Cognome ................................................................................. Nome .......................................................................................  

LE ACQUE SOTTERRANEE E IL CARSISMO 

Come abbiamo visto parlando del ciclo idrologico, l’acqua che cade al suolo con le precipitazioni segue diversi percorsi: 

• può  evaporare,  direttamente  o  in  seguito  a  traspireazione  a  opera  delle  piante  dovpo  che  queste  l’hanno assorbita dal terreno con le loro radici; 

• può scorrere sul  terreno come acqua di dilavamento e confluire nei corsi d’acqua, che alla  fine  la  riportano al mare (deflusso superficiale); 

• infine, può infiltrarsi nel sottosuolo e dare origine alle acque sotterranee, destinate anch’esse a defluire in mare, anche  se molto  più  lentamente  dei  corsi  d’acqua. Una  frazione  delle  acque  sotterranee  ritorna  comunque  in superficie attraverso le sorgenti e in seguito al cospicuo prelievo effettuato dall’uomo per mezzo di pozzi e quindi raggiunge il mare attraverso il deflusso superficiale. 

La  possibilità  dell’acqua  di  infiltrarsi  nel  sottosuolo  e  di  penetrare  in  profondità  dipende  dalla  permeabilità  dei sedimenti  e dalle rocce su cui cade, cioè dalla capacità di questi materiali di farsi attraversare dall’acqua stessa; questa capacità è a sua volta determinata dalla porosità dei materiali rocciosi, dovuta alla presenza di spazi vuoti (pori) tra  le loro particelle costituenti: i pori devono essere abbastanza grandi da lasciare circolare l’acqua al loro interno. 

Quando possiedono questi requisiti, i sedimenti e le rocce sono permeabili: ne sono esempi le rocce incoerenti come la ghiaia e la sabbia, rocce coerenti come le arenarie (formate da sabbia cementata) e le rocce in genere che presentino fratture al proprio interno (comune è il caso dei calcari). Quanto maggiore è la porosità, tanto più elevata è la quantità di acqua che può essere assorbita. 

La porosità, tuttavia, non è sufficiente a rendere una roccia permeabile: l’argilla, per esempio, è molto porosa, ma i pori hanno un diametro talmente ridotto che l’acqua, dopo averli riempiti, vi aderisce, senza possibilità di muoversi. 

L’argilla quindi  fa parte delle  rocce  impermeabili, che  includono anche  in genere  le  rocce compatte non  fraturate, di qualunque origine. 

Le falde acquifere 

L’acqua piovana, dopo essersi infiltrata in uno strato superficiale permeabile, per gravità scende verso il basso fino a che incontra uno strato impermeabile (in genere costituito da argilla o da rocce compatte). 

   

Lo  schema  mostra  la  differenza  essenziale  tra  una  falda freatica,  che poggia  su uno  strato  impermeabile, e una  falda artesiana, che è compresa tra due strati impermeabili. 

In una falda freatica, l’acqua può essere prelevata per mezzo di un pozzo che “peschi” al di sotto della superficie di falda. Se il prelievo di  acqua  supera  la  capacità  della  falda  di  ricaricarsi  con  l’acqua che giunge dalla zona di accumulo, la superficie di falda si abbassa. 

 L’acquacquif

Una fa

Una  fimperall’appdall’ac

L’acquraggiu

Una fanon odi alim“cond

 

Se si spozzopozzo

LO S

Le faldcui  l’usottopdelle fenomabbasdell’A

ua si accumufera al cui in

alda acquifer

falda  freaticrmeabile;  il porto  delle cqua piovana

ua di una  faunge al mass

alda artesianorizzontali (famentazione sdotta forzata

scava un pozo fino a raggio artesiano, è

FRUTTAM

de acquifereuomo  prelevposte a eccefalde; questmeno  della  sssandosi.  In driatico. 

ula al di soprterno scorre

ra può esser

ca  (dal  greclivello  supepiogge;  al  da di infiltrazi

lda  freatica simo il livello

na è una faldalde di questsi trova a una”. 

S

zzo fino a ragiungere il livè situata più 

MENTO DE

e, dopo i ghiava  per mezzssivi prelievio provoca usubsidenza: Italia  il  fen

ra di questo e lentamente

e di due tipi

co  phréar  =eriore  dello di  sopra  deone.  

può essere  della superf

da acquifera to tipo sono a quota più e

Schema di una salire fino

ggiungere la vello più altoin basso del

ELLE FALD

acciai, rapprezo  di  pozzi i, soprattuttoun graduale ail  terreno  s

nomeno  dell

strato impere seguendo la

: freatica o a

=  pozzo)  è strato  imprlla  superficie

prelevata peficie freatica 

che viene a comuni nellelevata rispe

a falda artesia a raggiunger

falda, l’acquo della falda, la superficie

E ACQUIF

esentano la la maggior o per scopi aabbassamensoprastante a  subsidenz

rmeabile, ima pendenza.

artesiana. 

una  falda  aegnato  di  ae  freatica  s

er mezzo di e deve perta

trovarsi intrla regione fretto alla fald

ana. In un pozre il livello dell

ua, per il princhiamato su

e piezometric

ERE. 

principale risparte  dell’aagricoli e indnto del  livellola  falda,  svza  interessa 

pregnando l

acquifera  limacqua,  dettoi  trova  la  zo

pozzi comunanto essere 

rappolata, cioancese dell’Aa, l’acqua si 

zzo artesiano,la superficie p

ncipio dei vauperficie piezca, l’acqua fu

serva di acqucqua  che  utustriali, tali o di falda e, uotato  dell’aparte  della

lo strato per

mitata  solo o  superficie  fona  di  aera

ni che peschsollevata con

oè “confinatArtois, da cutrova in pre

 l’acqua tendepiezometrica. 

si comunicazometrica. Suoriesce zam

ua dolce disptilizza.  Spessda superare come conseacqua,  tend  Pianura  Pa

rmeabile e fo

inferiormenfreatica,  pu

azione,  che  v

hino  in essa:n l’ausilio di 

ta”, tra due sui il loro nomssione, come

e 

nti, risale spSe la testa dempillando. 

ponibile sullaso  le  acque la naturale eguenza, si pe  a  cedere,adana  e  alcu

ormando una

nte  da  uno uò  variare  inviene  attrav

  l’acqua nel mezzi mecca

strati impermme); poiché le all’interno 

 

ontaneamenel pozzo, chi

a Terra e qusotterraneecapacità di rpuò determi,  compattanune  zone  co

a falda 

strato n  base versata 

pozzo anici. 

meabili a zona di una 

nte nel amato 

ella da e  sono ricarica nare  il dosi  e ostiere 

 

Le s

Quanddi consorge

Sc

 

Talvoltermacalde 

Tipi pabassa 

L’acqucostitalpinoe quin

Tipichma da

Vannoartesi

 

sorgenti

do le acque sntatto, che  snti montane

chema di una 

lta  l’acqua eale,  in cui  l’adi queste so

articolari di spianura; un

ua  che  alimeuita da terreo, andando andi imperme

he delle regioa acque sotte

o  infine ramana, la cui or

i 

sotterranee si  forma qua, che sgorga

sorgente di c

merge da uncqua provieorgenti sono 

sorgenti sona regione mo

enta  le  risoreni alluvionaa formare unabile e costr

oni calcaree erranee che 

mentate  le origine può tr

affiorano in ando  la  supeno alla base 

 contatto. 

na sorgente ne da grandmolto ricche

o le risorgivolto ricca di 

rgive è quellli porosi: in e’estesa faldaringe la falda

sono le sorgcircolano lib

oasi del deserovarsi anche

 

superficie sierficie  freaticdi un versan

Sch

a una tempdi profonditàe di sali mine

e, chiamate risorgive è la

la  che  si  racessi si infiltraa acquifera ca a risalire in 

genti carsichberamente in

erto che sone a centinaia

 origina una ca di una  fante montuos

hema di un tra

peratura sup o dopo esserali. 

anche fontaa Pianura Pad

ccoglie  alla ba l’acqua delche si muovesuperficie, fo

e, che tuttavn grotte, cuni

no sorgenti c di chilometr

sorgente; il lda  incontrao. 

atto della line

eriore a 20°Cere stata  in 

anili, che affidana. 

base delle Ala pioggia e e verso la basormando la c

via no sono aicoli e cavità

che si formari di distanza

caso più sema  la  superfici

ea delle risorg

C: si tratta  icontatto co

orano nelle 

Alpi, nella  codei numerosssa pianura. cosiddetta li

alimentate d da esse stes

no in seguitoa. 

mplice è queie  terrestre: 

ive nella Pian

n questo casn rocce mag

zone di pass

osiddetta  fassi fiumi che sQui il terreninea delle ris

da vere e prosse scavate n

o all’affioram

 

Schema di  cui esempio

llo di una soè  il caso di 

ura Padana.

so di una sogmatiche;  le 

saggio tra l’a

scia pedemoscendono dano diventa arorgive. 

oprie falde idnella roccia.

mento di una

di sorgente cè  mostra

o nella foto. 

rgente molte 

rgente acque 

lta e la 

ntana, all’arco rgilloso 

driche, 

a falda 

carsica, to  un 

 

Il carsismo 

All’azione “combinata” delle acque della pioggia e di quelle che circolano nel sottosuolo si deve una particolare forma di modellamento del paesaggio superficiale e sotterraneo  in zone dove sono presenti rocce solubili, come per esempio  i calcari che, come sappiamo, sono costituiti da carbonato di calcio (CaCO3); questo fenomeno, causato da processi sia di dissoluzione sia di precipitazione del carbonato di calcio, è chiamato carsismo; il termine deriva dal Carso, una regione ricca di rocce calcaree delle Alpi orientali, al confine tra l’Italia (Venezia Giulia) e la Slovenia. 

Già abbiamo  in precedenza accennato come  l’acqua piovana arricchita di diossido di carbonio (CO2) eserciti un’azione dissolvente sulle rocce calcaree: il CO2 presente nell’atmosfera passa in soluzione nell’acqua della pioggia, conferendo a questa una debole acidità, sufficiente per aggredire chimicamente il carbonato di calcio, trasformandolo in bicarbonato di calcio, Ca(HCO3)2, che è solubile e viene pertanto trascinato in soluzione e allontanato dalla roccia. 

Le acque meteoriche esercitano la loro azione dissolvente insinuandosi nelle fratture delle rocce e ampliandole sempre più; col tempo si formano cunicoli e cavità dove l’acqua scorre liberamente e velocemente, per cui si instaura un sistema di circolazione idrica sotterranea all’interno della formazione calcarea. 

Affinché il fenomeno del carsismo assuma dimenisoni rilevanti occorre non solo che le rocce siano fessurate, ma anche che  il  clima  della  regione  sia  piovoso  e  che  le  temperature medie  non  siano  eccessivamente  basse  (condizioni  che accentuano i processi erosivi). 

In superficie il carsismo produce tipiche forme di modellamento del paesaggio, tra cui le doline (“piccole valli”): si tratta di depressioni concave, del diametro compreso tra pochi metri e qualche centinaia di metri, profonde fino a circa 200 m. 

 

Alcune delle principali forme di erosione superficiale  e  profonda  di  una  regione carsica. Talvolta  i  corsi  d’acqua  alla  superficie possono scomparire  in un  inghiotitoio e compiere  una  parte  del  loro  tragitto attraverso  cunicoli  sotterranei. Ne è un esempio il fiume Timavo, presso Trieste, che dopo un percorso di circa 40 km  in profondità riemerge in superficie a pochi chilometri dal mare Adriatico. 

 

Spesso,  sul  fondo  della  dolina,  si  forma  un  inghiottitoio,  attraverso  il  quale  le  acque  della  pioggia  confluiscono all’interno della formazione calcarea; in certi casi l’inghiottitoio viene ostruito da materiali argillosi impermeabili, residui dei  calcari,  chiamati  terre  rosse,  per  cui  le  doline  possono  ospitare  laghetti  temporanei;  le  doline,  allargandosi  nel tempo, possono unirsi tra loro formando ampie depressioni chiamate, con un termine slavo, uvala. 

 Altre particolari  strutture  superficiali  sono  i  campi  carreggiati, dovuti all’erosione differenziata dell’acqua  sulle  rocce calcaree, che appaiono profondamente solcate da incisioni simili a quelle lasciate dalle ruote di un carro su un terreno fangoso. 

Nel  sottosuolo  l’acqua  che  penetra  attraverso  inghiottitoi  e  fessure  della  roccia,  scava  cavità  di  varia  forma  e dimensione, formando grotte e gallerie (quelle a sviluppo verticale sono chiamate pozzi). Molte grotte sono collegate tra  loro e  formano sistemi che si estendono anche per decine di chilometri; al  loro  interno possono svilupparsi veri e propri corsi d’acqua sotterranei. 

Nelle grotte l’acqua esercita anche un’azione costruttiva, formando depositi o concrezioni calcaree talvolta spettacolari. Le concrezioni si formano in seguito al lento gocciolamento dell’acqua ricca di bicarbonato di calcio attraverso le fessure sulla volta e  sui  fianchi delle grotte: a causa della diminuita pressione e della maggiore  temperatura all’interno della grotta, parte del diossido di carbonio disciolto nell’acqua che  stilla dalle pareti  si  libera come gas e  il bicarbonato di calcio si trasforma in carbonato di calcio insolubile, che si deposita in forma di minuti cristalli. Dalle gocce d’acqua che stillano dalla volta ceddendo  il  loro deposito di carbonato di calcio si originano strutture pendenti, di forma  in genere conica, dette stalattiti, che si accrescono verso il basso; dalle gocce che cadono sul pavimento si formano strutture che si accrescono verso l’alto dette stalagmiti; stalattiti e stalagmiti possono arrivare a incontrarsi formando colonne. 

Le grotte e le cavità carsiche possono formare sistemi molto estesi che si sviluppano anch eper centinaia di chilometri; in Italia, le grotte sono numerose e tra le principali si possono citare quelle di Castellana di Puglia (provincia di Bari). 

GUIDA  ALLO  STUDIO   

1. Che cosa si intende per permeabilità dei sedimenti e delle rocce? 

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2. Come si origina una falda acquifera? 

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3. Qual è la differenza tra una falda freatica e una falda artesiana? 

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4. In che cosa consiste il fenomeno della subsidenza? 

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 5. In che modo si formano le risorgive nella Pianura Padana? 

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6. In che cosa consiste il fenomeno del carsismo? 

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7. Che cosa sono le doline? 

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8. Qual è la differenza tra una stalattite e una stalagmite? 

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9. Completa la seguente frase scrivendo i termini opportuni. 

Una  falda________________________ che  impregna uno strato  roccioso permeabile disposto sopra uno strato 

impermeabile è detta ________________________; se invece è imprigionata tra due strati rocciosi impermeabili 

è detta ________________________. 

10. Indica se le seguenti affermazioni sono vere (V) o false (F). 

a. L’argilla è una roccia porosa molto permeabile.  V  F 

b. I fontanili sono un tipo particolare di sorgente.  V  F 

c. L’acqua della pioggia è debolmente basica.  V  F 

d. Il bicarbonato di calcio è un sale solubile.  V  F 

e. Le stalagmiti si accrescono verso il basso.  V  F 

f. Il carsismo è frequente nelle zone desertiche.  V  F 

 11. Osserva la figura, completala collocando correttamente i termini elencati sotto e rispondi alle domande. 

a. strato impermeabile; 

b. pozzo artesiano; 

c. strato permeabile; 

d. falda freatica; 

e. pozzo comune; 

f. falda artesiana. 

Che cosa mostra la figura? 

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Come varia il livello della superficie freatica? 

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Che cos’è la zona di aerazione? 

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 12. Completa il seguente schema con i termini sottostanti. 

 

 [ Pozzo  Faglia   Sorgente   Falda acquifera   Roccia impermeabile ] 

13. Osserva l’immagine e descrivi di cosa si tratta. 

 

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Esistono  due  tipi  di  falde  idriche:  le  falde  freatiche  e  le  falde  artesiane.  Le  prime,  che  si  trovano  a  profondità ______________________  sono  costituite  da  strati  ______________________che  contengono  sia  aria  sia  acqua.  Le seconde  sono  localizzate  tra  due    strati  ______________________e  si  trovano  a  profondità  di  norma ______________________delle  precedenti.  Dalle  falde  ______________________  l’acqua  sale  spontaneamente  dai pozzi, mentre dalle falde ______________________deve essere attinta. 

[permeabili • freatiche • maggiori • modeste • artesiane • impermeabili• minori • elevate] 

14. Per falda artesiana si intende una riserva di acqua dolce… 

A. …che può risalire spontaneamente in superficie perché sotto pressione B. …che può essere attinta attraverso pozzi freatici C. …localizzata tra rocce permeabili D. …che non può essere utilizzata perché molto inquinata