Fondamenti di Geopedologia

Fondamenti di Geopedologia

AMBIENTE: insieme, in un determinato momento, degli agenti fisici, chimici, biologici e dei fattori sociali, capaci di esercitare un effetto diretto o indiretto, immediato o a scadenza più lunga, sugli esseri viventi e sulle attività umane. 

Poiché lo studio dell'ambiente riguarda tutte le scienze naturali, ogni scienza ne analizza le caratteristiche in funzione dell'importanza che queste assumono nel proprio campo specifico. 

Le indicazioni fornite dalle diverse discipline naturalistiche confluiscono poi nell'ECOLOGIA. Con questo termine si deve intendere la scienza in cui l'ambiente viene considerato un'entità fisica e biologica, inscindibile dagli esseri viventi che lo abitano e quindi studia le relazioni reciproche tra organismi e ambiente, e analizza i mutamenti ambientali in funzione degli eventi naturali o artificiali cui l'ambiente è soggetto.

Secondo un'altra terminologia famosa a livello internazionale è importante fare riferimento al cosiddetto TERRITORIO, il quale può essere definito come una porzione di superficie terrestre riferita al suolo e al sottosuolo definibile anche sia in senso fisico sia in senso politico ed amministrativo.

In altre parole il territorio può essere definito come un luogo di trasformazioni naturali o artificiali, queste ultime causate dalle attività umane. Ad esempio un bacino idrografico, la Pianura Padana, la zona dolomitica, ecc., sono tutti territori limitati secondo un criterio fisico, invece i comuni, le regioni e le province sono territori definiti in senso amministrativo; tutto il territorio nazionale che fa capo ad un grande paese, può essere definito in senso politico.

L'interesse per il territorio è andato aumentando man mano che sorgevano i problemi legati ad un accelerato sviluppo urbano ed individuale.

Tutto questo ha reso lo spazio fisico del territorio un bene economico in quanto bene limitato nella reperibilità.

Il territorio è quindi visto nelle società industriali e moderne come ambito allargato delle realtà urbanistiche, sociali e ambientali relative all'insediamento umano.

Quando si parla di territorio è implicito nel suo significato quel termine che viene comunemente definito pianificazione, ovvero sia la volontà di organizzarlo per dei fini ben precisi.

PIANIFICAZIONE: programmazione del territorio; volontà di organizzare qualcosa.

Quando si parla di territorio, soprattutto un certo tipo di territorio in cui spesso l'ambiente cambia per le diverse tipologie di suolo, clima e vegetazione, è bene ricordare anche il significato del termine paesaggio, il quale rappresenta una veduta panoramica, ossia l'immagine da noi recepita di un tratto di superficie terrestre quale si può abbracciare con lo sguardo da un determinato punto di vista.

Quindi la distinzione fra ambiente (o territorio) e paesaggio, sta nel fatto che il primo è un insieme di relazioni e contenuti, il secondo è l'espressione sensibile di tali relazioni, cioè esprime le forme.

In altre parole il paesaggio è la manifestazione sensibile dell'ambiente, cioè la realtà territoriale percepita dall'osservatore.   

Col termine "pianificazione territoriale s'intende la regolamentazione mediante la stesura di piani (regolatore, comunale, interregionale), i quali rappresentano uno strumento molto importante ai fini della destinazione del territorio, ossia della distribuzione spaziale delle attività entro un'area geografica prestabilita. Con la pianificazione territoriale ci si pone come obiettivo, in riferimento ad un periodo definito, un assetto del territorio che permette alla comunità ivi residente di utilizzarne le risorse disponibili e di raggiungere il massimo soddisfacimento dei propri bisogni o delle proprie esigenze cercando di evitare di distruggere o degradare in modo irreversibile le risorse stesse.

Con il termine GEOPEDOLOGIA, si deve intendere il complesso di tutte quelle cognizioni che legano lo studio del suolo alle rocce che lo hanno originato. Facendo riferimento alle stesse unità geomorfologiche, che fanno parte della geologia, si descrivono le caratteristiche che comunemente contraddistinguono il suolo originatosi in una determinata zona, integrando tutto questo con altri fattori fisici, quali la pendenza, l'altitudine e l'esposizione, si giunge alla prevista utilizzazione di quel territorio.

Con il termine NATURA, ci si riferisce all'universo intero, ma in pratica ci riferiamo a qualcosa che ha immediati rapporti con noi, cioè il Pianeta Terra.

Questo può essere suddiviso in involucri secondo lo stato della materia; abbiamo così:

l'ATMOSFERA, che è un involucro gassoso che circonda il globo terrestre; è costituita da aria per un'altezza di alcune centinaia di Km;

la LITOSFERA, o crosta terrestre, è l'involucro roccioso esterno ed ha uno spessore che va dai 10 ai 60 Km;

l'IDROSFERA, è l'insieme delle acque del globo: acque marine, acque continentali ferme, acque fluviali, acque solidificate, acque evaporate;

la BIOSFERA, è la pellicola di organismi che copre il globo e che vive nei tre involucri suddetti.

L'uomo ricava tutto ciò che gli serve per la sua esistenza dalla natura, ma le risorse naturali non sono inesauribili, infatti si suddividono in 2 categorie: rinnovabili e non rinnovabili.

-RINNOVABILI: boschi, praterie e in genere la vegetazione spontanea e coltivata, gli animali, il suolo, l'acqua e l'aria;

-NON RINNOVABILI: minerali, rocce, compresi il petrolio, i gas naturali, il carbonfossile e in genere i combustibili fossili, e il patrimonio genetico.

Analizzando le funzioni degli esseri viventi ci accorgiamo che esistono complesse relazioni reciproche non solo tra gli stessi organismi, ma anche con l'ambiente nel quale vivono e li circonda.

Se consideriamo l'insieme di popolazioni che vivono in una comunità e analizziamo i loro rapporti sotto il profilo della cooperazione, della nutrizione, della competitività, ecc., abbiamo individuato quello che si chiama sistema ecologico o ECOSISTEMA.

Per semplificare meglio, diciamo che l'ecosistema è costituito da 4 fattori ambientali:

elementi del clima

suolo

organismi vegetali, piante

animali

In realtà, a questi quattro fattori ambientali, si potrebbero aggiungere il substrato geolitologico (roccia madre del suolo),la morfologia (intesa come l'insieme dei caratteri fisici del territorio che sono l'altitudine, l'esposizione e la pendenza, e infine l'attività dell'uomo.

In un ecosistema troviamo innanzi tutto piante verdi o organismi vegetali, i quali producono, attraverso la fotosintesi clorofilliana, la sostanza organica necessaria a tutti gli altri organismi del sistema.

Per questo motivo le piante verdi vengono chiamate produttori. Gli animali che vivono nell'ecosistema sono invece chiamati consumatori in quanto non sono in grado di sintetizzare la sostanza organica e vivono pertanto nutrendosi di vegetali.

I resti e i rifiuti dei vegetali, le spoglie di animali morti, ecc., costituiscono i cosiddetti detriti organici. Questi sono utilizzati soprattutto dagli animali invertebrati come vermi e antropodi i quali costituiscono la categoria dei consumatori indiretti e che vivono dentro e sul suolo.

Infine vi sono i decompositori rappresentati da batteri e funghi, i quali attaccano i detriti organici sia prima che dopo l'utilizzazione di questi da parte dei consumatori indiretti, trasformandoli in sostanze minerarie semplici che sono nuovamente a disposizione dei produttori. Tutto questo prende il nome di CATENA ALIMENTARE.

Tornando alla nostra materia dobbiamo fare riferimento anche a quella branca che prende il nome di geologia ambientale. Con questo termine non si deve pensare ad una nuova disciplina, infatti la gA. è volta non alla risoluzione di quei problemi di carattere tecnico-geologico, ma piuttosto ad una valutazione globale delle caratteristiche geologiche e ambientali in un determinato territorio.

Si può pertanto dire che uno dei compiti fondamentali della gA. è studiare e analizzare le modifiche indotte dall'attività umana nella litosfera, nell'atmosfera e nell'idrosfera.

La gA. deve avere come finalità principale anche la previsione di quanto e cosa possono produrre queste modificazioni.

E' infatti con la prevenzione degli eventuali danni, che deriverebbero all'ambiente e di riflesso all'uomo stesso, che si possono risolvere tutti quei problemi legati ai processi di modificazione sopra descritti.

La gA. si propone quindi diversi compiti, e, in modo particolare, si pone l'obiettivo di dare un contributo per ricercare la soluzione migliore ai vari problemi della società umana, ad esempio dare delle valutazioni e suggerimenti sui rischi geologici che possono interessare la litosfera (terremoti, frane, smottamenti e alluvioni).

Un altro compito è quello di combattere l'inquinamento; essa si occupa anche della scelta dei posti per nuovi insediamenti (urbani, civili, industriali, agricoli). E' evidente che tutti questi compiti convergano con quelli gestione e pianificazione del territorio.

Come già accennato, l'uomo modifica continuamente e sempre più diffusamente la superficie terrestre, poiché consuma e manipola le cosiddette risorse naturali per far fronte alle sempre crescenti proprie necessità e esigenze, conseguenti all'incremento della popolazione mondiale e per far fronte alle continue attività economiche (svolte dall'uomo).

Di fronte ad una società caratterizzata dall'uso massiccio di risorse energetiche e materie prime, la gA. può mettere in evidenza, quantificando tutte le risorse, le sue limitate disponibilità, soprattutto quella delle risorse non rinnovabili ed i limiti di sfruttamento di quelle rinnovabili, limiti oltre i quali si verifica o si manifesta un processo di deterioramento irrimediabile, considerato che con la voce ris.naturali intendiamo quelle geologiche, e in particolare le risorse energetiche, quelle idriche, primarie e non ultima la risorsa suolo.

Quindi la gA. è molto importante perché dà un contributo consistente circa l'esatta conoscenza di tutte queste risorse, non solo sotto il profilo quantitativo, ma anche sotto l'aspetto dello sfruttamento.

Una volta che sono state definite le risorse geologiche, possiamo affrontare il problema della loro gestione in relazione ai problemi della conservazione dell'ambiente, tenendo presente che siamo interessati al territorio non solo per quanto riguarda le sue risorse ma anche per la sua vulnerabilità in conseguenza del suo uso intensivo da parte dell'uomo. A questo proposito le conseguenze dell'uso intensivo del territorio si manifestano principalmente in questi settori:

alterazione chimica, fisica e biologica dell'ambiente, nonché dell'idrosfera e dell'atmosfera come risultato di varie azioni quali: processi di urbanizzazione, utilizzazione indiscriminata delle acque, creazione e destinazione finale dei rifiuti solidi urbani e infine attività minerarie;

2. il consumo sempre più accelerato e intensificato delle risorse terrestri per far fronte ai bisogni di una società sempre più industrializzata.

Tornando al discorso delle risorse geologiche, e in particolare di quelle energetiche, problema prioritario per il nostro paese è quello dell'approvvigionamento e la scelta delle fonti energetiche.

Va anzitutto precisato che il contributo delle scienze geologiche alla soluzione dei problemi tecnico-indusrtiali ad un prevalente contenuto economico, infatti per lo sfruttamento di tali risorse non sempre i costi di estrazione, trasporto e raffinazione vengono riati del valore del prodotto finito (estr. di idrocarburi).

Non bisogna inoltre dimenticare i problemi e le conseguenze che l'estrazione di questi prodotti possono avere a livello ambientale; è in dubbio, ad esempio, che l'energia idroelettrica e quella geotermica non causano gravi danni ambientali, mentre l'energia proveniente da combustioni fossili dà luogo a notevoli processi di inquinamento con conseguenti danni all'ambiente.

L'energia nucleare potrebbe essere un'alternativa sotto il profilo dell'inquinamento, in quanto più pulita delle altre; tuttavia, come dimostrato, può diventare pericolosa e provocare catastrofi connesse agli incidenti verificabili nelle centrali nucleari.

Un altro problema che potrebbe sorgere a proposito delle risorse energetiche, è quello rappresentato dall'estrazione massiccia di fluidi, intendendo come tali non solo gli idrocarburi ma anche l'acqua. Tutti questi fluidi, come ben noto, sono presenti nel sottosuolo, pertanto le estrazioni massicce ed indiscriminate portano come conseguenza ad una diminuzione della pressione interstiziale tra le particelle di terreno e quindi di quelle particelle che fanno parte delle cosiddette rocce serbatoio, contenenti i liquidi suddetti. Tutto ciò porta alla manifestazione di un fenomeno chiamato SUBSIDENZA DEL SUOLO.

Questo fenomeno molto grave è presente in moltissime zone del nostro paese, che possono essere più o meno estese, con notevoli danni al territorio, all'ambiente e quindi anche alle attività economiche dell'uomo, ed infine ai beni ambientali e culturali che vi sono.

I più frequenti fenomeni connessi alla subsidenza (abbassamento del suolo), causata dall'uomo, sono la periodica invasione della terra ferma da parte del mare, e quindi un arretramento dei litorali.

Inoltre si ha inquinamento salino del continente, causato dalle invasioni delle acque marine; ancora si ha depauperamento (devastazione) della fauna vegetale sovrastante la terra ferma.

I casi più noti in Italia sono quelli che riguardano Venezia, il Delta Padano e la provincia di Ravenna.

Compito della gA. è quello di studiare le modalità e le cause dei suddetti fenomeni e quindi suggerirne i rimedi. E' questo un tipico esempio di come la gestione delle risorse, la protezione della natura e l'assetto territoriale debbono andare di pari passo e debbono essere risolti in una visione globale ed integrata.

Per quanto riguarda le risorse idriche che vi sono, compito della gA. è concorrere alla loro valutazione, protezione, gestione e conservazione. Purtroppo nel nostro paese la valutazione quantitativa e la gestione delle acque, in particolare di quelle sotterranee, non è al passo con la domanda proveniente dalle attività economiche e dai consumi civili che sono in rapida espansione; infatti in alcune zone si realizzano dispendiosi invasi artificiali per accumulare acque superficiali, sottovalutando l'abbondanza locale di acque sotterranee e viceversa.

Collegato a questo problema vi è quello della tutela delle acque sotterranee (che di solito sono le più utilizzate a scopo potabile) dall'inquinamento. A questo proposito si fa notare che mentre i corpi idrici di superficie se inquinati, sono, almeno entro certi limiti, recuperabili, nel caso di corpi idrici sotterranei, in generale, non esistono rimedi, soprattutto a causa dell'estrema lentezza del ricambio dell'acqua medesima.

Per quanto riguarda la gestione delle acque di superficie, s'impone la sistemazione di tutta la rete idrografica.

Il sistema idrografico italiano è quello di un paese geologicamente giovane, dove i corsi d'acqua non hanno raggiunto, salvo poche eccezioni, lo stadio di maturità, inoltre per la natura litologica dell'Appennino, costituito prevalentemente da rocce impermeabili, i corsi d'acqua hanno un regime prevalentemente torrentizio, caratterizzato da lunghi periodi di magra e da brevi e improvvise impetuose piene.

E' evidente che in tale situazione, per non provocare i ben noti effetti disastrosi degli straripamenti, il regime idrografico avrebbe bisogno di una regolazione; ciò sarebbe possibile attraverso la costruzione di ampie varici o casse di espansione situate a monte delle località da difendere. In questi invasi l'acqua ha la possibilità di accumularsi durante le piene, per poi defluire in intervalli di tempo abbastanza lunghi da consentire alla portata del fiume di ritornare normale e, quindi, tollerabile dagli alvei. Questi invasi, o varici, o casse, prendono anche il nome di bacini di laminazione.

In effetti i maggiori corsi d'acqua appenninici, a cominciare dall'Arno e dal Tevere, attraversano vaste zone pianeggianti in cui ancora oggi sarebbe teoricamente possibile accumulare le grandi piene. Purtroppo l'uomo con le sue attività, ha gradualmente sottratto queste potenziali aree di espansione ai fiumi, occupandole con sempre più numerosi insediamenti urbani di tipo civile, industriale e agricolo. Inoltre l'uomo ha arginato i corsi d'acqua nel loro tratto terminale verso la foce per guadagnare sempre più i terreni da destinare all'urbanistica e all'agricoltura (compromettendo la funzionalità degli alvei stessi).

In questo modo il sistema idrografico italiano è stato progressivamente irrigidito/danneggiato soprattutto a causa dell'uomo, poiché ha privato

In gran parte di quei terreni destinati all'espansione delle acque facendogli perdere ogni flessibilità.

Altre conseguenze idrologiche e anche ambientali, si registrano allorché si operano sistematicamente massicci prelievi d'acqua dai fiumi per motivi idroelettrici, irrigui e industriali; in questo modo gli alvei vengono impoveriti delle loro acque con profonde modificazioni in tutto il regime idrico, e in particolare, fiumi e torrenti vengono a perdere la propria capacità di trasportare i detriti naturali e le particelle terrose, che si trovano in sospensione, verso il mare.

Un altro effetto negativo ancora da evidenziare conseguente ai massicci prelievi idrici, è rappresentato dal fatto che con la diminuzione della portata diminuisce sensibilmente la capacità di autodepurazione delle acque stesse.

Infine va fatto notare un altro grave problema che riguarda in modo particolare gli operatori economici delle fasce costiere nazionali. Infatti, come già accennato, l'arretramento dei litorali ha portato come conseguenza a dei danni economici rilevanti; questi danni hanno interessato particolarmente tutte quelle strutture che si trovano in riva al mare, ma non solo, anche le opere portuali hanno risentito moltissimo di questa situazione; i terreni agricoli e quindi la fertilità dei terreni, la vegetazione in generale e le stesse attività balneari hanno subito gravi danni da tutta questa situazione relativa all'erosione delle coste.

Un latro fenomeno negativo che si può verificare, causato soprattutto dalle continue estrazioni di materiali inerti, è rappresentato dai numerosi franamenti e smottamenti del suolo che interessano di frequente gli argini naturali e maestri dei grandi corsi d'acqua.

In questo modo vengono alterati tutti quegli equilibri dei corsi d'acqua e spesso si provocano gravi modificazioni, come già accennato, al regime del trasporto solido, costituito dalle particelle terrose che sono in sospensione nell'acqua.

Situazione di normalità fino agli anni '50.

Si sono ritrovati così, dopo l'estrazione di materiali solidi inerti.

Situazione dopo gli anni '50.

Situazione anormale, conseguente all'estrazione di materiali inerti.

L'approfondimento delle sezioni di deflusso del fiume, è stato causato dall'eccessiva escavazione di ghiaia nell'alveo, per cui il materiale estratto è stato in quantità superiore di quello disponibile. Ciò ha provocato non solo l'affioramento del substrato argilloso facilmente erodibile, ma anche un innesco di fenomeni franosi sulle sponde con scalzamento e rovina delle difese fluviali e anche dei ponti, inoltre si è verificato anche un cambiamento dell'equilibrio fra acque superficiali e sotterranee per cui in molti casi i fiumi non sono più in grado di alimentare le falde acquifere.

In varie località le cave di ghiaia o di sabbia, possono causare, per la modesta profondità della falda freatica, la formazione di acquitrini o specchi d'acqua stagnante; questo è dovuto all'affioramento della falda stessa, per cui si verifica la contaminazione non solo dell'acqua superficiale, ma anche dell'acqua sotterranea. In questo modo questi acquitrini diventano un ricettacolo di rifiuti.

Altro compito della gA. è la gestione della risorsa suolo, che può considerarsi come un problema della difesa del suolo, inteso come lotta all'erosione e ai processi di degradazione del suolo stesso.

La degradazione del suolo si può definire come il risultato di uno o più processi che determinano la perdita delle capacità da parte del suolo a produrre beni e servizi.

I processi di degradazione del suolo sono parecchi, tuttavia cerchiamo di ricordarne alcuni, in quanto sono tra i più importanti.

EROSIONE IDRICA; è un tipico fenomeno provocato dalle acque di precipitazione atmosferica. Questo tipo di erosione è abbastanza diffuso e in certi tipi di suolo o di terreno dà origine a dei fenomeni ancora più gravi, quali frane e smottamenti. Questi fenomeni negativi interessano soprattutto terreni sottoposti a pendenze più o meno elevate ed inoltre sono favoriti da una particolare struttura del terreno; ciò vuol dire tutti quei terreni che sono caratterizzati, nella loro composizione, da una forte percentuale di argilla.

PROCESSI DI SALINIZZAZIONE E ALCALINIZZAZIONE

DEGRADAZIONE CHIMICA; consiste in un processo che prende il nome di lisciviazione degli elementi nutritivi. Anche questo fenomeno interessa quei terreni o suoli che sono caratterizzati nella loro composizione da una forte percentuale di sabbia. Lisciviazione: dispersione di gran parte di sali nutritivi presenti nel terreno; avviene per dilavamento, cioè a seguito di intense precipitazioni atmosferiche. In questo modo i sali minerali vengono trascinati dal percolare rapido delle acque negli strati più profondi del sottosuolo, favoriti, come già accennato, dagli eccessivi spazi (camere interstiziali) che agevolano il trascinamento verso il basso dell'acqua stessa.

DEGRADAZIONE FISICA; consiste in un'eccessiva permeabilizzazione oppure da fenomeni di impermeabilità. Tutto questo è dovuto alla cattiva struttura del terreno stesso, in un senso o nell'altro, ovvero sia, la presenza di troppa argilla o troppa sabbia sono la causa dell'eccessiva permeabilità o dell'impermeabilità. In seguito a questi aspetti (imp. o per.), il terreno perde la sua compattezza, con la formazione di crosta indesiderata.

DEGRADAZIONE BIOLOGICA; consiste in un rallentamento della decomposizione dei residui o detriti organici presenti nel terreno. Tutto ciò porta anche ad un rallentamento dei processi di umificazione. In definitiva la degradazione biologica consiste nella perdita della sostanza organica del suolo; una delle cause è rappresentata dai diversi tipi d'inquinamento che interessano il suolo. Inoltre vi sono spesso delle trascuratezze e degli interventi noti dell'uomo sul territorio che facilitano e provocano la degradazione biologica. Un altro esempio è rappresentato dai continui disboscamenti o eliminazione delle associazioni vegetali spontanee, e quindi in generale dalla distruzione della copertura vegetale efficace per la protezione del suolo.

Un altro fenomeno che potrebbe essere inquadrato come degradazione biologica dei terreni stessi è rappresentato dall'abbandono di tutti quei terreni, soprattutto di collina e montagna, da parte di persone che hanno sempre svolto le loro attività agricole in questi luoghi.

Questo fenomeno, chiamato esodo rurale, ha provocato successivamente la mancanza di lavorazione dei terreni stessi, è venuta cioè a mancare l'assidua e capillare opera di presidio e manutenzione, favorendo in questo modo i processi distruttivi naturali che hanno preso il sopravvento.

Un altro aspetto da ricordare sono le lavorazioni che sono state fatte in modo errato, i cui effetti hanno favorito l'erosione delle acque, con tutte le conseguenze che sono ben note (smottamenti e frane).

Un altro fattore che ha contribuito in modo diretto e marcato alla rottura dell'equilibrio dei versanti in molte zone di collina e montagna, è stata l'espansione irrazionale dei centri abitati con la relativa costruzione d'infrastrutture, avvenuta in modo disordinato soprattutto in zone caratterizzate da condizioni sfavorevoli dove sarebbe stato più che mai necessario valutare i rischi idrogeologici conseguenti ad ogni intervento umano. Molte costruzioni si sono sviluppate al di fuori dei confini che per molto tempo avevano delimitato i vecchi centri, perciò i nuovi manufatti sono stati ubicati in zone che per morfologia e caratteristiche geologiche erano predisposte ai dissesti che poi si sono verificati puntualmente con conseguenze spesso gravi, come la distruzione delle stesse strutture che vi erano state costruite. Strettamente integrato e collegato con i precedenti è il campo d'interesse che la geologia ambientale rivolge ai rischi geologici cui l'uomo e le sue attività è esposto. Con questo si vuole fare riferimento agli eventi sismici, agli eventi vulcanici, all'erosione accelerata, alle frane, alle alluvioni, alle subsidenze indotte e in generale al dissesto idrogeologico; si parla rispettivamente di rischio sismico, rischio vulcanico e di rischio idrogeologico.

Per quanto riguarda il rischio sismico, si premette che con le attuali conoscenze non si è ancora in grado di fare una sufficiente previsione dei terremoti, tuttavia si può effettuare la prevenzione degli stessi.

In generale è possibile definire zone di maggior probabilità di terremoto, sulla base delle frequenze con cui si ripresenta il fenomeno, applicando il metodo della statistica e mediante la ricostruzione della storia geologica delle zone.

La valutazione del rischio sismico si ottiene attraverso delle conoscenze che permetterebbero di ridurre l'entità dei danni provocati dagli eventi sismici.

Una di queste conoscenze è rappresentata dalla cosiddetta zonazione sismica, cioè la definizione e la stesura di un evento di tutte quelle aree o zone che sono soggette a maggiore probabilità d'evento sismico; vi sono inoltre alcuni elementi geologici che concorrono a determinare il rischio sismico e quindi sono utili per definire la zonazione sismica.

Questi elementi geologici sono rappresentati dalle caratteristiche litologiche dei suoli, in modo particolare dal loro spessore, dalla loro giacitura, dalla loro profondità, dai depositi superficiali, dalla presenza in profondità di falde, dalla presenza di falde freatiche e da altri processi geomorfi.

La distribuzione della sismicità è correlata all'assetto delle strutture neotettoniche, in particolare delle faglie attive, quindi le indagini sismiche si avvalgono della conoscenza della neotettonica.

La neotettonica è una branca della geologia che studia le strutture tettoniche, le quali sono rappresentate dalle pieghe e dalle faglie ad evoluzione recente e attuale, le cui dislocazioni hanno avuto un'attività che si è protratta durante il tempo.

Le suddette faglie vengono chiamate attive in quanto si ritiene che l'attività di una faglia s'identifichi in sostanza con la possibilità che i movimenti verificatesi lungo la stessa, si ripetano nel futuro, pertanto, essendo i terremoti originati da rotture profonde della crosta terrestre delle quali le faglie attive che si osservano in superficie sono una manifestazione diretta, il legame tra faglie attive e sismi è uno dei presupposti sui quali si fonda la zonazione sismica.

Tornando agli elementi geologici che concorrono a determinare il rischio sismico, ricordiamo ancora le brusche variazioni di elasticità che si evidenziano nelle aree di confine tra rocce cristalline e depositi alluvionali. In conclusione gli studi geologici, ingegneristici, fisici e statistici, sono le premesse indispensabili per impostare la previsione dei terremoti ed attuare la prevenzione degli stessi mediante idonea normativa antisismica.

La valutazione e l'attenzione dei rischi vulcanici avvengono attraverso le seguenti modalità:

Costituzione della zonazione vulcanica, cioè l'individuazione di aree soggette a maggiore probabilità di invasione di colate vulcaniche, di colate di fango, di ricadute di materiale piroclastico, o di gas, di aperture di nuove bocche eruttive;

Previsioni delle eruzioni vulcaniche;

Pianificazione dell'estensione fisica dei centri abitati, nelle regioni esposte alle eruzioni vulcaniche.

A seguito dei punti esposti vengono elaborate "sectiune del rischio vulcanico", dove sono indicate le zone soggette ai vari fenomeni vulcanici in termini relativi di probabilità. I paramenti presi in considerazione dipendono soprattutto dalle probabilità di apertura di nuovi centri eruttivi e quindi dell'invasione di colate laviche ed altri materiali.

Per quanto riguarda il rischio di erosione e, più in generale, il rischio idrogeologico, si pone l'accento sull'erosione dei litorali, problema molto sentito attualmente in Italia. Tale problema si affronta mediante la geomorfologia costiera e più precisamente attraverso la sedimentologia, cioè esaminando la ripartizione dei sedimenti lungo le spiagge e studiando le correnti di deriva litoranea, inoltre analizzando attentamente l'idraulica fluviale con riferimento al trasporto del materiale solido dei corsi d'acqua. Questi studi sono rivolti non solo alle modificazioni della linea di riva, ma anche a quelle opere ubicate nelle aree che controllano l'equilibrio fra apporti solidi alle spiagge e azione dei fenomeni meteomarini quali mareggiate, correnti di deriva eccetera.

Tali opere sono rappresentate da tutte quelle strutture che vengono insediate vicino alla linea di riva quali barriera artificiale antiflutti, manufatti nelle adiacenze dei porti, dighe artificiali eccetera, tutte in grado di influire sulle caratteristiche idrodinamiche delle correnti marine. Anche per l'erosione dei litorali quindi la geologia ambientale è importante soprattutto sul piano della prevenzione, ma anche quello della progettazione di quelle opere di difesa già menzionate, in grado di attenuare sensibilmente l'energia cinetica delle correnti di deriva litoranea.

La valutazione e l'attenuazione dei rischi idrogeologici di fanno attraverso le seguenti fasi:

Esame della situazione geologica e morfologica dell'intero territorio interessato;

Determinazione delle zone di pericolo e programmazione generale degli interventi;

Verifica delle condizioni di equilibrio esistenti in quelle zone individuate come pericolose;

Contributo alla progettazione dei provvedimenti da prendere per aumentare il grado di sicurezza delle zone interessate.

Nelle zone collinari la difesa del suolo si svolge attraverso le sistemazioni idrauliche forestali, che costituiscono un insieme d'opere di natura idraulica e di natura forestale e che consistono in:

Correzione degli alvei torrentizi e stabilizzazione dei versanti;

Regimazione della circolazione idrica (riduzione della torrenzialità)

In conclusione si ritiene che per la gestione delle risorse geologiche, per la lotta all'inquinamento, per le scelte urbanistiche industriali e agricole, i preliminari studi geologici rappresentano gli elementi fondamentali per una valutazione dell'incidenza tecnico- economica sulle destinazioni d'uso del territorio. Ma tali studi non devono limitarsi a stabilire la fattibilità di un progetto o di un intervento, bensì devono procedere all'esame delle sue conseguenze ecologiche; in altre parole si può dire che l'indagine geologica, coordinandosi con altre discipline ambientali, deve giungere alla valutazione d'impatto ambientale. La valutazione di un impatto ambientale, o bilancio d'impatto ambientale, è una procedura che analizza preventivamente le possibili conseguenze negative che si hanno sull'ambiente naturale ed umano, derivati da interventi di vasta portata, siano essi localizzati che dispersi sul territorio.

Va subito precisato che il preventivo studio d'impatto sull'ambiente riguardante un piano di sviluppo o una grand'opera (centrale termonucleare), non costituisce un vincolo per l'autorità che deve decidere, finanziare ed autorizzare tali interventi, ma solo uno strumento conoscitivo, capace di fare apprezzare in modo esauriente le conseguenze dell'intervento.

Attualmente vi sono differenti punti di vista circa la definizione di studio d'impatto.

Secondo alcuni si può definire studio d'impatto ambientale, l'identificazione e l'organizzazione degli effetti fisici, geologici, ecologici, estetici, economico-sociali e culturali di un impatto ambientale o di una gran decisione che può essere presa in ambito tecnico politico.

Gli effetti diretti ed indiretti devono essere considerati nelle loro conseguenze a breve, medio e lungo termine.

La valutazione d'impatto ambientale è un insieme di procedure note con una legge istituita negli USA. Questa legge prescrive, per ogni intervento significativo sul territorio soggetto a controllo pubblico, un rapporto dettagliato ( e l'assunzione di piena responsabilità al riguardo di chi propone l'intervento, quanto chi lo fa) da cui risultano chiari e prevedibili gli effetti conseguenti all'impatto ambientale e all'azione proposta.

La valutazione d'impatto ambientale si riferisce soltanto alle grandi opere e non ai piccoli interventi.

Uno dei suoi scopi principali è quello di promuovere un efficace coordinamento fra le varie autorità competenti in materia di tutela del territorio, le quali saranno poi investite delle competenze per lo svolgimento di tutte le procedure necessarie.

Per quanto riguarda il territorio nazionale italiano, può essere suddiviso, tenendo conto delle altitudini e dell'aspetto geografico, nel seguente modo:

Zone montagnose interne, rappresentate in massima parte dalla catena appenninica che si estende dall'arco alpino fino alla Sicilia;

Zone montagnose litoranee, rappresentate in massima parte d'altipiani che possono anche raggiungere quote elevate e che sono adiacenti ai litorali tirrenici e adriatico;

Zone collinari interne, rappresentate in massima parte da altipiani che raggiungono un'altezza media compresa tra i 500 e gli 800 metri;

Zone collinari litoranee, rappresentate in massima parte da altipiani che hanno un'altezza media compresa fra i 200 e i 500 metri;

Zone di pianura, rappresentate in massima parte dalla pianura Padana, dal Tavoliere delle Puglie, e dalla Maremma Toscana.

In percentuale possiamo dire che le zone montane e collinari raggiungono il 75% del territorio, l'altro 25% è occupato da pianura.

Per quanto riguarda l'analisi di tutto il territorio, si deve fare riferimento ad alcuni parametri di valutazione, quali il substrato geologico, che si riferisce prevalentemente allo studio delle rocce, dalle quali si sono formati od originati i suoli o i terreni fino alla completa maturazione (pianura padana).

Una volta individuato il substrato geologico, si possono descrivere anche i diversi gradi d'erosione o erodibilità dei suoli stessi.

Altro parametro di valutazione è la morfologia del suolo; con tale termine si deve fare riferimento soprattutto alle pendenze, alle altitudini e all'esposizione dei suoli. Quest'aspetto può essere agevolato anche dalla consultazione di sectiune topografiche.

Altri aspetti altrettanto importanti a che riguardano lo studio del suolo, soprattutto in relazione alla sua struttura, sono le composizioni chimiche.

Ricordiamo l'aspetto rappresentato da tutte le acque di superficie, di tutte le acque del sottosuolo che fanno parte nel loro insieme dello studio dei terreni o dei suoli medesimi, soprattutto riguardo ai loro dissesti e alla loro stabilità.

L'INQUINAMENTO

L'inquinamento dell'ambiente in generale cominciò a rappresentare un serio problema solo a partire dalla seconda metà del '700, ovvero quando l'andamento della popolazione passò da un accrescimento modesto ad un accrescimento sempre più rapido e consistente.

E' ormai noto che i guasti all'ambiente, le sue modificazioni e anche gli inquinamenti hanno come causa principale il numero sempre crescente degli abitanti, e quindi della popolazione, in determinati luoghi.

INQUINAMENTO ATMOSFERICO

L'aria non è una sostanza chimica, bensì un miscuglio di gas;

essa non possiede una composizione costante, anzi, i suoi costituenti possono subire variazioni quantificative per cause naturali o artificiali.

Il componente più variabile dell'aria atmosferica è il vapore acqueo, la cui concentrazione in volume può andare da meno dell'1% fino a 6%; per questa ragione di solito si fa riferimento alla composizione media dell'aria pulita e secca.

L'aria non è mai del tutto pura, nemmeno in condizioni naturali, perché fenomeni, quali l'attività vulcanica o l'incendio dei boschi, immettono nell'atmosfera dei gas estranei come l'anidride solforosa, l'idrogeno solforato e l'ossido di carbonio.

Le cause dell'inquinamento atmosferico sono quelle connesse alle attività umane, ossia le centrali di riscaldamento domestico e industriale, gli scarichi gassosi degli autoveicoli, le immissioni di gas o di sostanze finemente polverizzate provenienti dai complessi industriali ed infine i fumi provenienti dall'incremento dei rifiuti solidi. Ad esempio le centrali di riscaldamento domestico e le centrali termoelettriche industriali provocano una grave contaminazione dell'atmosfera, a causa dell'elevato tenore di zolfo degli oli combustibili; questo zolfo reagisce con l'ossigeno dell'aria, formando anidride solforosa. Questa sostanza, già di per sé nociva, può diventare molto tossica per le persone, gli animali e i vegetali, se raggiunge alti livelli di concentrazione nell'atmosfera.

In presenza di umidità atmosferica rilevante e sotto l'azione della luce solare, l'anidride solforosa acquista altro ossigeno e diviene prima anidride solforica e poi acido solforico, che è estremamente corrosivo, nei riguardi anche delle strutture metalliche e delle pietre calcaree particolarmente dure, come i marmi e altri materiali impiegati in edilizia. Se l'umidità atmosferica raggiunge una particolare concentrazione (piuttosto elevata), si formano dei veri e propri fenomeni di aerosol di acido solforico. Tutto questo prende il nome assai noto di SMOG.

Se la combustione è imperfetta per difetto d'aria, i camini immettono nell'atmosfera gas di colore scuro e carichi di pulviscolo incombusto, il quale può penetrare parzialmente nell'apparato respiratorio degli organismi viventi con gravi conseguenze.

Inoltre nelle combustioni che si svolgono ad alta temperatura, si ha produzione di ossidi di azoto, anch'essi pericolosi per la fauna in generale e la vegetazione.

Gli autoveicoli con motore a scoppio, e particolarmente quelli che impiegano benzina come combustibile, emettono grandi quantità di ossido di carbonio e di idrocarburi incombusti.

Se la combustione della benzina fosse completa, dagli scarichi dovrebbero uscire solo vapore acqueo e anidride carbonica, la quale, se non proprio innocua, costituisce uno dei componenti naturali dell'atmosfera.

Purtroppo i motori degli autoveicoli sono concepiti in modo tale da non poter assicurare la totale combustione del carburante, soprattutto quando le vetture sono ferme con il motore in folle.

L'ossido di carbonio è un composto molto tossico e velenoso, e se viene accomnato da altri residui, derivanti sempre dalla cattiva combustione di alcuni carburanti, può diventare molto pericoloso.

Sempre dagli autoveicoli vengono emesse altre sostanze, quali gli ossidi d'azoto, e da quelli alimentati con benzina super fuoriescono residui a base di piombo, elemento estremamente nocivo.

Oltre agli scarichi delle autovetture vi sono i grandi complessi industriali, e soprattutto le industrie chimiche, le quali riversano nell'atmosfera grandi quantitativi di sostanze nocive.

A questo proposito è doveroso fare riferimento ad un composto molto velenoso, la diossina.

Essa viene scaricata nell'aria da alcune fabbriche ubicate nella provincia di Milano. La diossina è una sostanza pericolosa che se viene diffusa anche in dosi bassissime può provocare danni gravissimi alla popolazione, agli animali e alla vegetazione.

Per completare il quadro dell'inquinamento atmosferico, si dovrebbe accennare anche alle sorgenti di radioattività, ossia alla applicazione dell'energia nucleare per scopi pacifici.

Le principali fra queste applicazioni consistono nella produzione d'energia elettrica e nella produzione di radioisotopi, che vengono poi utilizzati nella ricerca scientifica e nella cura di alcune malattie in alcuni reparti ospedalieri.

Naturalmente l'emissione di sostanze radioattive devono essere controllate mediante apparecchiature sofisticate e con determinati accorgimenti; tuttavia non si possono escludere incidenti più o meno gravi che possono avere come conseguenza l'immissione di queste sostanze nell'ambiente circostante.

Vi è inoltre il grave problema finora irrisolto dovuto alla conservazione delle scorie radioattive, che sono il risultato dei processi produttivi e che conservano la loro efficacia per lunghi periodi, talvolta per migliaia di anni.

Non bisogna infine dimenticare l'importanza essenziale che nel determinare la gravità degli episodi d'inquinamento atmosferico, concorrono spesso alcuni agenti climatici, ad esempio le conversioni termiche.

Può succedere che a poca distanza dal suolo si venga a formare uno strato d'aria calda. In questo modo l'aria fredda che sta di sotto, resta come prigioniera sotto lo strato di aria calda, ed è in questa circostanza che può accumulare sostanze tossiche o velenose emesse da sorgenti d'inquinamento che si trovano a terra.

Per concludere l'inquinamento atmosferico è il meno pericoloso rispetto ad altri tipi di inquinamento, ma per certi versi può essere molto insidioso e ciò per varie ragioni; non ultima quella che, quando si verifica una forte concentrazione locale di sostanze inquinanti, si può contare sulle azioni disperdenti dei venti e sull'effetto della diluizione che ne consegue, mentre nelle acque e nel suolo è presente un valido meccanismo di autodifesa rappresentato dall'azione depurante dei microrganismi, detto anche potere autodepurante.

INQUINAMENTO IDRICO

Alterare la qualità dell'acqua significa nuocere alla vita dell'uomo e degli altri esseri viventi che da essa dipendono.

Secondo alcuni studi e ricerche di tecnici specializzati, ogni anno sotto l'azione dell'energia solare evaporano circa 400x10(exp 12) metri cubi di acqua, che riprecipitano per ¾ sul mare e per ¼ sulla terra ferma.

Di quella parte che precipita sulla terra ferma, soltanto il 60% torna ad evaporare; il restante 40% rappresenta la portata annua mondiale dei fiumi.

L'acqua salata e quella presente sottoforma di ghiaccio allo stato attuale della tecnologia, non può essere sfruttata dall'uomo per tutti i propri fini.

Inoltre anche buona parte delle acque sotterranee sono fuori dalla sua portata; noi possiamo quindi contare su una riserva di 300x10(exp 12) metri cubi d'acqua, che però non si può utilizzare in una sola volta, onde evitare il rischio del supersfruttamento.

Accurate stime hanno stabilito che il massimo quantitativo di acqua dolce è pari al 20/30x10(exp 12) metri cubi all'anno.

Per ora questo quantitativo può bastare, ma con l'attuale ritmo di crescita della popolazione e il progresso civile e industriale fa aumentare il fabbisogno d'acqua, apportato ad ogni singolo abitante; è assai probabile che all'inizio del XXI secolo la situazione potrà diventare critica.

Queste considerazioni ci fanno comprendere che già fin da ora è necessario preservare immuni da ogni contaminazione le nostre riserve idriche e cercare in tutti i modi di evitare qualsiasi forma di spreco allo scopo do salvaguardare questa preziosa risorsa.

L'inquinamento delle acque naturali può avere origine domestica, agricola e industriale.

L'INQUINAMENTO DOMESTICO

Per quanto riguarda l'inquinamento domestico questo è provocato in massima parte dai prodotti finali del metabolismo umano, dalle acque di lavaggio e di risciacquo delle stoviglie, dei pavimenti, delle lavatrici, col relativo contenuto di residui di cibi, di sapone e di detergenti sintetici.

Tutto questo va a finire negli scarichi e quindi nelle fognature e da qui pervengono nei corpi d'acqua naturale. Tutto questo rappresenta l'inquinamento di tipo domestico.

Da questo tipo d'inquinamento le acque hanno alcune possibilità di difesa soprattutto quando l'acqua raggiunge una determinata velocità e quindi una determinata movimentazione. E' noto infatti che l'acqua dopo alcuni salti diventa pura.

E' questa una sintetica definizione del potere autodepurante delle acque. I salti di cui abbiamo accennato, rappresentano le cascate, durante le quali l'acqua del fiume si suddivide in tante goccioline. In questo modo si favorisce la proliferazione dei batteri aerobi, ovvero quei batteri che si nutrono delle sostanze organiche presenti nell'acqua e provenienti da scarichi di fogna.

I batteri di questo tipo hanno un metabolismo simile al nostro; anch'essi come noi assorbono ossigeno e lo combinano col carbonio contenuto nei cibi, emettendo CO2. Si potrebbe dire che i batteri aerobi sono veramente una sorta di netturbini della natura, da cui nasce il potere autodepurante delle acque superficiali dei fiumi.

A partire dal punto di emissione dello scarico di sostanze inquinanti organiche, l'ossigeno disciolto nell'acqua in quel tratto di fiume o torrente diminuisce rapidamente a causa del forte consumo che di esso fanno i batteri aerobi.

Per fortuna però, grazie a quei famosi dislivelli o salti, l'acqua riassorbe in queste condizioni rilevanti quantitativi di ossigeno dall'atmosfera, favorendo in questo modo il ritorno e la proliferazione dei batteri aerobi.

In questo modo, dopo un certo tempo, in quel tratto di fiume la situazione ritorna normale e non resta traccia dell'episodio di contaminazione.

Oggi in diversi fiumi i punti di scarico di sostanze inquinanti sono troppi e troppo ravvicinati lungo le rive del fiume.

In queste condizioni, la presenza d'ossigeno in quel tratto può ridursi fino a zero.

A questo punto i batteri aerobi muoiono, ma non per mancanza di cibo, bensì per asfissia; in queste condizioni subentrano a loro volta i batteri anaerobi che non hanno bisogno di ossigeno per vivere e riprodursi. Questi ultimi proseguono anch'essi nell'opera di smaltimento delle sostanze organiche; purtroppo però questi batteri non producono l'innocua CO2 come fanno gli aerobi, ma producono invece sostanze nocive che sono il rifiuto del loro metabolismo.

Queste sostanze sono il metano, l'ammoniaca e l'idrogeno solforato (quest'ultimo porta ai processi di putrefazione l'acqua).

Come già accennato, ci sono altri tipi d'inquinamento idrico che traggono principalmente origine dall'agricoltura e dai processi industriali.

L'INQUINAMENTO AGRICOLO E ZOOTECNICO

L'inquinamento di origine agricola e zootecnica è causato dall'immissione nei corpi idrici di superficie di tutte quelle sostanze organiche di deiezioni liquide e solide, proveniente dagli allevamenti zootecnici, inoltre vi sono i residui dei fertilizzanti chimici e, ancora, i cosiddetti pesticidi. Con quest'ultimo termine si indicano insetticidi, diserbanti e anticriptogamici. Per quanto riguarda le deiezioni solide e liquide di cui si accennava prima, queste provengono principalmente dalle stalle, nelle quali si alleva il bestiame.

Ricordiamo che l'agricoltura e la zootecnia tendono sempre più a industrializzarsi, quindi le conseguenze ecologiche di queste attività lavorative dell'uomo si possono raggruppare sotto la più comprensiva definizione di inquinamento di origine industriale.

L'INQUINAMENTO INDUSTRIALE

L'inquinamento industriale agisce attraverso dei meccanismi che sono più complessi di quelli descritti per l'inquinamento domestico.

Naturalmente vi sono delle industrie che per il loro sistema di lavorazione devono scaricare delle acque residue contenenti grandi quantitativi di sostanze organiche e il loro effetto consiste nel diminuire o annullare il contenuto d'ossigeno del corso d'acqua ricevente, proprio come accade per gli scarichi provenienti dalle condotte fognarie delle abitazioni. Appartengono a questa categoria alcune industrie alimentari come ad esempio le fabbriche di conserve, le distillerie, fabbriche per la produzione della birra, zuccherifici, centrali del latte.

Alcune industrie scaricano nell'ambiente alcune acque residue contenenti delle sostanze ad alta tossicità, le quali esercitano un'azione di distruzione sulla fauna acquatica e vegetale, e in parecchi casi anche sull'uomo e sugli animali.

Vi sono poi alcune industrie come quelle cartarie e tesili, che rispondono ad uno schema inquinante misto, cioè scaricano sia sostanze organiche sia sostanze di natura chimica.

Alcune sostanze di natura chimica che vengono scaricate, come il cromo, la calce ed altri solfuri , anche se fortemente diluite danneggiano gravemente l'ambiente nel quale vengono immesse. Inoltre le industrie tessili e le tintorie contribuiscono adesso in modo pesante all'inquinamento coi loro scarichi contenenti acidi alcali e coloranti tossici.

Molte industrie scaricano nell'ambiente sostanze di natura chimica che non sono biodegradabili, ossia sostanze che possono essere aggredite dai batteri. Queste industrie sono soprattutto quelle metallurgiche e galvaniche, i cui scarichi contengono pericolosi veleni come il cianuro di sodio, il rame, il cromo, l'acido solforico, ecc.

Tra le maggiori industrie inquinanti ricordiamo quelle di natura chimica che producono acido solforico, ammoniaca, acido nitrico, acido fosforico, acido cloridrico, acido cianidrico, carburo di calcio, ecc.

Altre industrie inquinanti sono quelle che producono la plastica, le fabbriche di esplosivi, quelle di pesticidi, quelle che producono saponi e detersivi.

Alla categoria delle fabbriche chimiche appartengono anche le industrie farmaceutiche, quelle petrolifere e petrolchimiche; tutte quante scaricano acque residue altamente tossiche.

L'INQUINAMENTO DEI LAGHI E DELLE ACQUE SOTTERRANEE

Finora si è parlato prevalentemente dell'inquinamento dei fiumi; dobbiamo tuttavia ricordare che anche altri corpi idrici possono essere contaminati con modalità talvolta assai diverse. A questo proposito si fa riferimento all'inquinamento dei laghi, che è assai più grave di quello dei fiumi, a causa del particolare regime termico di questi corpi d'acqua.

Infatti nei laghi la completa circolazione delle acque avviene soltanto durante uno o due brevi periodi dell'anno, cioè quando la temperatura e la densità del liquido è uguale o costante a tutte le profondità. Per tutto il resto dell'anno le acque più calde stanno in superficie, mentre quelle più fredde si dispongono nella parte più profonda del bacino. Quest'ultime rimangono pertanto separate dall'atmosfera, con la quale non possono avere scambi gassosi ( non c'è assorbimento d'ossigeno), di conseguenza se nel lago vengono scaricati dei liquami inquinanti le sostanze organiche in essi sospese si depositano sul fondo del lago e, non potendovi essere per le ragioni suddette un rifornimento di ossigeno, le acque vanno incontro ad un processo di putrefazione sviluppando dei gas tossici e maleodoranti.

I laghi sono soggetti anche ad un fenomeno chiamato eutrofizzazione: infatti può accadere che i liquami provenienti da condotte fognarie ed anche certi scarichi industriali contengano composti a base di fosforo e di azoto, ossia sostanze nutrienti delle piante. Se tali composti pervengono in grandi quantità in un lago o in un bacino artificiale, possono provocare la crescita di grandi masse di alghe microscopiche, le quali al termine del loro ciclo vitale si depositano sul fondo del bacino e qui subiscono un processo di decomposizione.

L'eutrofizzazione può manifestarsi anche in zone costiere marittime, soprattutto se le acque sono poco profonde.

Negli anni scorsi imponenti crescite di alghe si sono manifestate sulle coste del mare Adriatico, compromettendo gravemente la stagione balneare e turistica.

Anche le acque sotterranee sono soggette al pericolo dell'inquinamento, nonostante le falde acquifere siano in un certo modo protette dagli strati di argilla sovrastante, che possono essere più o meno impermeabili, per cui in certi casi sono sempre possibili infiltrazioni di sostanze inquinanti provenienti da scarichi di varia origine.

L'inquinamento delle acque sotterranee è molto grave in quanto si tratta di un processo irreversibile, cioè una volta contaminate non sono più utilizzabili, non avendo la capacità di autodepurarsi; inoltre il loro inquinamento è molto grave perché non sono più utilizzabili per l'alimentazione della popolazione.

EFFETTI DANNOSI SUGLI ESSERI VIVENTI

Tra le cause dell'inquinamento atmosferico sono principalmente imputabili gli impianti di riscaldamento domestico e la cattiva o imperfetta combustione dei motori degli autoveicoli, mentre le fonti dell'inquinamento delle acque sono da ricercarsi negli scarichi domestici, industriali ed agricoli. Tra le sostanze inorganiche sono state riconosciute particolarmente dannose l'ossido di carbonio, gli ossidi di azoto e di zolfo, l'acido solfidrico, l'ammoniaca, gli acidi in generale, gli arseniati di calcio e di piombo.

Tra le sostanze organiche hanno effetti negativi gli idrocarburi, gli oli e i grassi, i coloranti, i polifosfati, i solfati organici, ecc.

Bisogna inoltre ricordare alcune caratteristiche che riguardano l'azione dei detersivi, i quali, per la loro proprietà tensioattiva (capacità di produrre schiuma), in questo modo impediscono la normale solubilizzazione dell'ossigeno nell'acqua e contemporaneamente agevolano, a livello di tessuto epidermico, l'assorbimento di altre sostanze tossiche.

Altri composti dall'azione specifica sono i polifosfati, i quali, se accomnati da altri sali come i nitrati e i solfati, provocano un enorme sviluppo della flora acquatica, la quale sottrae l'ossigeno necessario alle altre specie viventi nello stesso habitat.

L'ossido di carbonio, di cui si è già parlato, è un gas incolore e inodore e più leggero dell'aria. Esso è presente nei motori a scoppio fino a un 7%, si lega irreversibilmente con l'emoglobina presente nei globuli rossi, impedendo in questo modo il trasporto dell'ossigeno. La sensibilità individuale è molto variabile, infatti è sufficiente un contatto ad una concentrazione dello 0,2% per essere letale. Nell'intossicazione acuta si rilevano forti scompensi nell'apparato respiratorio, fino ad avere una paralisi completa del medesimo apparato respiratorio.

L'anidride solforosa è un gas facilmente solubile, ad esso sono esposti molti lavoratori impiegati nell'industria metallurgica e per la produzione della gomma. I sintomi, che sono comuni all'esposizione di altre sostanze come il cloro e il bromo, sono rappresentati da forme patologiche a livello polmonare e bronco polmonare.

L'ammoniaca è un gas incolore piuttosto caustico, la cui inalazione produce forme infiammatorie a livello delle alte vie respiratorie.

Ricordiamo ancora l'avvelenamento da piombo; questo composto può provocare delle intossicazioni abbastanza gravi soprattutto da parte dei suoi sali derivati. La dose tossica si aggira attorno ai 2 milligrammi, con conseguenze serie all'apparato digerente e al sistema nervoso.

Un altro composto tossico può essere l'arsenico proveniente dall'industria chimica; questo elemento tuttavia, non sembra essere molto tossico allo stato puro; lo sono invece i suoi sali derivati come l'arseniato di piombo, l'arseniato di calcio e di rame.

Dei molti fattori che possono essere causa potenziale di malattie gravi, il più importante è quello dell'inquinamento atmosferico e, in modo particolare, i gas e i fumi provenienti dagli scarichi degli autoveicoli. Questi ultimi contengono notevoli quantità di benzene e di altri idrocarburi, i quali sono stati classificati come potenziali composti cancerogeni.

Ricordiamo infine le radiazioni solari, tra le quali ve ne sono alcune particolarmente nocive come le radiazioni violette ed ultraviolette, mentre quelle rosse e infrarosse hanno effetti più lievi. In tutti gli organismi superiori e quindi anche nell'uomo, l'esposizione prolungata a queste radiazioni può provocare forme irritative o infiammatorie a livello di tessuto epidermico, e a volte anche a malattie gravi irreversibili come tumori alla pelle. La più temibile proprietà delle radiazioni ionizzanti è il loro potere cancerogeno, dovuto forse a fenomeni di mutazione indotta in una popolazione cellulare con la possibile formazione di cellule diverse dalle precedenti.

LE ROCCE

Le rocce si distinguono in base alla loro origine in tre gruppi: rocce eruttive, rocce sedimentarie e rocce metamorfiche.

Il processo eruttivo consiste nel raffreddamento e nel consolidamento del magma. Per MAGMA s'intende una massa a composizione fondamentalmente silicatica, costituita in prevalenza da una parte liquida, da una parte di gas e da una parte di cristalli. Il magma proviene da regioni profonde della terra. Esso ha la possibilità di consolidarsi al di sotto della crosta terrestre, oppure di risalire fino alla superficie della terra e in questa sede consolidarsi.

Dal consolidamento del magma derivano delle rocce che sono denominate eruttive, le quali a loro volta si distinguono in rocce intrusive e rocce effusive. Se il magma solidifica al di sotto della superficie terrestre si formano rocce intrusive, le quali, a causa del lento consolidamento del magma che le ha generate, sono costituite da aggregazioni di cristalli solitamente abbastanza omogenei per dimensioni e distinguibili anche ad occhio nudo (queste rocce hanno una struttura granulare o granitica).

Quando il magma raggiunge la superficie terrestre e fuoriesce perdendo vapore acqueo e altri gas, prende il nome di LAVA; quest'ultima si raffredda rapidamente e origina le rocce effusive. In tal caso, a causa della rapidità di raffreddamento, i componenti del magma non riescono a cristallizzare secondo le loro modalità. Ne consegue che le rocce così formate acquistano una struttura porfirica, cioè sono costituite da cristalli relativamente grandi detti fenocristalli. La struttura porfirica non è sempre evidente ad occhio nudo, infatti i fenocristalli a volte possono avere dimensioni sufficientemente grandi per essere riconoscibili all'osservazione diretta, ma in moltissimi casi essi sono di piccolissime dimensioni per cui sono visibili soltanto al microscopio.

La composizione delle rocce eruttive rispecchia naturalmente la composizione chimica del magma che le ha originate. Una prima generica classificazione delle rocce eruttive si basa sul loro contenuto in silicio. Le rocce eruttive si possono così distinguere:

Acide, quando il contenuto in silice è superiore al 66%;

Neutre, quando il contenuto in silice varia fra il 66% e il 53%;

Basiche, quando il contenuto in silice è inferiore al 53%.

Questi tre tipi di rocce possono essere riuniti in due gruppi maggiori , cioè le rocce sialiche (ricche in silice) e rocce simatiche (povere in silice).

Le condizioni di temperatura e di pressione, possono influenzare la composizione chimica e mineralogica delle rocce eruttive. A titolo di esempio elenchiamo alcuni tipi di rocce intrusive ed effusive. I graniti sono rocce intrusive acide ed hanno una struttura granitica o granulare e sono di colore grigio chiaro o roseo. Vengono usate come materiali da costruzione (pavimentazioni). Nell'Italia i graniti sono presenti nelle Alpi Occidentali presso il Lago Maggiore, in Calabria, nell'Isola d'Elba e in Sardegna.

Altre rocce intrusive sono le diuriti; sono rocce neutre a struttura granulare, presenti in parte sulle Alpi e in Sardegna.

Tra le forme effusive ricordiamo i porfidi quarziferi, le andesiti e i basalti; quest'ultimi sono di colore grigio scuro, quasi nero, e sono presenti sulle falde dell'Etna.

Il processo di sedimentazione consiste nel depositarsi in ambiente subaereo o subacqueo dei prodotti di degradazione di rocce preesistenti. La formazione di rocce sedimentarie, che prendono origine dal processo sedimentario, avviene attraverso le seguenti fasi:

Degradazione

Erosione e trasporto

Sedimentazione

Diagenesi

DEGRADAZIONE

Le rocce superficiali sono soggette ad un complesso di fenomeni che portano al loro smantellamento in seguito ad alterazioni di tipo fisico e chimico. La degradazione si manifesta sul posto e prepara i materiali all'erosione e al trasporto.

EROSIONE E TRASPORTO

Nel momento in cui un prodotto della degradazione viene asportato dalla roccia madre ad opera di un agente qualsiasi, si dice che quella roccia subisce un processo di erosione. Trasporto ed erosione sono quindi due azioni strettamente legate fra loro. Il trasporto avviene ad opera della acque, infatti i prodotti della degradazione vengono strappati dalla roccia madre dalle onde marine, dalla pioggia battente, da rigagnoli d'acqua o da un fiume e quindi trasportati per rotolamento o in sospensione o in soluzione oppure in sospensione colloidale. Il trasporto può essere per trascinamento del materiale ad opera dei ghiacciai e ancora possiamo avere il trasporto eolico, che consiste nel trasporto in sospensione dei materiali ad opera del vento.

SEDIMENTAZIONE

I materiali trasportati vengono successivamente abbandonati dagli agenti trasportatori, cioè depositati in luoghi diversi, in ambienti diversi secondo varie modalità determinate da fattori chimici, fisici e biologici, ad esempio le acque torbide di un fiume trasportano grandi quantità di materiali che poi possono essere abbandonati lungo il letto o le sponde del fiume stesso o in aree temporaneamente invase, cioè in località o zone che appartengono ancora al continente; la corrente del fiume trasporta materiali fino al mare e questi materiali posono essere dispersi dalle correnti lontano dalle oste e poi abbandonate su fondali marini.

Da questi esempi si può intuire quanto numerosi e diversi siano gli ambienti dove avvienela deposizione dei materiali trasportati dai vari agenti. Il complesso dei materiali deposti prende il nome di sedimenti. Gli ambienti di sedimentazione possono essere comunque distinti in tre gruppi fondamentali:

Ambiente continentale: in questa sede i sedimenti possono formarsi sia in presenza d'acqua e sia in assenza della stessa;

Ambiente di transizione: è un ambiente intermedio fra la terra e il mare, ad esempio l'ambiente lagunare e l'ambiente litorale;

Ambiente marino: la sedimentazione avviene nei fondali marini che possono avere diverse profondità.

Le caratteristiche dei vari ambienti sopra descritti condizionano anche la presenza e lo sviluppo delle forme organiche (animali e vegetali) che negli ambienti medesimi vivono. La definizione e la conoscenza degli ambienti è quindi molto importante perché ad essi sono legati i vari tipi di rocce sedimentarie e le forme fossili che vi si trovano; in base quindi al tipo di roccia e al suo contenuto in fossili, si può risalire o ricostruire l'ambiente ove il sedimento si è formato.

Con il termine diagenesi s'intende una serie di trasformazioni che i sedimenti appena deposti subiscono per poi diventare rocce sedimentarie. La diagenesi comprende tre processi:

Costipamento, cioè compressione dei sedimenti con conseguente riduzione degli spazi interstiziali ed espulsione dell'acqua dagli spazi stessi.

Cementazione: le sostanze disciolte nelle acque circolanti (calcite, silice, dolomite..) precipitano riempiendo gli interstizi rimasti, cementando i vari componenti dei sedimenti.

Ricristallizzazione: con questo processo i minerali dei sedimenti vengono sciolti in soluzioni circolanti, poi successivamente tornano a depositarsi alimentando e ingrossando cristalli della stessa specie.

Le rocce sedimentarie affioranti costituiscono il 75% delle terre emerse. I processi di sedimentazione che generano le rocce sedimentarie si distinguono solitamente in:

Processo meccanico da azioni di trasporto;

Processo chimico per evaporazione e per precipitazione da soluzioni;

Processo organico da attività di organismi.

Tra le principali rocce sedimentarie ricordiamo le rocce clastiche da sedimentazione meccanica, rocce da deposito chimico, da sedimentazione chimica, rocce organogene, da sedimentazione organica e, infine, rocce piroclastiche, derivanti dall'accumulo dei prodotti di esplosioni vulcaniche.

Tra le rocce clastiche ricordiamo le lutiti, che sono comunemente dette argille, se contenenti una certa percentuale di carbonato di calcio (CaCO3) vengono denominate marne.

Se il contenuto di CaCO3 aumenta, la roccia prende il nome di marna calcarea, ed infine di calcare.

Le rocce piroclastiche derivano, o si formano, dai fenomeni di esplosione vulcanica. Questi depositi si distinguono in lapilli, sabbie e ceneri.

Le rocce piroclastiche più o meno cementate, sono definite tufi vulcanici; inoltre ricordiamo le pozzolane, usate nelle malte idrauliche.

Le rocce di deposito chimico si depositano per evaporazione o per diminuzione del potere solvente del liquido in cui le sostanze sono disciolte, o in seguito a reazioni chimiche tra i componenti. Tra queste ricordiamo il gesso e il salgemma.

Le rocce organogene, o di deposito organico, derivano dall'attività biochimica di organismi, e dalla capacità di accumularsi, generalmente in ambiente marino, dei residui organici. Le rocce organogene possono essere: calcaree, dolomitiche, silicee e fosfatiche.

Le rocce dolomitiche sono costituite dal carbonato doppio di calcio e magnesio; sembra che abbiano avuto origine durante la diagenesi da calcari organogeni per metasomatosi, cioè lo scmbio tra il calcio dei sedimenti e il magnesio dell'acqua marina.

Le rocce silicee sono dovute all'attività e all'accumulo di spoglie silicee di microrganismi.

Le rocce fosfatiche derivano e si formano in seguito a processi di sedimentazione derivanti dall'accumulo del cosiddetto guano, prodotto dagli escrementi di certi uccelli. I più importanti depositi di guano si trovano in alcune isole del Perù.

Il processo METAMORFICO consiste in un complesso di profonde modificazioni a cui possono essere soggette sia le rocce sedimentarie sia le rocce eruttive.

Il processo metamorfico si manifesta ad elevate profondità rispetto alla superficie terrestre e sotto l'azione prevalente di alte temperature e pressioni, determinando in questo modo profondi mutamenti nella composizione mineralogica e nella struttura delle rocce originarie sino a portarle ad una completa ricristallizzazione.

Una caratteristica assai diffusa ed importante delle rocce metamorfiche è la scistosità, cioè la tendenza che hanno tali rocce a dividersi facilmente in sottili strati paralleli o lamelle. Sono riconoscibili diversi tipi di metamorfismo, a seconda che prevalga l'uno o l'altro dei fattori che sono alla base del metamorfismo, cioè pressione e temperatura. Il fattore temperatura è predominante nel metamorfismo termico o di contatto. Quando prevale il fattore pressione si ha il cosiddetto metamorfismo dinamico. In questo caso le rocce sono oggetto di fortissime pressioni dovute prevalentemente al carico di masse litoidi sovrastanti.

In conclusione si può affermare che attraverso i tre processi descritti (eruttivo, sedimentario e metamorfico) si completa il ciclo delle rocce.

Il magma una volta consolidato dà luogo alle rocce eruttive, quest'ultime a loro volta vengono degradate, erose, trasportate e sedimentate, dando luogo ai cosiddetti sedimenti, da cui per diagenesi derivano le rocce sedimentarie. Rocce eruttive e sedimentarie vanno incontro a processi di metamorfosi, dando origine alle rocce metamorfiche.

IL CARSISMO

Le acque ricche di CO2 trasformano il calcare (CaCO2) in bicarbonato di calcio, solubile in acqua.

La reazione chimica è la seguente: CaCO3 + H2O + CO2 = Ca (HCO3)2

Gli effetti più spettacolari si hanno all'interno stesso delle formazioni rocciose calcaree. Infatti se i calcari presentano delle fessurazioni, le acque di precipitazione atmosferica penetrano all'interno di queste rocce seguendo le fessure. Poiché nell'acqua è sempre presente una certa quantità di CO2, il calcare viene parzialmente sciolto e le fessure si allargano sempre di più, soprattutto quando la circolazione dell'acqua è maggiore.

Si possono così formare dei canali sotterranei in cui circola l'acqua del sottosuolo, la quale affiorerà di nuovo in superficie attraverso le sorgenti. Il fenomeno dell'erosione, delle rocce calcaree da parte delle acque ricche di CO2 viene indicato con il nome di carsismo. Con questo fenomeno si evidenziano sia le forme di erosione sotterranea che le forme erosive superficiali. Il nome carsismo deriva dalla regione del carso triestino, dove sono presenti e strettamente correlate fra loro, sia le forme di erosione superficiale sia quelle sotterranee.

La trasformazione del calcare in bicarbonato di calcio è favorita dall'aumento di temperatura; il fenomeno è quindi più diffuso dove si ha un clima caldo e umido.

Tutte le formazioni rocciose calcaree sono interessate da fratture che formano la base della rete idrografica sotterranea, la quale si evolve attraverso complessi fenomeni di scioglimento e deposito del calcare.

Di solito questa rete idrografica interna agli stessi calcari non è accessibile, tuttavia, in certe occasioni l'erosione è talmente forte da creare delle strutture sotterranee sufficientemente grandi da poter essere esplorate. La maggior parte di queste grotte sono visitate ed esplorate esclusivamente da persone esperte: gli speleologi e solo alcune di queste grotte sono attrezzate e rese accessibili al pubblico. All'interno di queste grotte il continuo sgocciolare dell'acqua, ricca di bicarbonato, produce delle concrezioni calcaree, dando forma a colonne o altro; le forme più conosciute sono le stalattiti, che pendono dalle volte delle grotte, inoltre vi sono le stalagmiti, che s'innalzano al pavimento. Col passare del tempo, le stalattiti raggiungono le corrispondenti stalagmiti, dando origine a delle colonne. Le stalattiti e le stalagmiti, e tutte le altre concrezioni, sono prodotte per precipitazione delle acque ricche di bicarbonato che sgocciolano dalle rocce.

La precipitazione è dovuta ad una parte di CO2 contenuta nell'acqua che viene ceduta all'aria nelle grotte; l'acqua impoverita di anidride carbonica diventa meno capace di sciogliere il calcare, il quale precipita.

Il calcare precipita in una forma amorfa chiamata alabastro, che sovente assume colorazioni rosso-giallastre per la presenza d'impurità nelle acque da cui si formano. Gran parte delle rocce sotterranee si sono formate in epoche passate in seguito all'azione di grandi masse d'acqua circolanti nel sottosuolo favorite dalle condizioni climatiche e dalla piovosità molto più abbondante rispetto a oggi. Oggi in queste grotte si formano le concrezioni di cui abbiamo già accennato, le quali col passare del tempo riempiranno di nuovo tutta la grotta e successivamente riprenderà di nuovo un ciclo erosivo che porterà ancora allo scioglimento del calcare e quindi alla formazione di fessure e canali, fino alla formazione di nuove grotte come già accennato in precedenza; tutto questo è un processo reversibile, che inizia con lo scioglimento del calcare prima e con la sua riformazione successiva nella fase di riempimento delle grotte.

FRANE

L'acqua che penetra nel sottosuolo e impregna le rocce può contribuire alla formazione delle frane. S'intende per frana il distacco e la conseguente discesa o caduta verso il basso di materiale roccioso di varie dimensioni. La velocità di una frana varia da pochi centimetri all'anno a decine di metri al secondo. Entro vasti limiti può variare la massa rocciosa interessata da una frana, cioè da modesti blocchi a centinaia di migliaia di metri cubi.

Fattore particolarmente favorevole all'evento franoso è la presenza di strati argillosi che, impregnandosi d'acqua, funzionano come lubrificanti in modo da favorire lo scivolamento a valle delle masse rocciose sovrastanti. Possono essere considerate come frane anche i crolli di volte di caverne sotterranee, più noti col termine di sprofondamenti.

CORSI D'ACQUA

Le acque di precipitazione, le acque di scioglimento dei ghiacciai, alimentano i ruscelli, i torrenti e i fiumi che costituiscono la rete idrografica, attraverso la quale le acque correnti arrivano ai laghi e ai mari.

I torrenti sono corsi d'acqua a regime molto variabile, alternano cioè periodi in cui sono abbondanti di acqua ad altri in cui ne sono poveri o privi.

I fiumi sono corsi d'acqua a regime più costante; per la maggior parte del loro percorso scorrono su un letto poco inclinato, per cui la loro azione è prevalentemente di trasporto e di sedimentazione. Le parti di un fiume sono la sorgente, l'alveo e la foce.

La sorgente da origine inizialmente ad un ruscelletto, nel quale conferiscono poi altri corsi d'acqua, che lo ingrossano gradualmente fino a trasformarlo in un fiume.

L'alveo, o letto del fiume, è il solco in cui esso scorre; spesso è scavato nella roccia, ma talora è formato invece dalle alluvioni del fiume stesso; in questo caso, l'alveo è molto più ampio.

La portata di un fiume è la quantità di acqua che passa per una sezione nell'unità di tempo, e si ricava dal prodotto della sezione e della velocità.

La pendenza è data dalla differenza di altezza tra due punti del corso, in relazione alla lunghezza del tratto di fiume che li separa.

SUOLO E TERRENO

Il terreno è la risultante di una serie di processi di disgregazione e di alterazione delle rocce. Questi processi di disgregazione possono essere definiti: fisico -meccanici, chimici e biologici.

Le azioni fisico -meccaniche sono rappresentate dai ghiacciai che nel loro movimento lento e continuo verso valle sottopongono il fondo roccioso ad un processo di disfacimento, di trasporto e di deposito di detriti.

Altre azioni sono i venti, che sollevano e trasportano particelle solide che urtano contro la roccia, la intaccano e col passar del tempo la demoliscono; altre azioni sono rappresentate dal potere erosivo delle acque, specialmente quelle di precipitazione; ancora ricordiamo l'alternarsi di alte e basse temperature.

Le azioni chimiche derivano dall'opera combinata di tre agenti: acqua, CO2 e ossigeno.

L'acqua agisce con efficacia sulle rocce madri formate da silicati, trasformandole in argille. L'anidride carbonica solubilizza e asporta il carbonato di calcio che costituisce le rocce calcaree. Di conseguenza molto spesso sul posto rimangono solo i minerali di ferro e di alluminio, i quali sono insolubili e presentano delle impurità che sono alla base della formazione delle cosiddette terre rosse.

Le azioni biologiche avvengono per opera di organismi viventi, animali o vegetali. Sulla roccia nuda non è possibile la vita delle piante superiori, ma possono svilupparsi le cosiddette piante inferiori (muschi, licheni e altri organismi). In seguito alla loro azione biochimica e all'accumularsi dei loro residui organici, si viene a costituire, col passare del tempo, un sottile strato di terriccio che rende possibile la vita e lo sviluppo di piante via via sempre maggiori, favorendo in questo modo la crescita e lo sviluppo delle radici che penetrano con forza nello strato roccioso. Quando alla fine la vegetazione è giunta ad insediarsi in modo completo in un terreno che è in via di trasformazione, sorgono tutte quelle forme di vita per gli animali che, a loro volta, contribuiscono a perfezionare l'opera di trasformazione del terreno agrario.

Il terreno, man mano che si forma, può rimanere sul posto o essere trasportato e depositato lontano dalla roccia madre da cui deriva.

I terreni autoctoni hanno caratteristiche poco favorevoli all'agricoltura, infatti sono poco profondi, di scarsa fertilità e difettosi, essendo costituiti da particelle uniformi e della medesima natura.

I terreni alloctoni o di trasporto sono solitamente più ricchi e fertili degli autoctoni, infatti sono costituiti da particelle di dimensioni e natura diverse; presentano quindi buone caratteristiche chimiche ed una porosità o grana assai favorevole alla vegetazione, in quanto provengono dalla degradazione di rocce svariatissime.

Molto importanti sono quei terreni che si sono originati in seguito all'azione di trasporto delle acque; se il trasporto e la sedimentazione dei materiali sono avvenuti per opera dell'acqua dei fiumi, i terreni vengono detti alluvionali, se invece si sono originati in seguito all'azione delle acque di mare abbiamo i terreni litorali. In Italia molte pianure hanno origine alluvionale; la principale è la Pianura Padana, originata dal Po e dai suoi affluenti; abbiamo inoltre la pianura Veneta, la valle del Tevere e quelle degli altri fiumi appenninici.

Il terreno agrario si può definire anche come un sistema estremamente complesso risultante dalla coesistenza di svariate componenti. Questi componenti sono rappresentati dai:

Sostanze minerali

Sostanze organiche

Organismi viventi

Acqua e aria

SOSTANZE MINERALI

Per quanto riguarda le sostanze minerali si può affermare che le particelle minerali che costituiscono la maggior parte della fase solida del terreno, sono derivati dal meteriale roccioso originario. Queste sostanze minerali sono una mescolanza di particelle differenti in dimensione, in composizione e in proprietà fisiche e chimiche.

SOSTANZE ORGANICHE

Un altro costituente del terreno agrario è la sostanza organica. Tutte le sostanze organiche morte, come i residui, i concimi, le spoglie di animali o latro materiale solido, vengono rapidamente attaccate e trasformate da svariatissimi organismi terricoli. Durante questo processo di degradazione si viene a formare un materiale a struttura amorfa detto humus. La quantità di sostanza organica presente nel terreno varia molto, nella maggior parte dei casi fra il 2 e il 5%, con delle punte estreme superiori o inferiori a questi dati.

GLI ORGANISMI TERRICOLI

Il terreno è abitato, oltre che alle radici delle piante, da una grande varietà di animali. Il peso totale degli organismi animali e vegetali (escluse le piante superiori) nei primi 30 cm di terreno agrario fertile è stato calcolato in alcune decine di quintali per ettaro.

Gli animali superiori (topi, talpe, arvicole) sono generalmente dannosi, in quanto i vantaggi che recano smuovendo il terreno non compensano il danno che provocano alle coltivazioni.

Inoltre vi sono altri animali (artropodi e insetti), che sono numerosissimi e hanno vita breve; essi apportano dei vantaggi in quanto contribuiscono alla prima decomposizione delle sostanze organiche, rendendo soffice il terreno.

I lombrichi sono di grandissima utilità nella complessa opera di disgregazione della sostanza organica, inoltre smuovono il terreno mescolando quello degli strati più profondi con quello degli strati più superficiali, apportando in questo modo notevoli benefici al terreno.

Vi sono inoltre i funghi, una parte dei quali sono dannosi, perché attaccano le piante coltivate, una parte molto utile, in quanto decompongono i residui organici presenti nel terreno.

Di tutti gli esseri viventi presenti nel terreno, i più diffusi e i più importanti sono i batteri o microrganismi, i quali svolgono la massima attività in relazione ai processi di decomposizione del materiale organico presente; inoltre sono utili perché agevolano le funzioni e le proprietà del terreno, le quali dipendono proprio dalla presenza di questa microflora batterica.

ACQUA E ARIA

Per quanto riguarda l'acqua, essa deve essere presente nel terreno in certa misura e trova la sua sede negli spazi interstiziali. L'acqua è una soluzione diluitissima di sali minerali e rappresenta il principale veicolo nutritivo di tutte le piante.

L'aria si trova in tutti quegli spazi interstiziali non occupati dall'acqua. Se si aggiunge acqua nel terreno in modo abbondante, l'aria ne viene scacciata; in questo modo le radici delle piante hanno carenza di ossigeno (si verifica nei terreni sommersi o piuttosto umidi).

Nella decomposizione della materia organica presente nel terreno, alcune sostanze che la costituiscono, come zuccheri e proteine, vengono rapidamente intaccate; invece altre sostanze, quali la lignina, essendo molto resistenti, abbondano nell'humus, che come accennato rappresenta il prodotto finale della decomposizione. L'aspetto più importante di questo processo è rappresentato dal fatto che le sostanze proteiche vengono decomposte e trasformate in ammoniaca e acido nitrico, ed è in questa forma (azoto nitrico) che tutti gli organismi vegetali hanno la possibilità di assorbire e assimilare l'azoto.

PROPRIETA' CHIMICHE DEL TERRENO

Nel terreno agrario vi è un gruppo di componenti solidi che ha un'importanza fondamentale ai fini delle tecniche agricole che vengono applicate sui terreni stessi. Questo gruppo prende il nome di colloidi; questi sono rappresentati da quelle particelle infinitamente piccole allo stato di estrema suddivisione e sono invisibile al comune microscopio.

I colloidi hanno delle proprietà specifiche importanti e danno luogo a fenomeni particolari. Un'altra caratteristica importante dei colloidi è la carica elettrica di cui sono dotati. Questa carica può essere positiva o negativa a seconda della loro natura. La stabilità delle sospensioni colloidali (stato disperso) è dovuto alla repulsione fra le cariche elettriche dello stesso segno di cui sono notate le micelle (particelle colloidali); queste hanno, in determinate circostanze, la possibilità di riunirsi e formare in determinate condizioni degli aggregati maggiori che si depositano sottoforma di fiocchi (flocculazione).

Fattori contrari a quelli che hanno provocato la flocculazione, possono determinare il ritorno delle particelle colloidali allo stato disperso (deflocculazione).

Nel terreno se prevalgono dei fattori che determinano i processi di flocculazione, il terreno presenta la struttura più adatta alla vita delle piante: la sua struttura è cioè tale da presentare il massimo volume di spazi interstiziali, o pori, ed è in queste condizioni che il terreno stesso acquisisce dei vantaggi importanti come una maggiore sofficità, una migliore permeabilità, una più facile lavorabilità, e anche una maggiore fertilità.

Se invece prevalgono quei fattori che sono indesiderati, come d'esempio lo spargimento di sostanze contenenti sodio, si vengono a creare delle condizioni negative, che provocano il passaggio dallo stato di flocculazione allo stato di deflocculazione. Queste condizioni negative fanno cessare quei vantaggi prima accennati, nel senso che il terreno viene ad avere una struttura con dei pori ridotti e quindi di scarsa sofficità e fertilità.

Ricordiamo a questo punto che i terreni argillosi o molto argillosi sono ricchi di colloidi aventi la stessa carica elettrica, ragione per cui si trovano prevalentemente in uno stato di deflocculazione, con tutti gli svantaggi che abbiamo visto. Tuttavia apportando nel terreno quei fattori o quelle sostanze necessarie al fine di facilitare i processi di flocculazione, questi terreni argillosi possono migliorare la loro struttura aumentando il volume dei pori, acquisendo una maggiore sofficità, una migliore lavorabilità e una maggiore fertilità, migliorando la loro permeabilità.

SOLUZIONE CIRCOLANTE

Nel terreno si trova una fase liquida definita soluzione circolante; essa è costituita da una soluzione acquosa molto diluita ed in continuo movimento. Essa rappresenta il mezzo più comune dal quale tutte le piante traggono le sostanze nutritive. L'apparato radicale dei vegetali ha la facoltà di assorbire dal terreno un notevole volume d'acqua in cui sono disciolte piccole dosi di sostanze minerali che vengono assorbite nelle qualità e nelle proporzioni più utili per la pianta.

Nella soluzione circolante sono disciolte, e quindi si trovano in sospensione, le particelle del terreno, i colloidi, i residui organici più svariati, i sali minerali che vengono sparsi come fertilizzanti e trascinati dalle acque di irrigazione. La composizione della soluzione circolante non è immutabile ma varia a causa dei molteplici e complessi fenomeni che hanno luogo in quel laboratorio chimico che è il terreno e che sono legati alla natura del suolo, alla sua profondità, agli eventi climatici e alle pratiche colturali. Le soluzioni circolanti sono soggette ad un continuo mutamento e tendono verso un equilibrio che rimane sempre instabile. Le percentuali delle sostanze contenute nella soluzione diluente sono di solito molto basse, pur essendo soggette ad oscillazioni con punte estreme. Le concentrazioni sono dell'ordine di 0.1/0.2 milligrammi/litro per il fosforo, 2/3 per il potassio, e 20/30 per l'azoto.

Appare quindi evidente quanta importanza abbia la soluzione circolante nella vita dei vegetali e quali aspetti importanti abbia con le materie agricole, in particolare con la concimazioni che devono essere eseguite in rapporto alla conoscenza delle proprietà fisiche e chimiche del terreno agrario.