Idrogeologia delle aree vulcaniche

Francesco La Vigna
2013 Acque Sotterranee  
Comprendere l'idrogeologia delle aree vulcaniche spesso costituisce una vera e propria frontiera per chi studia le acque sotterranee. Infatti la modalità di messa in posto e la natura dei prodotti vulcanici edifica dei sistemi acquiferi complessi in cui vi è una grandissima variabilità sia verticale che laterale, sia granulometrica, sia di struttura che di tessitura. Accade spesso, infatti, che in contesti vulcanici si passi dagli acquiferi pozzolanacei porosi and acquiferi lavici fratturati (
more » ... avici fratturati ( Fig.1 ) o con tunnel lavici e ad acquitardi costituiti da paleosuoli, in spazi relativamente molto limitati (Stearns, 1942) . I flussi idrici sotterranei quindi possono subire forti accelerazioni o rallentamenti a seconda del serbatoio che attraversano e costituire anche livelli di saturazione sospesi rendendo di conseguenza ardua la comprensione dei pattern piezometrici. Nei contesti vulcanici è solitamente più difficile "prevedere" l'andamento di una superficie di limite tra due litologie rispetto ai contesti sedimentari ed è di fondamentale importanza, per una corretta ricostruzione degli acquiferi, riuscire a conoscere le paleomorfologie preesistenti rispetto all'attività eruttiva o quelle preesistenti rispetto a singole fasi eruttive. Quindi oltre il rilevamento classico di superficie, i dati stratigrafici derivanti da sondaggi geognostici rivestono in questi ambiti un'importanza fondamentale. Nel nostro pianeta la diffusione delle vulcaniti si concentra prevalentemente lungo i margini delle placche litosferiche, sul fondo degli oceani e in alcuni hot spots, ma anche nelle zone che nel passato geologico hanno costituito dei limiti di vecchie placche ormai suturate e dove i processi orogenetici si sono esauriti o si stanno esaurendo. Il fatto che i fondali oceanici siano caratterizzati prevalentemente da basalti rende questo tipo di vulcaniti le più comuni sulla Terra (Singhal e Gupta, 2010), sommate anche ai grandi plateau effusivi esistenti sulle terre emerse. Le acque sotterranee nei contesti prevalentemente basaltici seguono le regole dell'idrogeologia del fratturato (fatta eccezione per i tunnel lavici che possono essere assimilati a dei veri e propri condotti) , anche se con una peculiarità. Le fratture nei basalti Fig.1 -Tipico assetto geologico di un settore vulcanico (da Singhal e Gupta, 2010) Fig.2 -Basalti colonnari presso le Gole dell'Alcantara (Sicilia). infatti sono spesso fratture dovute al raffreddamento delle masse laviche e quindi assumono dei pattern specifici che non si ritrovano nei contesti delle rocce sedimentarie (vedi basalti colonnari o fratture concoidi delle pillow lavas - Fig.2 ). Le altre litologie vulcaniche, costituite dai prodotti di ricaduta, dai tufi e dalle ignimbriti hanno invece, nei confronti dell'acqua, un comportamento prevalentemente poroso. In queste litologie i terreni sono generalmente più permeabili (fatta eccezione per le cineriti che hanno un comportamento nei confronti dell'acqua molto poco permeabile) se sono più recenti, perchè sono stati meno esposti ai fenomeni di degradazione, che tendono ad un'azione di argillificazione e ad un progressivo riempimento degli spazi intergraluari e quindi ad una diminuzione di permeabilità. Altra complicazione in cui solitamente può incorrere chi si confronta con gli acquiferi nelle aree vulcaniche è la presenza di fenomeni idrotermali più o meno intensi e fenomeni di emissioni gassose (Finizola et al., 2006) . Questi fenomeni oltre ad alterare lo stato fisico e chimico delle acque, instaurando cicli convettivi negli acquiferi e apportando una forte mineralizzazione, possono portare anche ad alterazioni locali del campo piezometrico. La mineralizzazione e anche il semplice percolare delle acque all'interno dei terreni vulcanici porta le acque ad arricchirsi di elementi tipici tra cui l'arsenico, il vanadio, il berillio, il cobalto etc. La presenza di questi elementi rende spesso queste acque non "a norma" (Tuccimei, questo volume) secondo i limiti tabellari delle leggi vigenti e quindi diventa necessario, da una parte intervenire sui prelievi idropotabili con costosi impianti di potabilizzazione, e dall'altra identificare le porzioni di territorio in cui i valori fuori norma
doi:10.7343/as-052-13-0079 fatcat:slb53ok2wrdhpiwzo43rptkwtu