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Indagine sulla presenza del Diossido di Carbonio in alcune cavità naturali del Carso Classico

Il Carso è un paesaggio speciale e specializzato, caratterizzato da morfologie superficiali ori-ginali e cavità sotterranee naturali, create dalla dissoluzione dei carbonati. Le cavità assor-bono e immagazzinano tutta l'acqua meteorica che si riversa sul territorio creando così im-portanti reservoir di acque potabili. Attualmente i bacini carsici alimentano circa il 30% degli acquedotti. Un rapporto F.A.O. non pubblicato preconizza che entro una decina d'anni la percentuale salirà inevitabilmente all'80% perché le preesistenti fonti di approvvigionamen-to (laghi, fiumi e falde freatiche) non saranno più utilizzabili a causa dell'inquinamento (Forti 2009). Le grotte spesso intercettano le falde carsiche e i corsi d'acqua che scorrono nelle zone va-dose. Gli speleologi sono e saranno i soli custodi di questo bene primario. Sono gli unici in-fatti in grado di monitorare durante le loro esplorazioni gli ambienti più profondi e contigui alle acque da cui dipende la nostra vita. In alcune cavità naturali del Carso Classico è stata riscontrato un elevato tasso di diossido di Carbonio, un livello che a giudizio dei medici potrebbe rivelarsi pericoloso o addirittura letale. Tali concentrazioni possono inoltre influire nella dissoluzione dei carbonati e comprenderne la rilevanza ci permetterebbe di capire come si evolve il carsismo in profondità. E' stata questa constatazione a innescare l'interesse dell'autore per questo argomento cui ha fatto seguito il desiderio di approfondire il tema. Un'indagine di questa tipologia avrebbe previsto l'impiego di apparecchiature dedicate non reperibili normalmente in commercio e perciò estremamente costose. Alcune pregresse competenze dell'autore di questa tesi sono state utilizzate per la realizzazione di specifiche strumentazioni adattando alcune schede OEM acquistate dal Dipartimento di Matematica e Geoscienze di questa Università; altri dispositivi e supporti di vario genere sono stati forniti dalla Società Adriatica di Speleologia di Trieste. Obiettivo di questa tesi è quello di fornire alcuni valori quantitativi del CO2 riscontrato in grotta, individuarne le fonti di produzione, divulgare la metodologia utilizzata, apprestare le basi per una ricerca sistematica che dovrebbe però svolgersi ininterrottamente per periodi di tempo molto più ampi.

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6 1.1. Filosofia della tesi Le grotte sono vuoti delimitati da pareti solide, percorsi da fluidi (acque, aria), e capirne la fisica non è certo semplice. Sono in realtà degli "pseu- do-vuoti" e ciononostante possono venir topografati a 3 dimensioni dagli speleologi per centinaia di chilometri in estensione (Mammoth Cave System: 652 km) e per oltre 2 km in profondità (Krubera Voronya Cave: -2197 m). Queste misurazioni sono limitate alle sole estensioni esplorate e percorse dall'uomo. Con tali volumetrie diviene difficile soltanto imma- ginare quali e quante altre cubature potrebbero trovarsi al di là di ognuna delle innumerevoli fenditure che hanno arrestato l'esploratore o che non sono state ancora individuate. Di fronte a queste grandezze è arduo il so- lo ipotizzare l'entità del flusso energetico che coinvolge le grotte e i tur- bamenti puntuali dell'equilibrio chimico provocati dall'immissione nell'am- biente di acque e aria a temperature diverse. Dal punto di vista macro- scopico sembra che in grotta non accada nulla poiché la termodinamica ci rassicura con ∆ �� = 0, che tutto rimanga statico e immutabile in antitesi con il concetto ormai accreditato della terra viva. In realtà anche le grotte sono "vive" ma siamo noi a non possedere ancora la perspicacia e i mezzi per indagarle alla scala appropriata. 1.2. Presupposti della tesi È noto che l'umanità può accedere soltanto allo 0,008% dell'acqua utiliz- zabile sul pianeta (Forti 2009). Se nel 1975 soltanto il 25% di questo e- lemento proveniva dagli acquiferi carsici, si prevede che nel 2025 la fra- zione dovrà passare almeno al 75% poiché le fonti alternative superficiali (laghi e fiumi) e quelle profonde (falde freatiche) risulteranno inquinate e quindi inutilizzabili per l'alimentazione umana (Forti 2009). È del pari ri- saputo che i bacini carsici sono estremamente vulnerabili alle alterazioni chimiche antropiche e che necessitano di un continuo monitoraggio che può essere eseguito soltanto dagli speleologi. Tutti conoscono l'importanza del diossido di Carbonio (CO 2 ) nella modella- zione del paesaggio carsico e nella creazione delle cavità naturali nelle quali confluisce l'acqua meteorica, risorsa essenziale che consente la vita. Il CO 2 regola la funzione respiratoria umana ma non solo questo. Esso è normalmente presente nell'aria a concentrazioni vicine allo 0.04% (400 ppmv) in volume. Ogni incremento di questo livello causerà l'accelerazio- ne della respirazione (che potrebbe portare all'ipossiemia) e del ritmo cardiaco. La legislazione italiana, in accordo con quella europea, prevede un valore limite nelle 8 ore lavorative di 5000ppm, pari allo 0.5% (D.Lgs. 81/2008, allegato XXXVIII). Il medesimo vincolo vale anche negli Stati Uniti (U.S. Department of Labor, OSHA, 2012) e lo stesso ufficio pubblica un'esauriente documentazione sui Carbon Dioxide Exposure Limits.

Laurea liv.I

Facoltà: Matematica e Geoscienze

Autore: Sergio Dambrosi Contatta »

Composta da 47 pagine.

 

Questa tesi ha raggiunto 67 click dal 14/09/2016.

Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.