esplorandole, saremmo usciti dai limiti del mondo delle montagne calcaree. Mah! Frequentavo gli ambienti del Soccorso Alpino, in particolare al rifugio Monzino, e avevo fatto diverse discese nei crepacci nei ghiacciai che lo coronano. «Bellini, sì, ma non vanno da nessuna parte, da qui alle grotte vere ne passa… », avevo pensato. Aveva però convinto Leonardo, un altro compagno di esplorazioni nelle Apuane, e lui ne era stato così entusiasta che alla fine mi ero lasciato trascinare sul ghiacciaio del Gorner.

Esplorammo il pozzo che avevano dedicato a Louis Agassiz, il padre della glaciologia. Negli anni successivi, via via che capivamo come funzionava il processo di formazione e che intanto il Gorner, assottigliandosi, rallentava, quel pozzo che lì si riformava ogni anno divenne il C1, sempre più marginale e modesto. Ma in quell’anno era straordinario, un fusoide di 90 metri di profondità che diventava una ripida forra sino ad entrare in una pozza d’acqua. La discesa era strabiliante, di bellezza indescrivibile. Finalmente capii di cosa parlavano, e passai dalla parte opposta, a convincere altri ad occuparsi del problema. Inutilmente. Nei decenni successivi trascinammo molte persone su ghiacciai alpini e poi in ogni parte del mondo, dal Karakorum all’Islanda, dall’Antartide all’Artide, ma scoprimmo presto che chi partecipava era interessato a viaggi eccezionali, non alla forma dell’interno dei ghiacciai. Tornato a casa si dedicava ad altro. Avere la testa scavata dal flusso delle acque subglaciali è un privilegio – o una dannazione – di pochi speleologi. E non certo per le difficoltà tecniche, spesso estreme, le faticate, normalmente tremende, o i rischi, a volte davvero grandi. Il guaio delle grotte nei ghiacciai è la loro scala temporale.

Le montagne fanno parte della realtà fisica in un modo tanto stabile che solo da meno di due secoli si è capito che anch’esse si muovono, emergono e affondano: ma lo fanno con una scala temporale tanto più vasta di quella delle nostre vite da parerci eterne e immutabili. In realtà le catene montuose sono le gigantesche ondate di un oceano in gran tempesta, pietrificato dalla nostra istantanea visione; ma è proprio grazie alla nostra rapidità che riteniamo sensato comperare terreni, conquistare territori, annettere paesi. La speleologia condivide questa cultura umana di “possesso” di territori tribali e quindi si vanta di esplorazioni, di avanzata nell’ignoto geografico. In fondo al cuore degli speleologi, anche di quelli più alternativi, cova l’ansia di conquista che ha spinto migliaia di generazioni di uno strano tipo di primate a invadere il mondo, dal centro dell’Africa sino all’estremo sud dell’America e alla più remota isola polinesiana, mentre intanto le montagne mutavano di un nonnulla.

Gli speleologi trovano immensi territori inesplorati appena dietro casa e si appassionano sino a spendere la vita nella loro ricerca. Vagano in quelle terre prive di luce, nei mondi dove nel buio si riuniscono le acque che più a valle usciranno a giorno da qualche anfratto circondato di magia. Esplorano i fiumi a monte delle loro sorgenti. Ma spesso dentro di loro c’è il desiderio della conquista territoriale, non dell’escursione o della bella domenica con gli amici. C’è il desiderio di trovare la “mia grotta”, e se la trovano è solo essa che conta, non il mondo sotterraneo in generale. Quando iniziammo le esplorazioni, le grotte nel ghiaccio ci apparvero molto diverse. Erano strutture che si formavano nel corso di una stagione, cambiavano aspetto e profondità nel giro di settimane, quindi non erano un vero e proprio territorio da conquistare, perché ci svanivano fra le dita: e non potevamo ramponare due volte lo stesso ghiaccio. Era così forte l’impressione di effimero che per anni ci curammo ben poco dei rilievi, che dovevano limi – tarsi a documentare la profondità raggiunta sotto la superficie. Fu solo dopo, quando pian piano cercammo di capire nel dettaglio come si formavano, che cominciammo a vederne non solo la meravigliosa forma, ma la loro essenza. Erano formate dai torrenti esterni che entravano nel ghiacciaio nelle zone dove gli sforzi cui era sottoposta la sua massa cessavano di essere compressivi: un po’ prima di spalancare crepacci (grotte tettoniche, ben diverse e non interessanti), dove i torrenti si sarebbero dispersi in mille rivoli inefficienti, l’acqua riusciva a penetrare.

Nelle prime decine di metri l’energia del torrente fondeva le pareti allargando i baratri in cui piombavano. Più sotto invece andava prevalendo la strana meccanica del ghiaccio, che è un materiale dalle caratteristi – che straordinarie, soprattutto in prossimità di 0 °C (ghiaccio temperato): a basse pressioni si comporta come roccia, ad alte come un fluido che diventa rapidamente meno viscoso via via che la pressione sale. Quindi gli ambienti si andavano stringendo in profondità, in modo misurabile da un giorno all’altro. La Fisica dei Buchi nell’Acqua, come la chiamammo, apriva le porte al mondo fluttuante delle grotte glaciali. Capimmo che erano sì effimere, ma si riformavano negli stessi punti del ghiacciaio, stagionalmente, o perfino più di frequente se il ghiaccio scorreva in fretta, come in Patagonia. Ma le vedemmo anche paralizzarsi col ghiacciaio quando le vicissi tudini climatiche lo arrestavano, come è avvenuto col Gorner negli ultimi decenni. Fiero di questa scoperta, in un articolo per Le Scienze (372, 1999) scrissi: «Ne derivava che esse sono strutture stabili come il gorgo in un fiume, fatto di acque sempre nuove: quando il ghiaccio arriva in quel punto assume la forma di una grotta, sempre più o meno quella.» Solo alcuni anni dopo, scrivendo la storia della loro scoperta da parte dei naturalisti dell’Ottocento (www.nimbus.it/meteoshop/Estratti/Nimbus/ 2326mulini.pdf) scoprii che non eravamo i primi ad aver capito il loro comportamento. Costoro utilizzarono le grotte glaciali per dimostrare che i ghiacciai scorrevano e che erano stati loro a scavare tante valli e a portare giù i massi erratici e le immen – se morene sulla fronte delle valli alpine. Insomma, che erano stati questi “Aratri di Dio”, come li chiamò Louis Agassiz, a dare forma al territori alpini e delle alte latitudini.

Lo scozzese James Forbes, uno dei primi glaciologi, fece descrizioni particolarmente acute, e riguardo alle grotte glaciali scrisse nel 1859 (Occasional Papers an the Theory of Glaciers): «(Il comportamento di una lingua di ghiaccio) è, in questo senso, assolutamente paragonabile all’acqua di un fiume, che ha qui le sue pozze profonde, lì i suoi costanti mulinelli, cambiando continuamente nella sostanza, ma sempre con la stessa forma». Le grotte nel ghiaccio sono vortici pietrificati: ero stato preceduto di 140 anni, e quasi con le stesse parole. Ma a quel punto diventava chiaro che l’analisi della struttura di queste grotte autoreplicantesi ci pote – va dare informazioni sulla struttura del ghiacciaio stesso, e che le grotte ne potevano descrivere l’evoluzione “vitale”. Pian piano andava quindi apparendo che quella che avevamo considerato un’avventura estetica aveva ben altro rango conoscitivo, e che avevamo perso molti treni nel prendere sottogamba quel che esploravamo. Il quadro che emergeva era il seguente. I fiumi epiglaciali scorrevano sino ai margini delle zone in compressione del ghiaccio, e lì si inabissavano. Dal – la primavera all’autunno arrivavano a scavare pozzi sino a 50-70 metri di profondità, più ampi nelle prime parti, dove la pressione glaciostatica era minore, e via via più stretti in profondità. Da lì, spesso, iniziavano imponenti forre, strette in alto ma più ampie alla base, dove il torrente scorreva in piccoli salti e brevi tratti suborizzontali, sinché a quote intorno ai 100-140 metri di profondità il torrente spariva in una pozza azzurra. E dopo? Ci dovevano essere gallerie subglaciali di drenaggio ma esplorarle si rivelò complicatissimo, anche se a volte riuscimmo a vedere brevi tratti di quelle gallerie occasionalmente abbandonate dall’acqua.

Ci riuscimmo meglio con il calcolo numerico. Erano calcoli complicati, che richiedevano dettagli delle strane – e variabili – caratteristiche meccaniche del ghiaccio, la termodinamica dell’acqua, perdite di carico, pressioni e così via. Emerse che sotto quelle quote dovevano esistere reticoli di gallerie sub-metriche, forme di equilibrio fra l’acqua che scorrendo fondeva le pareti e il ghiaccio che premeva su di essa, ostruendone il cammino. Dai calcoli emerse che quando il flusso si arrestava, in autunno, il ghiacciaio doveva collassare su questi reticoli profondi e spingere l’acqua in su, sino ad una ventina di metri dalla superficie. Questo era finalmente qualcosa di verificabile: alcuni gelidi giri in sci sul Gorner, d’inverno, ci confermarono che le grotte ancora accessibili chiudevano poco sotto la superficie su terrificanti pavimenti di neve che galleggiavano su laghi profondissimi. A metà anni ’90 il quadro complessivo del carsismo glaciale “classico” era quindi abbastanza chiaro. Ma c’era dell’altro. Intanto avevamo modellato soprattutto il ghiaccio a 0 °C, che è un materiale dal comportamento sin troppo particolare. E quando era più freddo, e quindi più rigido e asciutto, cosa succedeva? I ghiacciai freddi, sulle Alpi, sono ad alta quota e troppo ripidi e piccoli per formare grotte, quindi cambiammo latitudini, e andammo più volte in ricognizione alle Svalbard e poi in Antartide, scoprendo che si formavano dei reticoli di drenaggio “sospesi” sul ghiaccio freddo, relativamente epidermici. Per poi trovare, nelle profondità del continente antartico, altri vasti tipi di grotte glaciali che si formavano per sublimazione, senza presenza di acqua liquida… Ma c’era ancora dell’altro. Non tutti i processi che portavano alla formazione delle grotte erano autostabilizzanti. Alcuni tendevano ad amplificarsi e questo forse poteva spiegare certi misteriosi comportamenti dei ghiacciai, dalle piene improvvise per la liberazione dell’acqua accumulatasi in saloni sub-glaciali (jökulhlaup), alle improvvise avanzate dell’intero ghiacciaio per il collasso del reticolo di drenaggio profondo (surge). Insomma, avevamo iniziato per estetica, continuato perché avevamo finalmente trovato una speleologia senza conquista in effimere grotte di un mondo fluttuante, e ci siamo trovati ad avanzare in una bizzarra miniera d’oro di complessi risultati scientifici, che abbiamo appena iniziato a sondare.