Anomalie di Radon in Grotta Gigante

Si è detto in precedenza che le rocce calcaree presentano, in genere, un contenuto non trascurabile di uranio (come valore indicativo si possono considerare 4-6ppm), non è quindi sorprendente che nell'aria all'interno della Grotta Gigante si trovino concentrazioni significative di radon.
Tuttavia, come già detto, anche se la produzione di tale gas nella roccia è necessariamente costante, perché determinata dalla quantità di uranio presente, la concentrazione che si ritrova nell'aria dipende invece da una molteplicità di fattori, talvolta difficilmente distinguibili e/o identificabili.
Non è facile cercare di prevedere a priori, anche solo indicativamente, la distribuzione della concentrazione di radon nello spazio e nel tempo. I motivi sono molteplici: in primo luogo, la struttura stessa della grotta rende inapplicabili modelli del tutto generali come quello sviluppato da Hakl (1996), secondo il quale nelle grotte con uno sviluppo prevalentemente orizzontale la forza dominante per il movimento delle masse d'aria (e quindi del radon eventualmente contenuto) è determinata dalla differenza di temperatura con l'esterno, mentre per grotte più alte che larghe è la differenza di pressione tra punti diversi della cavità ad assumere un ruolo superiore. La Grotta Gigante ha infatti una forma piuttosto regolare, con uno sviluppo confrontabile nelle tre direzioni. I due accessi principali sono posti a una stessa quota rispetto al fondo della grotta, rendendo scarsamente efficaci eventuali gradienti termici o barometrici verticali nel determinare scambi d'aria con l'esterno; lo scenario è reso ulteriormente più complicato a causa della presenza di possibili collegamenti con l'ambiente esterno mediante tunnel secondari di difficile esplorazione, la cui esistenza è tuttora oggetto di discussione. Altri modelli, affascinanti per la loro semplicità, si sono dimostrati in realtà inadeguati a descrivere un fenomeno così complesso. L'idea, in sè ragionevole, che valori meno elevati di radon si trovino in grotte con accesso alla base di una valle, mentre il gas tenda ad accumularsi in cavità con ingresso in prossimità della cima di un rilievo montuoso, trova conferma solo parziale se confrontata con i risultati di recenti studi (Koltai, 2010). Inoltre, l'impossibilità di escludere a priori che la Grotta Gigante abbia dei collegamenti, mediante tunnel finora inesplorati, con zone in prossimità del livello del mare (o comunque a quota relativamente bassa) rende questa semplice teoria inapplicabile al nostro caso. L'elevata estensione verticale della grotta rende poco agevole la misura dei gradienti verticali (termico, barometrico, della concentrazione di radon) nella sala principale, per poter cercare una correlazione tra i vari fattori su modello dello studio proposto da Richon e Perrier (2009). Questa misura sarebbe relativamente semplice solo in prossimità di uno dei due accessi, sfruttando la presenza della struttura che sorregge i pendoli utilizzati per studi sismologici, ma sarebbe poco utile perchè eccessivamente influenzata dalla vicinanza dell'ingresso stesso.
Le misure di radon svolte tra il 2009 e il 2011 hanno riguardato più punti entro la grotta: alcuni elettreti sono stati posti sia in prossimità della zona più profonda raggiungibile dal percorso turistico sia nella Sala dell’Altare, che si trova a una quota intermedia rispetto alla Galleria Nuova. In quest’ultima è stato mantenuto in funzione il Rad7 a pochi metri da una coppia di elettreti, a loro volta distanziati tra loro di circa un metro e posti in prossimità dell’accesso del tunnel in direzione della sala principale.
Come valori di riferimento sono stati scelti quelli forniti dal Rad7, mentre le misure integrate hanno assunto un ruolo di confronto, perlomeno indicativo, ma anche di stima per la variabilità spaziale della concentrazione del gas. L’utilizzo di elettreti in un ambiente con caratteristiche climatiche così particolari pone alcuni problemi, dovuti sia all’elevata umidità dell’aria, sia alla possibilità che dell’acqua, percolata da soffitto, goccioli sullo strumento.