UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DELL’INSUBRIA FACOLTA’ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI

SEDE DI VARESE

CORSO DI LAUREA IN ANALISI E GESTIONE

DELLE RISORSE NATURALI

Effetti di tettonica, permafrost, tipi di suolo e di vegetazione

sulla emissione di Radon e di CO2 in alta montagna

Relatore: Prof. Mauro Guglielmin

Correlatori: Dott.ssa Nicoletta Cannone

Ing. Mauro Gandolla

Tesi di Laurea Magistrale di:

Donatella Bufalino Maranella

Matricola n. 610395

Anno Accademico 2011 - 2012

“...............vedere accarezzare dal vento immense distese di prateria, specchiarsi in acque cristalline, assistere alle prime luci dell'alba e alle ultime del tramonto, assaporare la fatica che si trasforma in soddisfazione, sentirsi protetti ed accolti dalle cime più alte, vedere giocare a nascondino la luna dietro le nuvole, sperare che il sole ci dia il suo buongiorno.................”

Alla mia stellina Attila

Indice Premessa ...................................................................................................................................................... 4 1. Introduzione ............................................................................................................................................. 5

1.1 Storia del Radon .............................................................................................................................. 5 1.1.1 Il morbo polmonare di Schneeberg ........................................................................................ 5

1.2 Decadimento naturale dell’Uranio, del Radio e del Torio .............................................................. 6 1.2.1 Caratteristiche chimico fisiche del 222Radon .......................................................................... 6

1.2.2 Caratteristiche chimico fisiche del 220Radon (Thoron) .......................................................... 8

1.2.3 Caratteristiche chimico fisiche del 219 Radon ........................................................................ 11

1.2.4 La legge del decadimento ..................................................................................................... 12

1.3 Il Radon nelle rocce e nei suoli...................................................................................................... 13 1.4 Il Radon e la presenza di faglie e fratture ..................................................................................... 19 1.5 Il Radon in acqua ........................................................................................................................... 19 1.6 Meccanismi di migrazione ............................................................................................................ 21 1.7 Anidride carbonica ........................................................................................................................ 23 1.8 Radon e Anidride carbonica nel suolo .......................................................................................... 27

2. Area di studio ......................................................................................................................................... 29 2.1 Il Passo del Foscagno ..................................................................................................................... 29

2.1.1 Caratteristiche della faglia del Foscagno e topografia ......................................................... 32

2.2 Il rock glacier del Foscagno ........................................................................................................... 33 2.2.1 Datazione di paleosuoli del rock glacier del Foscagno ......................................................... 33

2.2.2 La vegetazione del rock glacier ............................................................................................. 34

2.2.3 Il permafrost del rock glacier del Foscagno .......................................................................... 34

2.3 La vegetazione .............................................................................................................................. 37 2.3.1 Vegetazione e dinamica geomorfologica ............................................................................. 39

2.4 Schede della vegetazione studiata ................................................................................................ 40 2.4.1 Loiseleuria procumbens ........................................................................................................ 40

2.4.2 Rhododendron ferrugineum ................................................................................................. 42

2.4.3 I pascoli a nardo – Nardetum ............................................................................................... 43

2.4.4 I pascoli a Carex curvula ....................................................................................................... 44

3. Metodi .................................................................................................................................................... 46 3.1 Strumenti di misura del Radon ..................................................................................................... 46

3.1.1 Caratteristiche generali ........................................................................................................ 46

3.1.2 Strumenti e metodi di misura del Radon ............................................................................. 46

3.2 Il sistema E – Perm – Camera a ionizzazione ................................................................................ 48 3.3 Misurazione del Radon in acqua col sistema E – Perm ................................................................. 48 3.3 Misurazioni dell’attività radioattiva alfa nel terreno .................................................................... 50

3.3.1 La cella di Lucas .................................................................................................................... 50

3.3.2 Esecuzione in campo della misurazione dell’attività radioattiva alfa .................................. 52

3.3.3 Esecuzione in laboratorio della misurazione dell’attività radioattiva alfa ........................... 53

3.4 Misurazione dei flussi di CO2 nel terreno ...................................................................................... 53 3.4.1 Principio di funzionamento dei rilevatori all’infrarosso ....................................................... 53

2

3.4.2 Principio di funzionamento dei rilevatori IR CO2 (Dräger).................................................... 54

3.4.3 Esecuzione in campo delle misurazione della CO2 ............................................................... 54

3.5 Interazioni tra i flussi di Radon e di Anidride carbonica con la copertura superficiale ................ 54 3.6 Rilevamento delle condizioni meteorologiche ............................................................................. 55 3.7 Cartografia .................................................................................................................................... 55 3.8 Rilevamento pedologico ............................................................................................................... 56 3.9 Analisi di laboratorio ..................................................................................................................... 59

4. Dati ......................................................................................................................................................... 63 4.1 Radon e tettonica .......................................................................................................................... 63

4.1.1 Transetti eseguiti nei laghi del Passo del Foscagno .............................................................. 63

4.1.2 Transetti eseguiti lungo la scarpata ...................................................................................... 74

4.2 Radon e permafrost ...................................................................................................................... 77 4.2.1 Misura vicino all’uscita dell’acquedotto ............................................................................... 77

4.2.2 Transetto in cima al rock glacier ........................................................................................... 78

4.3 Radon in acqua .............................................................................................................................. 84 4.4 Rapporti tra Radon, suolo e vegetazione ...................................................................................... 85

4.4.1 Misure del Radon in campo .................................................................................................. 85

4.4.2. Spettrometria di massa ICP-MS, ricerca di Uranio, Piombo e Torio (Method 3050b, 1996)

....................................................................................................................................................... 93

4.4.3 Misura dell’attività radioattiva tramite spettrometria gamma HPGe .................................. 93

4.4.3 Misure attività radioattiva alfa eseguite in laboratorio ....................................................... 94

5. Interpretazione dei dati .......................................................................................................................... 99 5.1 Radon e tettonica .......................................................................................................................... 99

5.1.1 Transetti eseguiti nei laghi del Passo del Foscagno .............................................................. 99

5.1.2 Transetti eseguiti in prossimità di una scarpata ................................................................. 111

5.2 Radon e permafrost .................................................................................................................... 114 5.2.1 Misure Radon nel rock glacier del Foscagno ...................................................................... 114

5.3 Radon in acqua ............................................................................................................................ 118 5.4 Rapporti tra Radon, suolo e vegetazione .................................................................................... 120

5.4.1 Classificazione dei suoli del Passo del Foscagno ................................................................ 120

5.4.2 Confronto tra il Radon misurato in campo e le analisi granulometriche e chimiche ......... 127

5.4.3 Misure attività radioattiva alfa eseguite in laboratorio ..................................................... 131

5.5 Interazioni tra i flussi di Radon e di Anidride carbonica con la copertura superficiale .............. 131 5.5.1 Analisi intra-sito .................................................................................................................. 131

5.5.2 Analisi inter-sito .................................................................................................................. 132

5.5.3 Interazioni Radon e CO2 con vegetazione e suolo .............................................................. 132

6. Conclusioni ........................................................................................................................................... 134 Bibliografia................................................................................................................................................ 138

Articoli ............................................................................................................................................... 138 Libri ................................................................................................................................................... 146 Siti web .............................................................................................................................................. 146 Manuali d’uso ................................................................................................................................... 146

APPENDICE 1 ............................................................................................................................................ 147

3

Cartografia del Passo del Foscagno - CTR ......................................................................................... 147 APPENDICE 2 ............................................................................................................................................ 148

Schede di campo dei suoli del Passo del Foscagno ........................................................................... 148 “Valletta prateria” ....................................................................................................................... 149

“Valletta suolo nudo” .................................................................................................................. 151

“Valletta suolo nudo” .................................................................................................................. 151

“Valletta Loiseleuria” ................................................................................................................... 153

“Valletta Rododendro” ................................................................................................................ 155

“Morena Rododendro” ................................................................................................................ 157

“Morena Prateria” ....................................................................................................................... 159

“Morena Loiseleuria” .................................................................................................................. 161

“Morena Suolo nudo” .................................................................................................................. 163

APPENDICE 3 ............................................................................................................................................ 165 Dati relativi alle analisi statistiche intra – plot e inter - plot ............................................................. 165

Regressioni multiple intra – sito .................................................................................................. 166

Modelli generali di regressione inter – sito ................................................................................. 180

4

Premessa

Da tempo è nota la problematica della radioattività naturale emessa dall’ambiente circostante, in

maggior misura dall’acqua e dal suolo. Nello specifico si parla di radioattività alfa rilasciata

principalmente dal 222Radon e dal Radon 220 (Thoron) che appartengono alle catene di decadimento

dell’Uranio 238, del Torio 232 e dell’Uranio 235 che, decadendo, emettono particelle alfa.

Inoltre, visto l’interesse sempre piú elevato verso la presenza del Radon soprattutto nelle abitazioni,

negli ambienti di lavoro e nei materiali di costruzione, è nata la collaborazione tra l’Università

dell’Insubria rappresentata dal Prof. Guglielmin e dalla Dott.ssa Cannone, con l’Ing. Gandolla, consulente

Radon e direttore dello studio di ingegneria ambientale ECONS SA di Bioggio – Svizzera.

E’ stato deciso di eseguire delle campagne di monitoraggio del Radon e della CO2 nei suoli del Passo del

Foscagno, localizzato a 2300 mslm in Alta Valtellina, durante la stagione estiva del 2011. E’ stato scelto

proprio il Passo del Foscagno perché rappresenta un’area di studio in campo sia geologico che botanico

da molti anni.

Durante la ricerca si sono studiate le relazioni tra il Radon prodotto nel suolo, la faglia del Foscagno, il

permafrost, il lago, la tipologia di suolo (granulometria, LOI, contenuto di Uranio, Torio e Piombo), la

copertura vegetale e i suoi stadi fenologici. Inoltre, sono stati eseguiti dei cicli di misura di Radon e

anidride carbonica sia diurni che notturni, in corrispondenza del suolo nudo e della vegetazione alpina

rappresentata dalla Loiseleuira procumbens, Rhododendron ferruginum e dalla prateria costituita da

Carex curvula e Nardetum.

5

1. Introduzione

1.1 Storia del Radon

1.1.1 Il morbo polmonare di Schneeberg

Nel 1470 hanno avuto inizio le attività minerarie per l’estrazione dell’Argento sia nella regione di

Schneeberg (città della Sassonia) sul versante Nord della catena degli Erzgebierge (Monti di roccia

mineraria), che nella regione di Joachimstahl (oggi Jachymov), sul versante Sud della stessa catena, in

Boemia. (Gelmini)

Nella regione di Joachimstahl l’estrazione dell’argento veniva in superficie, mentre nella regione di

Schneeberg l’estrazione veniva eseguita in pozzi anche profondi 400 metri.

Già all’inizio del 16° secolo, nella regione di Schneeberg, veniva osservata una mortalità elevata tra i

minatori di giovane età. Il primo rapporto viene redatto da Paracelso (1493 – 1541) nel suo libro Uber

die Bergsucht und andere Bergkrankheiten. Il termine Bergsucht riassume le malattie polmonari

osservate nei minatori. (Gelmini)

Nel 17° e nel 18° secolo le affezioni polmonari sono andate ad aumentare, man mano che andava ad

intensificarsi l’estrazione dell’Argento, Cobalto e Rame. Tali affezioni hanno preso il nome di “morbo

polmonare di Schneeberg”, nel 1879 la malattia è stata identificata come cancro polmonare da Haerting

e Hesse. Si era stimato che piú del 70% dei minatori morivano a causa di questa malattia.

Nel 1898, Marie e Pierre Curie (Gelmini) isolarono il Radio (Ra226) e il Polonio (Po210) nei minerali di

Jachymov. L’emanazione del Radio è stata poi chiamata Radon (Rn222) che venne identificato come un

gas nobile radioattivo prodotto dal decadimento del Radio.

Nel 1901, Elster e Geitel eseguirono le prime misurazioni delle concentrazioni del Radon nelle miniere di

Schneeberg e Jachymov. Fu sulla base di queste scoperte che si è ipotizzata una correlazione tra il

cancro polmonare e l’elevata concentrazione di Radon nelle miniere.

Nel 1936 in Germania, grazie alle ricerche condotte da Rajewsky, forní ulteriori chiarimenti sulla

correlazione tra la presenza di Radon nelle miniere e la mortalità per cancro ai polmoni nei minatori.

Questi studi comprendevano le misurazioni delle concentrazioni di Radon nelle miniere di Schneeberg e

le misure di attività delle particelle alfa presenti nei polmoni dei minatori deceduti per cancro ai

polmoni.

La concentrazione di Radon misurata nelle miniere era dell’ordine di 70 – 120 KBq/m3.

Però da tutti questi studi svoltasi non è mai stato preso in considerazione i prodotti di decadimento del

Radon.

Nel 1940 si è incominciata l’estrazione dell’Uranio per scopi bellici negli Stati Uniti e in Germania

orientale. Si fecero delle misurazioni della concentrazione di Radon, ma si ritenne comunque che non

erano pericolose per la salute dei minatori.

Intanto procedevano gli studi dosimetrici e le ricerche biologiche sui possibili effetti dell’inalazione del

Radon. W. Bale a Rochester (1951) avanzò l’idea che l’agente causale fosse da cercare nei suoi prodotti

di decadimento. J. Harley (1953) confermò la presenza dei prodotti di decadimento mediante

misurazioni in aria.

6

Negli anni seguenti, furono effettuati studi sulla deposizione e ritenzione nei polmoni dei discendenti di

Radon e Thoron. Questi studi permisero una stima della dose alfa rilasciata nell’epitelio bronchiale. Al

termine delle ricerche si concluse che la massima dose alfa fosse da aspettarsi nelle cellule bersaglio dei

segmenti bronchiali successivi alla diramazione tracheale.

In seguito a questi studi si svilupparono metodi piú affidabili per il monitoraggio della progenie di Radon

nelle miniere.

1.2 Decadimento naturale dell’Uranio, del Radio e del Torio

L’Uranio, il Radio e il Torio sono le serie naturali che decadono producendo radiazioni alfa e beta. Nello

specifico sono 238Uranio, 235 Uranio e il 232Torio.

In natura i radionuclidi di queste tre serie sono approssimativamente in uno stato di equilibrio secolare.

I radionuclidi prodotti dal decadimento dell’238Uranio, dell’235Uranio e del 232Torio sono riportati negli

schemi delle pagine successive. Il decadimento radioattivo avviene quando un isotopo instabile

(radioattivo) si trasforma in un isotopo stabile, generalmente emettendo particelle alfa e beta.

L’238Uranio è l’elemento capostipite che porta alla produzione del 222Radon.

Il 232 Torio è l’elemento capostipite che porta alla produzione del 220Radon chiamato anche Thoron.

L’Uranio 235 è l’elemento capostipite che porta alla produzione del 219Radon.

1.2.1 Caratteristiche chimico fisiche del 222Radon

Il Radon è un gas naturale radioattivo che appartiene alla famiglia dei gas nobili, quindi è chimicamente

inerte. Il Radon (222Rn) fa parte della serie di decadimento naturale dell’238Uranio (metallo tossico e

radioattivo). In particolare il Radon deriva dal decadimento del 226Ra, ha un tempo di dimezzamento pari

a 3.823 giorni e decade in prodotti di decadimento a vita breve (isotopi del Polonio, del Piombo e del

Bismuto) a loro volta radioattivi in quanto alfa e beta emettitori (Zannoni et al., 2006). L’energia emessa

dalla particella alfa è pari a 5.49 MeV (megaelettronvolt).

La catena di decadimento termina col 206Piombo che è un elemento stabile. Il gas Radon come tale è in

grado di migrare nel suolo e di entrare in contatto con l’acqua oppure di essere emesso in atmosfera se

esso presente negli strati piú superficiali del terreno. Una altra caratteristica fondamentale del Radon

sono i radionuclidi detti anche “figli del Radon” che sono generati durante il suo decadimento, che sono

chimicamente molto attivi e hanno dei tempi di dimezzamento molto brevi, minori di 30 minuti.

Il Radon ha origine all’interno della crosta terrestre dai materiali che contengono Radio, ma una frazione

di Radon sfugge dal reticolo cristallino grazie all’energia cinetica di rinculo acquistata durante il

decadimento alfa del Radio, in questo modo riesce a raggiungere gli spazi interstiziali del terreno.

Dopodiché i suoi movimenti avvengono tramite diffusione o convezione attraverso un fluido (aria o

acqua). I trasferimenti del Radon nel terreno dipendono molto dalle condizioni meteorologiche

(temperatura, pressione atmosferica, umidità del suolo).

7

Figura 1: Catena di decadimento dell'238Uranio

8

1.2.2 Caratteristiche chimico fisiche del 220Radon (Thoron)

Il Thoron è un gas naturale e la sua mezzavita è di 56 secondo e quando decade emette particelle alfa.

Esso deriva dal decadimento del 232Torio e la catena di decadimento è riportata nella pagina seguente. Il

prodotto di decadimento finale è il 208Piombo che è stabile.

Il Torio è un metallo reperibile in natura, debolmente radioattivo. In natura si trova solo come 232Torio, il

suo isotopo più stabile, che decade rilasciando radiazioni alfa. Se puro è in forma metallica, è di colore

bianco argenteo che si mantiene lucido per molti mesi; però se viene contaminato con il suo ossido si

annerisce lentamente all'aria diventando prima grigio e poi nero. L'Ossido di torio (ThO2), detto anche

Toria, ha uno dei più alti punti di fusione di tutti gli ossidi (3300 °C).

ll Torio si trova nella maggior parte delle rocce e dei suoli, dove è circa dieci volte più abbondante

dell'Uranio, ed è circa comune quanto il Piombo. Il terreno contiene di solito una media di sei ppm di

Torio; tale elemento si rinviene anche in molti minerali di cui il più comune è la Monazite, formata da

Fosfato di torio.

9

Figura 2: Catena di decadimento del 232Torio

10

0.000000000

0.200000000

0.400000000

0.600000000

0.800000000

1.000000000

1.200000000

0 3.8

2

7.6

4

11

.46

15

.28

19

.1

22

.92

26

.74

30

.56

34

.38

38

.2

42

.02

Fatt

ore

di d

eca

dim

en

to [

Bq

/m3

]

Tempo [gg]

Fattore di decadimento del Thoron e del Radon

Radon [Bq/m3] Thoron [Bq/m3]

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0 60

12

0

18

0

24

0

30

0

36

0

42

0

48

0

54

0

60

0

Fatt

ore

di d

eca

dim

en

to [

Bq

/m3

]

Tempo [sec]

Fattore di decadimento del Thoron

Nel grafico qui sopra riportato, viene raffigurato il fattore di decadimento del 220Radon e del 222Radon

con le proprie scale di tempo. Il Thoron scompare completamente dopo 10 minuti, mentre il Radon ci

impiega 38.2 giorni.

Figura 3: Fattore di decadimento del Radon e del Thoron (220Radon) - Gandolla

11

1.2.3 Caratteristiche chimico fisiche del 219 Radon

Il 219Radon è un’isotopo del 222Radon e fa parte della catena di decadimento dell’235Uranio. Esso deriva

direttamente dal decadimento del 223Radio e il suo tempo di dimezzamento è di 4 secondi. Quando

decade emette particelle alfa. La catena di decadimento termina con il 207Piombo che è stabile.

Figura 4: Catena di decadimento dell’235Uranio

12

1.2.4 La legge del decadimento

Gli isotopi del Radon sono definiti radionuclidi perché sono dei nuclidi instabili che decadono emettendo

energia sottoforma di radiazioni, da qui il loro nome.

Il raggiungimento della configurazione stabile avviene attraverso l’emissione spontanea di particelle ed

è definita radioattività. È quello che accade al Radon, il quale “emette particelle radioattive” con un

tempo di decadimento di 3.82 giorni. (Zannoni et al., 2006)

Questa trasformazione libera energia che si propaga sotto forma di radiazione:

l’emissione di un nucleo di elio (2 protoni + 2 neutroni) costituisce la radiazione α;

l’emissione di un elettrone la radiazione β;

oppure possono essere emessi neutroni o altre particelle pesanti.

Il nuclide prodotto puó trovarsi in uno stato eccitato ed emettere radiazione elettromagnetica gamma

per tornare allo stato fondamentale stabile.

L’instabilità energetica di radionuclide definisce la sua probabilità di decadere denominata λ che risulta

costante; la legge di decadimento assume quindi tale forma:

N(t) = N(0) e-λt

N(t): numero dei nuclei presenti al tempo t

N(0): numero di nuclei presenti al tempo 0

Ogni radionuclide è quindi caratterizzato da una propria probabilità di decadere: il tempo di

dimezzamento quantifica il grado di instabilità di un radionuclide ed è il tempo necessario affinchè metà

degli atomi decadono T1/2 = ln2Γλ.

Si definisce “Attività” il numero di disintegrazione nell’unità di tempo:

A = dN/dT = -λ N;

l’unità di misura della attività è il Bq (Bequerel), dove 1 Bq equivale a una disintegrazione al secondo.

(Zannoni et al., 2006)

Le sorgenti naturali principali di radioattività sono 3:

I raggi cosmici, emessi dalle reazioni nucleari che avvengono nelle stelle;

I radioisotopi cosmogenici, emessi nell’interazione dei raggi cosmici con l’atmosfera;

I radioisotopi primordiali, presenti dalla formazione del Sistema Solare che non sono ancora decaduti in

forme stabili.

13

1.3 Il Radon nelle rocce e nei suoli

La concentrazione di Radon nel suolo e nelle rocce varia a seconda delle caratteristiche geologiche,

meteorologiche e climatiche dell’ area che si vuole investigare. Qui di seguito si riportano tutti i fattori

che influenzano l’emissione di Radon dal terreno (Kojima, 1999), (Verdelocco et al., 2000), (Malvacini &

Esposito), (Perrier et al., 2009):

1. permeabilità del suolo;

2. contenuto d’acqua nel suolo;

3. precipitazioni;

4. umidità del suolo;

5. porosità del suolo;

6. temperatura del suolo;

7. presenza di Uranio e Radio nelle rocce e nel suolo;

8. presenza di materia organica nel suolo;

9. diametro dei grani;

10. pressione atmosferica;

11. pressione differenziale;

12. velocità del vento;

13. temperatura dell’aria;

14. presenza del manto nevoso;

15. presenza e profondità del permafrost.

1. Permeabilità del suolo

La permeabilità è la capacità del suolo di farsi attraversare dai fluidi. La permeabilità dipende dalla

natura del mezzo, dal fluido che lo attraversa e dalle condizioni dinamiche cui il fluido è sottoposto

(Verdelocco et al., 2000). Inoltre la permeabilità puó essere suddivisa in:

permeabilità primaria: fluidi che sono in grado di attraversare i pori (il Radon si lascia trasportare dai

liquidi) aumenta con l’aumentare della porosità (per le rocce vale lo stesso principio). Nelle rocce e nei

suoli, quando i pori sono al di sotto di una certa dimensione assorbono i fluidi (forza di adesione) quindi

diminuisce la permeabilità (ad esempio nell’argilla) (Malvacini & Esposito);

permeabilità effettiva: è relativa a ogni fluido o fase, per esempio quando oltre al Radon ci sono pure

dell’acqua e degli idrocarburi, essi possono muoversi nei pori solo se la percentuale relativa al volume è

maggiore del 10-20%;

permeabilità secondaria: è determinata dalla presenza di fratture e/o faglie possono facilitare la

fuoriuscita di Radon in superficie, soprattutto se quest’ultime non sono coperte da strati di terreno

soprastanti e se sono riempite da acque idrotermali che facilitano il trasporto del Radon prima del suo

decadimento (Verdelocco et al., 2000). Infatti, negli strati piú profondi di suolo la presenza di Radon puó

essere influenzata dalla presenza di acque sotterranee, dalla loro velocità e direzione di flusso (Perrier et

al., 2009).

2. Contenuto d’acqua nel suolo e 3. Precipitazioni

Il contenuto d’acqua nel suolo dipende dalla granulometria che influenza direttamente il coefficiente di

emanazione del Radon (il rapporto tra la quantità di Radon che si allontana dalla matrice solida e la

quantità che viene prodotta per decadimento radioattivo) (Tanner, 1980).

14

Al contrario, se il livello del contenuto d’acqua nel terreno aumenta, la mobilità del Radon viene ridotta

perché l’acqua aumenta il suo spessore attorno ai granuli e intrappola gli atomi di che cosí rimangono

nella fase gassosa per diffusione e/o moto convettivo purchè il mezzo non sia completamente saturo e i

pori contenenti gas siano comunicanti (Verdelocco et al., 2000).

Inoltre, il contenuto d’acqua dipende anche dalle precipitazioni, infatti, la presenza d’acqua negli strati

superficiali è dovuta all’acqua meteorica (Kojima, 1999), quindi se l’acqua percola lentamente nel suolo

ha la possibilità di infiltrarsi comportando un aumento di Radon negli strati piú profondi, mentre se la

percolazione è veloce il Radon viene diluito in acqua comportando una diminuzione della sua

concentrazione nel suolo (Perrier et al., 2009). Se le precipitazioni sono abbondanti rendono il terreno

saturo impedendo l’emissione del Radon verso gli strati superficiali.

4. Umidità del suolo

La presenza di Radon nel suolo dipende anche dall’umidità nel terreno, perché essa diminuisce la

mobilità del Radon nel suolo impedendo la sua presenza negli strati piú superficiali o l’emissione in

atmosfera (Verdelocco et al., 2000). Dall’umidità dipende il coefficiente di emanazione del Radon

(Kojima, 1999).

5. Porosità del suolo

La porosità della roccia o del terreno è espressa come rapporto tra il totale degli spazi vuoti determinato

in percentuale rispetto al volume totale. Bisogna distinguere due tipi di porosità:

primaria: che trae origine dal sedimento e su come si è formato quest’ultimo;

secondaria: è dovuta per fenomeni avvenuti successivamente (fratturazione, soluzione,

ricristallizzazione).

Inoltre, bisogna tener conto della porosità effettiva che influenza il coefficiente di emanazione del

Radon poiché determina la frazione di volume occupato da pori aperti e disponibili per il trasporto e la

diffusione di questo gas (Keller & Schutz, 1988).

Qui di seguito è riportata la porosità totale e la porosità effettiva, nei diversi componenti del terreno:

argilla: la porosità è compresa tra il 40 e il 50% (10 e 25%), nel fango la porosità è maggiore;

limo, sabbia e ghiaia: porosità è compresa tra il 25 e il 50% (5 e 25%);

arenaria e calcare: la porosità è tra il 3 e il 25% (2 e 15%);

granito, basalto e dolomia: la porosità è compresa tra lo 0.1 e 6% (0.1 e 3%).

6. Temperatura del suolo

La concentrazione di Radon puó anche essere influenzata dalla temperatura del suolo e in minor misura

dalla temperatura dell’aria (Verdelocco et al., 2000).

Secondo Perrier (Perrier et al., 2009), la concentrazione di Radon dovrebbe aumentare linearmente

all’aumentare della temperatura ma non è sempre vero, perché a volte il Radon non risente dell’effetto

della temperatura oppure l’aumento dei suoi valori sono associati a una diminuzione della temperatura

15

del suolo e dell’aria (Perrier et al., 2009). Oppure, la concentrazione del Radon puó diminuire e la

temperatura del suolo aumentare (Ryoko et al., 2002).

7. Presenza di Uranio e Radio nel suolo e nelle rocce

L’Uranio e il Radio contenuti nelle rocce in superficie e nei suoli dipendono non solo dalla composizione

delle rocce da cui si sono formati, ma anche dagli stessi meccanismi di disgregazione e alterazione

chimico-fisica e dai processi organici che portano alla loro formazione: assumono quindi un ruolo molto

importante il pH, l’umidità relativa, la temperatura, la porosità e la permeabilità della roccia madre,

nonché le condizioni climatiche del sito. Ció puó determinare mobilizzazione, rideposizione e fenomeni

di adsorbimento di Uranio e di Radio con conseguenti impoverimenti o arricchimenti relativi.

Vi sono due particolari contesti geologici in cui si possono verificare concentrazioni anomale dei

progenitori del Radon: le zone idrotermali e le aree interessate da fenomeni di carsismo. Nelle aree

idrotermali si determinano circolazioni di fluidi di tipo convettivo che raggiungono la superficie da

profondità anche elevate. Tali fluidi entrano in contatto con le rocce serbatoio e possono arricchirsi di

Uranio e Radio ed anche dello stesso Radon di origine profonda, soprattutto quando sono legate a

masse di rocce magmatiche in fase terminale di raffreddamento.

Il carsismo, processo di dissoluzione chimica si sviluppa generalmente su rocce calcaree povere in

Uranio e Radio, determina invece l’accumulo di residui insolubili ricchi in ossidi che possono contenere

elevati tenori in Uranio e Radio. La concentrazione media dell’Uranio sulla crosta terrestre è di ca. 3 ppm

(parti per milione), mentre quella del Radio è di ca. 1-2 ppt (parti per trilione) (Ciotoli & Lombardi).

Per quanto riguarda la tipologia di suolo si puó osservare che i suoli composti da gneiss, quarzo, granito

e porfido sono i suoli che emettono le maggiori concentrazioni di Radon (Vinay et al., 1999). Infatti,

esiste una correlazione tra le caratteristiche litostratigrafiche e i valori di radiazioni naturali emesse dal

suolo, ad esempio:

rocce sedimentarie: nel Calcare e nella Arenaria sono molto basse l’emissioni, mentre per suoli ricchi in

Scisti e Dolomia l’emissioni sono intermedie (Malvacini & Esposito). Invece, le rocce e i suoli con elevata

concentrazione di fosfato contengono alti quantitativi di isotopi che provengono dalla serie del 238U,

quindi l’emissione di radiazione sono elevate;

rocce metamorfiche: il marmo ha bassi valori di radiazioni, invece lo Gneiss e il Micascisto hanno

concentrazioni intermedie;

rocce ignee: Granito, Sieniti e Fonoliti hanno elevate emissioni di radiazioni. Il contenuto di Uranio,

Radio e Torio nelle rocce ignee è elevato (ca. 0.05 Bq/g), soprattutto nei Graniti (ca. 0.05-0.2 Bq/g), nella

Sienite e nella Fonolite (ca. 0.2-1 Bq/g di 226Ra).

Molte rocce e minerali contengono un certo quantitativo di Uranio e di Torio, quindi si è cercato di

dividere i depositi, le rocce e le miniere in 4 categorie (Malvacini & Esposito)

Tabella 1: Depositi, rocce e miniere

Miniere di piombo (metallo)

Queste miniere sono di origine mesotermale costituite da carbonato e raramente da quarzo. L’Uranio puó essere trovato sottoforma di Pechblenda che deriva da soluzioni che contengono ioni di UO2

++ con una piccola quantità di Torio. L’Uranio puó essere trovato anche in minerali secondari che sono stati

16

ossidati in superficie. I minerali che contengono Argento, Cobalto, Nickel, Molibdeno, Oro possono avere sulla superficie dei minerali secondari dell’Uranio. Il contenuto di Uranio e il Torio è generalmente alto, spesso superiore al 0.5%.

Miniere di Pegmatite

Queste miniere sono costituite da rocce eruttive, di solito granito e raramente sienitico che contengono minerali con grandi cristalli: i minerali di Uranio e Torio sono i seguenti: Uraninite (UO2) e Torite (ThSiO4), piú frequentemente Torianite (ThO2) e Uranio Torianite (UO2·ThO2). L’Uranio e il Torio possono essere trovati nei Silicati, nei Fosfati o nei Complessi ossidi. Il contenuto di Uranio e il Torio con numero di ossidazione +4 è molto basso, va tra 0.1 e 0.001% nei graniti.

Depositi alluvionali

Il Torio puó essere trovato sotto forma di Torite (ThSiO4) e Monazite (CePO4) con ThO2 (8-30%). L’Uranio è pressoché assente perché è altamente alterabile, esso puó essere trovato nei complessi ossidati del Niobio e del Titanio. In questi depositi i minerali contengono Zircone, Ilmenite e Oro. Alti contenuti di Torio possono essere trovati nelle “sabbie nere”, che sono delle particolari sabbie che si trovano sulle sponde dei fiumi.

Altre miniere

In molte miniere di origine mesotermale o alluvionale è possibile trovare basse quantità di Pechblenda, Tuciolite (Th·U·C·H·O·lite, idrocarburi radioattivi), Pirite e Oro. Vene di Fosforite contengono una quantità apprezzabile di Uranio (0.01% - 0.02%). Scisti di bitumine nero, originatesi dal mare, contiene delle quantità significative di Uranio. Qualche miniera di Vanadio con rocce sedimentarie puó tenere vari minerali tra cui l’Uraninite (UO2) e il Coffinite (USiO4).

8. Presenza di materia organica nel suolo

La meteria organica presente nel suolo o presente nell’argilla, è in grando di “intrappolare” gli elementi

radioattivi percursori del Radon, grazie alla capacità assorbente dovuta dalla presenza di idrossidi di

Ferro e di Manganese, ad esempio come l’238Uranio, l’234Uranio, il 232Torio e il 226Radio (Parriaux et al.,

2010) e (Buccianti et al., 2009).

9. Diametro dei grani

L’emissione di Radon e la sua radioattività dipende pure dalle dimensioni dei grani che devono essere

attraversati.

Argilla: il diametro dei grani è di 0.002 mm - valori dell’attività radioattiva:

226Ra ~ 0.045 Bq/g

238U ~ 0.04 Bq/g

232Th ~ 0.045 Bq/g

40K ~ 0.75 Bq/g

17

Limo: il diametro dei grani è compreso tra 0.002 mm e 0.06 mm – l’attività radioattiva è minore rispetto

a quella dell’argilla:

226Ra ~ 0.01-0.4 Bq/g

238U e 232Th ~ 0.01-0.03 Bq/g

Sabbia: il diametro dei grani è compreso tra 0.06 mm e 2 mm – l’attività radioattiva diminuisce man

mano che aumenta il diametro dei grani.

Ghiaia: il diametro dei grani è compreso tra i 2 mm e i 60 mm.

Ciottoli: 60 mm – 200 mm.

Ammasso di ciottoli: >200 mm.

I movimenti del Radon relativi al diametro dei grani, alla porosità totale ed effettiva e alla permeabilità

dipendono dal tasso di esalazione che si ricava dalla seguente formula:

CRa,soil · ƿsoil · еRn, soil · LRn, soil · λRn

CRa,soil = concentrazione di Radio nel suolo - ƿsoil densità del suolo

еRn, soil = fattore di emanazione che dipende dal diametro dei grani e dall’umidità

10. Pressione atmosferica

I cambiamenti della pressione atmosferica causano variazioni provvisorie nella concentrazione del

Radon nel terreno. Quando c’è una diminuzione di pressione, il gas viene attirato verso gli strati piú

superficiali. Al contrario, se la pressione atmosferica è in aumento, ció comporta una diluizione del

Radon verso gli strati piú profondi del suolo (Verdelocco et al., 2000).

11. Pressione differenziale e 12. Velocità del vento

Esiste una significativa correlazione tra la velocità del vento, la pressione differenziale e l’emissione di

Radon, infatti, se aumenta la velocità del vento e se la pressione differenziale è in diminuzione, si rileva

un aumento della concentrazione di Radon negli strati superficiali del suolo (Kojima, 1999). Inoltre, un’

elevata velocità del vento puó comportare una diminuzione delle concentrazioni di Radon a moderate

profondità (Malvacini & Esposito).

13. Temperatura dell’aria

Il gradiente di temperatura puó generare dei flussi convettivi di Radon nel sottosuolo e dal sottosuolo

passare nel terreno superficiale (Malvacini & Esposito).

14. Presenza del manto nevoso

I valori Radon nel suolo sono costanti durante la stagione invernale, soprattutto se la superficie è

ricoperta dal manto nevoso (0 - 30 Bq/m3 - Ryoko et al., 2002) mentre in primavera ed estate i valori

mutano di continuo (Perrier et al., 2009).

18

15. Presenza e profondità del permafrost

La presenza del permafrost puó influenzare in maniera significativa la migrazione verticale del Radon

dagli strati di suolo profondi verso quelli superficiali. Infatti, se il permafrost è superficiale si registrano

concentrazioni di Radon basse, mentre se il permafrost è molto profondo o se è addirittura assente i

valori Radon sono molto alti (Sellman & Delaney, 1990).

Inoltre, da un report pubblicato dall’Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP) nel 2003

“The influence of global change on contaminant pathways to, within, and from the Arctic”, introduce la

problematica dell’aumento dell’emanazione del Radon dal suolo a causa di una riduzione dello strato di

neve in superficie e del permafrost nel sottosuolo:

“un accrescimento sostanziale dell’emanazione del Radon a causa dell’aumento del riscaldamento

globale e della diminuzione dello strato di permafrost, causerebbe un aumento della dose di radiazione

(doppia o tripla rispetto a quella attuale)” (Dowdall, 2005).

Misure delle caratteristiche radiologiche del sottosuolo e delle falde acquifere (Malvacini & Esposito)

Tabella 2: Nel sottosuolo

Concentrazione Radon (Verdelocco, et al., 1997) (Reimer, 1992)

La concentrazione Radon nel terreno puó influenzare la sua presenza nelle abitazioni: valori bassi: ≤ 5000 Bq/m3 valori medi: > 5000 ≤ 15000 Bq/m3

valori alti: > 15000 Bq/m3

Concentrazione e attività del 226Ra

Le radiazioni gamma influenzano la concentrazione del Radon nelle abitazioni e nel terreno: valori bassi: ≤ 30 Bq/kg calcare, marmo, basalto. valori medi: > 30 Bq/kg ≤ 70 Bq/kg gneiss, diorite, scisti , argilla valori alti: > 70 Bq/kg sinite, fonolite, granito

Concentrazione e attività del 238U, 232Th e 40K

Influenzano le radiazioni gamma: valori bassi: calcare, marmo, dunite, sabbia valori medi: gneiss, scisti, argilla valori alti: granito, fosfato, scisti bituminosi, tufo

Tasso medio della dose outdoor in aria da radiazione terrestre

I valori delle radiazioni gamma sono compresi tra 10 nGy/h e 350 nGy/h, mentre i valori in alcune nazioni (India, Brasile, Svezia) sono compresi tra 40 e 80 nGy/h.

Correlazione tra misure radiologiche e geomorfologiche e le condizioni meteorologiche – modello

matematico

La concentrazione Radon nel sottosuolo, nel suo complesso stratigrafico e nelle differenti litologie

dipende dalla sua diffusione, quindi dai seguenti fattori:

dalla concentrazione Radon presente nei pori del suolo

dall’umidità e dalle proprietà morfologiche, chimiche e fisiche del suolo

dalla densità del suolo e la porosità del suolo

dal decadimento del Radon

19

1.4 Il Radon e la presenza di faglie e fratture

Le prime osservazioni sui gas del suolo in corrispondenza di discontinuità tettoniche risalgono agli anni

20 e furono eseguite in Germania da R. Ambronn, il quale per primo sottolineò l’importanza di

affiancare prospezioni di Radon nel suolo alle indagini geologico – strutturali (Ambronn, 1921).

Successivamente numerosi lavori permisero di segnalare elevate anomalie di Radon in corrispondenza di

faglie profonde, anche in presenza di potenti coperture sedimentarie (Ciotoli et al.)

La concentrazione di Radon nel terreno puó essere maggiore in vicinanza di faglie, rotture e strutture

attive superficiali (Ciotoli & Lombardi). La distribuzione anisotropa e la magnitudo delle anomalie di

Radon, non originate dalla sola produzione in situ (decadimento del 226Ra), e di Anidride carbonica

indicano la migrazione di questi gas lungo i sistemi di frattura.

Infatti, si è trovata una correlazione tra l’aumento dell’attività sismica o vulcanica, tra l’attività geologica

e tettonica delle faglie e l’aumento della concentrazione di Radon (Vaupotic et al., 2010). Comunque,

l’aumento del Radon nel terreno in corrispondenza di una faglia non è rapido perché dipende dalla

direzione della faglia, dal tasso di emissione e dalla concentrazione di Radon nel terreno (Vaupotic et al.,

2010).

Ad esempio, da un lavoro eseguito da Walia et al. nel 2008 nel NW dell’Himalaya in India, sono stati

registrate delle concentrazioni Radon pari a 60 kBq/m3 in un’area alluvionale in prossimità di una faglia.

1.5 Il Radon in acqua

In base a quanto spiegato nel punto 2. Contenuto d’acqua nel suolo e nella tabella “Misure delle

caratteristiche radiologiche del sottosuolo e delle falde acquifere” e secondo un ulteriore ricerca

bibliografica piú specifica sulla presenza di Radon in acque sia superficiali (lago, torrenti in cui la

concentrazione di Radon è compresa tra 0 e 185 mBq/l - Al-Masri & Blackburn, 1999) che sotterranee

(sorgenti, falde acquifere in cui la concentrazione Radon stimata è compresa tra 185 e 3703 mBq/l - Al-

Masri & Blackburn, 1999), si puó dedurre che la presenza di Radon nelle acque è causata dai seguenti

fattori (Al-Masri & Blackburn, 1999) (Bonotto et al., 2002)(Schubert et al., 2008):

1. il Radon è praticamente ubiquitario nell’ambiente naturale;

2. decadimento del 226Ra;

3. decadimento del 238U;

4. il rinculo del Radon presente nella matrice delle falde acquifere che è di ca. 0.036 µm a seguito

dell’emissione delle particelle α;

5. diffusione del Radon dalle rocce cristalline verso l’acqua;

6. diffusione del Radon da delle microfratture presenti nelle rocce;

7. turbolenza dell’acqua;

8. temperatura dell’acqua.

Il Radon viene emesso dalla matrice suolo per andare nelle acque sotterranee che si arricchiscono piú

facilmente rispetto (da 10 a 300 kBq/m3 – Cosma et al., 2008), le acque superficiali che hanno un minor

contatto con i minerali che possono emanare il Radon e inoltre, esso tende a volatilizzare verso

l’atmosfera (da 1 a 50 kBq/m3 - Cosma et al., 2008) (Schubert et al., 2008).

20

Alte concentrazioni di Radon nelle acque sotterranee indicano presenza di 238U e 226Ra nel sistema roccia

– acqua (Bonotto et al., 2002). Infatti, la radioattività è in funzione della profondità. A 10 – 30 m di

profondità la concentrazione di Radon è bassa rispetto a quella monitorata in prossimità dei sedimenti

(Al-Masri & Blackburn, 1999) (Cook et al., 2008).

Tuttavia il Radon è solo moderatamente solubile nell’acqua (a 20°C il coefficiente di solubilità è di 0.25),

ció significa che il Radon preferisce distribuirsi in aria piuttosto che in acqua, e per tale motivo che il

Radon evapora facilmente dall’acqua anche mediante una semplice agitazione, ad esempio in

corrispondenza delle sorgenti la maggior parte del Radon si volatilizza velocemente (Ciotoli & Lombardi).

Inoltre, all’abbassare della temperatura dell’acqua, aumenta la solubilità del Radon in acqua.

Figura 5: Curva del coefficiente di solubilità del Radon in acqua (Ostwald)

21

Tabella 3: In acqua

Concentrazione Radon (Quinif, 1990)

La concentrazione Radon in acqua puó influenzare la sua presenza nel suolo e nelle abitazioni. Esso dipende dal coefficiente di emanazione, che è di ca. 10-4: acque superficiali: ~ 2x103 Bq/m3

acque nel sottosuolo: ~ 3x104 Bq/m3 (8x105 nelle aree con granito) acque sotterranee: ~ 3x105 Bq/m3 (in alcune zone anche maggiore di 5x106 Bq/m3)

Concentrazione e attività del 226Ra, 238U, 232Th e 40K

Gli isotopi del 226Ra, 238U, 232Th e 40K influenzano la concentrazione di Radon nell’acqua e il suo tasso di esalazione.

1.6 Meccanismi di migrazione

Il Radon appena si origina dal decadimento del Radio, puó rimanere intrappolato all’interno dei solidi,

oppure puó attraversare i pori circostanti ed essere quindi soggetto al trasporto rispetto al luogo di

origine (Tanner, 1964). All’interno dei minerali il processo principale del rilascio del Radon dalla roccia è

regolato dal meccanismo del “rinculo”: nel decadimento del 226Ra viene emessa una particella alfa e

l’atomo di 222Rn appena formato rincula nella direzione opposta. La posizione dell’atomo di Radio nel

granulo (ovvero la sua distanza dalla superficie) e la direzione di rinculo dell’atomo (verso la superficie

del granulo o verso l’interno) determinano la fuoriuscita o meno del Radon nei pori.

Si comprende cosí, ai fini della effettiva emanazione di Radon da una roccia, l’importanza che assume la

superficie dei granuli, che dipende dalla loro dimensione e forma: maggiore è la superficie esposta

rispetto alla massa della roccia, maggiore è la capacità di emanazione. Il coefficiente di emanazione di

una roccia è definita come la percentuale di atomi di Radon formati che riescono ad uscire dal granulo,

diventando cosí soggetti al trasporto.

Tabella 4: Valori del coefficiente (%) di emanazione del Rn nelle litologie piú comuni

Rocce Suoli

Conglomerati 2-27 Alluvionali 17-50

Gneiss 2-15 Calcarei 18-55

Graniti 3-17 Granitici 37-45

Arenarie 4-12 Sabbiosi 10-20

Il range di rinculo dell’atomo di Radon nel caso dell’aria è dell’ordine di 10-6 cm, mentre nel caso

dell’acqua è 10-8 cm; risulta evidente che, in presenza di acqua, la probabilità che gli atomi si fermino nei

pori è maggiore. Se l’atomo di rinculo attraversa il poro e termina in un granulo adiacente, ha comunque

provocato un danno nella struttura cristallina del granulo di arrivo; la percentuale di atomi che riescono

ad uscire da questo secondo granulo e tornare nel poro è detta frazione di rinculo indiretto del potere di

emanazione (Fleischer et al., 1980).

Il valore del coefficiente di emanazione è dato anche dal processo di diffusione degli atomi di Radon

attraverso il materiale solido, fenomeno evidente nel caso di materiali radioattivi. La radiazione emessa

dal minerale, infatti, forma all’interno dello stesso un mosaico di piccoli canali nei quali puó entrare

dell’acqua; come risultato di ció si ha un aumento della frazione di rinculo diretto.

Va notato che l’emissione di Radon deve provenire da isotopi di Radio disposti in sottili strati sulla

superficie dei grani nel minerale; questo perché gli atomi di Radio localizzati piú internamente nel

22

granulo non possono contribuire all’emanazione, a meno che non intervengono altri fattori esterno

quali corrosone chimica o fratturazione della roccia (Schroeder et al., 1995).

Migrazione per Diffusione

La diffusione è definita come il flusso di una specie chimica da una regione dello spazio a piú alta

concentrazione verso un’altra regione dove la concentrazione di quella determinata specie chimica è

minore. Tale fenomeno interessa tutte le specie gassose e si verifica non solo all’interno della fase

gassosa, ma anche nei liquidi e nei solidi. Le molecole si muovono disordinatamente con un moto

browniano al fine di stabilire una concentrazione uniforme; tuttavia distanze anche brevi saranno

coperte in tempi molto lunghi.

La Legge di Flick, nel caso unidimensionale, quantifica il flusso di una specie gassosa per diffusione

come:

Ф = -Ds δC/δz e δC/δt = δ2 /δz2

In cui Ф rappresenta il flusso della massa che attraversa l’unità di superficie nell’unità di tempo; C [gcm3]

è la concentrazione della specie che si diffonde nel mezzo. Ds [cm2sec-1] è il coefficiente di diffusione del

gas nel suolo.

Il coefficiente di diffusione Ds è un parametro caratteristico di ciascuna specie gassosa: esso varia al

variare della temperatura, della pressione e dello stato fisico in cui migra la sostanza. Nei pori di terreni

umidi Ds è compreso tra 10-1 e 10-2 [cm2sec-1], mentre in terreni saturi assume valori di 10-5 e 10-7.

La diffusione esercita un ruolo primario nel trasferimento del Radon dall’interno dei minerali ospitanti

verso i fluidi contenuti nei pori delle rocce. Atomi rimasti “intrappolati” dopo l’azione di rinculo in

prossimità della superficie della struttura cristallina di un minerale o lungo le superfici di degassamento

in scala microscopica è ancora piú significativo in minerali sottoposti ad alterazione e corrosione

chimica.

Migrazione per Avvezione

Il Radon, una volta emanato dalle rocce e dai minerali, puó entrare a far parte del sistema dei gas

interstiziali delle rocce e dei suoli, oppure venire disciolto nelle acque di falda. In entrambi i casi il gas

comincia un percorso di migrazione il cui tragitto dipende in gran parte dalla sua emivita; se non vi fosse

alimentazione di nuovo Radon dalla sorgente, dopo 15-20 giorni la quantità di Radon residua sarebbe

praticamente trascurabile rispetto a quella iniziale. Il processo principale che determina la migrazione

del Radon verso la superficie è l’avvezione, ossia il suo trasporto esercitato da parte di un altro fluido

(liquido o gassoso).

La migrazione per avvezione puó in alcuni casi determinare migrazioni per distanze molto lunghe. Essa si

verifica quando, tra due diverse regioni dello spazio è presente un gradiente di pressione e/o di

temperatura. Tale gradiente genera delle celle convettive che permettono la risalita di acque calde

contenenti Radon dalle profondità verso la superficie (Mogro-Campero et al., 1977).

Ma se si considerasse esclusivamente questo meccanismo, esso non sarebbe sufficiente a giustificare la

presenza di elevate concentrazioni di Radon in alcuni ambienti geologici, caratterizzati da un basso

gradiente geotermico. In queste regioni “fredde” infatti, il classico trasporto per avvezione agisce

prevalentemente come componente orizzontale nella dislocazione del Radon dal suo luogo di origine. I

23

movimenti verticali infatti sono limitati, come generalmente lo sono le variazioni del livello freatico di un

acquifero. Insieme all’avvezione agisce quindi un’altra forma di trasporto, che presenta una

componente esclusivamente verticale: il trasporto per micro bolle, ossia un flusso di gas allo stato libero

(carrier gas) che agisce sul Radon come vettore di trasporto gassoso (King, 1978).

Negli acquiferi l’acqua è ricca di gas disciolti di origine crostale. Quando le acque di falda sovra sature di

gas risalgono verso la superficie, i gas disciolti incontrano regioni a minor pressione idrostatica e

temperatura, e il liquido tende a degassarsi. Si originano cosí nel mezzo fluido, le particelle gassose

libere che, risalendo, possono espandersi e coalescere dando luogo a vere e proprie bolle di gas. La

velocità con cui queste bolle attraversano le successioni litologiche dipende dalla forza di

galleggiamento, risultante dalla differenza di densità tra le acque di falda e i gas in risalita. L’aumento

delle dimensioni delle bolle determina inoltre un aumento della velocità di migrazione del gas libero.

In presenza di tali elementi geologici si possono, quindi sviluppare percorsi di migrazione fino alle

centinaia di metri, facendo si che anche Radon di origine profonda possa raggiungere la superficie. Una

volta raggiunto il livello freatico, le bolle si dissolvono nei gas del suolo. La miscela gassosa poi si

diffonde o è forzata verso l’interfaccia suolo-atmosfera dal gradiente di pressione causato dalla risalita e

dall’apporto di nuovi carrier gas.

1.7 Anidride carbonica

L'Anidride carbonica (nota anche come biossido di carbonio o diossido di carbonio) è un ossido acido

(anidride) formato da un atomo di carbonio legato a due atomi di ossigeno. È una sostanza

fondamentale nei processi vitali delle piante e degli animali. È ritenuta uno dei principali gas serra

presenti nell'atmosfera terrestre. È indispensabile per la vita e per la fotosintesi delle piante.

A temperatura e pressione ambiente il biossido di carbonio è un gas incolore e inodore.

Allo stato solido è comunemente chiamato "ghiaccio secco", ed ha numerose applicazioni in questa

forma. Sublima ad una temperatura di -78 °C.

La molecola del biossido di carbonio è lineare; ognuno dei due atomi di ossigeno è legato tramite un

legame covalente doppio all'atomo di carbonio (<O=C=O>). L'angolo di legame neutralizza i due

momenti dipolari opposti di ciascun doppio legame C=O, quindi la molecola risulta essere globalmente

apolare.

Il carbonio ha numero di ossidazione +4, si trova quindi al suo massimo stato di ossidazione possibile. Di

conseguenza, il biossido di carbonio non è infiammabile e dal punto di vista chimico è relativamente

inerte.

Respirare un'atmosfera particolarmente ricca di CO2 produce un sapore acidulo in bocca ed un senso di

irritazione nel naso e nella gola; ciò è dovuto al suo reagire con l'acqua per formare acido carbonico.

Non è tossico in sé, ma non è respirabile e quindi può provocare la morte per asfissia.

La densità del biossido di carbonio a temperatura e pressione ambiente è circa una volta e mezzo quella

dell'aria; tende quindi a stratificare sul fondo degli ambienti chiusi e non ventilati. In fase solida, a

temperature superiori a -78 °C e a pressione ambiente, non liquefa, ma sublima. Il biossido di carbonio

solido è noto anche come ghiaccio secco. Il biossido di carbonio può essere però liquefatto

sottoponendolo ad alte pressioni a temperatura inferiore ai 31 °C.

24

Le origini del degassamento dell’Anidride carbonica sono riportati qui di seguito (Mörner & Etiope,

2002):

origini vulcaniche;

mantello della crosta terrestre;

rocce che derivano dal Precambriano e dal Fanerozoico;

dagli idrocarburi;

dai processi di decomposizione della materia organica da parte dei microrganismi.

I flussi di CO2 sono molto importanti perché rientrano nel ciclo del carbonio e da essi dipende anche il

Net Ecosystem Exchange (NEE), che è il tasso con cui l’Anidride carbonica viene assorbita o rilasciata da

un intero ecosistema, viene espresso per periodo di tempo e per unità di superficie: NEE = PPN - Reterotrofi

(Flechard et al., 2007).

In generale possiamo dire che gli scambi di Anidride carbonica tra atmosfera e superficie del suolo

dipendono da due processi:

1) la fotosintesi;

2) la respirazione.

La fotosintesi dipende da processi fotochimici e biochimici, mentre la respirazione (intesa come scambio

di gas tra l’apparato radicale e il suolo) dipende dalla temperatura del suolo, dall’umidità, dalla materia

organica presente, dalla presenza di microorganismi e dalla vegetazione (Saito et al., 2009). La

fotosintesi è un processo fisiologico che dipende dalla luce mentre la respirazione (vegetazione e

microorganismi) dipende dalla temperatura ambientale (Saito et al., 2009).

Qui di seguito riportiamo i diversi fattori ambientali che possono influenzare la presenza e la fuoriuscita

della CO2 dal suolo (Voltattorni & Lombardi), (Duenas et al., 1999), (Fang et al., 1999), (Mielnick & Dugas,

2000), (Jassal et al., 2005), (Flechard et al., 2007), (Michel-le pierres et al., 2010):

1. respirazione da parte dell’apparato radicale delle piante;

2. respirazione da parte dei microrganismi;

3. umidità del suolo;

4. presenza/assenza della materia organica;

5. struttura e porosità del suolo;

6. contenuto d’acqua;

7. temperatura del suolo;

8. rapporto C:N;

9. presenza/assenza permafrost;

10. presenza/assenza del manto nevoso;

11. pH;

12. presenza/assenza di faglie, fratture e attività vulcaniche;

13. cicli diurni e notturni;

14. velocità del vento;

15. pressione atmosferica.

25

1. Respirazione da parte dell’apparato radicale delle piante

La produzione di CO2 nel suolo è principalmente data dalla respirazione delle radici delle piante. Per

alcune specie di piante la respirazione è legata alla biomassa dell’apparato radicale, in altre specie

invece no.(Fang et al., 1999).

2. Respirazione da parte dei microrganismi

Anche la respirazione dei microrganismi eterotrofi durante la decomposizione della materia organica

presente nel suolo contribuisce alla produzione di CO2 nel terreno (Duenas et al., 1999), (Fang et al.,

1999).

3. Umidità del suolo

Alti o bassi livelli di umidità nel suolo influenzano la respirazione da parte dell’apparato radicale e dei

microrganismi di conseguenza la produzione di CO2. Infatti, bassi livelli di umidità causano l’assenza del

contenuto d’acqua nel terreno che va ad inibire l’attività metabolica delle radici e dei microrganismi.

Mentre, con alti livelli di umidità, i pori del suolo si arricchiscono d’acqua, quindi intrappolano l’Anidride

carbonica riducendo la sua emissione verso gli strati piú superficiali (Fang et al., 1999).

Gli effetti dell’umidità nel suolo possono essere diretti o indiretti, quelli diretti e che l’umidità influisce

sul contenuto d’acqua e sull’attività metabolica, mentre quelli indiretti hanno effetto sulla diffusione dei

gas.

4. Presenza /assenza della materia organica

Gli orizzonti A presenti nel suolo solitamente sono quelli piú interessati dalla presenza di materia

organica, quindi sono quelli con una maggior produzione di Anidride carbonica (Elberling et al., 2004).

5. Struttura e porosità del suolo

Le variazioni di Anidride carbonica sono state osservate all’interno dei pori del suolo (sia pori pieni d’aria

che pori pieni d’acqua) (Flechard et al., 2007). Infatti, la concentrazione di Anidride carbonica all’interno

dell’aria presente nei pori varia di 2 ordini di grandezza rispetto l’atmosfera vicina (da 500 ppmv a

50.000 ppmv). La concentrazione di Anidride carbonica aumenta proporzionalmente con la profondità

del suolo che viene investigato (Flechard et al., 2007).

Invece, da un lavoro eseguito da Jassal et al nel 2005, si è riscontrato che i flussi di CO2 diminuisco con la

profondità, infatti a 50 cm sono stati misurati le concentrazioni minori, mentre le concentrazioni

maggiori sono state rilevate nei primi 20 cm.

6. Contenuto d’acqua

La concentrazione di Anidride carbonica tende ad aumentare con l’aumentare del contenuto d’acqua

(Flechard et al., 2007). Quando il suolo è molto bagnato, la concentrazione di CO2 è molto alta nei primi

10 cm di terreno. Dopodiché, in profondità, l’acqua puó influenzare il coefficiente di diffusione

dell’Anidride carbonica che man mano diminuisce quando all’aumentare del contenuto d’acqua

(Flechard et al., 2007).

Il contenuto d’acqua nel terreno dipende anche dalle precipitazioni, infatti quando il suolo è asciutto la

concentrazione di Anidride carbonica è alta, mentre subito dopo delle precipitazioni il flusso di CO2

26

diminuisce di ca. il 40% e del 50% a 10 cm di profondità (Jassal et al., 2005). Infatti nei primi 10 cm dopo

una piovuta, la diffusione della CO2 passa da 2.4 mm2s-1 a 1.2 mm2s-1(Jassal et al., 2005).

7. Temperatura del suolo

La temperatura del suolo ha un’influenza positiva sulla respirazione del terreno, se la temperatura del

suolo aumenta la CO2 degasa dal suolo e dall’acqua formando il processo di evapotraspirazione

(Flechard et al., 2007). La temperatura del suolo nei primi 5 cm di profondità varia a seconda la stagione

(Jassal et al., 2005). La relazione tra la temperatura del suolo e i flussi di CO2 è di ca. il 46% della

variabilità dei flussi. Inoltre, la temperatura del suolo dipende dall’attività dei microorganismi e

dall’apparato radicale delle piante (Mielnick & Dugas, 2000). I flussi di CO2 tendono ad aumentare e

seguono il trend della temperatura del suolo durante il mattino, invece, durante il pomeriggio le

variazioni delle concentrazioni di CO2 diminuiscono e la temperatura del suolo aumenta (Xu & Qi, 2001).

Da altri studi è emerso che la risalita di carbonio dalla vegetazione, la respirazione del suolo e la

dissoluzione del carbonio organico (DOC), differiscono in base alla temperatura del suolo. Infatti, la

respirazione del suolo aumenta all’aumentare della temperatura (Hagedorn et al., 2010).

Invece, negli ecosistemi alpini, la bassa temperatura fa variare di molto i flussi di CO2 (Saito et al., 2009).

8. Rapporto C:N

Secondo Van Cleve (1974) il rapporto carbonio e azoto presente nel suolo è correlato in maniera

negativa con la decomposizione della materia organica, perché tale rapporto non giustifica la presenza

di carbonio nel terreno, mentre, secondo Hobbie (1996), la decomposizione della materia organica è

correlata con la concentrazione di carbonio e azoto presente nel terreno.

9. Presenza/assenza permafrost

La presenza del permafrost impedisce la fuoriuscita dell’Anidride carbonica dal terreno (Elberling et al.,

2004).

10. Presenza/assenza del manto nevoso

Durante la stagione invernale il suolo puó essere congelato e la temperatura del terreno puó essere

sotto zero, quindi le misurazioni del gas non sono possibili (Flechard et al., 2007). Il flusso di CO2 è

maggiore durante l’estate (7.1 µmol m-2s-1) e diminuisce in inverno (0.5 µmol m-2s-1) (Jassal et al., 2005).

11. pH

È stato osservato che, quando i valori di pH sono bassi le concentrazioni di Anidride carbonica sono alti

(Vodnik et al., 2006). I valori di pH sono negativamente correlati con i flussi di CO2 (Xu & Qi, 2001).

12. Presenza/assenza di faglie, fratture e attività vulcaniche

In generale ci sono elevate concentrazioni di Anidride carbonica negli strati superficiali del suolo, in

prossimità di faglie e/o fratture, com’è stato constato da Beaubien et al. nel 2003 nelle montagne

dell’Appennino.

Inoltre, l’Anidride carbonica è tra i gas piú abbondanti che viene emesso durante un’eruzione vulcanica

(Gerlach, 1991).

27

13. Cicli diurni e notturni

L’Anidride carbonica segue dei cicli diurni e notturni che sono in parte legati all’attività dei

microorganismi e della vegetazione (Michel-le pierres et al., 2010). Di solito la concentrazione di

Anidride carbonica ha livelli minimi durante la mattina e concentrazioni massime durante il pomeriggio,

infatti, riflette il cambiamento della temperatura del suolo (Flechard et al., 2007).

Tra le misure diurne e quelle notturne, la concentrazione di CO2 varia di almeno 600 ppmv (Flechard et

al., 2007). Quando il terreno è asciutto, la concentrazione di CO2 nel suolo è molto alta durante il

mattino e bassa durante il tardo pomeriggio, ed è inversamente correlato con la temperatura del suolo

(Flechard et al., 2007).

Mielnick e Dugas nel 2000 hanno osservato che durante le 24 h di misura del flusso di CO2, i flussi

misurati al tramonto e all’alba sono abbastanza simili, mentre durante le 24 h è stata calcolata una

media di 59 µg CO2-C m-2s-1. Mentre, a mezzogiorno i flussi si discostano dalla media misurata in 12 h di

ca. del 20%.

Al mattino presto i flussi di Anidride carbonica tendono ad aumentare di ben 2 volte rispetto a quelli

misurati durante il pomeriggio (Vodnik et al., 2009).

Invece, i flussi di CO2 misurati da Xu e Qi nel 2001, hanno mostrato delle concentrazioni minime durante

il mattino e massimo durante il pomeriggio. La media diurna è di ca. il 20% dei valori.

Invece, da Perrier & Richon (2010), non sono stati osservati dei cambiamenti di concentrazione di

Anidride carbonica tra il giorno e la sera.

14. Velocità del vento

La velocità del vento induce i moti convettivi verticali della CO2 che è spinta verso la superficie per

permettere la sua diffusione nell’atmosfera (Flechard et al., 2007). Infatti, anche la direzione del vento

puó influenzare i flussi di Anidride carbonica diretti verso la superficie del suolo (Takle et al., 2004).

15. Pressione atmosferica

La pressione atmosferica incide sull’emissione di Anidride carbonica dal suolo, infatti, se l’andamento

della pressione atmosferica è in aumento, aumentano anche i flussi di Anidride carbonica verso la

superficie (Davidson et al, 2002). Le fluttuazioni della pressione atmosferica causano i movimenti dei gas

presenti nel suolo.

1.8 Radon e Anidride carbonica nel suolo

L’Anidride carbonica è un gas sotterraneo molto reattivo che è considerato carrier di molti altri gas

presenti nel sottosuolo, come ad esempio di alcuni gas nobili, tra cui il Radon (Etiope & Martinelli,

2002).

Inoltre, la CO2 e il Radon sono gas indicatori della presenza di deformazioni in prossimità di faglie e/o

fratture e di variazione di permeabilità del suolo (Michel – le pierres et al., 2010).

La presenza del Radon e dell’Anidride carbonica non dipende solamente da processi di produzione ma

anche da parametri fisici, come ad esempio (Michel – le pierres et al., 2010):

28

variazioni dovute alle precipitazioni (parte del Radon si puó dissolvere in acqua, oppure l’acqua

funge da barriera);

variazioni della pressione atmosferica ;

variazioni della velocità e direzione del vento;

variazioni legate ai cicli giorno/notte e all’attività dei microorganismi e della vegetazione (per

quanto riguarda la CO2);

variazioni delle caratteristiche geologiche del sito.

Solitamente la concentrazione di CO2 ha dei valori piú bassi rispetto a quelle di Radon che aumentano

piú velocemente (Perrier & Richon, 2010).

Peró non sempre sono state trovate delle correlazioni tra l’Anidride carbonica e il Radon, infatti, in

alcune località valori anomali di CO2 non corrispondevano con dei valori anomali di Radon; forse perché

l’Anidride carbonica è si un carrier ma riesce a trasportare una piccola concentrazione di Radon dagli

strati piú profondi del suolo (Varley, 2003).

Invece, da Batiot-Guilhe et al. (2007), è stato riscontrato che il Radon e l’Anidride carbonica hanno

rilevato le medesime variazioni stagionali, infatti, durante l’inverno sono state misurate delle basse

concentrazioni per entrambi i gas (< 0.1% per la CO2 e < 250 Bq/m3 per il Rn), mentre, in primavera ed

estate, i valori dei due gas aumentano poco alla volta, con i valori massimi durante il periodo piú caldo e

asciutto (6% - CO2 e 20.000 Bq/m3 – Rn). Quando incomincia l’autunno, le concentrazioni di Radon e

Anidride carbonica diminuiscono nuovamente.

29

2. Area di studio

2.1 Il Passo del Foscagno

I nostri studi su gas radioattivi e sull’Anidride carbonica sono stati effettuati nell’area del Passo del

Foscagno che è situata in Alta Valtellina (Alpi Lombarde) a ca. 15 km a Ovest dalla città di Bormio, in una

valle orientata in direzione WNW-ESE tra i 2000 e i 2300 m di altitudine. Tale area include il bacino del

fiume Inn a NW e il bacino del fiume Adda a SE. I due bacini sono separati dal Monte Foscagno e dal

Monte Forcellina che sono connessi col Passo del Foscagno. La Valle del Foscagno è localizzata nella

parte meridionale del Passo del Foscagno tra il M. Corno (altezza 2986 mslm), il M. Forcellina (altezza

3090 mslm) e il M. Sattaron (altezza 2735 mslm).

La Valle del Foscagno è una valle glaciale occupata

Figura 6: A) Inquadramento geografico dell’idrografia e dei transetti eseguiti, dei siti di studio e della Faglia del Foscagno e della faglia del Foscagno. B) Localizzazione geografica del Passo del Foscagno in Alta Valtellina - Alpi Lombarde (Tibaldi, 1998)

A

B

30

La Valle del Foscagno è una valle glaciale occupata da due circhi glaciali: il circo Forcellina esposto a NE e

il Circo Sattaron esposto a N.

La Valle del Foscagno è caratterizzata dalla formazione Campo – Languard (Austroalpino) che è

composta da due complessi metamorfici:

il primo: “complesso Paragneiss con Andalusite” costituito da rocce con un grado di metamorfismo

medio - alto del tipo paragneiss e orto gneiss;

il secondo: “complesso micascisti – paragneiss” con grado di metamorfismo medio – basso.

Le rocce che appartengono al primo complesso sono situate a 2600 – 2700 m di altezza mentre quelle

che appartengono al secondo complesso sono piú basse (Guglielmin et al., 1997).

La cima del Monte Forcellina è costituita da granito (Guglielmin & Notarpietro, 1992). Gli affioramenti

delle rocce sono rappresentati da rocce montonate paralleli all’asse della valle orientata in direzione

WNW-ESE.

Climaticamente, la Valle del Foscagno è caratterizzata da una temperatura dell’aria annua compresa tra

1.5 °C a 2400 mslm e -1°C a 2800 mslm e un totale di precipitazioni di circa 850 mm (Guglielmin et al.,

2010). L’ innevamento di almeno 8 mesi (da settembre – ottobre a maggio - giugno) che negli ultimi

anni si è ridotto sempre piú, spesso ad una copertura continua di soli 5 – 6 mesi (al disopra dei 2400 m)

da dicembre a inizio maggio (Guglielmin et al., 2007).

Nella valle sono presenti delle morene laterali allungate parallelamente all’asse della valle, till subglaciali

e altri depositi glaciali attribuibili al post-LGM (Ultimo Massimo Glaciale) che sono stati datati mediante

la tecnica del radiocarbonio 14 (Calderoni et al., 1993).

L’evoluzione glaciale durante la LIA (Piccola Era Glaciale) è stata pressoché simile per la Valle Foscagno.

L’area esposta a Nord ad una altezza compresa tra i 2700 – 3090 m e 2600 – 3133 m, ove sono situate

delle morene attribuibili a tre differenti eventi glaciali avvenuti durante la LGP. Inoltre, nel Passo del

Foscagno ci sono depositi glaciali e fluvioglaciali piú antichi rispetto la LIA.

Nella Valle Foscagno l’evento glaciale piú antico (Foscagno Fase 1) ha portato alla formazione di morene

frontali all’altezza di 1990 mslm, mentre nella Foscagno Fase 2, le morene frontali formatesi sono

localizzate a ca. 2200 m di altezza. Invece, il circo della Forcellina presenta delle creste ben conservate

della morena laterale e della morena frontale, che permettono una ricostruzione dettagliata

dell'evoluzione glaciale durante l’Ultima Era Glaciale e durante l’Olocene. La documentazione storica

(CNR, 1961) indica la presenza di un piccolo ghiacciaio nella parte settentrionale del circo della Forcellina

(0.07 Km2 a 2650 – 2800 mslm). Le morene derivanti dall’Olocene sono presenti solo sopra i 2730 mslm

e la parte meridionale principale del circo glaciale (circo della Forcellina), è quasi del tutto informe e

coperta da caduta massi e depositi di debris flow. In questa area c'è solo una piccola cresta morenica a

2800 mslm. Nella parte settentrionale principale del circo, tra 2630 e 2750 mslm, ci sono alcune aree

con till d’ablazione. Invece, nel circo contiguo del Monte Sattaron, i depositi glaciali dell'Olocene sono

più diffusi, e mostrano una serie di piccole creste fino alla quota di 2570 mslm. Processi periglaciali si

verificano nella parte principale del circo sopra 2370 mslm, essendo questo interessato dalla presenza di

due rock glaciers attivi e due quiescenti, e uno dall’attività incerta (Guglielmin et al., 2001).

Nello specifico, i cicli di misura Radon e CO2 e i profili pedologici, sono stati eseguiti nel sito “Morena” e

nel sito “Valletta”. Il sito “morena” è un cordone morenico caratterizzato da depositi glaciali di till

31

d’ablazione che risalgono al Pleistocene. Mentre, il sito “Valletta” è anch’esso caratterizzato da depositi

glaciali del Pleistocene, ma piú antichi e con spessore minore rispetto a quelli del sito la “Morena”.

Nella Valle Foscagno sono presenti diversi rock glacier, il piú grande è il rock glacier del Foscagno situato

nella parte piú alta della valle, che viene descritto in dettaglio nel paragrafo 2.2 Il rock glacier del

Foscagno.

32

2.1.1 Caratteristiche della faglia del Foscagno e topografia

La Valle del Foscagno, secondo Tibaldi (1998), è caratterizzata dalla presenza di una faglia che è

orientata in direzione NW-SE nel basso versante orientale del Monte Corno. Altri autori (Guglielmin,

1997), individuano tali lineamenti riferibili a una Deformazione Gravitativa Profonda di Versante (DGPV).

In piano sono osservabili delle tracce rettilinee del segmento NW lunghe 1.3 km, ció suggerisce un locale

abbassamento della linea verticale del piano della faglia.

La parte piú occidentale di questo segmento della faglia è riconoscibile da una serie di piccole,

tondeggianti e allineate scarpate con uno spostamento verticale che va da qualche decimetro fino a 1.5

m.

Queste scarpate intaccano le morene e i depositi di detriti di versante, che sono zone in cui l’erosione è

molto alta e ció spiegherebbe la rotondità dell’orlo delle scarpate.

Figura 7: Mappa delle rotture superficiali dell'Olocene rilevate lungo la Faglia del Passo del Foscagno. Questa faglia è di probabile origine tettonica, dovuta ai movimenti che risalgono all’Olocene principalmente legati alle Deformazioni Gravitative Profonde di Versante. (Tibaldi, 1998).

33

La parte centrale del segmento della faglia NW, è interessata da depositi periglaciali, non consolidati e

da depositi glaciali. I depositi non consolidati rappresentano i livelli stratigrafici piú alti; questi depositi

non hanno suolo e sono ricoperti localmente da prateria (Tibaldi, 1998).

A SE la scarpata formata dalla faglia, crea un dislocamento verticale di un metro e gradualmente

aumenta nella parte centrale dove il segmento interseca un crinale allungato in direzione EW che si

estende per 50 m. In questo punto il dislocamento della faglia raggiunge i massimi valori (3 m) (Tibaldi,

1998).

Lungo il segmento SE della faglia, la traccia è sinuosa in piano e la scarpata localmente intacca le rocce.

Le strie hanno un’immersione NW, indicano dei movimenti laterali destri. Proseguendo in direzione SE,

la faglia intacca i depositi di morena con un dislocamento di un metro nella parte laterale destra e con

componenti verticali alti 0.5 m. La topografia è irregolare caratterizzata da un’altezza inferiore a 10 m e

da un pendio che si estende da 2410 a 2365 mslm (Tibaldi, 1998).

La faglia percorre la superficie per circa 9 km ed è di probabile origine tettonica oppure è causata da

delle Deformazioni Gravitative Profonde di Versante (Tibaldi et al., 1997b).

Nei punti in cui vi è un aumento dei movimenti, il dislocamento va a influenzare l’età dei depositi

superficiali e la loro morfologia. Il dislocamento è minimo dove la faglia interseca i depositi piú recenti e

aumenta con l’età dei depositi. Tutto ció puó spiegare perché il dislocamento è massimo dove la faglia

del Passo del Foscagno interseca le rocce modellate durante la fase dell’Ultimo Massimo Glaciale e

presenta valori vicino allo zero in corrispondenza di depositi molto antichi (Tibaldi, 1998).

2.2 Il rock glacier del Foscagno

Nella parte alta della Valle Foscagno è presente il rock glacier del Foscagno localizzato a un’altitudine

compresa tra 2450 e 2730 m. In generale, questo rock glacier è molto complesso costituito da dei limiti

non ben definiti nella parte piú elevata, da vari lobi composti da morfologie e tessiture caratteristiche.

Nel versante della parte sinistra a 2510 m, è possibile osservare un piccolo lobo laterale, costituito da

tessitura fine, con crinali e depressioni, occupate da materiale appartenete al debris flow o derivate da

acque superficiali. Nella parte centrale del rock glacier, ci sono tre lobi che mostrano un sottile rilievo

con dei rilievi concentrici nel settore sinistro ma, nel settore destro non è possibile riconoscere strutture

superficiali. Nella parte frontale del rock glacier ci sono 2 lobi parzialmente sovrapposti.

Piú in dettaglio, nella parte apicale del rock glacier del Foscagno a 2200, 2310, 2340 e 2360 mslm

vengono registrate una serie di piccole morene depositate tra le due dorsali moreniche subparallele che

scendono da 2300 e 2530 mslm. Le dorsali moreniche, allungate da 2759 a 2497 mslm sulle pendici

meridionali del Monte Corno, probabilmente suggeriscono che piccoli ghiacciai sarebbero stati attivi alla

fine dell’Ultima Era Glaciale.

La parte più complessa del rock glacier è costituita da diversi lobi di morfologie superficiali e strutture

differenti, che si estendono attraverso le principali parti del circo a 2730-2450 mslm. Il piccolo lobo

sinistro a 2510 mslm mostra molte creste concentriche e depressioni a forma di imbuto. Alcuni lobi dei

cordoni trasversali sono evidenti nella testata del rock glacier, inoltre, la parte destra mostra delle creste

concentriche e un profilo ripido (Guglielmin et al., 2001).

2.2.1 Datazione di paleosuoli del rock glacier del Foscagno

Sono state eseguite delle datazioni tramite C14 nell'orizzonte superiore di due suoli sepolti, uno formato

su un cordone morenico a 2360 mslm e sepolto dal fronte inattivo del rock glacier e l'altro formatosi in

34

un cordone morenico durante l’Ultima Era Glaciale alla base del lobo esterno del rock glacier. Le

datazioni sono rispettivamente 2200±60 e 2700±70 BP (Calderoni, 1998). Tali età corrispondono a un

range di età compreso tra 375 – 165 BC e 395 – 60 BC per la parte attiva e 905 – 805 BC e 1000 – 790 BC

con una probabilità rispettivamente del 68% e del 95%. Queste età implicano che il paleosuolo ha un’età

di 2200 BP (oppure 395 – 60 BC), benché le caratteristiche cristallografiche del ghiaccio indicano una

probabile origine nella parte piú alta del circo, quindi non si puó escludere che sia piú vecchio

(Guglielmin, 2004).

Inoltre, sono stati raccolti dei campioni di torba a 120 e 150 - 160 cm di profondità, in una morena

caratterizzata da torba e palude vicino alla Casa del Foscagno (2100 msml), e sono stati datati

rispettivamente 2700±70 e 3400±65 BP. Mentre, dei campioni di torba raccolti in un deposito di limo a

2370 mslm in una piccola depressione del cordone morenico del rock glacier che è stato campionato a

33 – 37, 53 – 55, 65 – 68 e 70 – 75 cm; sono stati datati e come risultati hanno dato rispettivamente:

2920±70, 4420±70, 5300±80 e 6190±80 BP (Calderoni, 1998). Inoltre, sono stati datati dei campioni di

ghiaccio e le analisi con il radiocarbonio hanno dato il seguente risultato: 1020±20 BP, che corrisponde a

AD 765 e 1260 (Stenni et al., 2007).

2.2.2 La vegetazione del rock glacier

La vegetazione presente sopra al rock glacier è caratterizzata da associazioni diverse e con differente

percentuale di copertura.

La parte attiva del rock glacier del Foscagno a ca. 2450 mslm è interessata dalla presenza di associazioni

pioniere con un alta discontinuità di copertura (Guglielmin et al. 2001). In particolare nella parte bassa

del rock glacier sono presenti l’Oxyrietum digynae, Luzuletum spadiceae e Polytrichetum sexangularis. La

parte centrale del rock glacier tra i 2550 e 2600 mslm, è occupata da Polytrichetum sexangularis,

Salicetum herbaceae e Oxyrietum digynae, con Luzuletum spadiceae sulla parte sinistra. Invece, la parte

destra sopra ai depositi del debris flow è caratterizzata dalla presenza di Oxyrietum digynae con

Androsacetum alpinae.

Nella parte est del rock glacier a una altezza compresa tra 2600 e 2700 mslm, è possibile osservare le

composizione differente della vegetazione di copertura caratterizzata da Oxyrietum digynae e

Polytrichetum sexangularis, a ca. 2700 m Oxyrietum digynae è sostituito da Androsacetum alpinae con

bassa percentuale di copertura (Guglielmin et al. 2001).

2.2.3 Il permafrost del rock glacier del Foscagno

Dai sondaggi geoelettrici si è potuto osservare che la distribuzione del permafrost nella Valle del

Foscagno è quasi tutto concentrato nel suo rock glacier (Guglielmin e Tellini, 1994; Guglielmin, 1997a e

Hauck et al., 2001). Peró la presenza del permafrost è irregolare al suo interno (Guglielmin et al., 1994).

Infatti, la struttura interna del rock glacier è stata investigata tramite un foro profondo 24 m e uno

profondo 18 m il 24 giugno del 1998 alla quota di 2510 mslm, nella parte frontale del lobo destro del

rock glacier. La posizione del foro è stata scelta sulla base delle precedenti indagini geofisiche Guglielmin

et al. (1994) e Guglielmin (1997b). Sono stati eseguiti dieci sondaggi elettrico verticale (VES), nel rock

glacier, che hanno mostrato valori di resistività bassi (ca. 20 – 25 kΩm) nella parte alta, mentre nel lobo

destro della zona frontale valori di resistività piú alti (compreso tra 65 kΩm e 1400 kΩm). (Guglielmin,

2001)

35

Lo spessore dello strato attivo varia tra 1,2 - 1,5 m nella parte nord del versante e quasi 10 m nella parte

sud est del pendio di fronte. I valori più elevati di resistività sono stati trovati dove lo strato attivo era di

circa 2 m di spessore (compreso tra 500 e 1000 kΩm).

L’interpretazione della stratigrafia del foro serve per ricostruire l’evoluzione dell’Olocene di questa area.

Si basa sulle caratteristiche della litologia e della stratigrafia del deposito e delle relazioni

criostratigrafiche: (Guglielmin, 2001)

Strato superficiale (0.75 m) deposito di caduta massi;

Detrito glaciale recente (0.75 – 2.5 m di profondità) che corrisponde allo strato attivo;

Ghiacciaio massivo sedimentario (2.5 – 7.65 m di profondità) derivante dalla Piccola età glaciale

(LIA) che è probabilmente un residuo del sovrastante till. Età del ghiaccio di 1020±20 BP (Stenni

et al., 2007);

Sedimenti congelati e scongelati (7.65 – 17.5 m di profondità) che hanno caratteristiche

strutturali che possono essere interpretate come depositi di debris flow;

Vecchie unità di till.

Per quanto riguarda l’evoluzione del rock glacier del Foscagno, l’assenza di strati scongelati

immediatamente sotto al ghiacciaio, fa pensare che il rock glacier era attivo fino agli ultimi 2200 BP

(Calderoni et al., 1998), e l’assenza di una fase fredda e secca prima del 3000 BP, suggeriscono una

tappa importante nella formazione del permafrost tra 2300 e 2700 un BP.

Schema dell’evoluzione dell’Olocene della Valle del Foscagno (Guglielmin, 2001):

Ca. 9000 BP: fronte del ghiacciaio Forcellina – Foscagno raggiunge i 2380 mslm;

9000 – 5000 BP: il ghiacciaio si è completamente ritirato formando dei depositi di debris flow;

3300 – 3000 BP: il ghiacciaio Forcellina – Foscagno avanza fino i 2500 mslm;

2700 BP fino a AD 1932: il ghiacciaio Forcellina – Foscagno si ritira completamente formando il

permafrost e il rock glacier del Foscagno. Durante la LIA si sono riformati due piccoli ghiacciai

uno a est del monte Forcellina e uno a nord del Monte Foscagno.

Nel 2007 sono stati eseguiti altri sondaggi geoelettrici nel rock glacier da Guglielmin. Le prime misure

sono state eseguite nella parte frontale del rock glacier attivo trasversalmente alla direzione di

movimento e le seconde parallele alla direzione di movimento su un lobo della parte SE del rock glacier

attivo.

Gli strati superficiali mostrano dei valori di bassa resistività (<40 kΩm), e in generale sono molto sottili (1

– 2.5 m), eccezione per la parte centrale e laterale dove la profondità è di 5 m.

Gli strati superficiali della parte centrale – NW sono stati misurati dei valori di alta resistività (>1 MΩm) e

hanno una profondità di 20 m. In 2 strati sottili (5 – 10m di spessore) sono stati misurati alti valori di

resistività 90 – 100 kΩm (Ribolini et al., 2010).

Nella parte piú bassa a NE sono stati rilevati dei valori di alta resistività (1 - 8 MΩm) negli strati profondi

10 – 13 m. La resistività di questi strati progressivamente diminuisce man mano che aumenta la

pendenza, finchè non si frammenta in due piccole lenti (>900 kΩm) presente in sedimenti più conduttivi

(ca. 100 kΩm). A 2648 mslm la resistività cambia drasticamente, assumendo valori costanti su 10 kΩm in

strati superficiali spessi 2 – 4 m (Ribolini et al., 2010).

36

Gli strati superficiali in cui è stata misurata una bassa resistività (<40 kΩm), puó essere interpretata

come uno strato attivo del rock glacier. Gli alti valori di resistività possono essere riferiti a una matrice

“open work” del deposito e alla taglia dei grani (1 m di diametro dei blocchi). I valori > 1 MΩm, inoltre,

possono essere associati a del ghiaccio.

I valori di resistività di ca. 100 kΩm, indicano la presenza di sedimenti congelati ad una altezza media.

Mentre, i valori di resistività molto bassi (10 kΩm) misurati negli strati superficiali indicano rocce

metamorfiche presente qualche metro sotto lo strato scongelato (Ribolini et al., 2010).

37

2.3 La vegetazione

La vegetazione presente nella Valle Foscagno si divide negli orizzonti subalpino (2200-2400 m), alpino

(2400-2800 m) e nivale (>2800 m) (Cannone, 2007).

Orizzonte subalpino

Nell’orizzonte subalpino la vegetazione prevalente è costituita dalla brughiera alpina (Vaccinium –

Rhododendretum ferruginei) e la brughiera alpina ad arbusti nani (Loiseleurieto - Cetrarietum), entrambe

caratterizzate dalla prevalenza di Ericaceae (Cannone, 2007).

In particolare, la brughiera alpina è principalmente costituita dall’associazione Vaccinium –

Rhododendretum ferruginei. Tra le specie caratteristiche, oltre a Rhododendron ferrugineum, Empetrum

hermaphroditum, Vaccinium myrtillus e Vaccinium uliginosum. Nelle aree caratterizzate da una minore

durata della copertura nevosa il Vaccinium – Rhododendretum ferruginei è sostituito dal suo vicariante

ecologico, il Junipero – Arctostaphyletum, associazione di brughiera alpina caratterizzata dalla

dominanza di Juniperus communis ssp. nana e Rhododendron ferrugineum e prevalentemente distribuita

su superfici piú inclinate ed esposte a Sud.

Nelle aree caratterizzate da spessori esigui e durata limitata della copertura nivale la brughiera alpina è

sostituita dalla brughiera alpina nana del Loiseleurieto – Cetrarietum. Loiseleuria procumbens è la specie

caratterizzante e dominate di questa associazione, caratterizzata da elevate coperture di macrolicheni,

tra i quali spiccano i generi Cetraria e Cladonia (Cannone, 2007). Tra le specie caratteristiche d’ordine

superiore vi sono Vaccinium uliginosum, Vaccinium myrtillus, Rhododendron ferrugineum, Empetrum

hermaphroditum e Luzula lutea.

Nelle aree maggiormente soggette all’azione del vento compare la variante Loiseleurieto – Cetrarietum

curvuletoso, caratterizzata da una piú elevata copertura nivale.

In aree dove invece la copertura nivale tende ad aumentare si osservano mosaici e associazioni di

transizione tra il Loiseleurieto – Cetrarietum ed il Rhododendron ferrugineum (Cannone, 2007).

Orizzonte alpino e nivale

Nell’orizzonte alpino si osservano diverse serie di vegetazione, caratteristiche di differenti tipi di habitat,

in particolare:

1) vegetazione delle pietraie e dei macereti;

2) vegetazione delle vallette nivali;

3) vegetazione delle praterie alpine;

4) vegetazione palustre.

38

1) Vegetazione delle pietraie e delle morene

La vegetazione delle pietraie e delle morene comprende tre principali associazioni vegetali caratterizzate

da un diverso grado di evoluzione nell’ambito della serie dinamica della successione e da differenti

caratteristiche sinecologiche.

1 a. Androsacetum alpinae

Questa associazione rappresenta la fase iniziale di sviluppo della vegetazione e la variante tipica delle

quote piú alte (> 2600 m). nelle aree di studio è localizzata a quote superiori a 2600 m.

1 b. Oxyrietum digynae

L’ Oxyrietum digynae caratterizza stadi di maggiore maturazione ed evoluzione nell’ambito della

successione ed è presente con diverse varianti. È l’associazione dominante di questo ambiente e

presenta una copertura sempre discontinua e per buona parte inferiore al 25%. Le specie caratteristiche

sono Oxyria digyna, Geum reptans, Cerastium uniflorum e Cerastium pedunculatum accompagnate da

specie caratteristiche di ordini superiori quali Ranunculus glacialis, Poa laxa, Leucanthemopsis alpina,

Sedum alpestre, Veronica alpina e Senecio incanus ssp carniolicus (Cannone, 2007).

1 c. Luzuletum spadiceae

Il Luzuletum spadiceae si sviluppa in aree dove la pendenza aumenta. Questa associazione presenta un

termine dinamico piú evoluto rispetto all’ Oxyrietum digynae; inoltre, essendo caratterizzato da una

maggiore permanenza della copertura nivale è considerato una fase di transizione tra la vegetazione

delle pietraie e quella delle vallette nivali. Specie caratteristica è Luzula alpino-pilosa.

2) Vegetazione delle vallette nivali

L’associazione principale delle vallette nivali è il Salicetum herbacee, caratterizzata da elevati spessori

della copertura nivale e da una permanenza della neve di almeno 8 mesi all’anno. Specie caratteristiche

sono Salix herbacea, Gnaphalium supinum. Questa associazione è presente tra 2200 e 2800 m, sia con

copertura continua che discontinua.

3) Vegetazione delle praterie alpine

La vegetazione climatica dell’orizzonte alpino è la prateria alpina del Caricetum curvulae, caratterizzata

da Carex curvula con Senecio incanus var. carniolicus, Sedum alpestre, Leontodon helveticus, Ligusticum

mutellina e Agrostis rupestris dalla dominanza di Graminaceae e Cyperaceae, e derivanti dall’evoluzione

delle associazioni pioniere (ad es. Oxyrietum digynae, Luzuletum spadiceae). Dove la neve permane piú a

lungo o il suolo presenta maggiore umidità si osserva la variante igrofila, Hygro – Curvuletum o

Caricetum curvulae hygrocurvuletosum, che rappresenta una transizione fra il Curvuletum e il Salicetum

herbaceae ed è caratterizzata dalla presenza di Salix herbacea, Luzula spicata e Polygonum viviparum

(Cannone, 2007).

Nelle aree in passato soggette al pascolamento si osserva la presenza sai del Nardetum alpigenum,

associazione tipica dei pascoli alpini, che le sue forme di transizione verso il Curvuletum (Curvuletum –

Nardetum).

39

4) Vegetazione palustre

Due sono le principali associazioni vegetazionali della vegetazione palustre:

a) l’Eriophoretum scheuchzeri (e la sua variante ad Eriophorum angustifolium) presente in aree piane,

con scarso drenaggio e ristagno delle acque in zone di controtendenza e/o lungo torrenti e sulle sponde

di piccoli laghi;

b) il Caricetum fuscae, distribuito nelle aree dove si afferma il processo di affiancamento delle acque.

Oltre all’Eriophoretum scheuchzeri vi è anche la sua variante a Eriophorum angustifolium, entrambi

comprendono come specie caratteristiche ad elevata frequenza Carex fusca, Juncus triglumis, Juncus

filiformis, Saxifraga rizoide, Saxifraga stellaris, Tofieldia calyculata. Oltre che come evoluzione della

vegetazione a Eriophoretum scheuchzeri in caso di diminuzione della quantità d’acqua di ristagno o di

flusso, con conseguente interramento della stazione per deposizione di materiale detritico, il Caricetum

fuscae puó anche generarsi per regressione della vegetazione di pascolo (Nardetum alpigenum,

Festucetum halleri), per aumento della quantità d’acqua di ristagno o di flusso. Oltre a Carex fusca,

specie caratteristiche con coperture importanti sono Deschampsia caespitosa e Juncus jacquini.

2.3.1 Vegetazione e dinamica geomorfologica

Nell’area della Valle del Foscagno si è cercato di usare la vegetazione per caratterizzare la dinamica

morfologica di alcuni corpi geomorfologici quali i debris flow che sono numerosi in questa valle.

In prossimità della’argine paravalanghe sono presenti tre debris flow principali antecedenti al 1987. Il

tipo di vegetazione presente e le sue modalità di distribuzione hanno permesso di confermare che fino

all’estate del 2006 tali corpi non sono stati soggetti ad ulteriori fenomeni di riattivazione e che il

processo di colonizzazione vegetale avvenuto rapidamente con la ricostituzione di comunità

prevalentemente erbacee e la prevalenza di diversi tipi di associazione in funzione delle caratteristiche

edafiche e micro ambientali. In particolare, all’interno dei solchi prevale la vegetazione chionofila ed

igrofila del Luzuletum spadiceae, mentre sugli argini si osserva la tendenza alla ricostituzione della

brughiera alpina del Rhodoreto – Vaccinietum, mentre nella parti finali dei debris flow si sta costituendo

una boscaglia ad Alnus viridis (una specie adattata alla presenza di valanghe ricorrenti e capace di

tollerare sia l’impatto della valanga che la presenza prolungata della coltre nevosa accumulata)

(Cannone, 2007).

I cicli di misura dell’attività radioattiva alfa e dell’Anidride carbonica sono stati eseguiti nel terreno

ricoperti da prateria alpina costituita principalmente da Carex curvula e Nardetum, Loiseleuria

procumbens e Rhododendron ferrugineum. Nel sito “Valletta” si è scelto un plot per tipo di vegetazione,

mentre, per il sito “Morena”, tre plot per tipo di vegetazione. Per il suolo nudo un plot in entrambi i siti.

Nelle pagine successive sono riportate le schede botaniche di ciascuna specie alpina.

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2.4 Schede della vegetazione studiata

2.4.1 Loiseleuria procumbens

Ordine: Ericales

Famiglia: Ericaceae

Genere: Loiseleuria

Specie: Loiseleuria procumbens

Nome scientifico: Loiseleuria procumbens

Nomi popolari: azalea delle Alpi, bosso alpino, azalea nana

Origine: America del nord: dopo l’ultima glaciazione, questa piccola pianta, attraverso la Groelandia e

l’Islanda e giunta in Europa

Fiori: riuniti in ciuffi all’apice dei fusti; hanno la forma di una campanula aperta in cima, in cinque lobi;

sono rosa e appaiono in estate

Caratteristiche: arboscelli prostrati, alti sino a venti centimetri, con foglie piccolissime, oblunghe lucide,

con la pagine inferiore coperta da peluria biancastra

Etimologia: il nome ricorda il medico botanico francese J.C.A. Loiseleur Deslongchamps (1774 – 1849)

(Magrini G., 1996)

La Loiseleuria è un arboscello prostrato alto da 5 a 20 centimetri, dai rametti contorti e abbastanza

flessibili che finiscono per intrecciarsi fittamente, sino a formare dei tappeti a spalliera molto bassi e

aderenti al terreno, con una fitta volta fogliare che li ricopre consentono una quasi completa protezione

dall’esterno e forniscono alla pianta un ecoclima sensibilmente piú favorevole di quello che si puó

trovare a pochi decimetri di distanza dal terreno. Infatti, la temperatura che si puó misurare all’interno

della vegetazione puó raggiungere i 15 e i 20°C, mentre all’esterno le temperature sono assai piú rigide.

Il terreno piú adatto allo sviluppo del Loiseleurietum è quello decalcificato e siliceo.

L’altitudine prediletta della Loiseleuria è quella compresa fra 1500 e 2400 metri, con un limite estremo

che puó toccare i 3000 metri.

La Loiseleuria crea una simbiosi con il lichene islandico Cetraria islandica. Infatti, i licheni svolgono un

ruolo importante per il bilancio idrico dell’azalea nana: la pioggia e l’acqua stagnante o di fusione della

neve viene assorbita dai licheni e diffusa all’interno della vegetazione. Inoltre, i licheni e i rami

dell’azalea nana formano una struttura ben salda e stabile.

L’agente atmosferico che agisce direttamente ed indirettamente sul Loiseleurietum è il vento.

Il vento comporta soprattutto una carenza di acqua:

durante il periodo vegetativo le riserve idriche del terreno e dello spesso strato di licheni che assorbono

l’acqua piovana come una spugna e che contribuiscono a creare una maggiore umidità atmosferica

all’interno della vegetazione, sono sufficienti ad equilibrare la perdita di acqua dovuta alla traspirazione.

41

Durante l’inverno l’assunzione dell’acqua dal terreno congelato è impossibile, quindi gli stomi restano

costantemente chiusi e si ha solo una perdita d’acqua esigua attraverso la cuticola.

Nonostante la forte tensione di evaporazione in condizioni di insolazione le perdite idriche sono

relativamente basse, inoltre l’azalea nana, grazie al suo sistema radicale e attraverso due sottili fossette

sulla pagina fogliare inferiore, puó sempre assumere acqua dalla neve bagnata o che sta sciogliendosi

superficialmente e cosí puó ancora rifornire di acqua il suo sistema di germogli.

Il periodo produttivo della brughiera a Loiseleuria a 2000 metri in posizione aperta molto ventosa,

ammonta in media a 4 – 5 mesi. Il valore di pH della rizosfera nel podsol a humus ferroso si aggira tra 3,7

e 4,7, la produzione epigea annuale netta tra 316 e 108 g*m-2.

La sostanza organica prodotta ritorna praticamente del tutto al terreno come lettiera, a meno che non

venga soffiata via dal vento o mangiata dagli animali. Poiché la sostanza organica mineralizzata è molto

esigua e le riserve azotate del terreno sono ridotte, la simbiosi delle radici con le micorrize consente

all’azalea nana di aumentare le necessarie fonti di nutrimento.

La Loiseleuria è in grado di immagazzinare le riserve lipidiche nelle foglie, dove i grassi corrispondono a

ca. l’11% del peso secco. Dopo il disgelo, con l’inizio dell’assimilazione, si producono come sostanze di

riserva, oltre alle proteine, anche grassi. All’inizio dell’estate, in seguito al consumo di energia nelle fasi

di fioritura e di accrescimento, il contenuto di grassi diminuisce per aumentare poi di nuovo verso

l’autunno. Esso peró non viene rimesso in circolo ma eliminato attraverso le foglie morte. (Reisigil H. e

Keller R.,1990)

Associazioni vegetali

I Loiseleurietum sono considerati uno “stato di transizione tra le associazioni alpine a pascolo e le

brughiere nane subalpine”. A seconda della quota esistono dei rapporti floristici tendenti maggiormente

verso l’orizzonte dei cespugli nani (formazione relativamente povera di licheni – 1500 metri di quota)

oppure, nei margini ventosi in condizioni estreme nel dominio dell’orizzonte a pascolo (Loiseleurio –

Cetrarietum molto ricco di licheni, fino a 2600 metri), tendenti verso i curvuleti e persino verso i terreni

nivali.

Con la quota aumentano i licheni resistenti al vento (56% della biomassa): Alectoria ochroleuca, Cetraria

cucullata, C. crispa, C. nivalis, Thamnolia vermicularis.

Nelle “brughiere a licheni” del Loiseleurio – Cetrarietum si riesce a stento a riconoscere qualcosa

dell’azalea nana tanto questa è densamente ricoperta dai licheni. Senza il supporto dei rami del

cespuglio nano i licheni verrebbero spazzati via dal vento, viceversa i licheni, completamente resistenti

al freddo e al vento, forniscono alla spalliera di azalea nana un’ulteriore protezione.

Invece, le comunità a Loiseleuria su rocce calcaree sono poco conosciute. Aichinger (1933) descrisse

nelle Carananche (ca. 2100 metri) un’associazione a Loiseleuria – Homogyne discolor, dove accanto a 3

specie di Vaccinium, compaiono elementi dei pascoli calcarei e silicei come per esempio Carex capillaris,

Aster bellidiastrum, Hieracium alpinum, Agrostis rupestris, Luzula multiflora, Campanula scheuchzeri e

pochi licheni. (Reisigil H. e Keller R., 1990).

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2.4.2 Rhododendron ferrugineum

Ordine: Ericales

Famiglia: Ericaceae

Genere: Rhododendron

Specie: Rhododendron ferrugineum

Nome scientifico: Rhododendron

Nomi popolari: rosa delle Alpi, cespuglio delle rose, rose dei giganti

Origine: regioni temperato – fredde dell’emisfero settentrionale, Australia, Guinea.

Fiori: raggruppati in infiorescenze terminali, dal rosa al rosso; le corolle sono piuttosto piccole rispetto

alle specie che si coltivano in giardino. Appaiono in estate.

Caratteristiche: sono arbusti sempreverdi, con piccole foglie ovali, verde scuro, color ruggine sul

rovescio. L’altezza di questi arbusti si mantiene sul metro.

Etimologia: il nome significa “albero delle rose”. (Magrini, 1996)

I rododendri rientrano in diversi tipi di popolamenti, formano vigorose colonie di arbusti nei boschi

subalpini, invadono le praterie abbandonate o degradate dall’eccessivo pascolamento, fino a elevarsi nei

pascoli della fascia alpina con cespugli isolati ma tenacemente vitali. Questa notevole diffusione in vari

ambienti ne fa la formazione arbustiva piú estesa sulla Alpi. I rodoreti vegetano prevalentemente sui

versanti esposti a nord, dove il manto nevoso viene accumulato dal vento e si scioglie tardivamente,

perché l’entità principale di questi raggruppamenti, il Rhododendron ferrugineum necessita della

copertura nevosa per proteggere dalle cruente gelate primaverili le nuove foglie appena germogliate

(Gallino e Pallavicini, 2000).

Il Rhododendron ferrugineum è una piante molto energica che si è ben adattata ai climi alpini grazie a

particolari accorgimenti: uno di questi è preparare i bottoni floreali nell’anno precedente alla fioritura,

per cui all’inizio dell’estate seguente puó adornare precocemente boschi e pascoli con i suoi molti,

deliziosi fiori, melliferi e odorosi.

Il suo nome volgare, come è riportato nella scheda botanica è infatti “rosa delle Alpi” e l’etimologia del

genere è originata dai termini greci rhodon, “rosa” e dendron, “albero”. L’epitelio ferrugineum si

riferisce invece alle dense squame ghiandolari poste sulle foglie, che nel colore rammentano l’ossido di

ferro.

I rodoreti trovano le migliori condizioni di sviluppo su substrati acidi, quindi sono favoriti su suoli di

natura silicea, dove vegetano rigogliosamente nei pascoli, nelle morene e nelle pietraie, ma possono

insediarsi, seppure meno diffusi e vigorosi, anche su substrati carbonatici già ricchi di humus,

contribuendo velocemente alla loro acidificazione edafica con il deposito progressivo delle foglie.

(Gallino e Pallavicini, 2000).

43

Associazioni vegetali

La fitocenosi che piú interessa le Alpi centrali è quella Vaccinio – Rhododendretum ferruginei individuata

da Braun – Blanquet nel 1927.

Sulle Alpi il Rhododendron ferrugineum sarà dunque affiancato da specie quali la Luzula sieberi,

un’orofita delle Alpi e degli Appennini, la rara Gentiana punctata e la comune Gentiana lutea, dai grossi

cespi in appetiti al bestiame, l’ornamentale Lilium martagon, gli sporadici Hypericum maculatum e

Sorbus chamaemespilus .

Con un’abbondanza seconda solo al Rododendro vegetano i mirtilli; in queste sottoassociazioni

predomina il Vaccinium myrtillus, a scapito del convivente Vaccinium gaultherioides.

Le sottoassociazioni non arboree che occupano gli ambienti oltre il limite naturale dei boschi possono

essere considerate gli autentici rodoreti, definibili come rodoreto suprasilvatico (cioè a monte dei

boschi). Sono riconoscibili perché formano degli arbusteti meno compatti e per il conteggio floristico che

presenta specie piú eliofile tipiche delle praterie. Tra le specie di prateria spiccano l’Anthoxanthum

alpinum, la Campanula barbata, la Pontenilla aurea, la Carex sempervirens, l’Agrostis schraderana,

un’orofita limitata alle Alpi la Leucorchis albida, un’orchidacea artico – alpina, la Solidago virgaurea, con

la sottospecie alpestris.

La seconda associazione è stata definita vaccinietosum uliginosi, in quanto, ferma restando una forte

presenza del Rododendro, prevale nettamente il Vaccinium uliginosum. (Gallino e Pallavicini, 2000).

Ció accade presso le creste e nei siti dove le condizioni ecologiche sono piú severe, soprattutto a causa

del vento che spazza via la neve nel periodo invernale.

Nei pendii piú ripidi d’alta quota o comunque dove il periodo d’innevamento è prolungato, come negli

impluvi dai suoli modesti, si localizza la sottoassociazione astrantietosum minori, i quali accompagnano

rododendri e mirtilli le specie erbacee tipiche delle praterie acidofile, come l’ Astrantia minor, la Luzula

lutea, lo Hieracium glaciale.

2.4.3 I pascoli a nardo – Nardetum

Ordine: Cyperales

Famiglia: Poaceae

Genere: Nardus

Specie: Nardus stricta

I pascoli a nardo, inizialmente insediati sui solchi creati dalle slavine, a lungo coperti dalla neve

dell’orizzonte alpino e subalpino, con scarse esigenze edafiche e resistenti al calpestio ed al brucare del

bestiame, si sono diffusi nell’orizzonte dei pascoli alpini, dove entrano in concorrenza soprattutto con le

brughiere ed i cespugli nani (Rhododendreta, Vaccinieta, Calluneta); verso l’alto si mescolano con il

pascolo alpino vero e proprio a Carex curvula (Curvuletum). Anche sui monti calcarei, ma soprattutto sui

monti calcareo – silicei, su humus acido, il nardo puó formare associazioni miste con Carex

sempervirens. La guaina fogliare è provvista di uno snodo in corrispondenza del quale le foglie esterne si

piegano orizzontalmente all’infuori. Le foglie morte del nardo, dure e solo lentamente attaccabili dagli

agenti atmosferici, formano sul terreno un tappeto difficilmente penetrabile ed in tal modo il nardo

44

lascia solo poco spazio ad altre piante. Solo le piante provviste di stoloni o rizomi striscianti possono

utilizzare gli spazi tra i cespi, ad esempio Potentilla erecta striscia con i suoi stoloni sul tappeto di foglie

morte. In corrispondenza di spazi vuoti le radici si sviluppano verso il terreno insinuandosi attraverso il

tappeto erboso.

Associazioni vegetali

Secondo Oberdorfer (1959) si possono distinguere i seguenti piani altitudinali:

900 – 1700 m: Nardetum alpigenum – prato basso pascolato, altomontano; a piccole superfici nel bosco

dissodato.

1800 – 2200 m: Aveno – Nardetum – nardeti di alta quota pascolati o falciati, subalpini, ricchi di fiori.

Infatti, questi pascoli contengono un grosso numero di specie artico – alpine con massima diffusione al

di spora del limite del bosco. Presentano uno sviluppo floristico ottimale e differenze regionali tra le Alpi

Orientali (Aveno – Nardetum) ed Occidentali (Centaureo – Nardetum):

2300 – 2500 m: Curvolo – Nardetum – prati pascolati, subalpino – alpini, dell’orizzonte superiore a

cespugli nani con comparsa di Carex curvula. In tutto l’arco alpino tra 2200 e 2500 m di quota si è

formato un pascolo di transizione trai l Nardetum ed il Curvuletum, che accanto a poche resti dei nardeti

di bassa quota come Calluna e Potentilla erecta, e a specie invadenti come Avenula versicolor, Juncus

trifidus e Phyteuma hemisphaericum, presenta soprattutto specie del Curvuletum e persino dei terreni

nivali a Salix herbacea (Ligusticum mutellina). A questa quota anche Loiseleuria procumbens e Festuca

halleri trovano una buona diffusione. In caso di forte concimazione (cioè di pascolo) possono comparire

indicatori di pascolo grasso come Poa alpina e Trifolium nivale.

2600 – 3000 m: Curvuletum – pascoli alpini naturali senza nardo, pascolati prevalentemente da pecore e

camosci.

2.4.4 I pascoli a Carex curvula

Ordine: Cyperales

Famiglia: Cyperaceae

Genere: carex

Specie: Carex curvula

Nelle valli glaciali avviene un vistoso cambiamento della vegetazione: gli ultimi elementi del pascolo a

nardo (Nardetum) arretrano definitivamente e si entra ora nel mondo delle praterie originarie, delle

brughiere erbacee a Carex curvula dal color ocra sbiadito.

I rilievi del paesaggio si articolano in dolci dorsali, spesso allungate, piú o meno regolari, e nei

corrispondenti avvallamenti che risaltano per il colore verde scuro: un vasto mosaico vegetazionale di

pascoli e “terreni nivali” dovuta alla diversa durata della copertura nivale e quindi del periodo

vegetativo.

Certamente lo strato superiore arricciato delle punte delle foglie morte costituisce un forte freno per il

vento per cui, con l’aumento della resistenza agli scambi gassosi, si ha un notevole effetto stabilizzante

all’interno della vegetazione.

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I Curvuleti costituiscono le grosse estensioni di vegetazione climax dell’orizzonte alpino superiore nelle

montagne silicee all’incirca tra 2500 e 2800 m, eccezionalmente anche a quote inferiori.

I cespi di Carex curvula, fitti e compatti sono costituiti da numerosi mazzi di ricacci, completamente

circondati dalle vecchie guaine fogliari, difficilmente attaccabili dagli agenti atmosferici.

Lo sviluppo individuale di Carex curvula è stato studiato da Hofer (1979) e da Grabbherr (1978). Il rizoma

all’interno della guaina fogliare da 2 a 3 foglie verdi all’anno che cominciano presto a morire a partire

dalla punta, perché parassitate da un fungo (Clathrospora elynae) che causa l’arricciamento delle foglie

morte. Ogni ricaccio puó vivere fino a 10 anni; poiché le foglie vivono al massimo 2 anni, i ricacci portano

un massimo di 4 foglie (2 dell’anno precedente e 2 di quello in corso). Alla base del ricaccio principale,

all’interno delle guaine fogliari morte, possono sporadicamente formarsi dei ricacci laterali. Da questi

possono poi svilupparsi altri ricacci secondari.

Ricacci laterali possono anche formarsi quando la sommità della vegetazione termina la sua crescita con

un culmo, che muore in autunno. Invece, i rizomi ramificano, per cui i cespi di Carex curvula crescono

frontalmente in avanti, mentre indietro invece muoiono.

Un singolo cespo raggiunge un’età valutabile tra i 15 e 20 anni, per cui i ricacci piú giovani non hanno

alcun legame con quelli piú vecchi. Poiché solo uno dei 400 ricacci fiorisce, per cui si formano solo pochi

semi maturi e la germinazione avviene solo in condizioni particolarmente favorevoli, la nascita di una

nuova pianta di Carex curvula da plantula è un vero e proprio avvenimento del decennio.

Con questo tipo di moltiplicazione vegetativa i pascoli a Curvuletum risultano molto omogenei.

In un periodo produttivo di 105 – 128 giorni si arriva ad una produzione di sostanza organica di soli 100 –

160 g al m2. Le condizioni climatiche a queste quote non sono le piú favorevoli per la produzione di

sostanza organica che nel piano nivale, si hanno annuvolamenti e geli frequenti per cui la luce è il fattore

limitante della produzione. Il 34% dell’intera quantità annuale di CO2 viene assunto nel 17% delle ore

annuali totali (con luce forte e caldo). Nel 58% delle ore annuali (con luce debole e freddo) viene assunto

solo il 26% della CO2 mentre nel 25% delle ore il restante 40% (Körner, 1982).

Come il Loiseleurietum anche il Curvuletum è un sistema auto conservativo con produttività molto

scarsa.

Associazioni vegetali

Curvuletum: diffusione altitudinale 2300 – 2700 m, periodo di assenza neve di 5 mesi, copertura nivale

protettiva in inverno. Il tipo di terreno è una terra bruna a prato molto acidificata (tipo podsol) con pH

da 4,5 a 5. Il Curvuletum tipico si insedia su cime pianeggianti. Su pendii ripidi con ghiaioni e rocce viene

sostituito dai prati a Juncus trifidus, su pendii con terreni profondi dal Caricetum sempervirentis. Verso

l’alto, il Curvuletum si frammenta con le scie dei ghiaioni sub nivali (Androsacetum alpinae). Verso il

basso si trasforma nei pascoli del tipo Nardetum, le creste molto esposte al vento vengono soppiantate

dall’Elynetum, le conche innevate troppo a lungo dal Salicetum herbaceae.

46

3. Metodi

3.1 Strumenti di misura del Radon

3.1.1 Caratteristiche generali

I sistemi di misura per la rilevazione del Radon possono essere suddivisi principalmente in due tipi:

Sistemi a campionamento attivo: il Radon e i suoi prodotti di decadimento sono portati in prossimità del

rilevatore attraverso un sistema di pompaggio meccanico;

Sistemi a campionamento passivo: il Radon e i suoi figli sono raccolti naturalmente dal dispositivo

contenente il rilevatore o il materiale assorbitore. In questo caso sono sfruttati diversi fenomeni come

l’adsorbimento, la solubilità, la diffusione e la permeabilità al Radon dei vari materiali.

3.1.2 Strumenti e metodi di misura del Radon

1. Metodo dei due filtri

Questo metodo permette la misura separata della concentrazione del Radon e di quella dei suoi prodotti

di decadimento.

Il campione d’aria da misurare viene fatto passare attraverso un lungo cilindro alla cui estremità sono

inseriti due filtri. Il primo impedisce l’ingresso nel cilindro dei figli del Radon bloccando le particelle di

aerosol presenti; il secondo raccoglie i figli del Radon formatisi nel volume attivo del cilindro durante il

passaggio dell’aria. I due filtri sono poi contati separatamente e permettono di risalire alla

concentrazione del Radon (secondo filtro) e a quella dei suoi prodotti di decadimento (primo filtro).

2. Scintillatore liquido

Una differente tecnica di conteggio utilizza al posto dello ZnS(Ag) è uno scintillatore liquido. Il campione

d’aria da misurare è fatto passare attraverso un solvente organico nel quale il Radon è altamente

solubile anche a basse temperature; il solvente è poi introdotto in un recipiente contenete uno

scintillatore liquido con il quale viene miscelato (L. Miller, 1968).

Questa tecnica permette la misura di grandi campioni d’aria con celle di conteggio di volume ridotto e

puó essere una valida alternativa alle celle di Lucas, nonostante la presenza di un conteggio di fondo

relativamente elevato (E. Shibamura, 1975).

3. Tecniche di misura ad integrazione

Le tecniche di misura ad integrazione sono utilizzate per monitoraggi che richiedono un lungo periodo di

osservazione e si basano sul fatto che le particelle alfa attraversando determinati materiali lasciano una

traccia del loro passaggio che viene misurata in un secondo momento.

4. Carboni attivi

Rutherdof fu il primo a mostrare che il carbone puó essere utilizzato per trattenere il Radon mediante

adsorbimento e fare una misura della sua concentrazione in aria. Per adsorbimento si intende la

ritenzione superficiale della sostanza da parte di un liquido o di un solido, mentre la penetrazione della

sostanza all’interno del materiale è chiamato assorbimento (U.S. EPA, EEFF, 1987).

47

L’attività del Radon è determinata mediante spettrometria ƴ, di solito con un rivelatore di NaI(TI) (C.

Mancini et al., 1995). I picchi ƴ analizzati sono quelli corrispondenti alle diseccitazioni dei nuclei prodotti

nei decadimenti β di Pb-214 e Bi-214.

Questo metodo risulta piuttosto semplice ed economico, ma richiede rigorosi controlli sui fattori di

correzione e di calibrazione. L’accuratezza della misura puó infatti essere influenzata dal tempo di

esposizione, dal peso del carbone, dalla accuratezza con cui viene eseguita la spettrometria ƴ e

dall’eventuale adsorbimento dell’acqua presente nell’atmosfera. La correzione per la ritenzione

dell’acqua, che di solito è valutata pesando il rilevatore prima e dopo l’esposizione, puó essere superiore

al 50% (A. De Luca and C. Mancini, 1983).

I rilevatori in uso sono contenitori di metallo cilindrici con un diametro compreso tra 5 e 10 cm e

un’altezza tra i 2 e i 5 cm, riempiti con una qualità di carbone variabile da 25 a 250 g.

I rilevatori a carboni attivi possono inoltre essere riutilizzati per ulteriori esposizioni, dopo aver perso

memoria della loro precedente misura, in seguito ad un riscaldamento ad alte temperature che elimina

il Radon residuo. Tali rilevatori vengono anche utilizzati per misure di Radon in acqua, infatti il campione

d’acqua viene introdotto in un recipiente dal quale viene estratto il Radon tramite un processo di

degassamento.

Il Radon estratto misto a vapore acqueo subisce quindi un processo di deumidificazione e, tramite una

pompa, è poi introdotto nel cilindro contenete i carboni attivi dove viene accumulato. La misura è

eseguita in un secondo momento.

5. Rilevatori nucleari a tracce

I rilevatori nucleari a tracce o SSNTD (Solid State Nuclear Track Detector) sono costituiti per lastre

composte da particolari materiali plastici e sono largamente utilizzati per monitorare l’esposizione al

Radon della popolazione.

I rilevatori piú usati sono CR39 (Allildigicolcarbonato) (J. C. Hadler et al., 1994), l’LR115 (nitrato di

cellulosa) (G. Jonsson, 1999) e il Makrofol (policarbonato).

Il passaggio di una particella carica pesante attraverso queste particolari plastiche produce delle fratture

ai legami polimerici del sensore lungo la traiettoria della particella e provoca delle tracce, che a

temperature ambiente, si conservano per un determinato tempo (R. Andramanatena et al., 1997).

la lastra dopo essere stata esposta (per il Cr39 si attendono solitamente 10-14 gg) deve subire un

processo di sviluppo chimico che evidenzia e fissa in modo permanente la traccia della particella. Per il

CR39 lo sviluppo consiste nell’immersione della lastra in una soluzione di NaOH ad alta concentrazione

ad una temperatura di 70°C per ca 7 ore (D. Mazur et al., 1999). In questo caso il tipio diametro di una

traccia provocata da una particella α dopo lo sviluppo è di ca 10-20 µm.

6. Metodi di estrazione del gas

E’ un metodo di misura per valutare le concentrazioni di Radon in acqua. Consiste nell’estrazione del

Radon dal campione di acqua e nella successiva misura dell’attività.

L’estrazione del Radon avviene tramite gorgogliamento (bubbling) di un gas, di solito Elio o Azoto,

nell’acqua. Le caratteristiche di solubilità del Radon rendono possibile il passaggio dall’acqua al gas fino

al raggiungimento di un rapido equilibrio (E. Pohl et al., 1976).

48

Un diffusore microporoso permette la produzione di bolle piccole e regolari in modo da aumentare cosí

il rapporto superficie/volume del gas. In questa fase un sensore di portata controlla la quantità di gas

flussato, in modo da terminare il gorgogliamento quando è stata utilizzata una quantità di gas

predefinita.

A questo punto il gas puó essere trasferito direttamente in una camera di conteggio per la misurazione,

come una cella di Lucas, oppure fatto passare attraverso una trappola, ad esempio carboni attivi.

3.2 Il sistema E – Perm – Camera a ionizzazione

Le particelle α emesse dal decadimento del Radon e dei suoi discendenti, possono essere rivelate in

camere a ionizzazione. La camera a ionizzazione, è costituita da un contenitore cilindrico metallico

(catodo) che si trova ad un diverso potenziale rispetto all’elettrodo centrale (anodo), sul quale viene

prelevato il segnale prodotto dal rilevatore (B.B. Rossi, 1949).

Il campione di aria contenete Radon viene introdotto nel volume del rilevatore attraverso un filtro in

grado di rimuovere le particelle di aerosol a cui sono legati i prodotti di decadimento del Radon; una

volta introdotto all’interno del rilevatore il Radon decade nuovamente nei suoi figli, ma l’attività totale

misurata è legata solamente al quantitativo di Radon iniziale (D.H. Wilkinson, 1950).

Le particelle emesse dal decadimento del Radon e dai suoi figli ionizzano l’aria creando delle coppie ione

– elettrone. Queste cariche vengono raccolte dal campo elettrico esistente nella camera e durante il loro

percorso inducono una corrente elettrica sul filo, cha varia a seconda del tipo di particella ionizzante. La

misura puó essere eseguita dopo alcune ore dall’introduzione del campione d’aria all’interno della

camera, affinchè sia raggiunto l’equilibrio secolare tra il Radon e i suoi prodotti di decadimento (J.W.

Boag, 1966).

Il sistema E-Perm consiste in tre componenti:

1 - un disco di Teflon caricato elettrostaticamente detto elettrete che raccoglie ioni;

2 - una camera di plastica conduttiva nella quale l'elettrete viene inserito;

3 - un lettore elettronico per leggere il potenziale superficiale dell'elettrete.

L'EPA ha definito questo metodo come metodo EIC (electret ion chamber). Le basi tecniche per l'uso del

sistema E-Perm sono descritte in due articoli pubblicati su Health Physics Journal (54:47-56, 1988 e

58:461-467, 1990)

3.3 Misurazione del Radon in acqua col sistema E – Perm

Per la valutazione del Radon nei campioni d’acqua raccolti in diversi punti del Passo Foscagno, è stato

utilizzato il sistema E – Perm, perché è un metodo semplice e comodo che permette l’esecuzione di

questo tipo di analisi in laboratorio senza dover trasportare in loco strumenti delicati, costosi e pesanti.

Quindi, il campione di acqua raccolto viene posto sul fondo di un contenitore di vetro. Una camera

Radon viene inserita nel contenitore e rimane sospesa in aria. Il contenitore viene chiuso

ermeticamente. Il Radon disciolto in acqua diffonde rapidamente nell'aria. Dopo il periodo di

esposizione si analizza la camera Radon e si calcola la concentrazione di Radon in aria con la procedura

standard. Utilizzando parametri appropriati si calcola la concentrazione in acqua.

49

2. Calcoli

I parametri necessari per calcolare la concentrazione di Radon in acqua sono i seguenti:

1. Voltaggio iniziale e finale ( I ed F)

2. Il tempo trascorso tra il momento di raccolta del campione di acqua ed il suo posizionamento nel

contenitore di vetro per l'analisi (TD) espresso in giorni.

3. La durata dell'analisi cioè il tempo trascorso tra l'inserimento del campione e la rimozione della

camera (TA) espresso in giorni.

4. La concentrazione Radon rilevata con la camera e calcolata con la procedura standard R) espressa in

Bq/m3

5. La costante C1 calcolata in funzione di TD

6. La costante C2 calcolata in funzione di TA

7. La concentrazione Radon in acqua espressa in Bq/l (FR) è data da

FR = (R/1000) x C1 x C2 per campioni di acqua di 68 ml

FR = [(R/1000) x C1 x C2]/2 per campioni di acqua di 136 ml

Le formule per calcolare C1 e C2 sono:

1 = e 0.1814 x TD

C2 =

Nota: in base ai test effettuati l’ente

USEPA consiglia di moltiplicare il risultato finale per 1.15

55.55 x 0.1814 x TA

(1 – e (-0.1814 x TA))

Figura 8: Misurazione del Radon in acqua

50

3.3 Misurazioni dell’attività radioattiva alfa nel terreno

3.3.1 La cella di Lucas

Per la misurazione dell’attività radioattiva alfa prodotta nel terreno è stata usata una cella di

scintillazione (cella di Lucas) che è uno strumento in cui al suo interno si trova lo scintillatore solfuro di

zinco attivato in argento (ZnS(Ag)) che è uno scintillatore inorganico utilizzato fin dai primi esperimenti

sulla radioattività. È stato scelto proprio questo strumento perché permette di misurare l’attività alfa in

tempo reale con misure ogni minuto. Inoltre, attaccandolo ad una sonda in ferro forata alla base, ha

permesso la misurazione del Radon sia nei primi centimetri di terreno che in profondità.

Nella seguente tabella sono riportate le sue principali caratteristiche:

Tabella 5: Proprietà del solfuro di zinco attivato in argento

Proprietà dello ZnS(Ag)

Densità (g/cm3) 4.09

Struttura Policristallina

Lunghezza d’onda di emissione (nm) 450

Indice di rifrazione alla massima emissione 2.36

Efficienza di scintillazione (% di NaI(TI)) 130

Costante di decadimento (ns) 110

Va notata la grande efficienza di scintillazione, cioè la frazione dell’energia della particella incidente che

è convertita in luce visibile, pari al 130% rispetto a quella dell’NaI(Tl). Questo scintillatore è disponibile

unicamente in forma policristallina e di conseguenza si puó usare esclusivamente in sottili strati, sensibili

solo a particelle α e a ioni pesanti.

Spessori maggiori di 25 mg/cm2 diventano inutilizzabili a causa della sua opacità alla propria radiazione

di luminescenza.

La cella di Lucas è uno dei piú semplici e utilizzati strumenti di misura dell’attività alfa prodotta dal

decadimento del Radon e dai suoi isotopi. La tecnica di misura è stata sviluppata da Lucas nel 1957.

Il gas contente Radon e isotopi viene introdotto in un contenitore di forma cilindrica le cui pareti sono

ricoperte di un sottile spessore (20 mg/cm-2) di ZnS(Ag).

Il contenitore è dotato di una finestra di quarzo trasparente ai fotoni di luminescenza prodotti dallo

scintillatore che viene accoppiato otticamente con un fotomoltiplicatore, come indicato nella figura

della pagina precedente:

51

Per evitare che i prodotti di decadimento si depositano sul quarzo, attirati dalla carica negativa indotta

dal fotomoltiplicatore, si riveste la finestra di un sottile strato di ossido di stagno.

L’efficienza di rilevazione di questo tipo di celle, cioè il rapporto tra il numero di impulsi elettrici che

fuoriescono dal fotomoltiplicatore e il numero di decadimenti all’interno della cella, è tipicamente del

70 – 80%.

Le particelle α per essere rilevate devono raggiungere la parete della cella e, a causa delle brevi distanze

che possono percorrere in aria (circa 10 cm), la grandezza delle celle di Lucas è limitata a poche

centinaia di centimetri cubici rendendone possibile l’uso solo con concentrazioni di Radon superiori ai

40 Bq/m3.

Elaborando il segnale uscente dai fotomoltiplicatori, è possibile selezionare gli eventi in funzione

dell’energia della particella incidente ed eliminare cosí quei segnali non oggetto di indagine come per

esempio elettroni o raggi gamma. Se convogliamo nella cella un quantitativo di aria in cui è presente del

Radon, avremo quindi una misura dell’attività del gas radioattivo contenuto in essa. Parte dei fotoni

prodotti dal solfuro di zinco vengono intercettati dal fotomoltiplicatore il quale fornirà in uscita un

segnale proporzionale all’energia e massa a carica della particella che ha generato il fenomeno. Il

segnale in questione, all’ingresso del Radon, viene trasformato in un impulso digitale ed inviato ad un

apposito contatore.

Questo strumento è basato sull’effetto fotoelettrico, che permette di amplificare notevolmente un

segnale luminoso, trasformandolo in una corrente elettrica. Quando una radiazione luminosa incide

sull’elemento sensibile che nel fotomoltiplicatore, questo emette elettroni per effetto fotoelettrico, che

vengono convogliati da un campo elettrico.

La cella di Lucas puó essere utilizzata per un campionamento continuo, con periodi di misura di circa 1

minuto, facendo passare l’aria al suo interno con una velocità di 1 l/min.

Questo tipo di misura ha bisogno di una correzione a causa della deposizione dei prodotti di

decadimento sulle pareti della cella. Ovviamente l’accumulo dei prodotti di decadimento costituisce un

notevole svantaggio nell’utilizzo di tale metodo di misura, poiché la contaminazione della cella aumenta

ogni volta che viene utilizzata per una nuova misura.

Anche se il gas Radon viene misurato in presenza di altri gas come la CO2 o il CH4, l’interazione con il

rilevatore non viene modificata, perché il percorso delle particelle alfa emesse dal Radon e dai suoi

Figura 9: Cella di Lucas

52

prodotti di decadimento, non cambia in modo sensibile passando dall’aria ad altri gas. Quindi, non ci

sono variazioni significative di sensibilità nello strumento.

Nello specifico lo strumento utilizzato per le misure ha le seguenti caratteristiche:

- Tipo di campionamento: attivo

- Tipo di registrazione: valore medio su intervalli minimi di 1 minuto.

- Precisione:

- Minima concentrazione rilevabile: 18 Bq/m3 (24 ore)

- Incertezza tipica a 1'000 Bq/m3: 8% (1 sigma)

- Taratura con tracciabilità a standard primari (NIST):

- Taratura Mi.Am. s.r.l. del settembre 2009, valida fino ad ottobre 2011

3.3.2 Esecuzione in campo della misurazione dell’attività radioattiva alfa

Le misurazioni dell’attività radioattiva alfa nel terreno, sono state eseguite tramite l’utilizzo di una sonda

in ferro forata alla base (Vaupotic et al., 2010) che veniva picchiettata nel terreno.

Per la misurazione dell’attività radioattiva alfa sono state eseguite 3 misure dalla durata di 1 minuto

ciascuna per ogni profondità analizzata (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 cm). Si è ritenuto sufficiente come

profondità massima 35 cm perché a quote elevate, il suolo si presenta molto compatto e ricco di rocce

sub affioranti.

La sonda era collegata allo strumento tramite un tubicino in PVC, mentre l’apparecchio aspirava i gas dal

sottosuolo. Inoltre, si è presa nota della temperatura del suolo a 2 cm e poi alle stesse profondità di

rilevazione dei gas.

Invece, in fase di scavo, si è ritenuto opportuno l’esecuzione della misurazione solo dell’attività

radioattiva alfa in ogni orizzonte, picchiettando la sonda a una profondità di 20 cm e registrando 3

misure dalla durata di 1 minuto ciascuna per ogni orizzonte.

Sono stati eseguiti dei transetti attorno a due laghi (Lago Blue Lago Alpino 1) lunghi 50 m e le misure

erano distanti tra di loro 10 m. La misurazione dell’attività radioattiva alfa è avvenuta a 5 cm di

profondità, inoltre è stata presa nota della temperatura del suolo a 2 cm.

Inoltre, è stato effettuato un transetto lungo una scarpata e le misura sono state eseguite all’apice, a

metà e alla fine della scarpata. Dopodiché è stato fatto un transetto parallelo alla scarpata e uno

perpendicolare, entrambi lunghi 50 m e le misure dell’attività radioattiva alfa sono state rilevate alla

profondità di 5 cm e ogni 10 m.

Le misure eseguite nel rock glacier sono state effettuate sia nel terreno, seguendo il protocollo sopra

citato, sia tra i blocchi e in due pozzi presenti nella parte alta del rock glacier. In questi tre punti, non

state fatte delle misure puntuali, ma è stata misurata la presenza di 222Radon e di Radon 220 nell’aria

presente nel pozzo e tra i blocchi.

Per ogni punto di misura, sono state prese le coordinate e la quota. Inoltre, per i valori ottenuti in è

stato calcolato il valore previsti in condizioni di equilibrio (dopo 3 ore) * 1/0.7 (per prendere in

considerazione la presenza dei prodotti di decadimento del Radon presenti nella cella) e poi è stata

calcolata la media mobile dei 3 valori.

53

3.3.3 Esecuzione in laboratorio della misurazione dell’attività radioattiva alfa

In campo, dopo l’esecuzione del profilo pedologico e delle misure del Radon in corrispondenza di ogni

orizzonte, è stato raccolto un campione di terreno per eseguire un’estrazione di Radon e per permettere

una distinzione tra l’attività radioattiva alfa prodotta dal 222Radon da quella prodotta dal Radon 220

(Thoron), in funzione del tempo di decadimento diverso.

Dopo l’essiccamento a 105°C per 24 ore, il campione è stato setacciato ed è stata presa in

considerazione solo la frazione costituita dalla sabbia e dal fine. Successivamente, è stato posto

all’interno di una colonnina in vetro e collegato tramite dei tubi in PVC (diametro 4X6mm) con delle celle

di scintillazione (RadonMapper – Tecnavia) e una pompa che permetteva il pompaggio di aria

dall’esterno. Il flusso di circolazione dell’aria è sempre stato di circa 12 mm che corrispondono a

0.25L/min. Le celle utilizzate erano 3:

la prima monitorava il 222Radon e Radon 220 presente nell’aria esterna (flusso di aria per l’estrazione).

la seconda misurava la radioattività alfa totale del campione di suolo.

la terza la radioattività alfa del 222Radon e del Radon 220 che nel frattempo è diminuito. (Coleman,

2002).

L’equilibrio all’interno della cella tra il Radon e sui prodotti di decadimento si raggiunge dopo 3 ore.

3.4 Misurazione dei flussi di CO2 nel terreno

3.4.1 Principio di funzionamento dei rilevatori all’infrarosso

Tutti i gas etero atomici assorbono (o irradiano) radiazione elettromagnetica nella regione

dell’infrarosso, a lunghezza d’onda o frequenza caratteristica secondo la composizione chimica del gas.

All’interno del gruppo ottico dell’analizzatore viene impiegata una sorgente ad infrarossi (IR),

sottoforma di filamento riscaldato, la radiazione viene poi filtrata per ridurre le spettro di emissione in

modo che corrisponda a quello del gas da misurare. Il livello di energia assorbito viene misurato tramite

un rilevatore il cui segnale è riferito ad una condizione di gas di zero, cioè nessun assorbimento.

Le prestazioni di uno strumento IR sono compromesse dalla presenza di gas di interferenza; cioè gas

indesiderati nel campione che hanno risposta sovrapposta a quella del gas misurato. Per tarare lo zero si

puó impiegare qualsiasi gas che non assorba energia infrarossa, a patto che non contenga forti

Figura 10: Schema di misurazione radioattività alfa

54

concentrazioni di interferenti. Per questo motivo solitamente si usano aria o azoto per la taratura degli

analizzatori.

3.4.2 Principio di funzionamento dei rilevatori IR CO2 (Dräger)

Per la misurazione dei flussi di CO2 nel terreno è stato utilizzato il Dräger X-am 7000 costituito da una

cella di misura IR CO2 che è un trasduttore per la misurazione delle concentrazioni di biossido di

carbonio presente nel terreno. Questa misurazione si basa sull’assorbimento delle radiazioni infrarosse.

L’aria presente nel suolo che si sta monitorando, viene aspirata all’interno dell’unità di misurazione, qui

un filtro sostituibile protegge l’unità di misurazione contro la polvere e la sporcizia.

Se la miscela di gas aspirata presente nell’unità di misurazione contiene CO2, una parte della radiazione

viene assorbita in base al range della lunghezza d’onda del filtro di riferimento e viene quindi fornito un

segnale elettrico inferiore. Il segnale del rilevatore di riferimento rimane invariato.

Tabella 6: Gas che sono stati misurati con lo strumento Dräger

X – am 7000 con i sensori Dräger Range delle misurazioni

Smart IR CO2 Da 0 a 5% CO2 volume

È stato scelto questo strumento perché ha permesso la misurazione dell’Anidride carbonica sia nei primi

centimetri di suolo che in profondità.

3.4.3 Esecuzione in campo delle misurazione della CO2

Le misurazioni dell’Anidride carbonica nel terreno, sono state eseguite tramite l’utilizzo di una sonda in

ferro forata alla base (Vaupotic et al., 2010) che veniva picchiettata nel terreno.

La durata della misurazione dipendeva da quanto lo strumento ci impiegava a misurare la

concentrazione massima di CO2. Le profondità analizzate corrispondono a 5, 10, 15, 20, 25, 30 e 35 cm.

Si è ritenuto sufficiente come profondità massima 35 cm perché a quote elevate il suolo si presenta

molto compatto e ricco di rocce sub affioranti.

La sonda era collegata allo strumento tramite un tubicino in PVC, mentre l’apparecchio aspirava i gas dal

sottosuolo. Inoltre, si è presa nota della temperatura del suolo a 2 cm e poi alle stesse profondità di

rilevazione dei gas.

3.5 Interazioni tra i flussi di Radon e di Anidride carbonica con la copertura superficiale

Per verificare le interazioni tra i flussi di Radon e di CO2 ed i parametri ambientali dei cicli di misura

eseguiti da giugno fino a ottobre 2011, sono state effettuate analisi statistiche con il software

STATISTICA®. In questo modo, è stato possibile quantificare l’influenza della copertura superficiale (tipo

di vegetazione) sui flussi di Radon e di CO2 nei due siti di studio, “Valletta” e “Morena”, (Loiseleuria,

Rododendro, prateria alpina e suolo nudo) per determinare il fattore ambientale che maggiormente ha

influenzato l’emissione dei gas dagli strati piú profondi del terreno verso quelli superficiali e la

granulometria del suolo.

Sono state eseguite delle elaborazioni, in particolare regressioni multiple intra – sito e inter – sito

tramite GRM (Model General of Regression). Sono stati selezionati solo i modelli significativi (p<0.05) sia

per l’intero modello che per i singoli fattori. Nel modello usato il Radon e la CO2 sono le variabili

dipendenti, mentre, a livello intra-sito sono stati usati i seguenti parametri come vaiabili indipendenti:

55

data, ora, profondità, pressione atmosferica (P-0; P-1; P-4), temperatura (T-0; T-1). Inoltre, si è tenuto

conto della granulometria, dei valori di pH, di LOI. Il tipo di vegetazione e i plot sono stati considerati

come variabili categoriali per GRM.

3.6 Rilevamento delle condizioni meteorologiche

I dati meteo di tutte le misurazioni eseguite in campo sono stati direttamente scaricati dal sito web

www.arpalombardia.it nella sezione “Servizio meteorologico regionale”. I dati sono stati direttamente

registrati dalla stazione meteo presente nel Passo del Foscagno.

3.7 Cartografia

La cartografia è stata prodotta con un software specifico per i sistemi informativi territoriali, ESRI

Arcview versione 9.3.

Inizialmente i dati reperiti sul campo sono stati analizzati ed elaborati, convertendo il sistema di

coordinate originale (coordinate geografiche) nel sistema più comodo all'uso del software, in questo

caso in UTM WGS84. Una volta convertiti i dati si è proceduto nel sovrapporre i diversi strati (layers)

disponibili in modo tale da ottenere un prodotto più leggibile possibile. Dal momento in cui si è evinto

che non era possibile creare un'unica cartografia che contenesse in modo chiaro tutte le informazioni

desiderate, è stato necessario creare diversi layouts del territorio oggetto di studio. Ognuno di essi

contiene infatti diverse informazioni scelte in base ad uno specifico obiettivo.

Sono state quindi prodotte diverse carte:

- una carta di inquadramento generale: contenente le informazioni più generali, come le curve di livello,

i transetti effettuati e l'idrografia presente sul territorio;

- una carta con una visione unificata di transetti e punti singoli di misura;

- vari estratti di quest'ultima, arricchiti con i punti costituienti i transetti e la faglia del Passo del

Foscagno. Tali estratti sono stati elaborati per ogni area di studio.

I dati sul campo sono stati registrati attraverso un gps (Geko 201 Personal Navigator, Garmin). Gli altri

dati necessari allo sviluppo delle carte sono stati reperiti sul geoportale della Regione Lombardia

(http://www.cartografia.regione.lombardia.it). Questi ultimi riguardavano la copertura di eventuali aree

con rock glaciers e la presenza di elementi idrici come laghi e corsi d'acqua. Tutti questi elementi sono

stati scaricati in formato shp (shapefile). La base cartografica utilizzata è la carta tecnica regionale (CTR)

in scala 1:10.000. Quest'ultima, anche se non aggiornata recentemente, rappresenta una base

decisamente leggibile per operare con numerosi shapefiles.

I prodotti ottenuti con queste metodologie sopra descritte sono stati in parte integrati all'interno di

questa tesi e in parte inseriti negli allegati.

56

3.8 Rilevamento pedologico

Il rilevamento pedologico eseguito in campo è composto dalle seguenti fasi:

Descrizione della stazione;

Osservazione dei limiti degli orizzonti;

Struttura del suolo;

Tessitura del suolo;

Determinazione del colore;

Osservazione dei clasti;

1. Descrizione della stazione

Innanzitutto si deve descrivere sommariamente la stazione in cui si trova il suolo in esame.

Deve essere considerato:

uso del suolo: dal punto di vista delle coltivazioni e/o della vegetazione;

pendenza: per un suolo è molto importante la posizione topografica, ossia sapere se il profilo

che si descrive è su un versante o su una cresta ecc…;

esposizione: se la stazione è rivolta a Sud ecc…;

litologia del substrato: sommaria descrizione della petrografia del substrato;

forme di erosione o movimenti in massa: se nei dintorni immediati sono presenti evidenze

morfologiche di erosione o di movimenti in massa (frane, colate,..);

pietrosità superficiale: se la superficie del terreno presenta pietre, massi, blocchi affioranti e in

quale percentuale rispetto alla superficie totale;

vegetazione: si esprime in percentuale rispetto alla superficie totale e si descrive l’associazione

vegetale;

fotografare la stazione: prima dell’apertura del profilo;

coordinate GPS: prendere nota delle coordinate GPS del punto in cui si esegue lo scavo;

quota: prendere nota della quota del punto in cui si esegue lo scavo.

2. Osservazione dei limiti degli orizzonti

Lo scavo deve essere esposto alla diretta luce del sole per permettere un miglior riconoscimento degli

orizzonti. Dopodichè, quando è stata aperta la sezione, si misura la profondità in centimetri del limite

inferiore di ciascun orizzonte a partire dalla superficie topografica. Il limite superiore è automaticamente

definito dalla superficie stessa e dal limite inferiore degli orizzonti sovrastanti. Inoltre, si fotografa la

sezione.

Il tipo di limite può essere:

abrupto: se il passaggio all’orizzonte successivo avviene entro i 0.1 cm;

netto: se il passaggio avviene tra 0.1 e 4 cm;

sfumato: se il passaggio è superiore ai 4 cm.

57

Inoltre, si misura la temperatura del suolo a 2 cm, e a ogni 10 cm finchè non si raggiunge il deposito in

cui il termometro si inserisce in verticale per prendere nota della temperatura.

3. Struttura del suolo

Per struttura del suolo si intende il modo in cui le sue particelle primarie, cioè sabbia, limo e argilla si

uniscono tra loro in particelle composte denominate aggregati.

Gli aggregati di suolo che costituiscono la struttura possono avere forma e dimensioni diverse.

La struttura del suolo si esegue per comparazione visiva utilizzando le Tavole di Munsell. In pratica si

inserisce una lama perpendicolarmente alla sezione e si estrae un campione di suolo e lo si osserva.

Inoltre, l’osservazione della struttura viene eseguita su un campione inumidito con dell’acqua, in questo

modo si ha una condizione standard.

Esistono 4 forme di struttura:

lamellare: l’aggregazione ricorda foglietti sovrapposti. La struttura lamellare è ereditata dal

materiale roccioso di partenza;

prismatica: gli aggregati si dispongono nell’orizzonte con un orientamento verticale e tale

struttura è comune negli orizzonti profondi. Quando la parte superiore degli aggregati è

arrotondata, questo tipo particolare di struttura prismatica si definisce colonnare;

poliedrica: gli aggregati ricordano un blocco. Quando le facce del blocco sono ben identificate,

con spigoli vivi, la struttura è definita poliedrica angolare mentre, se facce e spigoli sono

smussati, gli aggregati sono chiamati poliedrici sub angolari. Anche la struttura poliedrica è

comune negli orizzonti profondi;

granulare: gli aggregati ricordano delle sfere. Questo tipo di struttura è tipica degli orizzonti

superficiali di molti suoli coltivati.

4. Tessitura del suolo

La tessitura indica la distribuzione percentuale di sabbia, limo e argilla nel suolo. Ad essa sono collegate

direttamente e indirettamente importanti caratteristiche dei suoli, come:

la permeabilità all’aria e all’acqua;

la plasticità quindi la lavorabilità;

la capacità di trattenere l’acqua;

la disponibilità di elementi nutritivi.

La tessitura del suolo si esegue anche in campo e si stima sulla base della sensazione che si ha sfregando

tra le dita un campione di suolo inumidito con un po’ d’acqua per migliorarne la plasticità. La sabbia si

sente quando il campione è molto bagnato provoca la sensazione di grattare se è grossa o di smerigliare

se è fine. Il limo conferisce una sensazione di saporosità e scivolosità, è molto plastico ed adesivo, una

volta asciutto si stacca facilmente dalle dita. Al contrario l’argilla è fortemente adesiva e plastica si

attacca alle dita e si stacca difficilmente quando è asciutta; infatti si riesce a modellare e a creare uno

“spaghettino” tra le dita.

58

5. Determinazione del colore

La determinazione del colore degli orizzonti si esegue per comparazione visiva utilizzando le Tavole di

Munsell. Il colore dipende dall’età del suolo, dal materiale originale su cui si è sviluppato (parent

material), dalla posizione topografica e dal clima.

Le Tavole di Munsell sono delle schede che riportano i vari colori che possono assumere i suoli. La

disposizione dei colori è basata sui seguenti caratteri:

hue: è il colore dominante (tinta);

value: definisce la luminosità del colore (sono le colonne delle tavole);

chroma: definisce la saturazione del colore, aumenta orizzontalmente da sinistra verso destra

(sono le righe delle tavole).

Il simbolo per la tinta è dato da una lettera abbreviata del colore dello spettro:

R per il rosso;

YR per il giallo – rosso o arancio;

Y per il giallo.

La lettera è preceduta da dei numeri che vanno da 0 a 10. Entro la gamma di ciascuna lettera, la tinta

diventa più gialla e meno rossa con l’aumentare del numero.

La notazione per il value è fatta con numeri a partire da 0 per il nero assoluto fino a 10 per il bianco

assoluto. Nella stessa scheda i colori iniziano sempre dal bianco per terminare col nero, ma da una

scheda all’altra i bianchi e i neri sono diversi, dipende dal colore dominante della scheda in esame.

La notazione per il chroma consiste in numeri che iniziano da 0 per i grigi neutri e che aumentano ad

intervalli uguali fino ad un massimo di 20.

Nella pratica si prende un piccolo campione di suolo, lo si inumidisce per avere una condizione standard

e per essere confrontato con altre descrizione eseguite da altri esperti, lo si avvicina alla tavola e si

osserva a quale quadratino colorato più simile.

6. Osservazione dei clasti

Per ogni orizzonte è stata effettuata l’osservazione dei clasti, quindi si è presa nota della litologia, la

forma dei clasti e il grado di alterazione.

La litologia è importante per stabilire il bacino di alimentazione del deposito su cui si è formato il suolo.

Normalmente è sufficiente suddividere i clasti in:

carbonatici: calcari, marne, dolomie. Il riconoscimento si effettua facendo colare un po’ di acido

cloridrico al 5% o al 10% sul clasto, se esso reagisce con una schiuma effervescente, vuol dire

che è una roccia carbonatica;

terrigeni: siltiti, arenarie, conglomerati;

cristallini: gneiss, graniti, sepentiniti, porfidi.

59

In queste tre categorie occorre a sua volta riconoscere se i clasti sono:

esotici: ciottoli alloctoni, quindi appartenenti a formazioni non affioranti nell’area o nel bacino

in cui si trova il deposito;

locali: ciottoli autoctoni, quindi provenienti da formazioni affioranti nell’area o nel bacino di

alimentazione in cui si trova il deposito.

La forma dei clasti è importante per interpretare il meccanismo e il tipo i deposito su cui si è formato il

suolo. Le forme fondamentali sono 4:

sferica;

piatta;

allungata;

lamellare.

La sfericità è dovuta dal comportamento idraulico di un clasto che dipende dalla sua sfericità ossia di

quanto si scosta dalla forma sferica.

L’arrotondamento è la misura dell’acutezza dei bordi e degli spigoli di un clasto. Si definisce

l’arrotondamento grossolanamente classificando i clasti come: a spigoli vivi, a spigoli smussati, sub

arrotondati e arrotondati.

Poi vi sono casi in cui i clasti presentano forme particolari come i ciottoli a ferro da stiro e i ciottoli

striati, entrambi di origine glaciale e si formano solo per il trasporto come detriti subglaciali.

Il grado di alterazione dei vari clasti è in funzione dell’età del deposito. Ad esempio i ciottoli carbonatici,

derivanti da calcari marnosi, marne calcaree, si decarbonatono (cioè viene disciolto ed asportato il

carbonato di calcio) a partire dalla superficie per cui si possono trovare ciottoli con la parte esterna

alterata e il nucleo inalterato: in questo caso si parla di ciottoli con cortex di alterazione. Nei ciottoli in

cui vi era la presenza del cortex è stata presa nota dello spessore.

3.9 Analisi di laboratorio

I campioni di suolo raccolti in campo, sono stati conservati nei sacchetti di plastica e il codice dello scavo

e dell’orizzonte corrispondente sono stati scritti su carta adesiva attaccata al sacchetto.

Successivamente i campioni sono stati trasportati nel laboratorio di geologia e di chimica per

l’esecuzione delle analisi geologiche e chimiche.

Per l’esecuzione delle analisi dei campioni di suolo in laboratorio è stato usato un protocollo che

prevede l’effettuazione di tutte le analisi, eccetto il contenuto d’acqua, sulla frazione di suolo pari e

inferiore ai 2 mm.

L’elenco delle analisi è il seguente:

determinazione del contenuto d’acqua;

determinazione della granulometria;

determinazione del pH;

determinazione del contenuto del carbone totale – LOI (loss on ignition);

spettrometria di massa – ricerca di Uranio, Piombo e Torio ICP – MS;

60

misura dell’attività radioattiva tramite spettrometria gamma su un sensore a semiconduttore

HPGe.

1. Determinazione del contenuto d’acqua

Per la determinazione del contenuto d’acqua le fasi da seguire sono le seguenti:

pesare il campione di suolo appena raccolto, in questo modo si ottiene il peso umido [g];

mettere a essiccare il campione per 24 ore alla temperatura di 105 °C in un apposito essiccatore, per

permettere l’evaporazione dell’acqua presente nel campione;

pesare il campione dopo le 24 ore di essiccazione/essiccamento cosí si ottiene il peso secco [g].

Quindi per calcolare la percentuale del contenuto d’acqua si applica la seguente formula:

Contenuto in % del contenuto d’acqua nel suolo = * 100

Il tenero d’acqua è un elemento molto importante ai fini della classificazione del terreno. Il tipo di

terreno determina l’influenza dell’umidità, un parametro essenziale per la compattazione.

Per particelle con granulometria superiore a quella media della sabbia, la sensibilità all’acqua non è

eccessiva, ma diventa sempre piú rilevante e critica man mano che aumenta la finezza della

granulometria.

2. Determinazione della granulometria

L’analisi granulometrica viene eseguita tramite setacciatura con una serie di setacci disposti l’uno

sull’altro con aperture decrescenti andando dall’alto verso il basso.

La serie di setacci utilizzata secondo la classifica ASTM (American Society Standard Material) presenta le

seguenti aperture in ordine decrescente: 25 mm, 12.5 mm, 9.5 mm, 6.3 mm, 4.75 mm, 2 mm, 1.18 mm,

0.6 mm, 0.425 mm, 0.3 mm, 0.18 mm, 0.15 mm, 0.106 mm, 0.075 mm.

Una quantità nota di campione viene quindi versato nel primo setaccio posto in alto e dopo aver

sottoposto la colonna dei setacci a vibrazione per 20 minuti vengono pesati i trattenuti parziali nei vari

setacci ed espressi in percentuale rispetto al peso totale del campione sottoposto a vagliatura.

Viene poi calcolata la percentuale dei trattenuti parziali nei vari setacci relativi a tutta la quantità di

materiale trattenuta nel setaccio n ed in quelli sovrastanti, espressi in percentuale rispetto al peso

totale:

% trattenuti parziali = * 100

Peso suolo umido [g] – Peso suolo secco [g]

Peso suolo secco [g]

Trattenuto parziale [g]

Peso totale del campione [g]

61

Di seguito viene calcolata la percentuale di inerte passante nei vari setacci calcolati come il

complemento a 100 della percentuale dei trattenuti parziali, espressi in % rispetto al peso totale del

campione:

% inerte passante = 100 - % dei trattenuti parziali

Tali valori vengono rappresentati in grafico in funzione delle aperture dei setacci ottenendo cosí la curva

granulometrica.

La curva granulometrica fornisce informazioni su due indici:

1) Diametro efficace: D10 ossia il diametro corrispondente al 10% del totale della curva cumulata;

2) Coefficiente di uniformità: Uc ossia il rapporto tra D60 e D10 che permette di valutare l’omogeneità

del deposito. Valori inferiori di 5 indicano un deposito omogeneo, tra 5 e 15 disomogeneo e maggiori di

15 molto disomogenei.

Secondo le Norme ASTM D2487, D2488 e D3285, in base al diametro delle particelle del suolo possiamo

distinguere:

ciottoli: Ø >25 mm

ghiaia: 25 mm > Ø > 2 mm

sabbia: 2 mm > Ø > 0.075 mm

fine (limo+argilla): Ø < 0.075 mm

A questo punto è possibile dare il nome a ogni orizzonte secondo la Raccomandazione AGI (Associazione

Geotecnica Italiana) del 1977: si mette il sostantivo del materiale che supera il 50%, poi l’aggettivo del

materiale compreso tra il 50% e il 25%, il nome della componente con oso quando il materiale è

presente tra il 25% e il 5%, e infine si mette debolmente davanti al nome del materiale presente meno

del 5%.

Si fa notare che non è stata eseguita l’analisi dell’areometria, che permette la distinzione del limo e

dell’argilla che vanno a costituitre la componente fine.

3. Determinazione del pH

Per analizzare il pH dei suoli bisogna eseguire le seguenti fasi (SISS, 1985):

pesare 5 g di materiale e inserirli in un becker da 100 ml;

aggiungere al becker 50 ml di acqua distillata;

agitare il tutto finchè il suolo non si è ben sciolto nell’acqua distillata;

inserire la sonda del piaccametro nel becker e attendere che il valore di pH si sia stabilizzato, dopodiché

registrare il valore.

4. Determinazione del carbonio totale – LOI (loss on ignition)

Per analizzare il contenuto del carbonio totale (LOI – loss on ignition), si deve fare quanto segue (Heiri et

al., 2001):

pesare 2 g di campione e inserirlo in un crogiolo di ceramica;

62

mettere i campioni in muffola a essiccare per 8 ore alla temperatura di 400 °C, in questo modo

la sostanza organica volatilizza;

il giorno dopo quando i campioni si sono raffreddati, si tolgono dalla muffola e si ripesano, in

questo modo si ottiene il contenuto della sostanza organica presente nel campione.

Contenuto della sostanza organica = Peso del campione al t0 [g] – Peso del campione al t1 [g]

5. Spettrometria di massa ICP – MS – ricerca di Uranio, Piombo e Torio (Method 3050b, 1996)

Per quanto riguarda i campioni di suolo raccolti dagli orizzonti della “Valletta Prateria”, della “Morena

Prateria” e dell’orizzonte A della “Morena Rododendro”, è stata analizzata la presenza dell’Uranio, del

Piombo e del Torio.

La quantificazione di ogni elemento è stata effettuata utilizzando la spettrometria di massa abbinata ad

un plasma ad accoppiamento induttivo (ICP – MS).

Per analizzare gli elementi sono state effettuate le seguenti fasi:

pesare 100 mg di suolo;

attacco acido: aggiunta degli acidi nitrico e cloridrico: 3 mL HCl + 1 mL HNO3 (il rapporto si

definisce acqua regia) direttamente nei vessel;

digestione acida assistita da microonde (High performance microwave digestion unit, mls 1200

mega – Milestone – microwave laboratori systems);

temperatura della digestione minore di 180°C;

durata della digestione 20 minuti;

aggiunta di 1 mL di HNO3 per eliminare il cloro che deriva dall’acido cloridrico e per raggiungere

ca. il 2% di HNO3;

esecuzione di 3 lavaggi vessel con acqua deionizzata (30 mL) con recupero in un barattolo. In

questo modo i metalli “passano” dalla sostanza organica del suolo agli acidi.

Programma 30 del forno a microonde:

step 1: 2 minuti250 W

step 2: 1 minuto0 W

step 3: 2 minuti250 W

step 4: 2 minuti400 W

step 5: 5 minuti500 W

step 6: 1 minuto0 W

step 7: 5 minuti 600 W

ventilazione: 6 minuti -

6. Misura dell’attività radioattiva tramite spettrometria gamma HPGe.

L’attività alfa misurata nei campioni di suolo tramite la spettrometria gamma ha avuto una durata di 24

ore, ed è stata eseguita utilizzando il programma Semadeni di 40 ml (D5).

63

Primo transetto

[m]

Attività radioattiva

alfa [Bq/m3]

1.5 626

10 10'775

20 17'620

30 21'891

40 20'343

0

5'000

10'000

15'000

20'000

25'000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Att

ivit

à al

fa [

Bq

/m3]

Distanza delle misurazioni [m]

Lago Blu- Foscagno - Profondità di misurazione 5 cm - 04.08.2011Primo transetto Secondo transetto

4. Dati

4.1 Radon e tettonica

4.1.1 Transetti eseguiti nei laghi del Passo del Foscagno

4.1.1.1 Lago Blu

Qui di seguito riportiamo le tabelle e i grafici relativi all’attività alfa misurata nel suolo nei giorni del 4

agosto e del 2 settembre 2011.

Transetti del 4 agosto

Il primo transetto è orientato in direzione SW – NE. Dal transetto lungo 40 m sono risultati seguenti dati.

Tabella 7: Primo transetto

Figura 11: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa - Lago Blu

64

0

1'000

2'000

3'000

4'000

5'000

6'000

7'000

8'000

9'000

0 5 10 15 20 25 30 35

Att

ivit

à al

fa [B

q/m

3]

Distanza delle misurazioni [m]

Lago Blu- Foscagno - Profondità di misurazione 5 cm - 04.08.2011Frattura vicino alla roccia montonata Misura vicino alla frana

Secondo

transetto [m]

Attività radioattiva

alfa [Bq/m3]

1 5'388

10 8'888

20 10'500

Il secondo transetto è orientato in direzione SW - NE e i dati ottenuti sono riportati nella tabella

seguente.

Tabella 8: Secondo transetto

Figura 12: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa - Lago Blu

65

Frattura roccia

montonata [m]

Attività radioattiva

alfa[Bq/m3]

1 3'751

10 3'290

20 8'051

30 3'171

Vicino alla frana

[m]

Attività radioattiva

alfa[Bq/m3]

1 1'638

5 4'435

10 4'287

0

2'000

4'000

6'000

8'000

10'000

12'000

14'000

16'000

18'000

0 10 20 30 40 50

Att

ivit

à al

fa [

Bq

/m3

]

Distanza delle misurazioni [m]

Lago Blu- Foscagno - Prof. di misurazione 5 cm - 02.09.111° Transetto 2° Transetto 3° Transetto 4° Transetto

Il terzo transetto è stato eseguito vicino alla frattura della roccia montonata. Le concentrazioni rilevate

sono riportate nella tabella seguente

Tabella 9: Terzo transetto

Il quarto transetto è stato realizzato vicino a una frana e i valori registrati sono riportati nella tabella

sottostante

Tabella 10: Quarto transetto

Transetti del 2 settembre

Figura 13: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa - Lago Blu

66

Primo

transetto [m]

Attività alfa

[Bq/m3]

Temperatura del

suolo [°C]

Coordinate dei

punti di misura

0 923 13.8

46° 29' 08.4''N

10° 12' 48.3''E

2285 mslm

10 4'227 14.5

46°29' 08.6''N

10° 12' 47.9''E

2286 mslm

20 9'837 16.4

46°29' 08.7''N

10°12' 47.6''E

2294 mslm

30 2'486 15.1

46°29' 08.8''N

10° 12' 47.1''E

2286 mslm

40 7'694 14

46°29' 09.1''N

10°12' 46.7''E

2291 mslm

50 6'251 16.3

46° 29' 99.2''N

10°12' 46.3''E

2292mslm

Secondo

transetto [m]

Attività alfa

[Bq/m3]

Temperatura del

suolo [°C]

Coordinate dei

punti di misura

0 16'385 16

46°29' 08.3''N

10°12' 50.3''E

2277mslm

10 6'787 17.1

46°29' 08.5''N

10°12' 50.6''E

2286mslm

20 12'650 13.4

46°29' 08.8''N

10°12' 51.0''E

2293mslm

30 10'328 14.7

46°29' 09.0''N

10°12' 51.2''E

2292mslm

40 2'769 13.3

46°29' 09.1''N

E10°12' 51.5''

2290mslm

Nel primo transetto orientato in direzione SE – NO, sono stati rilevati i seguenti dati

Tabella 11: Primo transetto

Nel secondo transetto orientato in direzione SO - NE, sono stati rilevati i seguenti dati

Tabella 12: Secondo transetto

67

Terzo

transetto [m]

Attività alfa

[Bq/m3]

Temperatura

del suolo [°C]

Coordinate dei

punti di misura

0 2'516 16

46°29' 04.1''N

10°12' 53.5''E

2285mslm

10 1'682 13.9

46°29' 04.3''N

10°12' 54.0''E

2284mslm

20 7'441 13.5

46°29' 04.4''N

10°12' 54.4''E

2286mslm

30 2'843 14.8

46°29' 04.3''N

10°12' 54.8''E

2293mslm

40 9'554 13.4

46°29' 04.5''N

10°12' 55.1''E

2291mslm

50 6'013 15.3

46°29' 04.9''N

10°12' 55.7''E

2294mslm

Quarto

transetto [m]

Attività alfa

[Bq/m3]

Temperatura

del suolo [°C]

Coordinate dei

punti di misura

0 7'173 13.6

46°29' 03.4''N

10°12' 52.6''E

2283mslm

10 3'915 13.2

46°29' 03.4''N

10°12' 52.4''E

2278mslm

20 2'560 10.3

46°29' 03.1''N

10°12' 51.2''E

2287mslm

30 4'733 14.5

46°29' 03.0''N

10°12' 51.2''E

2291mslm

40 4'391 14.7

46°29' 02.6''N

10°12' 51.5''E

2291mslm

50 3'870 12.4

46°29' 02.4''N

10°12' 51.4''E

2289mslm

Nel terzo transetto orientato in direzione SO - NE, sono stati rilevati i seguenti dati

Tabella 13: Terzo transetto

Nel quarto transetto orientato in direzione NE - SO, sono stati rilevati i seguenti dati

Tabella 14: Quarto transetto

68

0

5'000

10'000

15'000

20'000

25'000

0 10 20 30 40 50

Att

ivit

à al

fa [

Bq

/m3

]

Distanza delle misurazioni [m]

Lago Blu- Foscagno - Confronto tra i transetti del 4.08 e 2.09Primo transetto 4 agosto 2011 [m] Primo transetto 2 settembre 2011 [m]Secondo transetto 4 agosto 2011 [m] Secondo transetto 2 settembre 2011 [m]

Confronto tra il primo e il secondo transetto eseguiti attorno al Lago Blu i giorni 4 agosto e 2 settembre

2011

Figura 14: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa - Lago Blu

69

0

1'000

2'000

3'000

4'000

5'000

6'000

7'000

8'000

0 5 10 15 20 25 30 35

Att

ivit

à al

fa [

Bq

/m3

]

Distanza delle misurazioni [m]

Lago Alpino 1 - Prof. di misurazione 5 cm - 27 agosto 2011

1° transetto 2° transetto 3° transetto

Primo

transetto [m]

Attività alfa

[Bq/m3]

Temperatura

del suolo [°C]

0 4'585 9.7

10 7'129 9.9

20 716 10.4

30 850 9.8

Secondo

transetto [m]

Attività alfa

[Bq/m3]

Temperatura

del suolo [°C]

0 373 9.9

10 3'424 10.7

20 3'305 11.2

4.1.1.2 Lago Alpino 1

Qui di seguito riportiamo le tabelle e i grafici relativi all’attività alfa misurata nel suolo nei giorni del 27

agosto e del 2 settembre 2011.

Transetti del 27 agosto 2011

Il primo transetto con direzione SW - NE ha riportato i seguenti dati

Tabella 15: Primo transetto

Il secondo transetto con direzione WSW - ENE ha riportato le seguenti concentrazioni Radon e

temperature del suolo

Tabella 16: Secondo transetto

Figura 15: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa - Lago Alpino 1

70

Terzo

transetto [m]

Attività alfa

[Bq/m3]

Temperatura

del suolo [°C]

0 611 7.7

10 604 9.9

0

1'000

2'000

3'000

4'000

5'000

6'000

7'000

8'000

9'000

10'000

0 10 20 30 40 50

Att

ivit

à a

lfa

[Bq

/m3

]

Distanze delle misurazioni [m]

Lago Alpino 1 - Foscagno - Prof. di misurazione 5 cm - 02.09.11

4° transetto 1° transetto 2° transetto 3° transetto

Il terzo transetto con direzione NE - SW ha riportato i seguenti dati

Tabella 17: Terzo transetto

Transetti del 2 settembre 2011

Figura 16: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa - Lago Alpino 1

71

Primo transetto

[m]

Attività alfa

[Bq/m3]

Temperatura del

suolo [°C]

Coordinate dei

punti di misura

0 5'254 13.6

46°29' 32.0''N

10°12' 20.1''E

2319mslm

10 8'022 14.2

46°29' 32.2''N

10°12' 19.4''E

2322mslm

20 6'176 12.6

46°29' 32.4''N

10°12' 19.2''E

2326mslm

34 8'141 12.6

46°29' 32.4''N

10°12' 18.6''E

2336mslm

40 2'754 13.1

46°29' 32.4''N

10°12' 18.5''E

2333mslm

50 3'156 13.1

46°29' 32.5''N

10°12' 18.0''E

2336mslm

Secondo

transetto [m]

Attività alfa

[Bq/m3]

Temperatura

del suolo [°C]

Coordinate dei

punti di misura

0 551 13.4

46°29' 33.0''N

10°12' 21.2''E

2313mslm

10 5'373 14

46°29' 33.2''N

10°12' 21.5''E

2317mslm

20 2'590 13.9

46°29' 33.5''N

10°12' 21.9''E

2320mslm

30 1'608 13.1

46°29' 33.3''N

10°12' 22.2''E

2326mslm

40 1'787 10.8

46°29' 33.9''N

10°12' 22.6''E

2319mslm

Il primo transetto con direzione SE – NW ha riportato i seguenti dati

Tabella 18: Primo transetto

Il secondo transetto con direzione SW – NE ha riportato le seguenti concentrazioni Radon e temperature

del suolo

Tabella 19: Secondo transetto

72

Quarto

transetto [m]

Attività alfa

[Bq/m3]

Temperatura del

suolo [°C]

Coordinate dei

punti di misura

0 5'313 14.4

46°29' 31.2''N

10°12' 20.3''E

2317mslm

10 998 11.8

46°29' 31.2''N

10°12' 19.9''E

2320mslm

20 4'584 13

46°29' 31.1''N

10°12' 19.4''E

2321mslm

30 9'048 13

46°29' 31.1''N

10°12' 19.0''E

2327mslm

40 7'263 12.7

46°29' 31.1''N

10°12' 18.6''E

2331mslm

50 6'415 13.3

46°29' 31.0''N

10°12' 18.2''E

2336mslm

Terzo transetto

[m]

Attività alfa

[Bq/m3]

Temperatura

del suolo [°C]

Coordinate dei

punti di misura

0 5'581 12.9

46°29' 31.4''N

10°12' 22.1''E

2318mslm

10 5'388 13.3

46°29' 31.3''N

10°12' 22.5''E

2318mslm

20 4'034 12

46°29' 31.2''N

10°12' 22.9''E

2325mslm

30 2'278 11

46°29' 31.1''N

10°12' 23.2''E

2320mslm

40 1'846 10.8

46°29' 31.2''N

10°12' 23.7''E

2316mslm

Il terzo transetto con direzione WSW – ENE ha riportato i seguenti dati

Tabella 20: Terzo transetto

Il quarto transetto con direzione NE – SW ha riportato i seguenti dati

Tabella 21: Quarto transetto

73

0

1'000

2'000

3'000

4'000

5'000

6'000

7'000

8'000

9'000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Att

ivit

à al

fa [

Bq

/m3

]

Distanza delle misurazioni [m]

Lago Alpino 1 - Confronto tra i transetti del 27.08 e il 2.09 Primo transetto 27 agosto [m] Secondo transetto 27 agosto[m] Terzo transetto 27 agosto[m]

Primo transetto 2 settembre [m] Secondo transetto 2 settembre[m] Terzo transetto 2 settembre [m]

Confronto tra i transetti eseguiti attorno al Lago Alpino 1 nei giorni 27 agosto e 2 settembre 2011

Figura 17: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa - Lago Alpino 1

74

0

1'000

2'000

3'000

4'000

5'000

6'000

7'000

8'000

9'000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Att

ivit

à ra

dio

atti

va a

lfa

[Bq

/m3]

Distanza delle misurazioni [m]

Scarpata - Profondità di misura 5 cm - Foscagno - 09.08.2011Primo transetto trasversale alla scarpata [m] Secondo transetto perpendicolare rispetto la scarpata [m]

Terzo transetto parallelo rispetto la scarpata [m]

1° Transetto

2° Transetto

3° Transetto

4.1.2 Transetti eseguiti lungo la scarpata

Qui di seguito riportiamo le tabelle e i grafici relativi all’attività alfa misurata nel suolo il giorno 9 agosto.

Figura 18: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa - Lago Alpino 1

75

Primo transetto

trasversale alla

scarpata [m]

Attività

radioattiva alfa

[Bq/m3]

Coordinate dei

punti di misura

0 8'245

46°29' 13.2''N

10°12' 57.4''E

2270mslm

6 3'304

46°29' 13.5''N

10°12' 56.9''E

2269mslm

12 2'635

46°29' 13.5''N

10°12' 54.9''E

2266mslm

Secondo transetto

perpendicolare

rispetto la

scarpata [m]

Attività

radioattiva alfa

[Bq/m3]

Coordinate dei

punti di misura

0 4'182

46°29' 13.20''N

10°12' 57.40''E

2270mslm

10 1'117

46°29' 13.07''N

10°12' 57.83''E

2269mslm

20 1'057

46°29' 12.86''N

10°12' 58.25''E

2269mslm

30 849

46°29' 12.61''N

10°12' 58.6''E

2270mslm

40 715

46°29' 12.50''N

10°12' 59.05''E

2268mslm

50 923

46°29' 12.29''N

10°29' 59.4''E

2266mslm

Nel primo transetto orientato in direzione ESE – ONO, sono stati rilevati i seguenti dati

Tabella 22: primo transetto

Nel secondo transetto orientato in direzione ONO - ESE, sono stati rilevati i seguenti dati

Tabella 23: Secondo transetto

76

Terzo transetto

parallelo rispetto

la scarpata [m]

Attività

radioattiva alfa

[Bq/m3]

Coordinate

dei punti di

misura

0 92346°29' 12.70''N

10°12' 56.87''E

2275mslm

10 96846°29' 12.92''N

10°12' 57.13''E

2274mslm

20 1'26646°29' 13.08''N

10°12' 57.39''E

2273mslm

30 1'04346°29' 13.29''N

10°12' 57.69''E

2274mslm

40 2'47146°29' 13.46''N

10°12' 58.03''E

2273mslm

50 3'79546°29' 13.69''N

10°12' 58.30''E

2272mslm

Nel terzo transetto orientato in direzione SO - NE, sono stati rilevati i seguenti dati

Tabella 24: Terzo transetto

77

Profondità di

misurazione

[cm]

Attività alfa

[Bq/m3]

Temperatura

del suolo

[°C]

-2 9.4

-5 1'180 7.5

-10 942 5

-15 1'404 5.4

-20 1'597

-25 5'124

-30 4'737

-35 3'026

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

0 1'000 2'000 3'000 4'000 5'000 6'000

Pro

fon

dit

à d

i mis

ura

zio

ne

[cm

]

Attività alfa [Bq/m3]

Pozzetto vicino all'uscita dell'acquedotto - Rock glacier - Foscagno- 15.09.2011

Coordinate: N 46° 28'31.9''E 10°12'51.1''2360

4.2 Radon e permafrost

4.2.1 Misura vicino all’uscita dell’acquedotto

Nella parte bassa del rock glacier è ubicata l’uscita di un impianto dell’acquedotto e nelle vicinanze è

posizionato un pozzetto e nel terreno sono state eseguite delle misure di attività alfa, fino alla

profondità di 35 cm.

Tabella 25: Attività radioattiva alfa e temperatura del suolo

Figura 19: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa - Pozzetto dietro all’uscita dell’acquedotto

78

Profondità di

misurazione

[cm]

Attività alfa

[Bq/m3]

Temperatura

del suolo [°C]

-2 14.3

-5 3'799 12.4

-10 2'147 11.9

-15 2'325 13

-20 4'127 10.5

-25 3'710

-30 4'186

-35 4'595

4.2.2 Transetto in cima al rock glacier

In cima al rock glacier alla quota di ca. 2500 mslm, è stato effettuato un transetto perpendicolare alla

direzione di movimento del rock glacier. Il primo punto esaminato è stato Palina 47, in cui è stata

eseguita la misura nel terreno fino alla profondità di 35 cm. Il secondo punto di misura è stato in un

accumulo di sabbia (Punto a), e la profondità massima di misurazione è stata di 15 cm. Il terzo punto è

stato il pozzo 1 (Punto S3), in cui è stato misurato il Radon presente nell’aria del pozzo. Il quarto punto è

stata la centralina (Punto S0), in cui è stata misurata l’aria presente tra i blocchi presenti vicini alla

centralina. L’ultimo punto è stato il pozzo sopra la centralina (Punto b). Pure in questo pozzo è stato

misurato il Radon presente nell’aria al suo interno.

Tutte le misure sono state relazionate alle condizioni meteo e alla profondità dello strato attivo del

permafrost.

Palina 47

Tabella 26: Attività radioattiva alfa e temperatura del suolo

79

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

2'000 2'500 3'000 3'500 4'000 4'500 5'000

Pro

fon

dit

à d

i mis

ura

zio

ne

[cm

]Attività alfa [Bq/m3]

Palina 47- Rock glacier - Foscagno - 15.09.2011

Coordinate: N46° 28'28.9''E 10°12'25.9''2520

Figura 20: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa - Palina 47

80

-16

-14

-12

-10

-8

-6

-4

2'000 2'200 2'400 2'600 2'800 3'000 3'200 3'400 3'600 3'800 4'000

Pro

fon

dit

à d

i mis

ura

zio

ne

[cm

]

Attività alfa [Bq/m3]

Sabbia - Rock glacier - Foscagno - 15.09.2011

Coordinate: N 46°28'28.4''E 10°12'28.6''2516

Profondità di

misurazione

[cm]

Attività

alfa

[Bq/m3]

Tempera

tura del

suolo

[°C]

-2 13.4

-5 2'162 10.2

-10 2'192 10

-15 3'799

Sabbia – punto a

Tabella 27: Attività radioattiva alfa e temperatura del suolo

Figura 21: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa - Sabbia

81

Diametro del tubo [cm] 6.5

Profondità di misurazione [cm] 156

Volume d'aria [L] 5

3'472

4'335

4'499

5'228

2'639

Attività alfa [Bq/m3]

0

1'000

2'000

3'000

4'000

5'000

6'000

15

.09

.20

11

16

:46

15

.09

.20

11

16

:47

15

.09

.20

11

16

:48

15

.09

.20

11

16

:48

15

.09

.20

11

16

:49

15

.09

.20

11

16

:50

15

.09

.20

11

16

:50

15

.09

.20

11

16

:51

Att

ivit

à al

fa [

Bq

/m3

]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Pozzetto 1 - Rock glacier - Foscagno - 15.09.2011

Coordinate: N 46°28'27.7''E 10°12'28.9''2518

Profondità di misurazione 1.56 m

Pozzo 1- punto S3

Tabella 28: Attività radioattiva alfa e caratteristiche del pozzo

Figura 22: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa - Pozzo 1

82

496

317

1'121

1'433

1'508

808

466

436

377

Attività alfa [Bq/m3]

0

200

400

600

800

1'000

1'200

1'400

1'600

1'800

15

.09

.20

11

17

:16

15

.09

.20

11

17

:18

15

.09

.20

11

17

:19

15

.09

.20

11

17

:21

15

.09

.20

11

17

:22

15

.09

.20

11

17

:24

15

.09

.20

11

17

:25

15

.09

.20

11

17

:26

Att

ivit

à a

lfa

[Bq

/m3

]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Centralina- Rock glacier - Foscagno - 15.09.2011

Centralina – punto S0

Tabella 29: Attività radioattiva alfa

Figura 23: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa - Centralina

83

Diametro del tubo [cm] 6.5

Profondità di misurazione [cm] 193

Volume d'aria [L] 6

273

258

421

436

466

481

451

377

347

377

436

303

318

Attività alfa [Bq/m3]

200

250

300

350

400

450

500

15

.09

.20

11

17

:44

15

.09

.20

11

17

:45

15

.09

.20

11

17

:47

15

.09

.20

11

17

:48

15

.09

.20

11

17

:49

15

.09

.20

11

17

:51

15

.09

.20

11

17

:52

15

.09

.20

11

17

:54

15

.09

.20

11

17

:55

15

.09

.20

11

17

:57

15

.09

.20

11

17

:58

15

.09

.20

11

18

:00

Att

ivit

à a

lfa

[Bq

/m3

]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Pozzetto sopra centralina- Rock glacier - Foscagno - 15.09.2011

Profondità di misurazione 1.93 m

Pozzo sopra centralina – punto b

Tabella 30: Attività radioattiva alfa e caratteristiche del pozzo

Figura 24: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa - Pozzetto sopra centralina

84

3555 Bq/m3: Palina 47 -

Prof. permafrost: >6m

2718 Bq/m3: Sabbia -punto a - Prof. permafrost:

5.5m

4035 Bq/m3: Pozzo 1 -

punto S3 - Prof. permafrost: 3m

774 Bq/m3: Centralina -punto S0 - Prof. permafrost:

2.5m

380 Bq/m3: Pozzo sopra alla

centralina - punto b - Prof. permafrost: 2m

0

500

1'000

1'500

2'000

2'500

3'000

3'500

4'000

4'500

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Att

ivit

à al

fa [B

q/m

3]

Distanza tra le misure [m]

Transetto sul rock glacier - Foscagno - 15.09.11Conc. Radon [Bq/m3] Lineare (Conc. Radon [Bq/m3])

MISURE ESEGUITE NEL TERRENO

MISURE ESEGUITE NEI POZZI

Nella figura 25, è illustrato il transetto che è stato eseguito nella parte alta del rock glacier,

perpendicolare alla direzione di movimento di quest’ultimo.

4.3 Radon in acqua

Sono state campionate due sorgenti, l’uscita dall’acquedotto e il Lago “Blu”, inoltre è stata presa nota

della temperatura dell’acqua. E’ stato possibile calcolare il coefficiente di solubilità del Radon in acqua. I

valori ottenuti sono riportati nella tabella sottostante.

Tabella 31: Misurazione Radon nei campioni di acqua

Campione Data di

campionamento

Temperatura dell’acqua

[°C]

Coefficiente di solubilità

Inizio misura

Fine misura Concentrazione Radon

[Bq/l]

Uscita acquedotto

15/09/2011 1.2 0.52 16/09/11 – 21:45

18/09/11 – 21:00

9

Sorgente “a valle”

15/09/2011 7.5 0.40 17/09/11 – 21:05

18/09/11 – 21:00

29

Sorgente “muschi”

15/09/2011 2.4 0.49 16/09/11 – 21:50

17/09/11 – 21:00

16

Lago “Blu” 16/09/2011 3 0.48 18/09/11 – 21:05

20/09/11 – 21:00

8

Figura 25: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa - Transetto

85

Orizzonte

Profondità di

misurazione

[cm]

Radiazioni alfa

[Bq/m3]

A1 - Ae -20 6489

B1h -24 10373

B2ir -40 9808

-20 cm: 6489 Bq/m3

-24 cm: 10373 Bq/m3

-40 cm: 9808 Bq/m3

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15 64

00

69

00

74

00

79

00

84

00

89

00

94

00

99

00

10400

10900

Pro

fon

dit

à d

i mis

ura

zio

ne

[cm

]

Radiazioni alfa [Bq/m3]

Prateria - Valletta Foscagno - 26.08.2011

4.4 Rapporti tra Radon, suolo e vegetazione

4.4.1 Misure del Radon in campo

Dopo aver eseguito il profilo pedologico, è stata misurata l’atività alfa prodotta in corrispondenza di

ogni orizzonte. Qui di seguito sono riportati il grafico e la tabella con i valori ottenuti.

Tabella 32: Radioattività alfa misurata – Valletta prateria

Figura 26: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa in corrispondenza di ogni orizzonte

86

-1 cm: 9316 Bq/m3

-7 cm: 8155 Bq/m3

-21cm: 8639 Bq/m3

-32cm: 7382 Bq/m3

-33-32-31-30-29-28-27-26-25-24-23-22-21-20-19-18-17-16-15-14-13-12-11-10

-9-8-7-6-5-4-3-2-10 70

00

71

00

72

00

73

00

74

00

75

00

76

00

77

00

78

00

79

00

80

00

81

00

82

00

83

00

84

00

85

00

86

00

87

00

88

00

89

00

90

00

91

00

92

00

93

00

94

00

95

00

Pro

fon

dit

à d

i mis

ura

zio

ne

[cm

]Concentrazione media radon [Bq/m3]

Suolo nudo- Valletta Foscagno - 30.09.2011

Orizzonti

Profondità

di

misurazione

[cm]

Radiazioni alfa

[Bq/m3]

A -1 9316

B1 -7 8155

B2ir -21 8639

C -32 7382

Tabella 33: Radioattività alfa misurata – Valletta suolo nudo

Figura 27: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa in corrispondenza di ogni orizzonte

87

-5cm: 3155 Bq/m3

-16cm: 3646 Bq/m3

-37cm: 2656 Bq/m3

-39

-29

-19

-9

24

00

25

00

26

00

27

00

28

00

29

00

30

00

31

00

32

00

33

00

34

00

35

00

36

00

37

00

38

00

39

00

Pro

fon

dit

à d

i mis

ura

zio

ne

[cm

]Concentrazione media radon [Bq/m3]

Loiseleuria - Valletta Foscagno - 30.09.2011

Orizzonte Profondità [cm]Radiazione alfa

[Bq/m3]

A -5 3156

Bh -16 3647

Bir -37 2656

Tabella 34: Radioattività alfa misurata – Valletta Loiseleuria

Figura 28: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa in corrispondenza di ogni orizzonte

88

OrizzonteProfondità

[cm]

Radiazione

alfa

[Bq/m3]

A1 -12 4539

A2 -20 5373

Bir -28 3066

C -52 2337

-12 cm: 4539 Bq/m3

-20 cm: 5372 Bq/m3

-28 cm: 3066 Bq/m3

-52 cm: 2337 Bq/m3

-55

-45

-35

-25

-15

-5

14

00

19

00

24

00

29

00

34

00

39

00

44

00

49

00

54

00

59

00

Pro

fon

dit

à d

i mis

ura

zio

ne

[cm

]

Concentrazione media radon [Bq/m3]

Rododendro- Valletta Foscagno - 30.09.2011

Tabella 35: Radioattività alfa misurata – Valletta Loiseleuria

Figura 29: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa in corrispondenza di ogni orizzonte

89

-2 cm: 5329 Bq/m3

-10 cm: 3335 Bq/m3

-28cm: 2263 Bq/m3

-42cm:1028 Bq/m3 -43-42-41-40-39-38-37-36-35-34-33-32-31-30-29-28-27-26-25-24-23-22-21-20-19-18-17-16-15-14-13-12-11-10

-9-8-7-6-5-4-3-2-10 500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

Pro

fon

dit

à d

i mis

ura

zio

ne

[cm

]Concentrazione media radon [Bq/m3]

Rododendro- Morena - Foscagno - 30.09.2011

Tabella 36: Radioattività alfa misurata – Morena Rododendro

Orizzonte

Profondità di

misurazione

[cm]

Radiazioni alfa

[Bq/m3]

A -2 5329

A2 -10 3335

Bir -28 2263

Bh -42 1028

Figura 30: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa in corrispondenza di ogni orizzonte

90

-4cm: 13930 Bq/m3

-19cm: 12844 Bq/m3

-34cm: 13929 Bq/m3

-54cm: 12843 Bq/m3

-56

-46

-36

-26

-16

-6

12500

12600

12700

12800

12900

13000

13100

13200

13300

13400

13500

13600

13700

13800

13900

14000

Pro

fon

dit

à d

i mis

ura

zio

ne

[cm

]Radiazione alfa [Bq/m3]

Prateria- Morena - Foscagno - 01.10.2011

Tabella 37: Radioattività alfa misurata – Morena prateria

Orizzonte

Profondità di

misurazione

[cm]

Radiazioni alfa

[Bq/m3]

A1 -4 13930

A1 -19 12844

Bh -34 8513

Bir -54 7858

Figura 31: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa in corrispondenza di ogni orizzonte

91

-5cm: 5358 Bq/m3

-13 cm: 20224Bq/m3

-26cm: 13974 Bq/m3

-43cm: 6712 Bq/m3-46

-36

-26

-16

-6

50

00

55

00

60

00

65

00

70

00

75

00

80

00

85

00

90

00

95

00

10000

10500

11000

11500

12000

12500

13000

13500

14000

14500

15000

15500

16000

16500

17000

17500

18000

18500

19000

19500

20000

20500

21000

Pro

fon

dit

à d

i mis

ura

zio

ne

[cm

]Radiazione alfa [Bq/m3]

Loiseleuria- Morena - Foscagno - 01.10.2011

Orizzonte

Profondità di

misurazione

[cm]

Radiazioni alfa

[Bq/m3]

A1 -5 5358

Bh -13 20224

Bir -26 13974

Bir -43 6712

Tabella 38: Radioattività alfa misurata – Morena Loiseleuria

Figura 32: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa in corrispondenza di ogni orizzonte

92

-6cm: 2680 Bq/m3

-16cm: 4301 Bq/m3

-34cm: 2888 Bq/m3

-36

-26

-16

-6

2500

2600

2700

2800

2900

3000

3100

3200

3300

3400

3500

3600

3700

3800

3900

4000

4100

4200

4300

4400

Pro

fon

dit

à d

i mis

ura

zio

ne

[cm

]Radiazione alfa [Bq/m3]

Suolo nudo - Morena - Foscagno - 01.10.2011

Orizzonte

Profondità

di

misurazione

[cm]

Radiazione alfa

[Bq/m3]

A1 -6 2680

B -16 4301

C -34 2888

Tabella 39: Radioattività alfa misurata – Morena suolo nudo

Figura 33: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa in corrispondenza di ogni orizzonte

93

208Pb 232Th 238U 208Pb 232Th 238U 208Pb 232Th 238U

campione peso [mg] N° vessel Volume [ml] V [L] ppb ppb ppb ug ug ug mg/kg mg/kg mg/kg

Valletta Prateria A1 105 1 30.04 0.03004 10.810 14.360 3.619 0.325 0.431 0.109 3.09 4.11 1.04

Valletta Prateria Ae 100 2 30.04 0.03004 44.640 13.600 4.120 1.341 0.409 0.124 13.41 4.09 1.24

Valletta Prateria B1h 102 3 30.11 0.03011 28.430 16.100 1.839 0.856 0.485 0.055 8.39 4.75 0.54

Valletta Prateria Bir 103 4 30.01 0.03001 42.390 22.740 2.406 1.272 0.682 0.072 12.35 6.63 0.70

Morena Prateria A1 103 5 30.03 0.03003 34.200 3.302 0.621 1.027 0.099 0.019 9.97 0.96 0.18

Morena Prateria A 103 6 30.06 0.03006 53.690 10.590 2.871 1.614 0.318 0.086 15.67 3.09 0.84

Morena Prateria Bh 105 7 30.05 0.03005 31.900 11.390 3.360 0.959 0.342 0.101 9.13 3.26 0.96

Morena Prateria Bir 108 8 30.02 0.03002 30.530 20.820 3.670 0.917 0.625 0.110 8.49 5.79 1.02

Morena Rododendro A 105 9 30.06 0.03006 18.940 2.100 0.412 0.569 0.063 0.012 5.42 0.60 0.12

Descrizione

Radionucleidi A [Bq/kg] u95 [%] A [Bq/kg] u95 [%] A [Bq/kg] u95 [%]

K-40 400 ± 50% 950 ± 10% 850 ± 10%

Cs-137 67 ± 15% 6 ± 50% 5 ± 70%

Serie U-238

U-238 e figli < 200 < 80 < 60

Ra-226 < 300 137 ± 70% 112 ± 60%

Bi-214/Pb-214 39 ± 50% 32 ± 20% 39 ± 10%

Serie Th-232

Th-232 < 3000 < 1600 < 1200

Ra-228 e figli < 70 26 ± 50% 72 ± 15%

Th-228 e figli < 30 < 13 74 ± 10%

Attività radioattiva alfa

misurata in campo [Bq/m3]:

6489

Attività radioattiva alfa

misurata in campo

[Bq/m3]: 10373

Attività radioattiva alfa

misurata in campo

[Bq/m3]: 9808

Orrizonte A1 Orrizonte B1h Orrizonte B2ir

Valletta Prateria: Spodosuolo - Aquods

4.4.2. Spettrometria di massa ICP-MS, ricerca di Uranio, Piombo e Torio (Method 3050b, 1996)

Qui di seguito si riportano i risultati dalle analisi chimiche eseguite nei campioni di suolo.

Tabella 40: Spettrometria di massa ICP-MS nei campioni di suolo

* il valore in mg/kg si riferisce al totale elementare m/m e che l’isotopo indicato è quello utilizzato per la

determinazione.

4.4.3 Misura dell’attività radioattiva tramite spettrometria gamma HPGe

Qui di seguito si riportano i risultati dalle analisi chimiche eseguite nei campioni di suolo.

Tabella 41: Spettrometria gamma con sensore e semiconduttore HPGe

Nota:

Il simbolo “<” significa inferiore al limite del sensore

u95 = incertezza della misura relativa per un livello di accuratezza del 95%

Per ogni campione, la durata della misura è stata di circa 24 ore

94

0

50

100

150

200

250

300

350

29

.03

.20

12

04

:48

29

.03

.20

12

09

:36

29

.03

.20

12

14

:24

29

.03

.20

12

19

:12

30

.03

.20

12

00

:00

30

.03

.20

12

04

:48

30

.03

.20

12

09

:36

Attività alfa rad

ioattiva [B

q/m

3]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Valletta Prateria - Spodosuolo A1 - Sabbia+Limo+Argilla60 Per. Media Mobile (Rn1/2 Th [Bq/m3]) 60 Per. Media Mobile (Rn+Th [Bq/m3])

60 Per. Media Mobile (Aria ufficio [Bq/m3]) 60 Per. Media Mobile (Aria esterna [Bq/m3])

RADIAZIONE TOTALE

RADIAZIONE ARIA ESTERNA

RADIAZIONE RADON

RADIAZIONE THORON

Campione Peso TOT [g]

A1 (Sabbia+Limo+Argilla) 31.6

B1h (Sabbia) 58.1

B1h(Limo+Argilla) 38.1

B1ir(Sabbia+Limo+Argilla) 49.2

4.4.3 Misure attività radioattiva alfa eseguite in laboratorio

Per alcuni campioni di suolo della “Valletta prateria” e della “Morena prateria”, è stata misurata in

laboratorio l’attività alfa prodotta dal campione tramite la tecnica dell’estrazione. Si è cercato di

distinguere l’attività alfa prodotta dal 222Radon e quella prodotto dal 220Radon. Qui di seguito sono

riportati la tabella e i grafici. Tutte le misurazioni di Radon sono state espresse in Bq/m3, il flusso d’aria

immesso a 0.25 l/min e la massa viene espressa in grammi.

Tabella 42: Peso di ogni campione analizzato

Figura 34: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa del campione A1

95

0

50

100

150

200

250

300

20

.04

.20

12

06

:00

20

.04

.20

12

12

:00

20

.04

.20

12

18

:00

21

.04

.20

12

00

:00

21

.04

.20

12

06

:00

21

.04

.20

12

12

:00

21

.04

.20

12

18

:00

22

.04

.20

12

00

:00

22

.04

.20

12

06

:00

22

.04

.20

12

12

:00

22

.04

.20

12

18

:00

23

.04

.20

12

00

:00

23

.04

.20

12

06

:00

23

.04

.20

12

12

:00

Rad

iazi

on

i al

fa [

Bq

/m3

]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Valletta Peateria - Spodosuolo B1h - Limo + Argilla

60 Per. Media Mobile (Rn+Th [Bq/m3]) 60 Per. Media Mobile (Rn + 1/2 Th [Bq/m3]) 60 Per. Media Mobile (Aria esterna [Bq/m3])

0

20

40

60

80

100

120

140

25

.04

.20

12

04

:48

25

.04

.20

12

09

:36

25

.04

.20

12

14

:24

25

.04

.20

12

19

:12

26

.04

.20

12

00

:00

26

.04

.20

12

04

:48

26

.04

.20

12

09

:36

Att

ivit

à al

fa [

Bq

/m3

]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Valletta Prateria - Spodosuolo B1h - sabbia

60 Per. Media Mobile (RnTh [Bq/m3]) 60 Per. Media Mobile (Rn 1/2 Th [Bq/m3]) 60 Per. Media Mobile (Aria esterna [Bq/m3])

Figura 35: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa del campione B1h Limo+Argilla

Figura 36: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa del campione B1h - Sabbia

96

0100200300400500600700800900

1'0001'1001'2001'3001'4001'5001'6001'7001'8001'9002'0002'1002'2002'3002'4002'5002'6002'7002'8002'9003'000

13

.04

.20

12

12

:00

13

.04

.20

12

18

:00

14

.04

.20

12

00

:00

14

.04

.20

12

06

:00

14

.04

.20

12

12

:00

14

.04

.20

12

18

:00

15

.04

.20

12

00

:00

15

.04

.20

12

06

:00

15

.04

.20

12

12

:00

15

.04

.20

12

18

:00

16

.04

.20

12

00

:00

16

.04

.20

12

06

:00

Attività alfa rad

ioattivia[B

q/m

3]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Valletta Prateria - Spodosuolo B2ir - Sabbia+Limo+Argilla

60 Per. Media Mobile (Aria ufficio [Bq/m3]) 60 Per. Media Mobile (Aria esterna [Bq/m3])60 Per. Media Mobile (Rn Th [Bq/m3]) 60 Per. Media Mobile (Rn + 1/2 Th [Bq/m3])

Campione suolo - Valletta Prateria 4 (Sabbia+Limo+Argilla)

Campione suolo - Valletta Prateria 4 (Sabbia+Limo+Argilla) -inversione delle 2 sonde

Campione di acqua

Spurgo degli strumenti e chiusura degli strumenti

Figura 37: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa del campione B2ir - Sabbia

97

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

23

.04

.20

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09

:36

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.20

12

12

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23

.04

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12

14

:24

23

.04

.20

12

16

:48

23

.04

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12

19

:12

23

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21

:36

24

.04

.20

12

00

:00

24

.04

.20

12

02

:24

24

.04

.20

12

04

:48

24

.04

.20

12

07

:12

24

.04

.20

12

09

:36

24

.04

.20

12

12

:00

Rad

iazi

on

i al

fa [

Bq

/m3

]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Morena Prateria - Spodosuolo A - Sabbia+Limo+Argilla

60 Per. Media Mobile (Aria esterna [Bq/m3]) 60 Per. Media Mobile (Rn + 1/2 Th [Bq/m3]) 60 Per. Media Mobile (Rn+Th [Bq/m3])

Campione Peso TOT [g]

A (Sabbia+Limo+Argilla) 37.9

Bh (Sabbia+Limo+Argilla) 42.1

Bir(Sabbia+Limo+Argilla) 40.3

Tabella 43: Peso di ogni campione analizzato

Figura 38: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa del campione A

98

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

17

.04

.20

12

14

:24

17

.04

.20

12

16

:48

17

.04

.20

12

19

:12

17

.04

.20

12

21

:36

18

.04

.20

12

00

:00

18

.04

.20

12

02

:24

18

.04

.20

12

04

:48

18

.04

.20

12

07

:12

18

.04

.20

12

09

:36

Att

ivit

à al

fa [

Bq

/m3

]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Morena Prateria - Spodosuolo Bh - Sabbia+Limo+Argilla60 Per. Media Mobile (Aria esterna Rm interno [Bq/m3]) 60 Per. Media Mobile (Aria esterna Rm esterno [Bq/m3])

60 Per. Media Mobile (Rn + 1/2 Th [Bq/m3]) 60 Per. Media Mobile (Rn+Th[Bq/m3])

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

06

.04

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12

13

:39

06

.04

.20

12

15

:38

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.04

.20

12

17

:38

06

.04

.20

12

19

:37

06

.04

.20

12

21

:37

06

.04

.20

12

23

:36

07

.04

.20

12

01

:36

07

.04

.20

12

03

:36

07

.04

.20

12

05

:35

07

.04

.20

12

07

:35

07

.04

.20

12

09

:34

07

.04

.20

12

11

:34

Co

nce

ntrazio

ni R

ado

n +

Torio

[Bq

/m3

]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Morena Prateria - Spodosuolo Bir - Sabbia+Limo+Argilla

60 Per. Media Mobile (Aria esterna [Bq/m3]) 60 Per. Media Mobile (Aria ufficio [Bq/m3])

60 Per. Media Mobile (Rn+Th [Bq/m3]) 60 Per. Media Mobile (Rn+ 1/2Th [Bq/m3])

Figura 40: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa del campione B2ir

Figura 39: Grafico relativo alle misure dell'attività alfa del campione Bh

99

5. Interpretazione dei dati

5.1 Radon e tettonica

5.1.1 Transetti eseguiti nei laghi del Passo del Foscagno

Sono stati eseguiti dei transetti nei due laghi alpini presi in esame: il Lago Blu (localizzato a circa 1 Km

dalla Dogana del Passo del Foscagno in direzione SSE) e il Lago Alpino 1 (localizzato a circa 400 m dalla

Dogana del Passo del Foscagno in direzione SW). I transetti sono stati eseguiti, per esaminare se la

presenza di un lago puó influire sulle dinamiche del 222Radon e 220Radon nel terreno, e come possono

variare i valori man mano che ci si allontana dallo specchio d’acqua. Inoltre, le concentrazioni del gas

studiato sono state relazionate con le condizioni meteo registrate durante l’esecuzione delle misurazioni

e con la tettonica dell’area.

5.1.1.1 Il Lago Blu

Figure 41: A) Lago Blu – CTR; B) Fotografia Lago Blu - Bufalino

A

B

100

771

772

773

774

775

776

777

778

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

02.08.2011 18:00

02

.08.20

11

21:00

03.08.2011 00:00

03

.08.20

11

03:00

03.08.2011 06:00

03

.08.20

11

09:00

03.08.2011 12:00

03

.08.20

11

15:00

03.08.2011 18:00

03.08.2011 21:00

04

.08.20

11

00:00

04.08.2011 03:00

04

.08.20

11

06:00

04.08.2011 09:00

04

.08.20

11

12:00

04.08.2011 15:00

04

.08.20

11

18:00

04.08.2011 21:00

05

.08.20

11

00:00

05.08.2011 03:00

05

.08.20

11

06:00

05.08.2011 09:00

05.08.2011 12:00

05

.08.20

11

15:00

05.08.2011 18:00

05

.08.20

11

21:00

06.08.2011 00:00

06

.08.20

11

03:00

Pre

ssion

e atm

osfe

rica [mb

ar]

Tem

pe

ratura [°C

], Um

idità re

lativa [%]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Condizioni meteorologiche - 04.08.2011Temperatura [°C] - Fattore 10 umidità relativa velocità del vento - Fattore 10 Pressione atmosferica [mbar]

ESECUZIONE DELLE MISURE

Per quanto riguarda il Lago Blu sono state eseguite 2 serie di transetti in 2 giorni diversi:

la prima serie è stata effettuata il 4 agosto 2011 dove è stata monitorata la parte nordoccidentale del

lago;

la seconda serie è stata effettuata il 2 settembre dello stesso anno dove è stata monitorata sia la parte

settentrionale che quella meridionale del lago.

Transetti eseguiti il 4 agosto 2011

Influenza degli agenti meteorologici sull’emissione dell’attività radioattiva del terreno

Il 4 agosto è stato caratterizzato dalle seguenti condizioni meteo.

Dal grafico soprastante si puó osservare che la pressione atmosferica al momento delle misurazioni era

in calo, mentre, la velocità del vento era in aumento. Inoltre, le precipitazioni erano assenti, quindi il

terreno era abbastanza asciutto, soprattutto nei primi 5 cm di profondità mentre la temperatura

dell’aria era in aumento. Quindi, la combinazione di questi fattori ha favorito la fuoriuscita di Radon dal

terreno.

Figura 42: Grafico delle condizioni meteo del 4 agosto 2011

101

Primo transetto

[m]

Attività radioattiva

alfa [Bq/m3]

1.5 626

10 10'775

20 17'620

30 21'891

40 20'343

Secondo

transetto [m]

Attività radioattiva

alfa [Bq/m3]

1 5'388

10 8'888

20 10'500

Frattura roccia

montonata [m]

Attività radioattiva

alfa[Bq/m3]

1 3'751

10 3'290

20 8'051

30 3'171

Vicino alla frana

[m]

Attività radioattiva

alfa[Bq/m3]

1 1'638

5 4'435

10 4'287

Tabella 44: Misure dell’attività radioattiva alfa del suolo

Dai transetti eseguiti vicino al Lago Blu, si puó constatare che le concentrazioni maggiori di Radon sono

state misurate nel primo transetto, soprattutto a 30 e a 40 m di distanza dalla sponda del lago. Queste

misurazioni sono state eseguite in una contropendenza con presenza di roccia affiorante (micascisti e/o

fillodici).

Il secondo transetto è stato invece eseguito nella parte Nord del lago, che è caratterizzata dall’avere la

roccia affiorante in prossimità della sponda, a differenza della riva precedente, dove la roccia era

presente nella parte alta del transetto. In questo transetto lungo in totale 20 m, l’attività radioattiva alfa

maggiore è stata misurata a 10 m di distanza dalla sponda, in una scarpata in contropendenza in cui la

roccia affiorante era a 80 cm dal punto di misura. Successivamente, è stato eseguito un transetto vicino

a una frattura con roccia montonata. Le prime misure del transetto sono state eseguite all’interno della

frattura, mentre la terza era caratterizzata dall’avere roccia affiorante (gneiss) a 2.5 m dal punto di

misura. L’ultima misura è stata inevece effettuata in un accumulo di detrito glaciale.

L’ultimo transetto è stato eseguito in prossimità di una frana. La prima misura è stata realizzata all’apice

della frana, dove sono stati rilevati i valori minori, rispetto alla seconda misurazione con attività

radioattiva alfa maggiore, che è stata eseguita tra il versante e l’accumulo di frana. Infine, l’ultima

misura è stata effettuata nel versante.

In tutti i transetti si è potuto constatare che la concentrazione più bassa è stata registrata vicino alla riva

del lago in quanto, l’umidità del lago si propaga nel terreno limitrofo influenzando la mobilità del Radon

102

771.5

772

772.5

773

773.5

774

774.5

775

775.5

0

20

40

60

80

100

120

31.08.2011 18:00

31.08.2011 21:00

01.09.2011 00:00

01.09.2011 03:00

01.09.2011 06:00

01.09.2011 09:00

01.09.2011 12:00

01.09.2011 15:00

01.09.2011 18:00

01.09.2011 21:00

02.09.2011 00:00

02.09.2011 03:00

02.09.2011 06:00

02.09.2011 09:00

02.09.2011 12:00

02.09.2011 15:00

02.09.2011 18:00

02.09.2011 21:00

03.09.2011 00:00

03.09.2011 03:00

03.09.2011 06:00

03.09.2011 09:00

03.09.2011 12:00

03.09.2011 15:00

03.09.2011 18:00

03.09.2011 21:00

04.09.2011 00:00

04.09.2011 03:00

Pre

ssion

e atm

osfe

rica [mb

ar]

Tem

pe

ratura [°C

], Um

idità re

lativa [%]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Condizioni meteorologiche - 02.09.2011umidità relativa velocità del vento - Fattore 10 Pressione atmosferica [mbar]

ESECUZIONE

DELLE MISURE

in quest’ultimo, riducendone la sua permeabilità e rendendo difficoltosa la misurazione (effetto

“barriera”).

Transetti eseguiti il 2 settembre 2011

La seconda serie di transetti, è stata effettuata il 2 settembre dove è stata monitorata sia la parte

settentrionale che quella meridionale del lago.

I 4 transetti erano orientati in questo modo:

Primo transetto direzione SE – NW;

Secondo transetto direzione SW – NE;

Terzo transetto direzione WSW – ENE;

Quarto transetto direzione NE – SW.

Il 2 settembre è stato caratterizzato dalle seguenti condizioni meteo

Figura 43: Grafico delle condizioni meteo del 2 settembre 2011

103

1°

transetto

[m]

Attività

alfa

[Bq/m3]

Temperatura

del suolo [°C]

0 923 13,8

10 4227 14,5

20 9837 16,4

30 2486 15,1

40 7694 14

50 6251 16,3

2°

transetto

[m]

0 16385 16

10 6787 17,1

20 12650 13,4

30 10328 14,7

40 2769 13,3

3°

transetto

[m]

0 2516 16

10 1682 13,9

20 7441 13,5

30 2843 14,8

40 9554 13,4

50 6013 15,3

4°

transetto

[m]

0 7173 13,6

10 3915 13,2

20 2560 10,3

30 4733 14,5

40 4391 14,7

50 3870 12,4

Dal grafico soprastante si osserva che la pressione atmosferica al momento dell’esecuzione dei transetti

era in aumento. La velocità del vento, durante le misurazioni, era in calo. Mentre, l’umidità relativa

dell’aria era in lieve aumento.

La pressione atmosferica non ha quindi favorito la fuoriuscita di Radon dal suolo e la diminuzione della

velocità del vento,a sua volta, non ha aiutato l’emanazione del Radon dal suolo.

Tabella 45: Misure dell’attività radioattiva alfa del suolo

Nel primo transetto, la concentrazione maggiore di Radon è stata misurata a 20 m dalla sponda del lago

e anche la temperatura del suolo, è risultata la più elevata; mentre, nel secondo transetto, i valori di

radioattività alfa maggiori sono stati rilevati in prossimità della riva del lago, vicino a delle rocce

affioranti.

Nel terzo transetto, la radioattività alfa maggiore è stata rilevata a 40 m dalla riva del lago, in prossimità

di rocce affioranti. In questa serie di misure, la temperatura del suolo misurata risulta avere un

andamento inverso rispetto la concentrazione di Radon misurata. Nel quarto transetto invece, come nel

secondo, la radioattività alfa più elevata è stata misurata in prossimità della sponda del lago, in vicinanza

di rocce affioranti. Come nel transetto precedente, la temperatura del terreno ha un andamento inverso

rispetto a quella del Radon.

104

Confronto tra i transetti eseguiti il 4 agosto e il 2 settembre 2011

Le condizioni meteo, registrate nelle due giornate, risultano essere diverse. Il 4 agosto, i fattori

ambientali favorivano maggiormente la fuoriuscita del Radon dal terreno (pressione atmosferica in

discesa), mentre, il 2 settembre le condizioni sono state più variabili e, nel complesso non hanno

facilitato l’emissione di Radon dal suolo (pressione atmosferica in ascesa). Si può supporre che il 4

agosto sono stati registrati dei valori di Radon elevati, perché le condizioni meteo erano favorevoli.

Infatti, il 4 agosto, durante l’esecuzione del pimo transetto, a 30 m di distanza dal lago, sono stati

misurati 21891 Bq/m3, mentre, il 2 settembre, nello stesso punto, è stato misurato un minimo (2486

Bq/m3). Come si può osservare dalla figura 41, il primo transetto, quelli eseguiti vicino alla frattura, alla

roccia montonata nonchè alla frana, risultano essere paralleli alla faglia, mentre il quarto transetto

risulta essere perpendicolare a quest’ultima; ma da queste misure non si puó affermare se la presenza

della faglia, influenza la concentrazione di Radon nel terreno fungendo da canale preferenziale per il

passaggio del Radon o se è un eventuale materiale di riempimento ad emettere il gas.

Figura 44: Grafico delle condizioni meteo del 2 settembre 2011

105

5.1.1.2 Il Lago Alpino 1

Per quanto riguarda il Lago Alpino 1 sono state eseguite 2 serie di transetti in 2 giorni diversi:

la prima serie il 27 agosto, in cui è stata monitorata la parte nordoccidentale del lago;

la seconda serie il 2 settembre, in cui è stata monitorata sia la parte nordoccidentale che quella

settentrionale del lago.

Figure 45: A) Lago Alpino 1 CTR; B) Fotografia Lago Alpino 1 - Bufalino

A

B

106

769

770

771

772

773

774

775

776

777

778

779

0

50

100

150

200

250

24.08.2011 18:00

24.08.2011 21:00

25.08.2011 00:00

25.08.2011 03:00

25.08.2011 06:00

25.08.2011 09:00

25.08.2011 12:00

25.08.2011 15:00

25.08.2011 18:00

25.08.2011 21:00

26.08.2011 00:00

26.08.2011 03:00

26.08.2011 06:00

26.08.2011 09:00

26.08.2011 12:00

26.08.2011 15:00

26.08.2011 18:00

26.08.2011 21:00

27.08.2011 00:00

27.08.2011 03:00

27.08.2011 06:00

27.08.2011 09:00

27.08.2011 12:00

27.08.2011 15:00

27.08.2011 18:00

27.08.2011 21:00

28.08.2011 00:00

28.08.2011 03:00

Pre

ssion

e atm

osfe

rica [mb

ar]

Tem

pe

ratura [°C

], Um

idità re

lativa [%]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Condizioni meteorologiche - 27.08.2011Temperatura [°C] - Fattore 10 umidità relativa velocità del vento - Fattore 10 Pressione atmosferica [mbar]

ESECUZIONE DELLE MISURE

Transetti eseguiti il 27 agosto 2011

Durante l’esecuzione di questi transetti, le condizioni meteo sono state avverse (forte temporale con

acquazzone e grandine), quindi, le misurazioni non sono state completate.

Il grafico sottostante riassume le condizioni meteo del 27 agosto.

Il 27 agosto è stato caratterizzato da un calo della pressione atmosferica, dalla velocità del vento in

aumento e da forti precipitazioni, che sono state registrate sia durante la notte che durante la mattina

del 27 agosto. Dato che la pressione atmosferica era in calo, ciò ha favorito la fuoriuscita di Radon dal

suolo, l’emissione del gas, è stata peró contrastata dalla presenza di acqua nel terreno (soprattutto nei

primi 5 cm di profondità), dovuta alle forti precipitazioni.

Figura 46: Grafico delle condizioni meteo del 27 agosto 2011

107

Primo transetto

27 agosto [m]

Attività

alfa

[Bq/m3]

Tempera

tura del

suolo

[°C]

0 4'585 9.7

10 7'129 9.9

20 716 10.4

30 850 9.8

Secondo

transetto 27

agosto[m]

0 373 9.9

10 3'424 10.7

20 3'305 11.2

Terzo transetto

27 agosto[m]

0 611 7.7

10 604 9.9

Tabella 46: Misure dell’attività radioattiva alfa del suolo

Il primo transetto è perpendicolare alla faglia del Foscagno, e le concentrazioni di Radon maggiori sono

state misurate in corrispondenza della faglia (vedi figura 43) a 0 m e a 10 m dalla sponda del lago,

mentre, man mano che ci si allontana da essa la concentrazione diminuisce. Il secondo e il terzo

transetto, sono disposti nella parte opposta del lago, quindi risentono meno dall’influenza della faglia.

Transetti eseguiti il 2 settembre 2011

I transetti eseguiti in questo lago sono stati orientati nel seguente modo:

Primo transetto direzione SW – NE;

Secondo transetto direzione WSW – ENE;

Terzo transetto direzione NE – SW;

Quarto transetto direzione SE – NW.

108

771.5

772

772.5

773

773.5

774

774.5

775

775.5

0

20

40

60

80

100

120

31.08.2011 18:00

31.08.2011 21:00

01.09.2011 00:00

01.09.2011 03:00

01.09.2011 06:00

01.09.2011 09:00

01.09.2011 12:00

01.09.2011 15:00

01.09.2011 18:00

01.09.2011 21:00

02.09.2011 00:00

02.09.2011 03:00

02.09.2011 06:00

02.09.2011 09:00

02.09.2011 12:00

02.09.2011 15:00

02.09.2011 18:00

02.09.2011 21:00

03.09.2011 00:00

03.09.2011 03:00

03.09.2011 06:00

03.09.2011 09:00

03.09.2011 12:00

03.09.2011 15:00

03.09.2011 18:00

03.09.2011 21:00

04.09.2011 00:00

04.09.2011 03:00

Pre

ssion

e atm

osfe

rica [mb

ar]

Tem

pe

ratura [°C

], Um

idità re

lativa [%]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Condizioni meteorologiche - 02.09.2011umidità relativa velocità del vento - Fattore 10 Pressione atmosferica [mbar]

ESECUZIONE

DELLE MISURE

Le condizioni meteo sono riportate nel grafico della pagina precedente

Il giorno 2 settembre è stato caratterizzato dalla pressione atmosferica in aumento, dalla velocità del

vento in diminuzione e dall’umidità dell’aria in aumento. Quindi, la combinazione di questi fattori non

ha favorito l’emissione di Radon dagli strati di suolo.

Figura 47: Grafico delle condizioni meteo del 2 settembre 2011

109

Primo

transetto

[m]

Attività

alfa

[Bq/m3]

T°del

suolo

[°C]

0 5'254 13.6

10 8'022 14.2

20 6'176 12.6

34 8'141 12.6

40 2'754 13.1

50 3'156 13.1

Secondo

transetto

[m]

0 551 13.4

10 5'373 14

20 2'590 13.9

30 1'608 13.1

40 1'787 10.8

Terzo

transetto

[m]

0 5'581 12.9

10 5'388 13.3

20 4'034 12

30 2'278 11

40 1'846 10.8

Quarto

transetto

[m]

0 5'313 14.4

10 998 11.8

20 4'584 13

30 9'048 13

40 7'263 12.7

50 6'415 13.3

Tabella 47: Misure dell’attività radioattiva alfa del suolo

Dalla tabella sopra indicata, si può osservare che il primo e il quarto transetto, che sono perpendicolari

alla faglia del Foscagno, presentano delle concentrazioni di Radon maggiori (concentrazione media del

primo transetto 5604 Bq/m3 e del secondo 5584 Bq/m3) rispetto al secondo e al terzo transetto che

sono ubicati nella parte opposta del lago (concentrazione media del terzo transetto 2382 Bq/m3 e del

quarto 3825 Bq/m3).

Nel secondo e nel terzo transetto, le misure più elevate di Radon sono state misurate in prossimità della

roccia affiorante, quindi essa ha influenzato la presenza di Radon nel suolo in questa parte di lago.

110

0

1'000

2'000

3'000

4'000

5'000

6'000

7'000

8'000

9'000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Att

ivit

à al

fa [

Bq

/m3

]

Distanza delle misurazioni [m]

Lago Alpino 1 - Confronto tra i transetti del 27.08 e il 2.09 Primo transetto 27 agosto [m] Secondo transetto 27 agosto[m] Terzo transetto 27 agosto[m]

Primo transetto 2 settembre [m] Secondo transetto 2 settembre[m] Terzo transetto 2 settembre [m]

Confronto tra i transetti eseguiti il 27 agosto e il 2 settembre 2011

Le condizioni meteorologiche delle due giornate, in cui sono stati eseguiti i transetti, sono molto

differenti. Il 27 agosto è stato caratterizzato da un forte acquazzone avvenuto qualche ora prima

dell’esecuzione del transetto, la pressione atmosferica era in calo e la velocità del vento era in aumento,

mentre, il terreno era saturo d’acqua impedendo un corretto monitoraggio. Nonostante le condizioni

meteo e del terreno pessime, le concentrazioni Radon sono state abbastanza elevate, soprattutto nel

primo transetto (perpendicolare alla faglia) e nel secondo transetto, effettuato in prossimità di roccia

affiorante.

Il 2 settembre è stato effettuato il completamento dei transetti su entrambi i lati del lago. Questa

giornata era caratterizzata da un aumento della pressione atmosferica, da una diminuzione della

velocità del vento e da un aumento dell’umidità dell’aria, tutti fattori che non hanno favorito la

fuoriuscita del Radon dal suolo. Nonostante tali condizioni, le concentrazioni Radon rilevate sono state

molto alte, soprattutto nel primo e quarto transetto che sono perpendicolari alla faglia.

Da queste misure, si osserva che, nella sponda del lago piú vicina alla faglia, le concentrazioni Radon

sono state maggiori rispetto alla sponda opposta. Infatti, dalla letteratura si evince che la faglia influenza

l’emissione di Radon dal terreno (Ciotoli et al.,1994), (Walia et al., 2008).

Figura 48: Grafico sul confronto delle misure Radon eseguite il 28 agosto e il 2 settembre 2011

111

Confronto tra il Lago Blu e il Lago Alpino 1

Entrambi i laghi sono ubicati vicino alla faglia del Foscagno, però il Lago Blu è più distante da

quest’ultima, rispetto al Lago Alpino 1. Infatti, i transetti eseguiti nel Lago Blu, sono paralleli alla faglia,

mentre, i transetti eseguiti nel Lago Alpino 1 sono perpendicolari a quest’ultima.

Dalle misure eseguite in prossimità del Lago Blu, si può dedurre che l’andamento della pressione

atmosferica influenzi l’emissione di Radon dal suolo ma, per quanto riguarda la faglia, i transetti

effettuati erano troppo distanti, quindi non è stato possibile valutare una sua influenza. I rilevamenti

eseguiti attorno al Lago Alpino 1, risentono invece anche’essi delle condizioni meteo, e in maggior

misura dalla faglia.

5.1.2 Transetti eseguiti in prossimità di una scarpata

Figure 49: A) Scarpata CTR; B) Fotogrfia scarpata - Bufalino

A

B

112

766

768

770

772

774

776

778

0

20

40

60

80

100

120

140

160

07.08.2011 18:00

07

.08.20

11

21

:00

08.08.2011 00:00

08

.08.20

11

03

:00

08.08.2011 06:00

08

.08.20

11

09

:00

08.08.2011 12:00

08

.08.20

11

15

:00

08.08.2011 18:00

08.08.2011 21:00

09

.08.20

11

00

:00

09.08.2011 03:00

09

.08.20

11

06

:00

09.08.2011 09:00

09

.08.20

11

12

:00

09.08.2011 15:00

09

.08.20

11

18

:00

09.08.2011 21:00

10

.08.20

11

00

:00

10.08.2011 03:00

10

.08.20

11

06

:00

10.08.2011 09:00

10.08.2011 12:00

10

.08.20

11

15

:00

10.08.2011 18:00

10

.08.20

11

21

:00

11.08.2011 00:00

11

.08.20

11

03

:00

Pre

ssion

e atm

osfe

rica [mb

ar]

Tem

pe

ratura [°C

], Um

idità re

lativa [%]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Condizioni meteorologiche - 09.08.2011Temperatura [°C] - Fattore 10 umidità relativa velocità del vento Pressione atmosferica [mbar]

ESECUZIONE DELLE MISURAZIONI

I transetti eseguiti in prossimità di una scarpata presente nel Passo del Foscagno sono i seguenti:

1° transetto orientato in direzione ESE - ONO;

2° transetto orientato in direzione ONO - ESE;

3° transetto orientato in direzione SO - NE.

Influenza degli agenti meteorologici sull’attività radioattiva alfa del terreno

Le condizioni meteo del 9 agosto sono riassunte nel grafico sottostante.

La pressione atmosferica era in salita durante tutto l’arco della giornata, la velocità del vento era in

aumento, le precipitazioni erano assenti e la temperatura dell’aria era costante. La combinazione di

questi fattori ambientali non ha molto favorito l’emissione di Radon dal terreno, quindi sono stati

misurati dei valori minimi.

Figura 50: Grafico sulle condizioni meteo del 9 agosto 2011

113

Primo transetto

trasversale alla

scarpata [m]

Attività

radioattiva

alfa [Bq/m3]

0 8245

6 3304

12 2635

Secondo

transetto

perpendicolare

rispetto la

scarpata [m]

0 4182

10 1117

20 1057

30 849

40 715

50 923

Terzo transetto

parallelo

rispetto la

scarpata [m]

0 923

10 968

20 1266

30 1043

40 2471

50 3795

Tabella 48: Misure dell’attività radioattiva alfa del suolo

Dai transetti eseguiti in prossimità della scarpata, si può osservare che la concentrazione di Radon nel

suolo viene influenzata, in maggior misura, dalla presenza di depositi fluvioglaciali (granulometria fine)

costituiti da gneiss e dalle rocce montonate (blocchi unici) che appartengono a dei filloniti. Quindi, si è

riscontrata un’influenza sia litologica che granulometrica. Dopodichè, i valori più bassi sono stati

misurati nei depositi fluvioglaciali presenti alla base della scarpata e in quelli ricoperti da prateria alpina.

Alla base della scarpata, è presente un’area umida. Molto probabilmente in questi punti, l’umidità del

suolo era abbastanza elevata, quindi ha diminuito la sua permeabilità inibendo la mobilità del Radon.

114

5.2 Radon e permafrost

5.2.1 Misure Radon nel rock glacier del Foscagno

Il 15 settembre è stato effettuato un transetto in cima al rock glacier. I valori Radon, le condizioni meteo

e la profondità dello strato attivo di permafrost sono riportati nelle pagine successive.

Figure 51: A) Rock glacier CTR; B) Fotografia rock glacier - Cannone

A

B

115

772

772.5

773

773.5

774

774.5

775

775.5

0

20

40

60

80

100

120

140

160

13.09.2011 18:00

13

.09.20

11

21

:00

14.09.2011 00:00

14

.09.20

11

03

:00

14.09.2011 06:00

14

.09.20

11

09

:00

14.09.2011 12:00

14

.09.20

11

15

:00

14.09.2011 18:00

14.09.2011 21:00

15

.09.20

11

00

:00

15.09.2011 03:00

15

.09.20

11

06

:00

15.09.2011 09:00

15

.09.20

11

12

:00

15.09.2011 15:00

15

.09.20

11

18

:00

15.09.2011 21:00

16

.09.20

11

00

:00

16.09.2011 03:00

16

.09.20

11

06

:00

16.09.2011 09:00

16.09.2011 12:00

16

.09.20

11

15

:00

16.09.2011 18:00

16

.09.20

11

21

:00

17.09.2011 00:00

17

.09.20

11

03

:00

Pre

ssion

e atm

osfe

rica [mb

ar]

Tem

pe

ratura [°C

], Um

idità re

lativa [%]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Condizioni meteorologiche - 15.09.2011Temperatura [°C] - Fattore 10 umidità relativa velocità del vento - Fattore 10 Pressione atmosferica [mbar]

ESECUZIONE DELLE MISURE

Influenza degli agenti meteorologici sull’emissione del 222Radon e 220Radon dal terreno

La pressione atmosferica registrata al momento della misurazione Radon nel terreno, al mattino e nel

primo pomeriggio, era in costante aumento. La velocità del vento era in diminuzione al mattino, mentre

nel pomeriggio era in aumento rispetto a un’ora prima delle misurazioni Radon.

La temperatura dell’aria, al mattino e nel primo pomeriggio, era in aumento, mentre, nel pomeriggio la

stessa è andata man mano diminuendo.

L’umidità relativa dell’aria è sempre stata in diminuzione, rispetto a quella rilevata durante la notte (12

ore prima).

In generale, le condizioni meteo sono state abbastanza variabili durante l’arco della giornata. Infatti, in

base all’andamento della pressione atmosferica, sono stati registrati dei valori Radon minimi, mentre, la

velocità del vento che era in aumento nel pomeriggio, avrebbe favorito l’emanazione del Radon dalla

superficie del suolo.

Figura 52: Grafico sulle condizioni meteo del 15 settembre 2011

116

Sito Coordinate Quota

Profondità dello

strato attivo del

permafrost [m]

Media della

radioattivitità

alfa [Bq/m3]

Terreno - vicino a un

pozzetto dietro allo

scarico

dell'acquedotto

N 46°28'31.9''

E 10°12'51.1''2360 NO PERMAFROST 2537

Palina 47N 46°28'28.9''

E 10°12'25.9''2520 ca. > 6 3555

Sabbia - Punto aN 46°28'28.4''

E10°12'28.6''2516 5.5 2718

Pozzo 1 - Punto S3N 46°28'27.7''

E 10°12'28.9''2518 3 4035

Centralina - Punto S0N46°28'23.79''

E10°12'33.26''2520 2.5 774

Pozzo sopra

centralina - Punto b

N 46°28'24.43''

E 10°12'33.11''2520 2 380

Tabella 49: Misure dell’attività radioattiva alfa nel rock glacier

Misure vicino all’uscita dell’acquedotto

Dalle misure eseguite, si constata che i valori Radon tendono ad aumentare man mano che si scende in

profondità (dai 15 fino ai 25 cm – ca. 5000 Bq/m3) per poi diminuire nettamente alla profondità di 30 e

35 cm (ca. 3000 Bq/m3). La temperatura del suolo diminuisce con l’aumentare della profondità. Il

permafrost, in questo punto, non è presente.

Transetto in cima al rock glacier

Le concentrazioni 222Radon e 220Radon, eseguite lungo il transetto in cima al rock glacier (ca. 2500 mslm),

sono relazionate alla profondità dello strato attivo del permafrost, misurato tramite la geofisica eseguita

nel 2007 (Guglielmin et al., 2010).

Dalla tabella 47, si osserva che a una profondità maggiore dello strato attivo del permafrost, corrisponde

un’attività alfa del suolo piú elevata, e viceversa.

Nello specifico, nel punto Palina 47, la misura Radon è stata eseguita nel terreno inserendo a varie

profondità la sonda in ferro. Inoltre, è stata presa nota della temperatura del suolo fino alla profondità

di 20 cm. Dai risultati si osserva che la concentrazione Radon aumenta con l’aumentare della profondità.

La concentrazione maggiore è stata misurata alla profondità di 35 cm (4595 Bq/m3). La temperatura del

suolo tende a diminuire con l’aumentare della profondità. Lo strato attivo del permafrost è profondo ca.

6 m.

Nel Punto a (Sabbia), la misurazione Radon è stata eseguita in un deposito di sabbia, inserendo a varie

profondità la sonda in ferro. Inoltre, è stata presa nota della temperatura del suolo fino alla profondità

di 10 cm. Il Radon è stato invece, rilevato fino a 15 cm, poiché la sabbia risultava molto compatta, e non

si riusciva a penetrare oltre.

Transetto in

cima al rock

glacier

117

In questo punto di misura, si osserva che man mano si scende in profondità, la concentrazione Radon

tende ad aumentare. Lo strato attivo del permafrost è profondo 5.5 m.

Inoltre, è stato misurato il Radon nel Punto S3 (Pozzo 1). Tale misura, è stata eseguita calando nel pozzo

un tubicino di plastica attaccato ad un metro rigido. La profondità misurata era pari a 156 cm. In base al

diametro del tubo e alla profondità di misurazione si deduce che il volume d’aria in cui è stato misurato

il Radon è pari a 5 L. La misura Radon, rilevata in questo punto è la piú elevata di tutto il transetto,

anche se la profondità del permafrost è di 3 m.

Il transetto è stato completato eseguendo le misure vicino alla centralina meteo e nel pozzetto sopra la

centralina. Nel Punto S0 (Centralina) la misura è stata eseguita inserendo la sonda in ferro tra i blocchi. Il

permafrost, in questo punto, è profondo 2.5 m, e ció potrebbe spiegare la bassa attività alfa monitorata,

inoltre, tra i blocchi vi passa dell’aria che potrebbe creare una diluizione del Radon.

Mentre, la misurazione Radon nel Punto b (pozzo sopra la centralina) è stata eseguita calando nel pozzo

un tubicino di plastica attaccato ad un metro rigido. La profondità di misurazione è pari a 193 cm. In

base al diametro del tubo e alla profondità di misurazione si deduce che il volume d’aria in cui è stato

misurato il Radon è pari a 6L. La profondità dello strato attivo del permafrost è di 2 m e questo

spiegherebbe la concentrazione Radon misurata molto bassa. Il pozzo era aperto prima e durante la

misurazione, questo potrebbe aver comportato una diluizione di Radon.

In generale, è possibile confrontare le misure puntuali eseguite a diverse profondità, sia nel terreno del

punto Palina 47 che nella sabbia (Punto a). In questi punti le concentrazioni Radon sono abbastanza

elevate e ció coincide col fatto che lo strato attivo del permafrost, in questa parte del transetto, è la piú

profonda.

Le misure eseguite nei due pozzi e tra i blocchi sono invece confrontabili tra loro, perché in tutti i casi è

stata misurata la concentrazione Radon presente nell’aria all’interno dei pozzi e tra i blocchi.

Il valore medio piú elevato misurato è nel Pozzo 1 (Punto S3), anche se il permafrost è profondo 3 m.

Molto probabilmente la concentrazione Radon risente dell’influenza dei blocchi presenti alla base del

pozzo.

118

5.3 Radon in acqua

Nel Passo del Foscagno sono presenti delle sorgenti, il Lago “Blu” e l’uscita da un impianto di captazione

di acqua potabile.

A

B

C

D

Figure 53: A) Inquadramento geografico dei punti di prelievo dell’acqua CTR. B) Uscita dall’acquedotto. C) Sorgente muschi. D) Lago Blu. Fotografie - Bufalino

119

Tabella 50: Concentrazioni Radon nei campioni d’acqua raccolti

Campione Data di

campionamento

Temperatura dell’acqua

[°C]

Coefficiente di solubilità

Inizio misura

Fine misura Concentrazione Radon

[Bq/l]

Uscita acquedotto

15/09/2011 1.2 0.52 16/09/11 – 21:45

18/09/11 – 21:00

9

Sorgente “a valle”

15/09/2011 7.5 0.40 17/09/11 – 21:05

18/09/11 – 21:00

29

Sorgente “muschi”

15/09/2011 2.4 0.49 16/09/11 – 21:50

17/09/11 – 21:00

16

Lago “Blu” 16/09/2011 3 0.48 18/09/11 – 21:05

20/09/11 – 21:00

8

Dal campionamento dell’acqua, si puó osservare che nelle sorgenti la concentrazione Radon è maggiore

rispetto che all’uscita dell’acquedotto e nel Lago Blu, perché la solubilità del Radon in acqua dipende dal

tempo di decadimento del Radon, dal tempo che intercorre tra il contatto dell’acqua con le rocce e il

momento del prelievo del campione, dal momento in cui l’acqua entra in contatto con l’atmosfera e

dalla sua temperatura. Ovviamente, l’acqua superficiale del lago è sempre in contatto con l’atmosfera,

quindi il Radon volatilizza in continuazione (8 Bq/l). L’acqua in uscita dall’acquedotto, permane

all’interno del serbatoio per un certo periodo di tempo, che puó essere necessario per far avvenire il

decadimento del Radon e quando esce dall’impianto l’elevata turbolenza dell’acqua permette la

volatilizzazione del Radon in atmosfera (9 Bq/l). Invece, l’acqua di sorgente permane per piú tempo in

contatto con le rocce e meno con l’atmosfera, quindi si carica in misura maggiore di Radon (29 Bq/l la

sorgente a valle e 16 Bq/l la sorgente muschi).

Dalla temperatura dell’acqua, è stato possibile ricavare il valore momentaneo del coefficiente di

solubilità del Radon in acqua, il quale permette di stabilire la concentrazione di Radon nella fase gassosa

(aria) rispetto alla fase liquida (acqua). Questo coefficiente è stato calcolato in un ambiente “chiuso”,

senza tener conto della provenienza e del movimento dell’acqua. Quindi, a temperature basse

dell’acqua corrisponde un coefficiente di solubilità elevato, quindi un’elevata concentrazione di Radon.

In base alla temperatura della acqua il coefficiente piú alto è risultato quello dell’acqua dell’acquedotto,

poi la sorgente muschi, il Lago Blu e la sorgente a valle.

Secondo la Raccomandazione della Commissione del 20 dicembre 2001 sulla “Tutela della popolazione

contro l’esposizione al Radon nell’acqua potabile” (2001/928/Euratom), l’acqua è da considerare

potabile sotto al punto di vista del Radon.

Le concentrazioni di Radon sono da collegare anche alla presenza del permafrost. Infatti, le due sorgenti

derivano da acquiferi senza permafrost e hanno una concentrazione maggiore, rispetto a quella

misurata nel Lago Blu e all’uscita dall’acquedotto che derivano da un acquifero con permafrost.

120

5.4 Rapporti tra Radon, suolo e vegetazione

5.4.1 Classificazione dei suoli del Passo del Foscagno

Durante la campagna di misurazione del 222Radon, del 220 Radone Anidride carbonica nel terreno,

eseguita nel Passo del Foscagno, sono stati effettuati degli scavi sia nel sito “Valletta” che nel sito

“Morena”. Gli scavi sono stati fatti in corrispondenza con la vegetazione presa in esame (Loiseleuria

procumbens, Rhododendron ferrugineum e la prateria alpina composta da pascoli a nardo – Nardetum e

i pascoli a Carex curvula), e suolo nudo.

La classificazione dei suoli è stata redatta tramite l’ausilio della Soil Taxonomy (2006) proposta

dall’USDA (United States Department of Agriculture), mentre le descrizioni dei suoli sono state fatte

basandosi sulle informazioni ricavate da “Elementi di scienza del suolo” (Persicani, 1989), considerando

le caratteristiche rilevate in campo durante le operazioni di scavo e i dati ottenuti dalle analisi

granulometriche e chimiche.

I suoli della “Valletta” come pure i suoli della “Morena” appartengono all’Ordine degli Spodosuoli.

eccezione fatta per il suolo nudo che appartiene all’Ordine degli Inceptisuoli.

121

A

B

C

Figure 54: A) Inquadramento cartografico dei siti di lavoro - CTR. B) Sito Morena. C) Sito Valletta.Fotografie - Bufalino

122

Ordine Spodosuoli: sono suoli che si contrappongono tra gli Histosuoli, gli Inceptisuoli e gli Alfisuoli.

Sono suoli maturi che dimostrano di aver subito un significativo processo di illuviazione umo-minerale le

cui caratteristiche chimico-fisiche si esprimono nella formazione di un orizzonte di accumulo dei

complessi metallo fulvati (orizzonte spodico). Gli elementi ambientali più generali per lo sviluppo degli

Spodosuoli si riscontrano nelle zone geografiche più umide delle medie ed alte latitudini, caratterizzate

da un substrato geologico acido, sabbioso o grossolano, comunque dotato di un’elevata permeabilità

complessiva. In Italia, lo sviluppo areale degli Spodosuoli è circoscritto alla sola catena alpina a quote

superiori ai 1000/1500 mslm.

Sequenza orizzonti dalla superficie al fondo:

O: lettiera molto sottile;

A2: orizzonte minerale eluviale (perdita di minerali e elementi chimici), spessore compreso tra 5 e 10 cm;

Bh: sottorizzonte spodico arricchito di materia organica;

Bir: sottorizzonte spodico rossastro;

C: orizzonte di transizione verso la roccia sottostante.

Ordine Inceptisuoli: si collocano idealmente tra i suoli fortemente immaturi (Entisuoli) e quelli più

evoluti (Spodosuoli); traggono origine dalla presenza di fattori fisico-climatici che inibiscono

l'accrescimento verso forme più avanzate, senza tuttavia arrestarne completamente lo sviluppo; sono

caratterizzati dalla presenza di un’alterazione chimico-fisica che ha provocato rimozione di basi, Fe e Al,

e da una neoformazione di minerali argillosi, di conseguenza sono caratterizzati da un orizzonte cambico

poco profondo e variamente strutturato (circa 15 cm). La maggior parte di questi suoli si ritrova su

superfici geologicamente giovani databili a partire dal periodo olocenico.

Sequenza orizzonti di un Inceptisuoli dalla superficie al fondo:

O: lettiera

A: spessore generalmente compreso tra 10 e 30 cm, colore brunastro scuro, struttura granulare,

consistenza porosa

B: orizzonte di alterazione (cambico), generalmente da 20 a 40 cm, colore brunastro più chiaro

dell'orizzonte A

C: orizzonte di transizione verso la roccia sottostante può essere di qualsiasi materiale (nel nostro caso

deposito), solitamente poco alterato

5.4.1.1 Ordine Spodosuoli

I suoli del Foscagno indagati che appartengono all’Ordine degli Spodosuoli, sono classificati secondo i

seguenti Sottordini e Grande gruppo:

Aquods (Cryaquods);

Cryods (Haplocryods);

Humods (Haplohumods).

I suoli che appartengono al Sottordine Aquods sono suoli ubicati in aree molto umide. Essi sono

caratterizzati dall’avere un epipedon histico (assente nei profili eseguiti) o delle screziature redox. Gli

123

Aquods si sviluppano in aree molto umide, dove la piovosità è abbondante e uniformemente distribuita;

inoltre, si sviluppano in diversi regimi di temperatura, dove nei climi freddi il regime di temperatura è il

cryico. In alcuni Aquods si rinvengono orizzonti a fragipan (assente nei profili eseguiti). Questi suoli sono

soggetti a una prolungata lisciviazione e quindi a un impoverimento costante del contenuto di Ferro e la

formazione di un orizzonte albico.

In questo caso, i suoli appartengono al Grande gruppo Cryaquods che sono gli Aquods dei climi freddi,

con un regime di temperatura cryico.

I suoli che appartengono al Sottordine Cryods, sono suoli ubicati in aree caratterizzate da un regime di

temperatura cryico, tipici dei climi freddi, alle alte latitudini. L'orizzonte albico, di eluviazione, è spesso

molto sottile o intermittente, al contrario dell'orizzonte spodico ben espresso. Si possono trovare anche

orizzonti induriti (ortstein, orizzonte placico); in alcuni suoli si osservano arricchimenti in carbonio

organico.

In questo caso, i suoli appartengono al Grande gruppo Haplocryods che sono i Cryods "tipici", che

rispecchiano con maggior precisione, le caratteristiche salienti del sottordine: mancano gli orizzonti

induriti e gli arricchimenti in carbonio organico.

I suoli che fanno parte del Sottordine Humods, sono gli Spodosuoli che si sviluppano in condizioni

intermedie tra quelle degli Aquods piú umidi e quelli degli Orthods a clima piú continentale. Inoltre, si

osservano, nell'orizzonte illuviale, arricchimenti in carbonio organico accompagnati a scarso ferro libero.

I suoli non disturbati presentano un orizzonte albico molto decolorato, immediatamente soprastante a

un sottile orizzonte di colore tendente al nero che diventa più arancione via via che si procede in

profondità.

In questo caso, il suolo fa parte del Grande gruppo degli Haplohumods, ossia gli Humods senza

particolari caratteristiche accessorie (come ad esempio: frangipan, duripan….).

Qui di seguito, viene riportata la tabella che riassume tutte le caratteristiche chimiche degli orizzonti dei

suoli che appartengono all’ordine Spodosuoli.

Tabella 51: Analisi chimiche dei suoli

Sito + Copertura

della superfice

Ordine Sottordine Orizzonte Contenuto d’acqua

[%] pH LOI [%]

Valletta prateria

Spodosuoli Aquods A1 95.56 4.17 43.41

Valletta prateria

Spodosuoli Aquods Ae 93.30 3.66 37.91

Morena prateria

Spodosuoli Humods A1 93.19 4.24 87.78

Morena prateria

Spodosuoli Humods A 83.22 3.82 37.23

Valletta Loiseleuria

Spodosuoli Aquods A 98.26 3.53 43.99

Morena Loiseleuria

Spodosuoli Aquods A1 99.58 3.88 85.38

Valletta Spodosuoli Cryods A1 89.96 4.85 30.90

124

Rododendro

Valletta

Rododendro

Spodosuoli

Cryods

A2

35.91

5.15

23.48

Morena Rododendro

Spodosuoli Aquods A 94.76 3.86 89.48

Morena Rododendro

Spodosuoli Aquods A2 85.68 4.49 72.48

Valletta suolo nudo

Spodosuoli Cryods A 9.72 5.03 4.03

Valletta prateria

Spodosuoli Aquods B1h 25.99 4 2.53

Valletta prateria

Spodosuoli Aquods B2ir 29.03 4.21 8.52

Morena prateria

Spodosuoli Humods Bh 65.94 4.66 35.00

Morena prateria

Spodosuoli Humods Bir 61.73 4.63 19.57

Valletta Loiseleuria

Spodosuoli Aquods Bh 47.90 4.03 26.26

Valletta Loiseleuria

Spodosuoli Aquods Bir 22.18 4.35 9.10

Morena Loiseleuria

Spodosuoli Aquods Bh 87.73 3.86 50.97

Morena Loiseleuria

Spodosuoli Aquods Bir 34.27 4.43 18.81

Morena Loiseleuria

Spodosuoli Aquods Bir 21.51 4.89 19.89

Valletta Rododendro

Spodosuoli Cryods Bir 29.82 5.39 3.19

Morena Rododendro

Spodosuoli Aquods Bir 20.16 4.5 13.70

Morena Rododendro

Spodosuoli Aquods Bh 34.96 4.24 27.01

Valletta suolo nudo

Spodosuoli Cryods B1 11.79 5.01 7.03

Valletta suolo nudo

Spodosuoli Cryods B2ir 8.80 5.96 8.65

Valletta Rododendro

Spodosuoli Cryods C 27.86 5.36 2.81

Valletta suolo nudo

Spodosuoli Cryods C 9.82 5.6 10.11

125

Sito + copertura

superficialeOrdine Sottordine Orizzonte Ghiaia [%] Sabbia [%] Fine [%] Definizione orizzonte

Valletta prateria Spodosuolo Aquods A1 55 43 2 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Valletta prateria Spodosuolo Aquods Ae 55 42 3 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Morena prateria Spodosuolo Humods A1 35 63 2 sabbia con ghiaia debolmente limosa e argillosa

Morena prateria Spodosuolo Humods A 54 43 3 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Valletta loiseleuria Spodosuolo Aquods A 40 56 4 sabbia con ghiaia debolmente limosa e argillosa

Morena loiseleuria Spodosuolo Aquods A1 55 38 7 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Valletta rododendro Spodosuolo Cryods A1 77 20 5 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Valletta rododendro Spodosuolo Cryods A2 73 24 3 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Morena rododendro Spodosuolo Aquods A 39 59 2 sabbia con ghiaia debolmente limosa e argillosa

Morena rododendro Spodosuolo Aquods A2 54 44 2 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Valletta suolo nudo Spodosuolo Cryods A 75 20 5 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Valletta prateria Spodosuolo Aquods B1h 62 32 6 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Valletta prateria Spodosuolo Aquods B1ir 57 37 10 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Morena prateria Spodosuolo Humods Bh 52 45 3 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Morena prateria Spodosuolo Humods Bir 57 40 3 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Valletta loiseleuria Spodosuolo Aquods Bh 73 22 5 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Valletta loiseleuria Spodosuolo Aquods Bir 63 33 4 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Morena loiseleuria Spodosuolo Aquods Bh 60 37 3 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Morena loiseleuria Spodosuolo Aquods Bir 55 41 4 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Morena loiseleuria Spodosuolo Aquods Bir 60 36 4 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Valletta rododendro Spodosuolo Cryods Bir 38 56 6 sabbia con ghiaia debolmente limosa e argillosa

Morena rododendro Spodosuolo Aquods Bir 64 34 2 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Morena rododendro Spodosuolo Aquods Bh 50 45 5 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Valletta suolo nudo Spodosuolo Cryods B1 74 23 3 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Valletta suolo nudo Spodosuolo Cryods Bir 75 22 3 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Valletta rododendro Spodosuolo Cryods C 14 63 23 sabbia con ghiaia limosa e argillosa

Valletta suolo nudo Spodosuolo Cryods C 78 19 3 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Tabella 52: Caratteristiche granulometriche degli orizzonti dei suoli che appartengono all’ordine

Spodosuoli

Confronto fra la copertura superficiale e il Sottordine di appartenenza

In generale, si può osservare che per quanto riguarda la copertura vegetale costituita da prateria alpina,

nel sito “Valletta” il suolo appartiene al Sottordine degli Aquods, mentre nel sito “Morena” il suolo

appartiene al Sottordine Humods.

Per quanto riguarda la copertura vegetale Loiseleuria procumbens, in entrambi i siti, il suolo appartiene

al Sottordine degli Aquods.

Per quanto riguarda la copertura vegetale Rhododendro ferruginum, nel sito “Valletta” il suolo fa parte

del Sottordine Cryods, mentre nel sito “morena” il suolo fa parte del Sottordine Aquods.

Mentre, il suolo nudo della “Valletta” appartiene al Sottordine Cryods, nella “Morena” appartiene

all’Ordine degli Inceptisuoli, che verranno spiegati in dettaglio nel paragrafo successivo.

In base a quanto è stato detto sopra, si può dedurre che non esiste una corrispondenza tra il tipo di

vegetazione e il tipo di suolo, eccezione fatta per la Loiseleuria. A maggior ragione, per quanto riguarda

il suolo nudo, infatti, i due tipi di suolo sono stati classificati in due Ordini diversi.

Confronto fra contenuto d’acqua, pH, LOI e il Sottordine di appartenenza

Il contenuto d’acqua, misurato nei diversi orizzonti, è molto elevato negli Humods e negli Aquods

(compreso tra il 60 e il 90%) . Mentre, per i Cryods il contenuto d’acqua è compreso tra il 10 e il 30%.

In tutti i suoli investigati, il pH misurato è acido, compreso tra il 3 e il 5. Questo è dovuto al fatto che i

suoli si sono sviluppati su substrati rocciosi metamorfoci (ortgneiss e paragneiss).

Il contenuto del carbonio totale (LOI) è maggiore negli orizzonti che compongono un suolo coperto da

vegetazione, mentre nel suolo nudo, in tutti gli orizzonti, la percentuale di LOI è molto bassa. Negli

126

orizzonti A, il contenuto di carbonio totale è maggiore rispetto a quello analizzato negli orizzonti B.

Mentre tra gli orizzonti B, il Bh (humods) presenta valori maggiori rispetto al Bir (iron) che è più povero

di carbonio totale. L’orizzonte C, presente solo nei Cryods ha dei valori di LOI compresi tra 9 e 27%.

Confronto fra la granulometria e il Sottordine di appartenenza

La maggior parte dei suoli possiede una granulometria definita “ghiaia con sabbia debolmente argillosa

e limosa”. Questo vuol dire che la ghiaia supera il 50% del contenuto, mentre, la sabbia è compresa tra il

50 e il 25%, invece, l’argilla è compresa tra il 25 e il 5% e infine, il limo è presente meno del 5%.

Gli orizzonti A che appartengono al Sottordine Aquods e l’orizzonte A che fa parte degli Humods,

presentano una granulometria definita “sabbia con ghiaia debolmente limosa e argillosa”. In questo

caso, è la sabbia a essere presente con una percentuale maggiore del 50%, rispetto alla ghiaia.

L’orizzonte C del suolo Cryods ha una granulometria definita “sabbia con ghiaia limosa e argillosa”,

quindi la sabbia è presente più del 50%, la ghiaia è compresa tra il 50 e il 25%, mentre, sia il limo che

l’argilla sono compresi tra il 25 e il 5%.

Si fa notare che non è stata eseguita l’analisi dell’aerometria che permette la distinzione del limo

dall’argilla, quindi sono stai considerati, nel loro complesso, come componente fine.

5.4.1.2 Ordine Inceptisuoli

L’unico suolo classificato come Inceptisuoli è stato trovato nel sito “Morena” nel suolo nudo. Tale suolo

appartiene al Sottordine Cryepts e al Grande gruppo Lithic haplocryepts. Questi suoli sono presenti in

zone in cui il regime di temperatura è cryico e sono ubicati a latitudini elevate. Di solito, essi si

sviluppano su depositi alluvionali e presentano un epipedon ocrico e un orizzonte cambico. Il Grande

gruppo Lithic haplocryepts è composto da suoli che hanno un contatto con la roccia a 50 cm dalla

superficie.

Qui di seguito, viene riportata la tabella che riassume tutte le caratteristiche chimiche e granulometriche

del suolo appartenete all’Ordine Inceptisuoli.

Tabella 53: Analisi chimiche e caratteristiche granulometriche degli orizzonti del suolo che appartiene

all’ordine Inceptisuoli

Orizzonte Contenuto

d’acqua [%] pH

LOI [%]

Ghiaia [%]

Sabbia [%]

Fine [%]

Descrizione orizzonte

A 33.35 5.39 16.79 37 56 7 Sabbia con ghiaia debolmente

limosa e argillosa

B 17.58 5.55 11.10 57 38 5 Ghiaia con sabbia debolmente

limosa e argillosa

C 9.96 5.78 3.91 55 40 5 Ghiaia con sabbia debolmente

limosa e argillosa

Il contenuto d’acqua maggiore è stato analizzato nell’orizzonte A e, mano mano che si scende in

profondità, esso diminuisce. Il pH è acido attorno al 5, ma meno acido rispetto agli Spodosuoli. Anche il

LOI, come il contenuto d’acqua, presenta valori elevati nell’orizzonte A e diminuisce in profondità.

Dall’analisi granulometrica è emerso che il primo orizzonte è definito “Sabbia con ghiaia debolmente

limosa e argillosa”, costituito quindi per il 50% da sabbia, dal 50 al 25% da ghiaia, dal 25 al 5% da limo e

127

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ar]

Tem

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ratura [°C

], Um

idità re

lativa [%]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Condizioni meteorologiche - 26.08.2011Temperatura [°C] - Fattore 10 umidità relativa velocità del vento - Fattore 10 Pressione atmosferica [mbar]

ESECUZIONE DELLE MISURE

meno del 5% da argilla; mentre, gli orizzonti B e C sono definiti “Ghiaia con sabbia debolmente limosa e

argillosa”, la componente maggiore è quindi la ghiaia e non la sabbia.

5.4.2 Confronto tra il Radon misurato in campo e le analisi granulometriche e chimiche

Le condizioni meteo registrate il 28 agosto sono riportate nel grafico seguente.

Influenza delle condizioni meteo e delle caratteristiche dei suoli sull’attività alfa radioattiva

Il giorno 26 agosto, la pressione atmosferica era in forte calo durante tutto l’arco della giornata, la

temperatura dell’aria attorno ai 14°C, l’umidità dell’aria ca. l’80% e la velocità del vento ca. 10 m/s.

Non sono stati registrati dalla stazione meteo i dati relativi alle precipitazioni ma, al momento dello

scavo, pioveva con moderazione.

Il fattore ambientale che ha maggiormente influito sull’emissione di Radon dal terreno è stato il

repentino calo della pressione atmosferica mentre, l’umidità dell’aria abbastanza elevata, la velocità del

vento moderata e il suolo abbastanza umido a causa della pioggia, non hanno favorito la fuoriuscita del

Radon dal terreno.

Figura 55: Grafico delle condizioni meteo del 26 agosto 2011

128

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778.5

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02

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.20

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rica [mb

ar]

Tem

pe

ratura [°C

], Um

idità re

lativa [%], V

elo

cità de

l ven

to [m

/s]

Tempo [gg.mm.aaaa hh:mm]

Condizioni meteorologiche - dal 30/09/11 al 01/10/11

Temperatura [°C] - Fattore 10 umidità relativa [%] velocità del vento [m/s] - Fattore 10 Pressione atmosferica [mbar]

ESECUZIONEDEI PROFILI PEDOLOGICI

Il 30 settembre e il primo ottobre, invece sono stati caratterizzati da condizioni meteo molto variabili,

infatti, la pressione atmosferica del 30 settembre era in ascesa, e ció che ha ostacolato la risalita del

Radon negli strati di suolo superficiali, mentre il primo ottobre la stessa era in calo, e sono stati misurati

dei valori massimi di Radon. L’umidità relativa dell’aria a settembre era in ascesa al momento delle

misure, mentre, il primo ottobre, l’umidità dell’aria era in calo.

Figura 56: Grafico delle condizioni meteo dal 30 settembre al primo ottobre 2011

129

Sito + Copertura

superficialeOrdine Sottordine Orizzonte Ghiaia [%] Sabbia [%] Fine [%] LOI [%]

Profondità di

misurazione

[cm]

Attività

radioattiva

alfa [Bq/m3]

Valletta prateria Spodosuolo Aquods A1 55 43 2 43.41 -20 6489

Valletta prateria Spodosuolo Aquods Ae 55 42 3 37.91 -20 6489

Valletta prateria Spodosuolo Aquods B1h 62 32 6 2.53 -24 10373

Valletta prateria Spodosuolo Aquods B1ir 57 37 10 8.52 -40 9808

Morena prateria Spodosuolo Humods A1 35 63 2 87.78 -4 13930

Morena prateria Spodosuolo Humods A 54 43 3 37.23 -19 12844

Morena prateria Spodosuolo Humods Bh 52 45 3 35.00 -34 8513

Morena prateria Spodosuolo Humods Bir 57 40 3 19.57 -54 7858

Valletta loiseleuria Spodosuolo Aquods A 41 55 4 43.99 -5 3156

Valletta loiseleuria Spodosuolo Aquods Bh 74 22 4 26.26 -16 3647

Valletta loiseleuria Spodosuolo Aquods Bir 64 32 4 9.10 -37 2656

Morena loiseleuria Spodosuolo Aquods A1 55 38 7 85.38 -5 9346

Morena loiseleuria Spodosuolo Aquods Bh 60 37 3 50.97 -13 18155

Morena loiseleuria Spodosuolo Aquods Bir 55 41 4 18.81 -26 13973

Morena loiseleuria Spodosuolo Aquods Bir 60 36 4 19.89 -43 6712

Valletta rododendro Spodosuolo Cryods A1 77 20 5 30.90 -12 4539

Valletta rododendro Spodosuolo Cryods A2 73 24 3 23.48 -20 5373

Valletta rododendro Spodosuolo Cryods Bir 38 56 6 3.19 -28 3066

Valletta rododendro Spodosuolo Cryods C 14 63 23 2.81 -52 2337

Morena rododendro Spodosuolo Aquods A 39 59 2 89.48 -2 5329

Morena rododendro Spodosuolo Aquods A2 54 44 2 72.48 -10 3335

Morena rododendro Spodosuolo Aquods Bir 64 34 2 13.70 -28 2263

Morena rododendro Spodosuolo Aquods Bh 50 45 5 27.01 -42 1028

Valletta suolo nudo Spodosuolo Cryods A 75 20 5 4.03 -1 9316

Valletta suolo nudo Spodosuolo Cryods B1 74 23 3 7.03 -7 8155

Valletta suolo nudo Spodosuolo Cryods Bir 75 22 3 8.65 -21 8639

Valletta suolo nudo Spodosuolo Cryods C 78 19 3 10.11 -32 7382

Morena suolo nudo Inceptisuolo Cryepts A 37 56 7 16.79 -6 2680

Morena suolo nudo Inceptisuolo Cryepts B 57 38 5 11.10 -16 3781

Morena suolo nudo Inceptisuolo Cryepts C 55 40 5 3.91 -34 2888

Sito + Copertura

superficialeOrdine Sottordine Orizzonte

Profondità

di

misurazione

[cm]

Attività

radioatti

va alfa

[Bq/m3]

208Pb

[mg/kg]

232Th

[mg/kg]

238U

[mg/kg]

Valletta prateria Spodosuolo Aquods A1 -20 6489 3.09 4.11 1.04

Valletta prateria Spodosuolo Aquods Ae -20 6489 13.41 4.09 1.24

Valletta prateria Spodosuolo Aquods B1h -24 10373 8.39 4.75 0.54

Valletta prateria Spodosuolo Aquods B1ir -40 9808 12.35 6.63 0.7

Morena prateria Spodosuolo Humods A1 -4 13930 9.97 0.96 0.18

Morena prateria Spodosuolo Humods A -19 12844 15.67 3.09 0.84

Morena prateria Spodosuolo Humods Bh -34 8513 9.13 3.26 0.96

Morena prateria Spodosuolo Humods Bir -54 7858 8.49 5.79 1.02

Morena rododendro Spodosuolo Aquods A -2 5329 5.42 0.6 0.12

Tabella 54: Relazione tra le diverse tipologie di suolo e la radioattività alfa misurata nei corrispettivi

orizzonti

Tabella 55: Relazione tra suolo, radioattività alfa misurata in campo e spettrometria di massa ICP-MS

* il valore in mg/kg si riferisce al totale elementare m/m e che l’isotopo indicato è quello utilizzato per la

determinazione.

130

Descrizione

Radionucleidi A [Bq/kg] u95 [%] A [Bq/kg] u95 [%] A [Bq/kg] u95 [%]

K-40 400 ± 50% 950 ± 10% 850 ± 10%

Cs-137 67 ± 15% 6 ± 50% 5 ± 70%

Serie U-238

U-238 e figli < 200 < 80 < 60

Ra-226 < 300 137 ± 70% 112 ± 60%

Bi-214/Pb-214 39 ± 50% 32 ± 20% 39 ± 10%

Serie Th-232

Th-232 < 3000 < 1600 < 1200

Ra-228 e figli < 70 26 ± 50% 72 ± 15%

Th-228 e figli < 30 < 13 74 ± 10%

Attività radioattiva alfa

misurata in campo [Bq/m3]:

6489

Attività radioattiva alfa

misurata in campo

[Bq/m3]: 10373

Attività radioattiva alfa

misurata in campo

[Bq/m3]: 9808

Orrizonte A1 Orrizonte B1h Orrizonte B2ir

Valletta Prateria: Spodosuolo - Aquods

Tabella 56: Relazione tra suolo, radioattività alfa misurata in campo e spettrometria gamma eseguita

su un sensore a semiconduttore HPGe

Nota:

Il simbolo “<” significa inferiore al limite del sensore

u95 = incertezza della misura relativa per un livello di accuratezza del 95%

Per ogni campione, la durata della misura è stata di circa 24 ore

Il Radon nel suolo dipende principalmente dalla condizione geologica locale nel suo insieme, dagli agenti

atmosferici e dalle caratteristiche del suolo piú specifiche, come la granulometria del suolo, la materia

organica presente e i metalli presenti nonchè l’umidità del suolo.

Dalla tabella 55, si osserva che, nel suolo, le quantità di Torio presenti sono maggiori rispetto a quelle

dell’Uranio, ma ció è normale perché nel corso degli anni, l’Uranio è decaduto trasformandosi negli altri

elementi. Quindi, nel terreno vi è sia la produzione di 222Radon che del suo isotopo 220Radon. Anche il

Piombo è presente in quantità comprese tra 3 e 15 mg/kg.

Dalla tabella 56, si osserva che la radioattività alfa, presente nel terreno, è prodotta dal 40Potassio che è

presente nelle rocce, dal 137Cesio che proviene dalle radiazioni rilasciate dal grave incidente di Cernobyl.

Infatti, nell’orizzonte A1 la radioattività alfa è maggiore rispetto a quella degli orizzonti B1h e B2ir.

Dopodiché, è stata analizzata la radioattività prodotta dalla serie di decadimento dell’Uranio 238. Nello

specifico, l’attività α dell’238Uranio e dei suoi figli (234Torio, 234m Protactinio, 234Uranio e 230Torio), è stata

maggiore nell’orizzonte A1. Anche nel caso del 226Radio, che è l’emento, che decadendo si trasforma nel 222Radon, l’attività α del Radio è stata rilevata nell’orizzonte A1. Infine, i radionuclidi 214Bismuto e 214Piombo, in cui non è stata rilevata molta differenza tra i tre orizzonti analizzati.

Per quel che riguarda la serie di decadimento del 232Torio, è stata analizzata l’attività α del 232Torio, che è

elevata nell’orizzonte A1. Poi è stata verificata l’attività α del 228Radio e del suo figlio 228Actinio, che è piú

elevata negli orizzonti A1 e B2ir. Infine, sono stati considerati il 228Torio e i suoi figli (224Radio, 220Radon e

il 216Polonio). L’attività maggiore è stata trovata nell’orizzonte B2ir.

131

Dai dati raccolti dalle analisi chimiche e dalle misure eseguite in campo, non c’è una diretta correlazione

tra le concentrazioni di Radon misurate negli orizzonti e la granulometria. I valori LOI sono dati ottenuti

dalla spettrometria di massa ICP-MS e dalla spettrometria gamma HPGe. Dalla letteratura si evince che,

negli orizzonti in cui la granulometria è piú fine, l’emissione di Radon doveva essere piú alta. Anche negli

orizzonti superficiali in cui i valori di LOI e l’attività alfa misurata in laboratorio è elevata, le

concentrazioni dovevano essere maggiori.

Si precisa che le misurazioni Radon negli orizzonti dei profili pedologici e le analisi chimiche sono state

eseguite solo una volta, quindi non ci sono altri dati per confrontare tali valori.

Inoltre, non è stato possibile misurare in campo l’umidità del terreno, altro parametro fondamentale

che influenza il movimento del Radon.

I fattori ambientali e le caratteristiche del suolo interagiscono dunque in maniera molto complessa e le

poche misure eseguite in campo e le poche analisi chimiche effettuate non sono sufficienti per

affermare che non ci sia corrispondenza tra i dati ricavati dalle anlisi chimiche e le misure in campo.

5.4.3 Misure attività radioattiva alfa eseguite in laboratorio

Dalle estrazioni Radon, eseguite in laboratorio nei campioni di suolo raccolti in campo, si puó constatare

che la maggior parte della radioattività prodotta dall’emissione delle particelle alfa, durante il

decadimento del 222Radon e dal 220Radon è data da quest’ultimo (Thoron). Come si puó osservare dai

grafici riportati nel capitolo “Dati”, l’andamento delle curve del Radon è tipico di quello del 220Radon

(Thoron) perché, quando si chiude il flusso d’aria che attraversa gli strumenti, la radioattività rilevata

diminuisce drasticamente per non piú risalire successivamente. Questo perché, il decadimento del 220Radon che è di 56 secondi, decade molto velocemente rispetto al 222Radon (tempo di decadimento di

3.82 giorni), mentre, la curva di decadimento del 222Radon tende a risalire a causa della produzione dei

figli del Radon che continuano ad emettere particelle alfa (Coleman, 2002).

Inoltre, dalla spettrometria di massa ICP – MS si osserva che la quantità di 232Torio è piú elevata rispetto

a quella dell’238Uranio, e questo viene confermato dalla spettrometria gamma HPGe che indica la

radioattività α prodotta dalla serie di decadimento del 232Torio che è maggiore rispetto a quella

dell’238Uranio.

I valori rilevati in campo non sono confrontabili con i valori ottenuti dalle estrazioni perché, in campo la

concentrazione di Radon è influenzata dalle condizioni meteo, dalle caratteristiche del suolo e dal Radon

che proviene da aree limitrofe al punto di misura. Le estrazioni di Radon invece non risentono delle

condizioni meteo e/o da altri fattori ambientali in quanto si immette un flusso d’aria pari a 0.25 l/min

all’interno del campione che ha una specifica massa.

5.5 Interazioni tra i flussi di Radon e di Anidride carbonica con la copertura superficiale

5.5.1 Analisi intra-sito

Dall’elaborazione dati, eseguita con il programma STATISTICA®, si puó osservare che, a livello intra-sito

(quindi a parità di tipologia di copertura vegetale e caratteristiche del suolo), la pressione atmosferica è

il fattore ambientale che maggiormente influenza l’emissione del Radon e dall’Anidride carbonica

(p<0.05) (Tabelle dalla n° 1 alla n° 28, Appendice 3), sia che la pressione atmosferica venga registrata al

momento della misurazione che un’ora prima. In alcuni casi, anche la pressione di 4 ore precedenti alla

misurazione è stata significativa per l’emissione di Radon e CO2. La fuoriuscita del Radon e della CO2 è

132

influenzata anche dalla temperatura dell’aria, dalla profondità di rilevamento nel suolo e dall’ora in cui è

stato eseguito il monitoraggio dei gas.

I plot nei quali si è osservata un’influenza statisticamente significativa (p<0.05) dei fattori ambientali

sono quelli con arbusteto nano a Loiseleuria della “Morena”, con prateria alpina e con arbusteto a

Rododendro, in entrambi i siti e con suolo nudo nella “Morena”.

A livello intra-sito, in tutti i plot, tranne nel Rododendro 2 Morena Rn, nella Loiseleuria Valletta Rn e

nella Prateria Valletta CO2, l’influenza dei fattori ambientali considerati è risultata statisticamente

significativa sia per Radon che per CO2, benché ciascun plot mostri specifiche relazioni con i fattori

considerati (data, ora, profondità suolo e, ove possibile, pressione atmosferica e temperatura dell’aria).

5.5.2 Analisi inter-sito

Dall’esecuzione delle analisi di regressione multipla, si osserva che, a livello inter – sito (ossia

considerando insieme tutto il dataset ottenuto nei diversi plot), la copertura superficiale del suolo

influenza il flussi di Radon e di Anidride carbonica. Inoltre, da queste analisi si osserva che la pressione

atmosferica e la temperatura dell’aria registrate un’ora prima della misurazione nonchè la profondità di

misurazione nel suolo e influenzano le concentrazioni di Radon, mentre, le concentrazioni di CO2, sono

stati maggiormente influenzati dalla profondità di misurazione nel suolo e dalla temperatura dell’aria

registrata un’ora prima dall’esecuzione della misurazione. Le tabelle prodotte dall’analisi statistica sono

riportate nell’appendice 3.

5.5.3 Interazioni Radon e CO2 con vegetazione e suolo

Dalle misure eseguite in campo in corrispondenza di ogni plot, si osserva che, per quanto riguarda le

concentrazioni di Radon, non c’è molta differenza tra i valori rilevati nella “Morena” e quelli rilevati nella

“Valletta”. Tra i plot, della “Morena”,quelli in cui sono stati misurati i valori più elevati sono la

Loiseleuria (L2), durante il mese di settembre, la prateria (P1, P2, P3), durante i mesi d’agosto e

settembre, il Rododendro (R3) durante il mese d’agosto, mentre, le concentrazioni più basse, sono state

misurate nei mesi di giugno e luglio (mesi caratterizzati da forti precipitazioni e temperatura dell’aria

bassa, ca. 10°C) nei plot ricoperti da Loiseleuria (L1 e L3), da Rododendro (R1 e R2) e da suolo nudo.

Nel sito “Valletta”, i plot in cui sono stati monitorati i valori maggiori sono stati quelli della Loiseleuria,

del Rododendro e della prateria duante il mese di settembre e suolo nudo durante il mese di luglio. I

valori più bassi sono stati misurati nel suolo nudo e nella prateria.

Le concentrazioni più elevate sono state misurate a settembre perché è stato il mese con la temperatura

dell’aria più alta (15°C) e con le precipitazioni pressoché assenti.

Dalle misure eseguite in campo in corrispondenza di ogni plot, si osserva che, per quanto riguarda le

concentrazioni di CO2, non c’è molta differenza tra i valori rilevati nella “Morena” e quelli rilevati nella

“Valletta”. I plot in cui sono stati misurati i valori piú elevati sono: la Loiseleuria (L1), la prateria (P1) e il

Rododendro (R3). Tutte le misure si riferiscono ai mesi d’agosto e settembre. I valori più bassi sono stati

invece misurati nei plot della Loiseleuria (L2 e L3), nella prateria (P2 e P3) e nel suolo nudo.

Nella Valletta, le concentrazioni più elevate sono state misurate in corrispondenza della Loiseleuria e del

Rododendro; mentre, nel suolo nudo e nella prateria sono stati registrati i valori piú bassi.

Quindi nel suolo nudo sono sempre state misurate concentrazioni piú basse di entrambi i gas rispetto ai

plot ricoperti da vegetazione. Questo molto probabilmente perché il suolo nudo è caratterizzato

133

dall’avere una minor quantità di materia organica in grado di “intrappolare” gli elementi percursori del

Radon (Parriaux et al., 2010), e in grado di produrre CO2. Il suolo nudo è privo di apparati radicali che

sono in grado di fratturare il terreno e di creare delle vie di passaggio per la fuoriuscita di Radon e di

CO2; inoltre la respirazione dell’apparato radicale aumenta la concentrazione di CO2 nel terreno.

134

6. Conclusioni

Dalle campagne di misurazione dei gas Radon e Anidride carbonica, eseguito nel Passo del Foscagno

durante la stagione estiva 2011, si possono dedurre le seguenti conclusioni:

1. a. Sulla base dei transetti eseguiti attorno al Lago Blu, si puó osservare che l’andamento della

pressione atmosferica influenza la fuoriuscita di Radon dal terreno, poiché l’elevate

concentrazioni misurate il 4 agosto a 30 m di distanza dalla sponda del lago, non sono state piú

rilevate durante la giornata del 2 settembre.

(Vedi paragrafo 5.1.1, ca. 21000 Bq/m3 a 5 cm di profondità nel primo transetto - pressione

atmosferica in discesa – 4 agosto; ca. 2000 Bq/m3 a 5 cm di profondità nel primo transetto -

pressione atmosferica in ascesa – 2 settembre).

b. La sponda Est del Lago Blu è caratterizzata da condizioni geologiche diverse rispetto all’altra

sponda (presenza di rocce montonate con fratturazione e fessurazione diversa), e in questo

caso si puó affermare che la concentrazione Radon nel terreno è influenzata dalle rocce

montonate e dalle condizioni meteo. A 10 m dalla sponda del lago nel secondo transetto, le

concentrazioni Radon del 4 agosto sono maggiori rispetto a quelle misurate il 2 settembre.

(Vedi paragrafo 5.1.1, ca. 8000 Bq/m3 a 5 cm di profondità nel secondo transetto - pressione

atmosferica in discesa – 4 agosto; ca. 6000 Bq/m3 a 5 cm di profondità nel secondo transetto -

pressione atmosferica in ascesa – 2 settembre).

Anche dai transetti eseguiti in prossimità di una scarpata, si nota che la concentrazione Radon è

influenzata dalla granulometria del deposito fluvioglaciale e dalla litologia delle rocce presenti

(ca. 8000 Bq/m3 e ca. 4000 Bq/m3 misurati a 5 cm di profondità, rispettivamente in

corrispondenza della ghiaia costituita da gneiss e dalle rocce montonate costituite da fillonite).

In vicinanza dell’area umida e nella prateria alpina, sono stati registrati i valori piú bassi. Questo

verosimilmente, perché, l’umidità del terreno, confermata anche dalla presenza della

vegetazione e dall’area umida, impedendone la diffusione sotterranea del Radon.

c. Sulla base dei transetti eseguiti, non è possibile trarre delle conclusioni degli effetti della faglia

del Foscagno sull’emissione Radon dal terreno. Inoltre, non si puó affermare se è la faglia che

funge da canale preferenziale per il passaggio del Radon o se è un eventuale materiale di

riempimento ad emettere il gas.

2. a. Il terreno in prossimità del Lago Alpino 1 è interessato da un sistema di faglie, e l’emissioni

piú elevate sono state rilevate nei transetti perpendicolari a quest’ultima rispetto l’altra sponda

in cui la faglia non è presente. Quindi, si puó affermare che le fratture dovute alla faglia o un

eventuale materiale di riempimento, influenzano l’emissione di Radon nel suolo.

(Vedi paragrafo 5.1.1, ca. 3000 Bq/m3 di media a 5 cm di profondità – nel quarto transetto il 27

agosto, ca. 5500 Bq/m3 di media e ca. 5600 Bq/m3 a 5 cm di profondità di media nel primo

transetto il 2 settembre.

Ca. 2300 Bq/m3 di media a 5 cm di profondità – nel secondo transetto e ca. 3800 Bq/m3 di media

a 5 cm di profondità – nel terzo transetto).

3. Dal transetto effettuato in cima al Rock Glacier del Foscagno, si è constatato che la profondità

del permafrost influisce sull’emissione di Radon dagli strati di suolo piú profondi verso quelli

superficiali. Quando lo strato attivo di permafrost è profondo 2 m sono stati misurati ca. 300 –

135

700 Bq/m3, mentre a profondità maggiori di 6 m, le concentrazioni Radon sono state di ca. 3500

Bq/m3. Inoltre, anche la granulometria del suolo in cui sono state eseguite le misure e la

circolazione dell’aria tra i blocchi e nei pozzi, ha influito sui valori Radon.

4. a. Dal campionamento dell’acqua, si puó osservare che nelle sorgenti la concentrazione Radon

è maggiore (29 Bq/l – 29000 Bq/m3 nella sorgente a valle e 16 Bq/l – 16000 Bq/m3 nella

sorgente muschi) rispetto che all’uscita dell’acquedotto e nel Lago Blu, perché la concentrazione

del Radon in acqua dipende dal:

- tempo che intercorre tra il contatto dell’acqua con le rocce e il momento del prelievo del

campione;

- momento in cui l’acqua entra in contatto con l’atmosfera;

- dalla temperatura dell’acqua.

b. L’acqua superficiale del lago è sempre in contatto con l’atmosfera, quindi il Radon volatilizza

in continuazione e sono stati misurati 8 Bq/l (8000 Bq/m3).

c. Per quanto riguarda l’acquedotto, l’acqua prima di uscire, permane all’interno del serbatoio

per un certo periodo di tempo, che puó essere necessario a far decadere il Radon al suo interno.

Inoltre, l’acqua esce dall’impianto con un’elevata turbolenza che permette la volatilizzazione del

Radon in atmosfera (9 Bq/l – 9000 Bq/m3).

Secondo la Raccomandazione della Commissione del 20 dicembre 2001 sulla “Tutela della

popolazione contro l’esposizione al Radon nell’acqua potabile” (2001/928/Euratom), l’acqua è

da considerare potabile sotto al punto di vista del Radon.

d. L’acqua di sorgente arriva dal sottosuolo, quindi il contatto con le rocce è maggiore e si carica

di Radon in misura maggiore).

5. a. Nel sito “Valletta” e nel sito “Morena” sono state eseguite delle campagne di misura di Radon

e di CO2, in corrispondenza della copertura vegetale costituita dall’arbusteto nano dominato

dalla Loiseleuira procumbens, dall’arbusteto alpino dominato dal Rhododendron ferrugineum,

dalla prateria alpina costituita da Nardetum e da Carex curvula, ed è stato anche monitorato il

suolo nudo. Le campagne di misura sono state diurne e una notturna, e dall’elaborazione dati

eseguita con il programma STATISTICA®, si puó constatare che, la pressione atmosferica e la

temperatura dell’aria sono i fattori ambientali che piú hanno influito sull’emissione dei due gas

studiati a livello di ciascun plot di misura. Dopodiché, anche la profondità di misurazione nel

suolo ha influito sui valori Radon e di CO2. I plot nei quali si è osservata un’influenza

statisticamente significativa (p<0.05) dei fattori ambientali sono quelli con arbusteto nano a

Loiseleuria della “Morena”, con prateria alpina e con arbusteto a Rododendro in entrambi i siti e

con suolo nudo nella “Morena”.

b. A livello intra-sito, in tutti i plot, tranne nel Rododendro 2 Morena Rn, nella Loiseleuria

Valletta Rn e nella Prateria Valletta CO2, l’influenza dei fattori ambientali considerati è risultata

statisticamente significativa sia per il Radon che per la CO2, benché ciascun plot mostri

specifiche relazioni con i fattori considerati (data, ora, profondità suolo e, ove possibile,

pressione atmosferica e temperatura dell’aria).

c. Dall’esecuzione delle analisi a livello inter – sito scaturisce che la copertura superficiale del

suolo influenza la concentrazione di Radon e di Anidride carbonica. Inoltre, da queste analisi si

osserva che la pressione atmosferica e la temperatura dell’aria registrate un’ora prima della

misurazione e la profondità di misurazione nel suolo influenzano le concentrazioni di Radon.

Mentre, le concentrazioni di CO2, sono state maggiormente influenzate dalla profondità di

136

misurazione nel suolo e dalla temperatura dell’aria registrata un’ora prima dall’esecuzione della

misurazione.

6. Dalle misure eseguite in campo in corrispondenza di ogni plot, si osserva che per quanto

riguarda le concentrazioni di Radon e CO2, non c’è molta differenza tra i valori rilevati nella

“Morena” e quelli rilevati nella “Valletta”. Si è constato che nel suolo nudo sono state sempre

misurate concentrazioni minori rispetto che nei plot coperti da vegetazione.

7. a. Dai profili pedologici effettuati sotto le coperture vegetali monitorate e il suolo nudo, è

scaturito che i suoli appartengono tutti all’Ordine Spodosuoli, eccezione fatta per il suolo nudo

del sito “Morena” che appartiene all’Ordine Inceptisuoli.

b. Nei profili pedologici in corrispondenza di ogni orizzonte sono state effettuate delle misure

Radon. Da queste misure emerge che le concentrazioni rilevate non hanno una relazione diretta

con il contenuto di LOI e la granulometria del suolo. Comunque, i profili pedologici e le analisi

chimiche, sono stati effettuati solo una volta, quindi non esistono altri dati di confronto.

8. a. Dall’estrazione di Radon effettuata in alcuni campioni di suolo, si constata che la maggior

quantità di radiazioni alfa è prodotta dal decadimento del Thoron (220Radon) (piú del 50%)

piuttosto che da quello del 222Radon. Questo è confermato dalle analisi di spettrometria gamma

e di massa eseguite negli stessi campioni di suolo (vedi paragrafo 5.4.3).

b. Queste, misure non sono confrontabili con le misure eseguite in campo, perché la metodica di

misurazione segue dei principi diversi. In campo le misure vengono influenzate dai fattori

ambientali, mentre in laboratorio questa influenza non esiste. Inoltre l’estrazione del Radon e

del Thoron è stata eseguita tramite l’introduzione di un flusso di aria costante all’interno del

campione.

Il precedente lavoro potrebbe costituire un valido supporto per un ulteriore approfondimento di

misurazioni nel terreno in aree caratterizzate da delle faglie e dalla presenza di permafrost. Inoltre, ha

permesso di mettere a punto la tecnica di misurazione di 222Radon, 220Radon e di CO2 nel terreno e

l’estrazione di Radon e di Thoron dai campioni di suolo.

137

Ringraziamenti

Sono seduta davanti al computer e penso che ormai sia quasi finita

questa avventura, si perché questo lavoro di tesi non è stato un

semplice tirocinio, ma è stato un percorso durato 2 anni che mi ha

portato a conoscere delle bravissime persone che mi hanno aiutato

molto e supportato, che mi ha portato a superare dei limiti personali e a

crescere affrontando ogni volta delle prove diverse. Ecco cosa è stato

realmente il mio lavoro di tesi e per questo devo ringraziare i miei

genitori che giorno dopo giorno mi hanno supportato e accettato le mie

decisioni.

Un ringraziamento speciale va a Fabry, persona che ha sempre creduto

in me, che mi ha aiutato e si è sacrificata assieme a me seguendomi in

questo lungo cammino.

Un ringraziamento particolare va ai Prof. Guglielmin e Cannone che non

sono stati solo due docenti ma anche due persone con cui confrontarsi,

che mi hanno spinto a conoscere emozionanti e incantevoli luoghi.

Un grazie infinito a Michele e soprattutto a Francesco, per essere stati

i migliori compagni di tesi e di campo.

Un grazie anche ai miei compagni di corso e soprattutto al team della

“Geolab” (Chiara, Roby, Simo e Tia) anche questa è stata sicuramente

un’esperienza indimenticabile, ben oltre alla preparazione di un semplice

esame.

Ma tutto ció non poteva essere possibile se non avessi incontrato delle

persone speciali e uniche come Mauro, Nives e Francesco che mi hanno

spinto e aiutato ad andare oltre e a compiere tutto questo. Persone che

mi hanno fatto sentire parte di una grande famiglia e che hanno

creduto in me e hanno reso tutta questa magnifica esperienza possibile.

Inoltre, grazie al mitico team della ECONS SA: Pepe, Gianluca e

Gustavo …………… pochi ma buoni.

138

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146

Libri

Bini, A. Dispense di geologia del Quaternario 1 descrizione di affioramenti e sezioni stratigrafiche

Gallino, B. & Pallavicini, G. (2000). La vegetazione delle Alpi Liguri e Marittime. Guida alle stazioni

botaniche alpine del Parco Naturale Alta Valle Pesio e Tanaro. Blu Edizioni

Magrini, G. (1996).Fiori e Erbe in Valtellina e Valchiavenna. pp. 37-39, Banca Popolare di Sondrio

Persicani, D. (1989). Elementi di scienza del suolo, pp470, Casa Editrice Ambrosiana

Reisigl, H. and Keller, R. (1990). Fiori e Ambienti delle Alpi. pp.32-63, Arti Grafiche Saturnia – Trento

Soil Survey Staff (2006). Key to Soil Taxonomy, 10th edition United States Depertment of Agriculture

(USDA) – Natural Resources conservation Service (NRCS), U.S. Gov. Print Office, Washington, DC

Zannoni, G. and Biogiotto, C. (2008). Gas Radon: Monitoraggio e Bonifica. Edicom Edizioni

Siti web

www.arpalombardia.it , “Servizio meteorologico regionale”

http://www.regione.campania.it/agricoltura/pedologia/home.htm, “Pedologia e conservazione del

suolo – Tessitura del suolo”

http://www.regione.campania.it/agricoltura/pedologia/home.htm, “Pedologia e conservazione del

suolo – Struttura del suolo”

Manuali d’uso

Dräger (2005). X – am 7000 Multi – Gas Monitor

MIAM srl (2003). MR1 Monitore per la Misura del Gas radon

MIAM srl. (2008). Rad Elec E-Perm Sistema per la misura del gas radon

147

APPENDICE 1

Cartografia del Passo del Foscagno - CTR

LegendaLago BluLago alpino 1Rock GlacierScarpataFagliaRock Glacier0 270 540 810 1.080

Metri

µ

148

APPENDICE 2

Schede di campo dei suoli del Passo del Foscagno

149

“Valletta prateria”

Ordine: Spodosuoli

Sottordine: Aquods

Grande gruppo: Cryaquods

Profilo pedologico

DATA 26/08/2011

QUOTA (mslm) 2260

COORDINATE 46°29’22.15’’ N 10°12’53.63’’ E

ESPOSIZIONE SW – scavi suborizzontali

PIETROSITÁ SUPERFICIALE

0%

COPERTURA VEGETALE TOTALE

100% prateria alpina composta da Nardetum e Carex curvula

ORIZZONTE PROFILO [cm] LIMITI STRUTTURA GRANULOMETRIA COLORE

O 0 – 3 [3] Netto

A1 3 – 13 [10] Sfumato Granulare molto fine

Limo con argilla sabbiosa

7.5 YR 2.5/1

Ae 13 – 20 [7] Sfumato Granulare fine Limo con argilla 10 YR 2/1

B1h 20 – 24 [4] Netto Granulare fine Sabbia con argilla 10 YR 3/2

B2ir 24 – 43 [19] Granulare fine Sabbia con argilla 5 YR 3/3

A1 Ae B1h B2ir

LITOLOGIA NO CLASTI NO CLASTI Quarzo, Filloniti,

Paragneiss Filloniti

ARROTONDAMENTO NO CLASTI NO CLASTI Spigolosa Spigolosa

FORMA NO CLASTI NO CLASTI Tabulare Tabulare

GRADO DI ALTERAZIONE NO CLASTI NO CLASTI Cortex < 1 mm Cortex < 1 mm

PROFONDITÁ [cm]

TEMPERATURA [°C]

2 23.3

10 11.2

20 10.7

30 10.7

40 10

O

A1

Ae

B1h

B2ir

150

25 12.5 9.5 6.3 4.75 2 1.18 0.6 0.425 0.3 0.18 0.15 0.106 0.075

A1 100 100 99.02 93.07 76.83 45.32 32.16 19.38 12.69 8.29 4.68 3.51 2.2 1.12

Ae 100 100 95.84 85.95 76.05 45.79 33.08 20.79 14.53 9.89 5.74 4.4 2.87 1.58

B1h 67.69 65.12 61.05 56.75 52.07 38.27 31.74 24.35 20.02 16.30 11.86 10.13 8.03 6.32

B2ir 90.16 76.33 72.02 63.23 58.46 42.82 36.13 28.25 23.06 18.42 13.13 10.97 8.37 6.08

CampioneInerte passante [%] dai setacci [mm]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0.01 0.1 1 10 100

Pas

san

te (

%)

Diametro (mm)

Valletta Prateria

A1

Ae

B1h

B2ir

Orizzonti Ghiaia [%] Sabbia [%] Fine [%] Definizione orizzonte

A1 55 43 2 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Ae 55 42 3 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

B1h 62 32 6 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

B1ir 57 37 10 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Analisi chimiche

Campione Contenuto d’acqua [%] pH LOI [%]

A1 95.56 4.17 43.41

Ae 93.30 3.66 37.91

B1h 25.99 4 2.53

B2ir 29.03 4.21 8.52

Analisi granulometriche

151

“Valletta suolo nudo”

Ordine: Spodosuoli

Sottordine: Cryods

Grande gruppo: Haplocryods

Profilo pedologico

DATA 30/09/2011

QUOTA (mslm) 2252

COORDINATE 46°29’22.0’’ N 10°12’56’’ E

ESPOSIZIONE SW – scavo suborizzontale

PIETROSITÁ SUPERFICIALE

100%

COPERTURA VEGETALE TOTALE

0%

ORIZZONTE PROFILO [cm] LIMITI STRUTTURA GRANULOMETRIA COLORE

A 0 – 1 [1] Abrupto Granulare

media Argilla sabbiosa 10 YR 3/3

B1 1 – 6 [6] Sfumato Granulare da

media a grossolana

Argilla limosa debolmente

sabbiosa 10 YR 3/6

B2ir 6 – 20 [14] Sfumato Granulare da

media a grossolana

Ghiaia con sabbia debolmente

argillosa 7.5 YR 2.5/3

C 20 – 31 [11] Granulare grossolana

Ghiaia con sabbia 10 YR 2/2

A B1 B2ir C

LITOLOGIA Paragneiss, Milonite anfibolica

Paragneiss Paragneiss, Anfibolite

Fillonite, Milonite

ARROTONDAMENTO Spigolosa Spigolosa Spigolosa Spigolosa

FORMA Tabulare Tabulare Tabulare Tabulare

GRADO DI ALTERAZIONE Cortex < 1 mm Cortex < 1 mm Cortex < 1 mm Cortex < 1 mm

PROFONDITÁ [cm]

TEMPERATURA [°C]

2 12.1

10 11.3

20 9.5

30 8.6

A B1

B2ir

C

152

25 12.5 9.5 6.3 4.75 2 1.18 0.6 0.425 0.3 0.18 0.15 0.106 0.075

A 92.15 71.93 65.41 53 45.48 24.31 18.61 13.69 11.38 9.66 7.75 6.94 5.87 4.79

B1 93.61 77.79 69.05 58.11 50.17 26.5 19.45 13.26 10.36 8.36 6.42 5.61 4.57 3.29

B2ir 97.68 80.61 71.05 58.6 49.10 24.07 17.48 11.84 9.24 7.39 5.57 4.82 3.91 2.99

C 100.00 78.56 69.08 54.92 45.79 21.93 16.22 11.08 8.76 6.99 5.42 4.68 3.74 2.79

CampioneInerte passante [%] dai setacci [mm]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0.01 0.1 1 10 100

Pas

san

te (

%)

Diametro (mm)

Valletta Suolo nudo

A

B1

B2ir

C

Analisi chimiche

Campione Contenuto d’acqua [%] pH LOI [%]

A 9.72 5.03 4.03

B1 11.79 5.01 7.03

B2ir 8.80 5.96 8.65

C 9.82 5.6 10.11

Analisi granulometriche

Orizzonti Ghiaia

[%] Sabbia

[%] Fine [%] Definizione orizzonte

A 75 20 5 Ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

B1 74 23 3 Ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

B2ir 75 22 3 Ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

C 78 19 3 Ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

153

“Valletta Loiseleuria”

Ordine: Spodosuoli

Sottordine: Aquods

Grande gruppo: Cryaquods

Profilo pedologico

DATA 30/09/2011

QUOTA (mslm) 2254

COORDINATE 46°29’22.2’’ N 10°12’56.8’’ E

ESPOSIZIONE SW – scavo suborizzontale

PIETROSITÁ SUPERFICIALE

0%

COPERTURA VEGETALE TOTALE

100% Loiseleuria procumbens

ORIZZONTE PROFILO [cm] LIMITI STRUTTURA GRANULOMETRIA COLORE

O 0 – 2 [2] Netto

A 2 – 5 [3] Netto Granulare

fine/molto fine Argilla con limo 10 YR 2/1

Bh 5 – 16 [11] Sfumato Granulare

fine/molto fine Argilla con limo 10 YR 2/1

Bir 16 – 37 [21] Granulare

fine/molto fine

Argilla con ghiaia debolmente

limosa 5 YR 3/4

A Bh Bir

LITOLOGIA NO CLASTI Milonite, Micascisto Paragneiss

ARROTONDAMENTO NO CLASTI Spigolosa Spigolosa

FORMA NO CLASTI Tabulata Tabulata

GRADO DI ALTERAZIONE NO CLASTI Cortex < 1 mm Cortex < 1 mm

PROFONDITÁ [cm]

TEMPERATURA [°C]

2 17.4

10 11.8

20 8.8

30 8.5

40 7.0

O

A

Bh

Bir

154

25 12.5 9.5 6.3 4.75 2 1.18 0.6 0.425 0.3 0.18 0.15 0.106 0.075

A 100 100 100 93.47 84.95 58.44 46.5 34.22 27.28 21.46 14.17 11.29 7.29 3.64

Bh 74.57 56.29 52.51 46.93 42.66 26.28 20.4 15.39 12.6 10.28 7.51 6.37 4.87 3.45

Bir 100.00 85.85 78.80 69.54 60.08 36.38 28.32 20.18 15.79 12.40 8.54 6.94 4.96 3.23

CampioneInerte passante [%] dai setacci [mm]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0.01 0.1 1 10 100

Pas

san

te (

%)

Diametro (mm)

Valletta Loiseleuria

A

Bh

Bir

Analisi chimiche

Campione Contenuto d’acqua [%] pH LOI [%]

A 98.26 3.53 43.99

Bh 47.90 4.03 26.26

Bir 22.18 4.35 9.10

Analisi granulometriche

Orizzonti Ghiaia

[%] Sabbia

[%] Fine [%]

Definizione orizzonte

A 40 56 4 Sabbia con ghiaia debolmente limosa e argillosa

Bh 73 22 5 Ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Bir 63 33 4 Ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

155

“Valletta Rododendro”

Ordine: Spodosuoli

Sottordine: Cryods

Grande gruppo: Haplocryods

Profilo pedologico

DATA 30/09/2011

QUOTA (mslm) 2254

COORDINATE 46°29’21.5’’ N 10°12’57’’ E

ESPOSIZIONE SW – scavo suborizzontale

PIETROSITÁ SUPERFICIALE

0%

COPERTURA VEGETALE TOTALE

100% Rhododendron ferrugineum

ORIZZONTE PROFILO [cm] LIMITI STRUTTURA GRANULOMETRIA COLORE

O 0 – 2 [2] Netto

A1 2 – 12 [10] Sfumato Granulare

fine/molto fine Argilla con limo 10 YR 2/1

A2 12 – 20 [8] Sfumato Granulare

fine/molto fine Argilla con limo 7.5 YR 2.5/3

Bir 20 – 28 [8] Sfumato Granulare

fine/molto fine

Argilla con ghiaia debolmente

limosa 7.5 YR 3/4

C 28 – 52 [24] Granulare

fine/molto fine

Argilla con ghiaia debolmente

limosa 10 YR 3/4

A1 A2 Bir C

LITOLOGIA NO CLASTI Fillode Fillode Fillode, Pragneiss

ARROTONDAMENTO NO CLASTI Spigolosa Spigolosa Spigolosa

FORMA NO CLASTI Tabulare Tabulare Tabulare

GRADO DI ALTERAZIONE NO CLASTI Cortex < 1 mm Cortex < 1 mm Cortex < 1 mm

PROFONDITÁ [cm]

TEMPERATURA [°C]

2 10.7

10 10.8

20 7.3

30 6.9

40 6.9

O

A1

A2

Bir

C

156

25 12.5 9.5 6.3 4.75 2 1.18 0.6 0.425 0.3 0.18 0.15 0.106 0.075

A1 62.98 47.51 44.61 39.89 35.58 23.87 18.88 13.26 10.09 7.89 5.61 4.69 3.62 2.65

A2 79.58 59.87 53.87 45.93 42.05 27.77 26.61 13.23 10.15 7.28 4.82 3.88 2.78 1.78

Bir 100.00 94.00 91.51 82.93 78.28 61.99 55.02 45.39 38.48 31.64 21.99 17.36 12.35 8.40

C 100.00 99.52 98.66 96.84 95.48 85.88 79.22 68.94 60.95 52.61 40.49 35.34 29.17 23.64

CampioneInerte passante [%] dai setacci [mm]

Orizzonti Ghiaia [%] Sabbia [%] Fine [%] Definizione orizzonte

A1 77 20 5 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

A2 73 24 3 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Bir 38 56 6 sabbia con ghiaia debolmente limosa e argillosa

C 14 63 23 sabbia con ghiaia limosa e argillosa

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0.01 0.1 1 10 100

Pas

san

te (

%)

Diametro (mm)

Valletta Rododendro

A1

A2

Bir

C

Orizzonti Ghiaia [%] Sabbia [%] Fine [%] Definizione orizzonte

A1 77 20 5 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

A2 73 24 3 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Bir 38 56 6 sabbia con ghiaia debolmente limosa e argillosa

C 14 63 23 sabbia con ghiaia limosa e argillosa

Analisi chimiche

Campione Contenuto d’acqua [%] pH LOI [%]

A1 89.96 4.85 30.90

A2 35.91 5.15 23.48

Bir 29.82 5.39 3.19

C 27.86 5.36 2.81

Analisi granulometriche

157

“Morena Rododendro”

Ordine: Spodosuoli

Sottordine: Aquods

Grande gruppo: Cryaquods

Profilo pedologico

DATA 30/09/2011

QUOTA (mslm) 2230

COORDINATE 46°29’0.47’’ N 10°13’14.3’’ E

ESPOSIZIONE SW – scavo suborizzontale

PIETROSITÁ SUPERFICIALE

0%

COPERTURA VEGETALE TOTALE

100% Rhododendron ferrugineum

ORIZZONTE PROFILO [cm] LIMITI STRUTTURA GRANULOMETRIA COLORE

O 0 – 2 [2] Netto

A 2 – 4 [2] Netto Granulare

fine/molto fine Argilla con limo 10 YR 2.5/1

A2 4 – 10 [6] Sfumato Granulare

fine/molto fine Argilla ghiaiosa

con limo 10 YR 2/1

Bir 10 – 26 [16] Sfumato Granulare

fine/molto fine Argilla con limo

fine 2.5 YR 2.5/1

Bh 26 – 40 [14] Granulare

fine/molto fine Argilla con limo

fine 7.5 YR 2.5/3

A A2 Bir Bh

LITOLOGIA NO CLASTI NO CLASTI Paragneiss Paragneiss

ARROTONDAMENTO NO CLASTI NO CLASTI Spigolosa Spigolosa

FORMA NO CLASTI NO CLASTI Tabulare Tabulare

GRADO DI ALTERAZIONE NO CLASTI NO CLASTI Cortex < 1 mm Cortex < 1 mm

PROFONDITÁ [cm]

TEMPERATURA [°C]

2 11.4

10 8.6

20 7.9

30 7.7

40 7.6 O A

Bir

A2

Bh

158

Orizzonti Ghiaia [%] Sabbia [%] Fine [%] Definizione orizzonte

A 39 59 2 sabbia con ghiaia debolmente limosa e argillosa

A2 54 44 2 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Bir 64 34 2 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Bh 50 45 5 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

25 12.5 9.5 6.3 4.75 2 1.18 0.6 0.425 0.3 0.18 0.15 0.106 0.075

A 100.00 100.00 97.74 92.03 85.91 60.73 47.64 32.09 22.99 16.08 8.7 6.51 3.85 1.53

A2 100.00 100.00 99.47 89.31 77.66 44.81 32.85 21.19 14.61 9.75 4.94 3.49 1.99 0.79

Bir 100.00 86.14 78.65 67.40 59.94 36.68 26.80 18.29 13.92 10.56 6.78 5.40 3.52 1.86

Bh 100.00 89.62 85.53 76.25 71.12 49.59 38.31 27.83 22.41 17.97 12.78 10.63 7.85 5.76

CampioneInerte passante [%] dai setacci [mm]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0.01 0.1 1 10 100

Pas

san

te (

%)

Diametro (mm)

Morena Rododendro

A

A2

Bir

Bh

Orizzonti Ghiaia [%] Sabbia [%] Fine [%] Definizione orizzonte

A 39 59 2 sabbia con ghiaia debolmente limosa e argillosa

A2 54 44 2 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Bir 64 34 2 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Bh 50 45 5 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Analisi chimiche

Campione Contenuto d’acqua [%] pH LOI [%]

A 94.76 3.86 89.48

A2 85.68 4.49 72.48

Bir 20.16 4.5 13.70

Bh 34.96 4.24 27.01

Analisi granulometriche

159

“Morena Prateria”

Ordine: Spodosuoli

Sottordine: Humods

Grande gruppo: Haplohumods

Profilo pedologico

DATA 01/10/2011

QUOTA (mslm) 2219

COORDINATE 46°29’05.3’’ N 10°13’13.2’’ E

ESPOSIZIONE SW – scavo suborizzontale

PIETROSITÁ SUPERFICIALE

0%

COPERTURA VEGETALE TOTALE

100% prateria alpina composta da Nardetum e Carex curvula

ORIZZONTE PROFILO [cm] LIMITI STRUTTURA GRANULOMETRIA COLORE

O 0 – 2 [2] Netto

A1 2 – 4 [2] Netto Granulare

fine/molto fine Argilla con limo 5 YR 2.5/2

A 4 – 19 [15] Sfumato Granulare

fine/molto fine Argilla con limo 10 YR 2/1

Bh 19 – 34 [15] Sfumato Granulare

fine/molto fine

Argilla con ghiaia debolmente

limosa 10 YR 2/2

Bir 34 – 54 [20] Granulare

fine/molto fine

Argilla con ghiaia debolmente

limosa 5 YR 3/3

A A1 Bh Bir

LITOLOGIA NO CLASTI Paragneiss, Milonite,

Anfibolica Paragneiss, Milonite, Milonite Anfibolica

Quarzo, Paragneiss, Milonite, Anfibolica

ARROTONDAMENTO NO CLASTI Spigolosa Spigolosa Spigolosa

FORMA NO CLASTI Tabulare Tabulare Tabulare

GRADO DI ALTERAZIONE NO CLASTI Cortex <1 mm Cortex <1 mm Cortex <1 mm

PROFONDITÁ [cm]

TEMPERATURA [°C]

2 10.5

10 7.1

20 7.1

30 7.1

40 7.0

50 7.1

O A1

Bh

A

Bir

160

Orizzonti Ghiaia [%] Sabbia [%] Fine [%] Definizione orizzonte

A1 35 63 2 sabbia con ghiaia debolmente limosa e argillosa

A 54 43 3 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Bh 52 45 3 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Bir 57 40 3 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

25 12.5 9.5 6.3 4.75 2 1.18 0.6 0.425 0.3 0.18 0.15 0.106 0.075

A1 100.00 98.85 96.19 87.57 82.4 64.8 52.73 37.28 27.44 19.32 11.14 7.97 4.53 1.44

A 100.00 91.49 87.2 76.79 68.73 46.42 36.25 26.07 19.85 14.96 8.76 6.86 4.2 2.47

Bh 100.00 82.38 78.93 73.47 67.49 48.05 38.20 27.51 20.84 15.84 10.15 8.34 5.76 3.56

Bir 93.99 84.95 74.57 67.37 60.37 42.61 32.07 21.49 16.17 12.28 8.03 6.46 4.51 2.88

CampioneInerte passante [%] dai setacci [mm]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0.01 0.1 1 10 100

Pas

san

te (

%)

Diametro (mm)

Morena Prateria

A1

A

Bh

Bir

Analisi chimiche

Campione Contenuto d’acqua [%] pH LOI [%]

A1 93.19 4.24 87.78

A 83.22 3.82 37.23

Bh 65.94 4.66 35.00

Bir 61.73 4.63 19.57

Analisi granulometriche

161

“Morena Loiseleuria”

Ordine: Spodosuoli

Sottordine: Aquods

Grande gruppo: Cryaquods

Profilo pedologico

DATA 01/10/2011

QUOTA (mslm) 2231

COORDINATE 46°29’04.7’’ N 10°13’14.5’’ E

ESPOSIZIONE SW – scavo suborizzontale

PIETROSITÁ SUPERFICIALE

0%

COPERTURA VEGETALE TOTALE

100% Loiseleuria procumbens

ORIZZONTE PROFILO [cm] LIMITI STRUTTURA GRANULOMETRIA COLORE

O 0 – 2 [2] Netto

A1 2 – 5 [3] Netto Granulare

fine/molto fine Argilla con limo 10 YR 2/2

Bh 5 – 13 [8] Sfumato Granulare

fine/molto fine Argilla con limo 7.5 YR 2.5/2

Bir 13 – 26 [13] Sfumato Granulare

fine/molto fine

Argilla con ghiaia debolmente

limosa 5 YR 2.5/1

Bir 26 – 43 [17] Granulare

fine/molto fine

Argilla con ghiaia debolmente

limosa 5 YR 2.5/2

A1 Bh Bir Bir

LITOLOGIA NO CLASTI NO CLASTI Paragneiss Paragneiss

ARROTONDAMENTO NO CLASTI NO CLASTI Spigolosa Spigolosa

FORMA NO CLASTI NO CLASTI Tabulare Tabulare

GRADO DI ALTERAZIONE NO CLASTI NO CLASTI Cortex <1 mm Cortex <1 mm

PROFONDITÁ [cm]

TEMPERATURA [°C]

2 14

10 8.4

20 7.9

30 8

40 8.2

O A1

Bh

Bir

162

Orizzonti Ghiaia [%] Sabbia [%] Fine [%] Definizione orizzonte

A1 55 38 7 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Bh 60 37 3 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Bir 55 41 4 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

Bir 60 36 4 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

25 12.5 9.5 6.3 4.75 2 1.18 0.6 0.425 0.3 0.18 0.15 0.106 0.075

A1 100.00 98.03 89.95 74.68 66.12 44.1 37.79 25.11 20.11 16.01 12.07 10.59 9.04 7.61

Bh 100.00 93.09 88.39 77.58 67.33 39.68 29.89 21.26 16.6 12.96 8.86 7.17 4.86 2.81

Bir 90.88 83.95 80.14 73.41 67.35 44.15 30.58 20.20 15.51 12.01 8.23 6.76 4.84 3.29

Bir 89.50 81.77 77.87 70.79 64.80 39.09 28.04 19.27 15.18 12.00 8.49 7.06 5.20 3.59

CampioneInerte passante [%] dai setacci [mm]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0.01 0.1 1 10 100

Pas

san

te (

%)

Diametro (mm)

Morena Loiseleuria

A1

Bh

Bir

Bir

Analisi chimiche

Campione Contenuto d’acqua [%] pH LOI [%]

A1 99.58 3.88 85.38

Bh 87.73 3.86 50.97

Bir 34.27 4.43 18.81

Bir 21.51 4.89 19.89

Analisi granulometriche

163

“Morena Suolo nudo”

Ordine: Inceptisuoli

Sottordine: Cryepts

Grande gruppo: Lithic haplocryepts

Profilo pedologico

DATA 01/10/2011

QUOTA (mslm) 2230

COORDINATE 46°29’04.5’’ N 10°13’14.1’’ E

ESPOSIZIONE SW – scavo suborizzontale

PIETROSITÁ SUPERFICIALE

100%

COPERTURA VEGETALE TOTALE

0%

ORIZZONTE PROFILO [cm] LIMITI STRUTTURA GRANULOMETRIA COLORE

A1 0 – 6 [6] Sfumato Granulare fine Ghiaia con sabbia 10 YR 2/2

B 6 – 16 [10] Sfumato Granulare fine Ghiaia con sabbia 10 YR 3/4

C 16 – 34 [18] Granulare fine Ghiaia con sabbia 10 YR 3/3

A1 B C

LITOLOGIA NO CLASTI Paragneiss Paragneiss, Micascisto

abiatite

ARROTONDAMENTO NO CLASTI Spigolosa Spigolosa

FORMA NO CLASTI Tabulare Tabulare

GRADO DI ALTERAZIONE

NO CLASTI Cortex <1 mm Cortex <1 mm

PROFONDITÁ [cm]

TEMPERATURA [°C]

2 22.2

10 14

20 13.3

30 10.3

40 9.9

A1

B

C

164

Orizzonti Ghiaia [%] Sabbia [%] Fine [%] Definizione orizzonte

A1 37 56 7 sabbia con ghiaia debolmente limosa e argillosa

B 57 38 5 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

C 55 40 5 ghiaia con sabbia debolmente limosa e argillosa

25 12.5 9.5 6.3 4.75 2 1.18 0.6 0.425 0.3 0.18 0.15 0.106 0.075

A1 100.00 93.39 90.35 85.7 81.38 62.51 53.52 43.82 37.1 30.31 20.7 16.9 11.92 8.28

B 100.00 78.16 72.4 66.04 59.86 42.63 35.31 28.27 23.96 19.54 13.38 10.85 7.78 5.6

C 95.29 84.49 78.20 69.84 63.95 44.81 36.97 29.26 24.95 21.01 13.00 10.42 7.47 5.36

CampioneInerte passante [%] dai setacci [mm]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0.01 0.1 1 10 100

Pas

san

te (

%)

Diametro (mm)

Morena Suolo nudo

A1

B

C

Analisi chimiche

Campione Contenuto d’acqua [%] pH LOI [%]

A1 33.35 5.39 16.79

B 17.58 5.55 11.10

C 9.96 5.78 3.91

Analisi granulometriche

165

APPENDICE 3

Dati relativi alle analisi statistiche intra – plot e inter - plot

166

Tabella 1 Beta Err.Std. B Err.Std. t(47) p-level

n=56 di Beta di B

Intercetta 200900,4 2316963 0,08671 0,931272

data -0,08341 0,811981 -6,1 59 -0,10272 0,918620

ora 0,33122 0,210214 4479,7 2843 1,57564 0,121817

profondità suolo-0,25637 0,071264 -59,3 16 -3,59742 0,000770

P_0 1,32663 0,614632 1517,5 703 2,15841 0,036036

P-1 -1,35155 0,461059 -1138,2 388 -2,93140 0,005197

P-4 0,09968 0,134812 103,1 139 0,73943 0,463326

T_0 0,45563 0,170176 32,8 12 2,67740 0,010187

T-1 -0,71223 0,141621 -55,3 11 -5,02913 0,000008

Tabella 2 Beta Err.Std. B Err.Std. t(47) p-level

n=56 di Beta di B

Intercetta 1218413 691520,7 1,76193 0,085189

data -1,51124 0,883081 -30 17,6 -1,71133 0,094226

ora -0,37982 0,244695 -1358 874,7 -1,55221 0,127942

profondità suolo0,22877 0,084634 14 5,4 2,70304 0,009799

P_0 -0,63559 0,669395 -201 211,9 -0,94950 0,347671

P-1 1,04867 0,491050 246 115,1 2,13558 0,038450

P-4 0,20492 0,166976 58 47,4 1,22722 0,226418

T_0 -0,36495 0,197079 -7 3,7 -1,85178 0,070932

T-1 0,26006 0,163153 5 3,3 1,59398 0,118266

Regressioni multiple intra – sito

Loiseleuria 1 Morena - Radon

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:RN (Spreadsheet1)

R= ,88500389 R²= ,78323188 R² aggiust.= ,74633518

F(8,47)=21,228 p<,00000 Err.Standard di stima: 1175,1

Loiseleuria 1 Morena – CO2

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:CO2 (Spreadsheet1)

R= ,85884763 R²= ,73761924 R² aggiust.= ,68880422

F(8,43)=15,110 p<,00000 Err.Standard di stima: 346,59

167

Tabella 3 Beta Err.Std. B Err.Std. t(52) p-level

N=63 di Beta di B

Intercetta 6405240 3492512 1,83399 0,072067

data -1,54110 0,858232 -159 88 -1,79567 0,078041

ora 0,23231 0,145547 4866 3048 1,59612 0,116193

profondità suolo0,26484 0,096194 84 31 2,75318 0,007982

P_0 5,01562 1,387699 5521 1528 3,61434 0,000654

P-1 -3,95662 1,588852 -4888 1963 -2,49024 0,015816

P-4 -0,07512 0,107164 -1 2 -0,70098 0,486270

T_0 -0,15548 0,112031 -13 9 -1,38784 0,170784

Tabella 4 Beta Err.Std. B Err.Std. t(52) p-level

n=60 di Beta di B

Intercetta 279342,4 221668,7 1,26018 0,213231

data -0,78518 0,648012 -6,8 5,6 -1,21168 0,231113

ora -0,00639 0,115001 -10,7 193,2 -0,05557 0,955896

profondità suolo0,19936 0,078111 5,1 2,0 2,55232 0,013678

P_0 1,75605 1,047313 162,8 97,1 1,67672 0,099599

P-1 -1,74247 1,212173 -179,6 125,0 -1,43748 0,156572

P-4 -0,28441 0,086222 -0,3 0,1 -3,29854 0,001758

T_0 -0,02634 0,089533 -0,2 0,6 -0,29423 0,769757

Loiseleuria 2 Morena - Radon

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:RN (Spreadsheet1)

R= ,70076672 R²= ,49107400 R² aggiust.= ,42630160

F(7,55)=7,5815 p<,00000 Err.Standard di stima: 2435,3

Loiseleuria 2 Morena – CO2

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:CO2 (Spreadsheet1)

R= ,82874973 R²= ,68682612 R² aggiust.= ,64466809

F(7,52)=16,292 p<,00000 Err.Standard di stima: 153,79

168

Tabella 5 Beta Err.Std. B Err.Std. t(52) p-level

n=56 di Beta di B

Intercetta -5964674 1871223 -3,18758 0,002525

data 2,13039 0,672479 150 47 3,16797 0,002670

ora -0,15076 0,106672 -1969 1393 -1,41332 0,164013

profondità suolo0,39790 0,098700 89 22 4,03137 0,000197

P_0 -0,00060 0,158875 0 2 -0,00378 0,997000

P-1 -1,73270 0,698757 -1476 595 -2,47969 0,016712

P-4 0,72371 0,141420 7 1 5,11746 0,000005

T_0 0,04870 0,147727 2 8 0,32966 0,743091

Tabella 6 Beta Err.Std. B Err.Std. t(52) p-level

n=50 di Beta di B

Intercetta -741855 156362,7 -4,74445 0,000024

data 1,94320 0,406966 19 4,0 4,77486 0,000022

ora -0,09594 0,067441 -154 108,4 -1,42260 0,162238

profondità suolo0,59856 0,064331 17 1,8 9,30443 0,000000

P_0 -0,25397 0,102254 0 0,1 -2,48372 0,017076

P-1 -2,30434 0,415459 -269 48,5 -5,54649 0,000002

P-4 0,44149 0,095760 1 0,1 4,61037 0,000037

T_0 0,17515 0,089347 1 0,6 1,96036 0,056609

Loiseleuria 3 Morena - Radon

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:RN (Spreadsheet1)

R= ,72965358 R²= ,53239435 R² aggiust.= ,46420186

F(7,48)=7,8072 p<,00000 Err.Standard di stima: 1657,3

Loiseleuria 3 Morena – CO2

169

Tabella 7 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

N= 53 di Beta di B

Intercetta -5148005 1867600 -2,75648 0,008472

data 0,6242 0,235379 129 49 2,65194 0,011086

ora 1,0584 0,502522 38405 18235 2,10618 0,040928

profondità suolo0,2384 0,091006 168 64 2,61945 0,012038

P_0 11,3170 2,828285 19082 4769 4,00138 0,000238

P-1 -11,4787 3,813668 -19859 6598 -3,00989 0,004315

P-4 0,3195 1,597382 570 2848 0,19999 0,842406

T_0 5,8297 2,585203 11389 5051 2,25504 0,029157

T-1 -4,5547 2,230206 -9260 4534 -2,04228 0,047145

Tabella 8 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

n=48 di Beta di B

Intercetta -1028920 236962,4 -4,34212 0,000097

data 0,57761 0,153884 23 6,2 3,75354 0,000568

ora -0,79297 0,326940 -5692 2346,6 -2,42543 0,020020

profondità suolo0,18943 0,060105 26 8,2 3,15165 0,003116

P_0 -6,26749 1,920178 -1938 593,8 -3,26401 0,002290

P-1 6,25288 2,715462 1983 861,1 2,30270 0,026718

P-4 0,21915 1,166641 72 383,8 0,18785 0,851970

T_0 -2,01830 1,744382 -759 655,6 -1,15703 0,254297

T-1 1,60277 1,542742 613 589,8 1,03891 0,305244

Prateria 1 Morena - Radon

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:RN (Spreadsheet1)

R= ,80880039 R²= ,65415807 R² aggiust.= ,59127772

F(8,44)=10,403 p<,00000 Err.Standard di stima: 4063,4

Prateria 1 Morena – CO2

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:CO2 (Spreadsheet1)

R= ,93521323 R²= ,87462378 R² aggiust.= ,84890558

F(8,39)=34,008 p<,00000 Err.Standard di stima: 473,56

170

Tabella 9 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

n=36 di Beta di B

Intercetta -1863322 2031578 -0,91718 0,365910

data 0,129926 0,140817 46 50 0,92266 0,363089

ora -0,491466 0,138293 -19686 5539 -3,55380 0,001204

profondità suolo0,417952 0,132276 374 118 3,15970 0,003440

Tabella 10 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

N=26 di Beta di B

Intercetta -205693 70763,92 -2,90675 0,008178

data 0,370644 0,127272 5 1,73 2,91223 0,008075

ora -0,211509 0,124055 -390 228,46 -1,70496 0,102285

profondità suolo0,577897 0,120943 31 6,44 4,77826 0,000090

Tabella 11 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

N=36 di Beta di B

Intercetta -6449885 4396252 -1,46713 0,153102

data 0,4360 0,323130 154 114 1,34919 0,187716

ora -0,0610 0,487390 -2445 19523 -0,12525 0,901190

profondità suolo0,3517 0,119713 315 107 2,93779 0,006419

P_0 -10,1611 3,570021 -32872 11549 -2,84623 0,008040

P-1 11,7726 4,052642 37437 12887 2,90492 0,006961

P-4 -1,5065 1,808813 -4353 5227 -0,83288 0,411720

Prateria 2 Morena - Radon

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:RN (Spreadsheet1)

R= ,68791415 R²= ,47322587 R² aggiust.= ,42384080

F(3,32)=9,5824 p<,00012 Err.Standard di stima: 6740,2

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:RN (Spreadsheet1)

R= ,79093589 R²= ,62557958 R² aggiust.= ,54811328

F(6,29)=8,0755 p<,00004 Err.Standard di stima: 5969,2

Prateria 2 Morena – CO2

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:CO2 (Spreadsheet1)

R= ,83532280 R²= ,69776418 R² aggiust.= ,65655020

F(3,22)=16,930 p<,00001 Err.Standard di stima: 229,22

171

Tabella 12 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

N=26 di Beta di B

Intercetta 195426,3 126152,3 1,54913 0,137847

data -0,48248 0,239205 -6,6 3,3 -2,01700 0,058050

ora -0,73905 0,331322 -1361,1 610,2 -2,23062 0,037957

profondità suolo0,52139 0,081906 27,7 4,4 6,36575 0,000004

P_0 4,63303 2,653309 611,2 350,0 1,74613 0,096936

P-1 -1,97537 3,079317 -257,5 401,4 -0,64150 0,528864

P-4 -2,15014 1,366475 -258,9 164,6 -1,57349 0,132110

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:CO2 (Spreadsheet1)

R= ,94356695 R²= ,89031858 R² aggiust.= ,85568234

F(6,19)=25,705 p<,00000 Err.Standard di stima: 148,59

Prateria 3 Morena – Radon

NO DATA

Prateria 3 Morena – CO2

NO DATA

172

Tabella 13 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

n=52 di Beta di B

Intercetta 299302,9 346980,6 0,86259 0,393147

data -0,11741 0,164993 -7,0 9,8 -0,71163 0,480536

ora -0,08701 0,241517 -929,5 2580,0 -0,36028 0,720400

profondità suolo0,39867 0,113188 71,9 20,4 3,52221 0,001028

P_0 7,26011 2,218011 5045,1 1541,3 3,27325 0,002102

P-1 -6,35933 2,754029 -4458,7 1930,9 -2,30910 0,025808

P-4 -0,89029 1,194999 -608,0 816,0 -0,74501 0,460318

T_0 4,01151 1,972476 1562,7 768,4 2,03374 0,048177

T-1 -3,05029 1,892544 -1191,1 739,0 -1,61174 0,114335

Tabella 14 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

n=52 di Beta di B

Intercetta 1857,58 63810,32 0,02911 0,976911

data 0,06948 0,134927 0,93 1,80 0,51495 0,609224

ora -0,57276 0,197506 -1375,91 474,46 -2,89995 0,005858

profondità suolo0,64701 0,092562 26,25 3,75 6,98997 0,000000

P_0 4,28815 1,813829 670,12 283,45 2,36414 0,022658

P-1 -5,05751 2,252169 -797,43 355,10 -2,24562 0,029922

P-4 0,50537 0,977237 77,61 150,07 0,51714 0,607709

T_0 0,04667 1,613036 4,09 141,31 0,02893 0,977051

T-1 0,00888 1,547670 0,78 135,90 0,00574 0,995449

Rododendro 1 Morena – Radon

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:RN (Spreadsheet1)

R= ,68833264 R²= ,47380182 R² aggiust.= ,37590448

F(8,43)=4,8398 p<,00027 Err.Standard di stima: 1409,1

Rododendro 1 Morena – CO2

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:CO2 (Spreadsheet1)

R= ,80504906 R²= ,64810400 R² aggiust.= ,58263497

F(8,43)=9,8994 p<,00000 Err.Standard di stima: 259,13

173

Tabella 15 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

n=43 di Beta di B

Intercetta -1797941 3385809 -0,53102 0,598664

data 0,31121 0,515447 58 97 0,60376 0,549786

ora -0,42712 0,353190 -9851 8146 -1,20933 0,234419

profondità suolo0,32794 0,146424 173 77 2,23966 0,031382

P_0 -4,55844 5,334643 -7793 9120 -0,85450 0,398480

P-1 4,71375 6,457967 8188 11218 0,72991 0,470167

P-4 -0,68001 1,699639 -1141 2853 -0,40009 0,691453

Tabella 16 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

n=41 di Beta di B

Intercetta 345988,7 84479,31 4,09554 0,000246

data -1,2909 0,291800 -10,7 2,41 -4,42378 0,000095

ora 0,7720 0,206991 762,7 204,49 3,72986 0,000697

profondità suolo0,3916 0,084663 9,4 2,03 4,62564 0,000052

P_0 16,8703 3,005296 1301,8 231,91 5,61352 0,000003

P-1 -20,9790 3,654031 -1644,6 286,45 -5,74132 0,000002

P-4 6,0998 0,974036 457,7 73,09 6,26238 0,000000

Rododendro 2 Morena – Radon

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:RN (Spreadsheet1)

R= ,50834494 R²= ,25841458 R² aggiust.= ,13481701

F(6,36)=2,0908 p<,07855 Err.Standard di stima: 4095,4

Rododendro 2 Morena – CO2

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:CO2 (Spreadsheet1)

R= ,87248494 R²= ,76122997 R² aggiust.= ,71909408

F(6,34)=18,066 p<,00000 Err.Standard di stima: 101,19

174

Tabella 17 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

N=56 di Beta di B

Intercetta 6607764 1341759 4,92470 0,000011

data -0,91402 0,170398 -190 35 -5,36404 0,000002

ora -0,38024 0,467459 -10788 13262 -0,81342 0,420080

profondità suolo0,47827 0,095156 270 54 5,02620 0,000008

P_0 -1,34158 4,991649 -1763 6559 -0,26877 0,789287

P-1 -2,40971 4,875114 -3334 6745 -0,49429 0,623406

P-4 4,64249 1,050674 6613 1497 4,41858 0,000058

T_0 -4,82232 2,380590 -8100 3999 -2,02568 0,048496

T-1 3,93178 2,015370 6213 3185 1,95090 0,057045

Tabella 18 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

N=48 di Beta di B

Intercetta 1008861 191244,9 5,27523 0,000005

data -0,81453 0,155959 -25 4,9 -5,22276 0,000006

ora 0,20152 0,453623 796 1791,2 0,44425 0,659320

profondità suolo0,58728 0,097807 47 7,8 6,00448 0,000001

P_0 6,41993 4,303195 1322 886,1 1,49190 0,143771

P-1 -7,41323 4,222892 -1607 915,4 -1,75549 0,087029

P-4 1,46894 0,940246 323 206,4 1,56229 0,126298

T_0 -0,06852 2,482182 -15 534,5 -0,02761 0,978117

T-1 0,09578 2,075765 20 424,8 0,04614 0,963431

Rododendro 3 Morena – Radon

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:RN (Spreadsheet1)

R= ,77896642 R²= ,60678868 R² aggiust.= ,53985909

F(8,47)=9,0661 p<,00000 Err.Standard di stima: 3861,5

Rododendro 3 Morena – CO2

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:CO2 (Spreadsheet1)

R= ,82340373 R²= ,67799371 R² aggiust.= ,61194114

F(8,39)=10,264 p<,00000 Err.Standard di stima: 483,04

175

Tabella 19 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

n=70 di Beta di B

Intercetta 2424947 434114,7 5,58596 0,000001

data -0,5662 0,100004 -66 11,6 -5,66210 0,000000

ora -0,2758 0,147528 -6065 3243,7 -1,86964 0,066183

profondità suolo0,2303 0,082515 80 28,7 2,79069 0,006952

P_0 8,2148 2,838579 7257 2507,5 2,89399 0,005219

P-1 -11,3088 3,987130 -10011 3529,5 -2,83634 0,006129

P-4 3,3624 1,368921 3090 1257,9 2,45625 0,016808

Tabella 20 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

n=67 di Beta di B

Intercetta 189945,1 40463,85 4,69419 0,000016

data -0,56819 0,111469 -5,4 1,06 -5,09723 0,000004

ora -0,08018 0,170871 -135,9 289,63 -0,46924 0,640599

profondità suolo0,18801 0,096604 5,2 2,65 1,94615 0,056324

P_0 3,43857 3,200500 249,9 232,63 1,07439 0,286952

P-1 -4,33499 4,516555 -315,9 329,16 -0,95980 0,341008

P-4 1,37141 1,546876 104,5 117,88 0,88657 0,378850

Suolo nudo Morena – Radon

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:RN (Spreadsheet1)

R= ,75567570 R²= ,57104576 R² aggiust.= ,53019297

F(6,63)=13,978 p<,00000 Err.Standard di stima: 2400,9

Suolo nudo Morena – CO2

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:CO2 (Spreadsheet1)

R= ,67049794 R²= ,44956749 R² aggiust.= ,39452423

F(6,60)=8,1675 p<,00000 Err.Standard di stima: 213,88

176

Tabella 21 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

n=39 di Beta di B

Intercetta 1987457 1713422 1,15993 0,254931

data -0,40178 0,27512 -61 42 -1,46037 0,154251

ora 0,20733 0,20503 6409 6337 1,01122 0,319738

profondità suolo0,20046 0,15984 136 109 1,25410 0,219179

P_0 -5,12996 7,78468 -5670 8604 -0,65898 0,514773

P-1 3,22481 12,51884 3559 13818 0,25760 0,798421

P-4 2,55468 5,90563 2757 6373 0,43258 0,668311

T_0 -0,33460 0,32295 -556 537 -1,03609 0,308177

Tabella 22 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

n=39 di Beta di B

Intercetta -349874 188966,6 -1,85151 0,073642

data 0,36918 0,206952 8 4,6 1,78390 0,084232

ora 0,12068 0,154226 547 698,9 0,78250 0,439855

profondità suolo0,66189 0,120235 66 12,0 5,50493 0,000005

P_0 -8,42755 5,855785 -1366 948,9 -1,43918 0,160120

P-1 14,42224 9,416910 2334 1523,9 1,53153 0,135782

P-4 -5,99751 4,442326 -949 702,9 -1,35008 0,186765

T_0 0,07314 0,242929 18 59,2 0,30109 0,765358

Loiseleuria Valletta – Radon

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:RN (Spreadsheet1)

R= ,57120739 R²= ,32627789 R² aggiust.= ,17414709

F(7,31)=2,1447 p<,06794 Err.Standard di stima: 4508,7

Loiseleuria Valletta – CO2

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:CO2 (Spreadsheet1)

R= ,78662900 R²= ,61878518 R² aggiust.= ,53270442

F(7,31)=7,1884 p<,00004 Err.Standard di stima: 497,25

177

Tabella 23 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

n=46 di Beta di B

Intercetta 967029,7 2134428 0,45306 0,653149

data -0,12571 0,259815 -25,8 53 -0,48385 0,631346

ora -0,00151 0,189667 -59,6 7474 -0,00798 0,993678

profondità suolo0,28822 0,103551 214,4 77 2,78334 0,008424

P_0 -2,13730 5,467943 -3355,9 8586 -0,39088 0,698129

P-1 -1,31020 6,922840 -2087,4 11029 -0,18926 0,850926

P-4 3,52767 3,105501 5555,8 4891 1,13594 0,263286

T_0 2,96089 1,135037 7071,9 2711 2,60863 0,013037

T-1 -3,50196 1,320662 -7496,6 2827 -2,65167 0,011723

Tabella 24 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

n=39 di Beta di B

Intercetta 486094.3 187816.2 2.58814 0.014735

data -0.2379 0.128712 -8.7 4.7 -1.84840 0.074423

ora -0.7423 0.130826 -5793.9 1021.1 -5.67391 0.000003

profondità suolo0.3343 0.054165 43.3 7.0 6.17245 0.000001

P_0 7.0972 3.072957 2071.0 896.7 2.30957 0.027976

P-1 -10.9137 3.587842 -3215.0 1056.9 -3.04186 0.004850

P-4 3.3811 1.799398 982.0 522.6 1.87904 0.069985

T_0 1.6350 0.566457 707.1 245.0 2.88631 0.007159

T-1 -2.2195 0.646830 -875.0 255.0 -3.43139 0.001771

Prateria Valletta – Radon

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:RN (Spreadsheet1)

R= ,81754520 R²= ,66838016 R² aggiust.= ,59667857

F(8,37)=9,3217 p<,00000 Err.Standard di stima: 4200,9

Loiseleuria Valletta – CO2

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:CO2 (Spreadsheet1)

R= ,96475735 R²= ,93075674 R² aggiust.= ,91229187

F(8,30)=50,407 p<,00000 Err.Standard di stima: 355,98

178

Tabella 25 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

n=63 di Beta di B

Intercetta 5078286 1071078 4.74128 0.000016

data -1.1942 0.249112 -127 27 -4.79401 0.000013

ora 1.3890 0.314741 26358 5973 4.41300 0.000049

profondità suolo-0.0218 0.086777 -7 28 -0.25149 0.802387

P_0 3.0791 2.766114 2382 2139 1.11314 0.270579

P-1 -23.9573 4.451385 -18852 3503 -5.38198 0.000002

P-4 21.6287 2.975992 16598 2284 7.26772 0.000000

T_0 10.9379 2.915921 12071 3218 3.75111 0.000431

T-1 -12.0051 3.076290 -12183 3122 -3.90247 0.000266

Tabella 26 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

n=63 di Beta di B

Intercetta 10366.59 88652.63 0.11693 0.907345

data -0.04012 0.225058 -0.39 2.20 -0.17828 0.859173

ora -0.53181 0.284349 -924.61 494.37 -1.87028 0.066870

profondità suolo0.67272 0.078397 20.16 2.35 8.58091 0.000000

P_0 -2.86220 2.499016 -202.82 177.08 -1.14533 0.257124

P-1 7.89513 4.021556 569.17 289.92 1.96320 0.054782

P-4 -5.09044 2.688628 -357.90 189.03 -1.89332 0.063678

T_0 -3.38803 2.634357 -342.54 266.34 -1.28609 0.203898

T-1 3.89249 2.779241 361.89 258.39 1.40056 0.167066

Rododendro Valletta – Radon

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:RN (Spreadsheet1)

R= ,77030522 R²= ,59337013 R² aggiust.= ,53312867

F(8,54)=9,8499 p<,00000 Err.Standard di stima: 2252,8

Rododendro Valletta – CO2

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:CO2 (Spreadsheet1) R= ,81737858 R²= ,66810774 R² aggiust.= ,61893852 F(8,54)=13,588 p<,00000 Err.Standard di stima: 186,47

179

Tabella 27 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

n=48 di Beta di B

Intercetta 671281.8 1086042 0.61810 0.539928

data -0.11001 0.193782 -14.5 26 -0.56771 0.573325

ora 0.32834 0.211915 9110.3 5880 1.54938 0.128976

profondità suolo0.07093 0.118526 36.6 61 0.59845 0.552833

P_0 -7.30448 3.016483 -7480.1 3089 -2.42152 0.019966

P-1 15.16002 6.261124 15426.5 6371 2.42129 0.019976

P-4 -8.11600 3.697487 -8052.4 3669 -2.19500 0.033882

Tabella 28 Beta Err.Std. B Err.Std. t(44) p-level

n=43 di Beta di B

Intercetta 1400963 283478.3 4.94205 0.000018

data -0.9163 0.186698 -33 6.6 -4.90814 0.000020

ora -0.5609 0.217700 -4336 1682.9 -2.57650 0.014228

profondità suolo-0.0475 0.114425 -8 19.2 -0.41537 0.680336

P_0 13.5361 3.291880 3638 884.8 4.11197 0.000217

P-1 -24.0447 6.754587 -6423 1804.4 -3.55976 0.001065

P-4 10.3420 3.869393 2694 1008.0 2.67277 0.011233

Suolo nudo Valletta – Radon

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:RN (Spreadsheet1)

R= ,69059052 R²= ,47691527 R² aggiust.= ,40036629

F(6,41)=6,2302 p<,00010 Err.Standard di stima: 3042,9

Suolo nudo Valletta – CO2

Riepilogo Regressione Variabile Dipendente:CO2 (Spreadsheet1)

R= ,74671949 R²= ,55759000 R² aggiust.= ,48385500

F(6,36)=7,5621 p<,00003 Err.Standard di stima: 782,47

180

RADON SS Gradi di MS F p

EFFETTO Libertà

Intercetta 1.043726E+08 1 104372591 5.98171 0.014713

data 0

ora 2.065836E+08 1 206583586 11.83954 0.000616

profondità suolo 8.446335E+08 1 844633527 48.40692 0.000000

P_0 0

P-1 1.250691E+08 1 125069125 7.16786 0.007605

P-4 0

T_0 0

T-1 1.692208E+08 1 169220777 9.69824 0.001924

plot 2.161367E+09 13 166259032 9.52850 0.000000

Land cover type 0

plot*Land cover type 0

Errore 1.162078E+10 666 17448612

CO2 SS Gradi di MS F p

EFFETTO Libertà

Intercetta 0

data 0

ora 11754156 1 11754156 31.90367 0.000000

profondità suolo 31455414 1 31455414 85.37773 0.000000

P_0 0

P-1 0

P-4 0

T_0 0

T-1 2468475 1 2468475 6.70005 0.009872

plot 0

Land cover type 0

plot*Land cover type 66620590 13 5124661 13.90959 0.000000

Errore 223634869 607 368426

Modelli generali di regressione inter – sito

Test di Significatività Univariati per RN (Spreadsheet1) Soluzione stepwise all'indietro Decomposizione

ipotesi effettive

Test di Significatività Univariati per RN (Spreadsheet1) Soluzione stepwise all'indietro Decomposizione

ipotesi effettive

Test SS Modello Compl. vs. SS Residui (Spreadsheet1)

Multiplo Multiplo Aggiust. SS gl MS SS gl MS F p

Variabile dipendente R R² R² Modello Modello Modello Residuo Residuo Residuo

Rn 0.491790 0.241858 0.222506 3.707186E+09 17 218069787 1.162078E+10 666 17448612 12.49783 0.00

Multiplo Multiplo Aggiust. SS gl MS SS gl MS F p

Variabile dipendente R R² R² Modello Modello Modello Residuo Residuo Residuo

CO2 0.576967 0.332891 0.315307 111595115 16 6974695 223634869 607 368426.5 18.93104 0.00