Risultati del nuovo tracciamento nell' acquifero del Supramonte

Di seguito si espongono i risultati di un nuovo tracciamento idrogeologico effettuato dal Gruppo Grotte Nuorese nell'acquifero carsico del Supramonte, una estesa placca di calcari mesozoici che si estende per oltre 160 km2 nella Sardegna centro-orientale. Il test di tracciamento geochimico è stato effettuato immettendo 1 Kg di Tinopal® CBS-X e 2 Kg di fluoresceina sodica in un sifone della grotta "Su Bentu" (Valle di Lanaittu - Oliena) al fine di accertare il collegamento idrologico tra questa porzione del sistema carsico ipogeo del Supramonte e le sorgenti di Su Gologone; a tal fine è stato posizionato un fluorimetro a campionamento continuo per monitorare il passaggio del colorante in sorgente.

 

 

Breve excursus sulle colorazioni nell'acquifero carsico del Supramonte
Lo studio qui descritto fa seguito ad alcuni precedenti tracciamenti geochimici effettuati dalla Federazione Speleologica Sarda nel Giugno del 1999 e nel Maggio del 2002, che permisero di accertare il collegamento idrogeologico tra le porzioni d'acquifero carsico poste al di sotto del Supramonte di Orgosolo - Urzulei e la sorgente di Su Gologone, già ipotizzato sin dalla prima metà del '800 (Angius & Casalis, 1826). Il primo di questi due tracciamenti, eseguito immettendo 10 Kg di fluoresceina sodica nel torrente sotterraneo che attraversa la grotta di S'Edera, ubicata nel Supramonte di Urzulei, diede esito positivo (visivo) nella sorgente di Su Gologone dopo circa 76 giorni dall'iniezione e dopo aver percorso una rete di drenaggio sotterranea stimabile, in linea d'aria, in circa 21 km (Bandiera, 2000). Il secondo tracciamento, eseguito anch'esso dalla grotta di S'Edera, fu realizzato diluendo nel torrente sotterraneo 5 Kg di tracciante; per questo studio furono predisposti fluocaptori in numerosi recapiti del Supramonte e, tra questi, presso la risorgente di Gorropu ed il sifone del Terzo Vento, nella grotta di Su Bentu. Nella sorgente di Su Gologone fu posizionato un fluorimetro a campionamento automatico che registrò la variazione della concentrazione del tracciante in sorgente (Fig. 1).

 


Nel corso dell'analisi, solamente il fluocaptore posizionato nella Grotta di Su Bentu registrò il passaggio della fluoresceina mentre quelli posizionati negli altri recapiti risultarono negativi. (Cabras, Murgia & Sanna, 2002).
Nel 2007, l'Assessorato Ambiente della Provincia di Nuoro, in collaborazione con la Federazione Speleologica Sarda e nell'ambito di un progetto europeo finalizzato ad acquisire nuovi dati sullo stato chimico fisico delle acque sotterranee in provincia di Nuoro, coordinò uno studio del sistema carsico del Supramonte nel quale fu eseguita, tra le altre analisi, un nuovo tracciamento dell'acquifero che alimenta le sorgenti di Su Gologone. La colorazione, effettuata nel mese di Luglio con l'iniezione di 2 Kg di fluoresceina sodica nel torrente sotterraneo della grotta "Colostrargiu", localizzata nel Supramonte di Urzulei, fu condotta allo scopo di valutare le direzioni di deflusso idrico sotterraneo nelle gallerie carsiche presenti in quell'area nel periodo di magra. In questo caso, la presenza del colorante si manifestò in sorgente circa 47 giorni dopo la sua immissione nei condotti idrici sotterranei, dopo aver attraversato un percorso ipogeo, stimato in linea d'aria, di circa 18 Km. Dall'analisi del grafico di figura 2 appare evidente il brusco e marcato decremento nella concentrazione di fluoresceina conseguente all'aumento delle portate in sorgente in occasione della piena. L'andamento della concentrazione del colorante nelle fasi successive alle stessa piena, invece, si posiziona intorno a valori disposti in continuità rispetto a quelli assunti nelle fasi idrodinamiche precedenti all'aumento delle portate in sorgente. Questa osservazione attesta l'assenza di fenomeni di pistonaggio di massa prodotti dalle acque di nuovo ingresso su quelle già residenti, e colorate, nel carso saturo (Murgia, 2010).

 

L'analisi del tracciamento 2013 - 2014
Obiettivi, metodologia e strumentazioni
Il Gruppo Grotte Nuorese, nell'ambito di un più articolato studio idrogeologico concernente l'evoluzione dei livelli di piena nell'acquifero carsico che alimenta la sorgente di Su Gologone, ha avviato nell'autunno del 2013 una nuova attività di tracciamento nel sistema di drenaggio delle acque sotterranee in Supramonte. In particolare, la colorazione è stata condotta allo scopo di accertare un collegamento idrologico diretto tra i sifoni profondi di grotta Su Bentu e la sorgente di Su Gologone, già ipotizzabile a seguito dell'esito positivo al passaggio della fluoresceina riscontrato nel corso della colorazione eseguita nel 2002. Obiettivo della colorazione è stato anche quello di ricavare dati utili per meglio definire la tipologia delle condotte di drenaggio ipogeo che potrebbero collegare la grotta con la sorgente, distanti tra loro circa 4,5 Km in linea d'aria. L'iniezione è stata eseguita il 6 Ottobre nel sifone del Terzo Vento di grotta Su Bentu, laddove lo speleosub Leo Fancello, nell'anno 2000, aveva osservato un discreto flusso idrico in occasione dell'esplorazione subacquea del sifone (fig. 3). Il tracciamento, che si è svolto immettendo 2 Kg di fluoresceina sodica ed 1 Kg di Tinopal® CBS-X, è stato preceduto da un campionamento delle acque del sifone, necessario per accertare l'eventuale presenza di eventuali coloranti residui delle antecedenti operazioni di tracciamento. L'esito di tale campionamento si è rivelato negativo all'analisi fluorimetrica. Al fine di valutare il passaggio del colorante in sorgente nonché le variazioni di concentrazione del colorante nel tempo, le acque di Su Gologone sono state monitorate con l'ausilio di un fluorimetro a campionamento continuo tipo "GGUN – FL30", prodotto dall'Università svizzera di Neuchatel, in grado di rilevare la presenza di tre diversi tipi di tracciante (Fluoresceina, Tinopal® e Rodamina) in concentrazioni pari a 0,02 ppb. Lo stesso fluorimetro, che è stato posizionato nella vasca di carico della captazione acquedottistica gestita da Abbanoa Spa, è dotato anche di un sensore di temperatura con risoluzione al centesimo di grado e di un misuratore di torbidità.

 

Analisi dei dati
Come evidenziato nel grafico di figura 4, il colorante si è manifestato in sorgente il 24 Ottobre 2010, dopo 427 ore dalla sua immissione. Il picco di concentrazione di fluoresceina, pari a 14,02 mg/m3, ed il corrispondente picco del Tinopal®, pari a 6,02 mg/m3, si sono manifestati in sorgente il 31 Ottobre 2013, dopo 592 ore dall'iniezione dei traccianti. La velocità di deflusso del colorante nell'acquifero carsico è stimabile in circa 11,7 m/h. L'aspetto della sorgente al momento del passaggio dei coloranti è illustrato in Foto 1.
Queste prime valutazioni dimostrano l'esistenza di un collegamento idrologico diretto tra la grotta di Su Bentu e la sorgente di Su Gologone. Inoltre, il valore relativamente elevato della velocità di deflusso registrata, peraltro in fase di massima magra, dimostra come tale collegamento sia assicurato da condotte localizzate nel carso saturo molto trasmissive, e quindi presumibilmente assai ampie, in grado di drenare rapidamente le acque dall'acquifero verso l'area di risorgenza.

 

 

 

 

L' analisi della figura 5 consente di mettere in relazione le variazioni di concentrazione dei traccianti con le variazione di livello, e quindi di portata, misurate in sorgente; risulta evidente come i picchi di piena influiscano notevolmente sulla concentrazione dei traccianti, i quali vengono notevolmente diluiti in concomitanza dei massimi di portata. A conferma delle osservazioni già espresse in relazione alla colorazione del 2007, non si osserva alcun fenomeno di pistonaggio di massa da parte delle acque di piena su quelle già residenti e, dopo i picchi di maggior deflusso, la concentrazione dei coloranti tende a ripresentarsi nelle acque fluenti da Su Gologone. Quest'ultima considerazione ci permette di escludere l'esistenza di una singola condotta che colleghi la grotta di Su Bentu con la sorgente di Su Gologone, alla cui eventuale presenza sarebbe dovuto corrispondere il completo dilavamento per pistonaggio delle acque colorate dall'acquifero successivamente al primo evento di piena. L'insieme di queste osservazioni consente di ipotizzare un'alimentazione diffusa della sorgente da parte di un sistema carsico molto articolato, del quale le condotte che dalla grotta di Su Bentu giungono sino alla sorgente sono solo parte. Inoltre, considerata la presenza dei coloranti in sorgente successivamente ai periodi maggior deflusso, le acque di piena sembrano interagire solo marginalmente con le acque residenti nelle gallerie permanentemente allagate; di conseguenza è possibile ipotizzare l'esistenza di condotte molto trasmissive localizzabili anche al di sopra del carso saturo che, in fase di piena, trasmettono le acque dal sistema carsico ipogeo verso la sorgente scorrendo prevalentemente al di sopra del carso saturo.

 

 

Sempre nel grafico di figura 5 si può osservare una particolarità che riguarda l'andamento dei valori di concentrazione dei due traccianti in sorgente: nel periodo antecedente la prima piena, la concentrazione della fluoresceina si è mantenuta mediamente su un rapporto 2,3 : 1 rispetto a quella del Tinopal®, mentre nelle fasi successive il rapporto si è invertito, sino ad attestarsi mediamente su un rapporto 0,1 : 1. Considerato che la quantità di fluoresceina immessa al momento dell'iniezione era esattamente doppia (2 : 1) rispetto a quella del Tinopal®, è possibile ipotizzare che quest'ultimo colorante non si sia perfettamente diluito nell'acqua del sifone al momento della sua immissione nelle acque del sifone e che alcuni grumi dello stesso siano entrati in soluzione solamente nelle fasi successive agli eventi di piena.
Il confronto tra le curve di rilascio relative alle colorazioni effettuate nel sifone del Terzo Vento con quella del tracciamento effettuato nel 2007 nella grotta di "Su Colostrargiu", riportato in figura 6, evidenzia come, nel 2013, i tempi di arrivo del colorante in sorgente siano stati piuttosto brevi considerato il periodo particolarmente siccitoso nel quale si è svolta l'indagine. La concentrazione quasi sette volte superiore del picco del 2013 rispetto all'analogo del 2007, nonché la forma generale delle curve di rilascio, il cui impulso risulta assai più attenuato nel 2007 rispetto al 2013, offrono alcune indicazioni sulla geometria dell'acquifero e, in particolare, sull'esistenza di un carso saturo assai vasto localizzabile in un area compresa tra il Terzo Vento ed il Supramonte di Orgosolo ed Urzulei, nel quale si è diffusa e diluita la fluoresceina iniettata nel 2007 con modalità assai più consistenti rispetto alla colorazione del 2013. Sopra quel carso saturo "colorato" in fase di magra sono scorse le piene che, dopo il loro passaggio, hanno lasciato praticamente invariata la concentrazione della fluoresceina in sorgente nei periodi successivi agli incrementi di portata. Tali ipotesi potranno essere confermate da un'eventuale nuova operazione di colorazione che preveda un'iniezione simultanea di traccianti sia nelle condotte del Supramonte che in quelle del Terzo Vento.

 

Conclusioni
L'esperienza di tracciamento condotta tra il sifone del Terzo Vento di grotta Su Bentu e la sorgente di Su Gologone ha consentito di aggiungere nuovi elementi conoscitivi sulla geometria dell'acquifero carsico che alimenta proprio la sorgente di Su Gologone: tra questi, rilevante è il riscontro di un carso saturo, e quindi di una riserva geologica dell'acquifero, assai vasto, articolato e complesso e non da poche e ben definite condotte di drenaggio. Inoltre, molto suggestiva dal punto di vista dell'esplorazione speleologica, è l'ipotesi che, a Su Bentu, esistano gallerie ancora sconosciute al di sopra delle condotte perennemente allagate in grado di allontanare le acque di piena verso le aree di risorgenza. Quest'ultimo aspetto è uno degli obiettivi dello studio tuttora in corso sull'evoluzione dei livelli di piena nel contesto generale dell'acquifero carsico del Supramonte.

Francesco Murgia - Gruppo Grotte Nuorese

 

Bibliografia

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