Vulcanologia

Il Monitoraggio della Grotta del Gelo

Riassunto (Abstract)

Viene di seguito presentato un breve resoconto dell’iter seguito per realizzare il primo e a tutt’oggi unico esperimento di monitoraggio ambientale, mediante l’utilizzo di microacquisitori digitali automatici, per la raccolta di dati di Temperatura ed Umidità, eseguito dagli speleologi del Centro Speleologico Etneo di Catania ai sensi della collaborazione intrapresa con l’Ente Parco dell’Etna e per esso con il Vulcanologo, dirigente dell’Ente Parco dell'Etna.. I dati sono relativi al triennio luglio1997 - luglio 2000. In tale lavoro sono stati impegnati a vario titolo una decina di speleologi che volontariamente hanno eseguito i rilevamenti climatologici e l’elaborazione dei dati. Tale esperimento ha consentito di chiarire le cause generali della riduzione di volume del ghiaccio presente all’interno della cavità e soprattutto ha permesso di appurare che una sana e corretta fruizione della Grotta del Gelo non altera significativamente l’ambiente ipogeo.

 

Premessa

La Grotta del Gelo è forse la cavità vulcanica etnea più conosciuta in ambito locale ed anche internazionale. La sua notorietà è dovuta al fenomeno di formazione di ghiaccio che da oltre trecento anni si accumula al suo interno e che, se in passato, e cioè fino a pochi decenni fa, era prevalentemente conosciuta dai pastori che vi recavano le greggi per l’abbeverata, dagli anni settanta in poi è stata meta di migliaia di escursionisti che hanno visto in essa un traguardo obbligato da raggiungere almeno una volta nella vita.

La grotta, è inserita nella zona "A* " di riserva integrale del Parco dell’Etna (Fig. 1), in territorio del comune di Randazzo, e il suo accesso è sito a quota 2030 m. s.l.m. sul versante nordoccidentale dell’Etna, nella cosiddetta Sciara del Follone. Questa si è originata in seguito alla messa in posto delle lave dei Dammusi che costituiscono il prodotto delle eruzioni che per 10 anni (1614-1624) interessarono il versante settentrionale dell’Etna da 2550 m di quota fin all’altezza di Monte Collabasso a circa 1200 m s.l.m. (Fig. 2). Durante tale periodo di attività, furono emesse oltre 1050 x 106 m3 di lave che si estesero su un’area di 21 km2. La grotta riveste una grande importanza dal punto di vista vulcanospeleologico come esempio di cavità vulcanica di grandi dimensioni e per la presenza di ghiaccio, che ne riempie circa il 40% del volume, a quota relativamente modesta, considerando la Latitudine. (Latitudine 37° 48’ 20" Nord; Longitudine 14° 59’ 05" Est)


(*) L’Istituzione della zona “A” ha l’obiettivo di garantire in modo integrale il mantenimento della diversità ecosistemica propria del Vulcano, sia per difendere gli equilibri biologici generali, sia per custodire beni di grandissima rilevanza culturale e scientifica. L'intangibilità della zona "A" estesa per oltre 19.000 ha, è fissata dalla Legge (art. 8, commi, I, II, III, del testo coordinato delle Leggi 98/81 e 14/88). Trattasi di un’area nella quale l’interesse naturalistico è del tutto prevalente e prioritario.


 

 

Inquadramento geologico

La complessità del fenomeno, che produsse lave di tipo pahoehoe (Figg. 3; 3.1; 3.2), non frequenti sul nostro vulcano che più spesso emette lava aa, creò una serie di interessanti morfologie come i tumuli e i megatumuli che si trovano sparsi in tutta la superficie dell’immensa colata. Inoltre, poiché i flussi lavici, nella loro evoluzione, si sovrapposero accavallandosi e anche ostacolandosi nella discesa verso le quote più basse, si crearono numerosissime cavità dalle dimensioni più varie, superficiali e profonde oppure laminari, sormontate da lastre di roccia di pochi centimetri che risuonano al passo, da cui il nome arabo dammuso, ovvero soffitto, copertura).

I flussi principali crearono i canali più profondi che coperti da croste più o meno spesse sono adesso le grotte che si conoscono in quest’area. Partendo dalle quote più alte, distinguiamo: la Grotta del Diavolo a quota 2400 m, la Grotta del Lago a 2200 m, La Grotta di Aci e la Grotta del Gelo a 2000 m, la Grotta dei Lamponi a 1700 m. I flussi secondari, più superficiali, formarono, nei naturali terrazzamenti della colata, altre piccole cavità non meno  interessanti delle maggiori.

 

 

Alcune di queste sono note per la complessità della loro morfologia come ad esempio la Grotta del Labirinto a circa quota 1800 m e la Grotta degli Inglesi, che con altre 15 piccole cavità costituisce un complesso speleovulcanologico di notevole interesse.

 

 

La situazione del fenomeno glaciale

La peculiarità del fenomeno glaciologico verificatosi nella Grotta del Gelo ha richiamato, nel tempo, l’interesse di naturalisti e geologi che hanno cercato di spiegare il fenomeno o di descriverne l’evoluzione.

 

 

Proprio da una serie di osservazioni negli ultimi trent’anni è stato notato che a partire dagli anni ottanta fino ad oggi, la massa glaciale si è notevolmente modificata (Figg. 4 e 4.1), forse a causa dell’eruzione del 1981, manifestatasi a poca distanza dalla grotta o a causa dell’eccessiva frequentazione degli escursionisti. La difficile situazione della massa glaciale ha indotto varie associazioni naturalistiche a chiedere l’intervento degli enti preposti ad intraprendere una campagna di indagini per definire meglio l’entità del fenomeno e evitare una perdita nel patrimonio ambientale.

 

 

 

Iter Monitoraggio

La Grotta del Gelo assume indubbiamente, per le sue peculiarità, un notevole valore ambientale e scientifico ed è per questa ragione che l’Ente Parco dell’Etna in seguito alle segnalazioni pervenutegli, da parte di associazioni naturalistiche e speleologiche, circa una potenziale alterazione ambientale cui andava incontro la Grotta, anche per un’incontrollata frequentazione di gitanti, in data 12 gennaio 1996 ha tenuto presso la Direzione dell’Ente Parco dell’Etna, la prima conferenza di servizio sulla Grotta del Gelo. A tale importante appuntamento hanno preso parte: Dirigenti tecnici dell’Ispettorato Ripartimentale delle Foreste di Catania, competente per territorio, il Direttore e speleologi del Gruppo Grotte del Club Alpino Italiano - sezione dell’Etna, il Presidente e speleologi del Centro Speleologico Etneo, Direttore e Dirigenti dell’Ente Parco dell’Etna.

Nel corso di questa conferenza si è deciso di intervenire al fine di raggiungere due obiettivi:

1. Provvedere ad una regolamentazione dell’attività di fruizione della Grotta al fine di salvaguardarne l’ambiente ipogeo da situazioni di potenziale degrado.

2. Procedere ad un monitoraggio ambientale mediante registrazioni delle misure di temperatura ed umidità tramite microacquisitori automatici.

- Il primo obiettivo, la regolamentazione dell’attività di fruizione della Grotta al fine di salvaguardarne l’ambiente ipogeo da situazioni di potenziale degrado è stato raggiunto attraverso il Provvedimento Presidenziale n. 01/97 emesso il 10 gennaio 1997. Con tale disposizione si è inteso regolamentare la fruizione della cavità ipogea;

- Il secondo obiettivo è stato raggiunto attraverso il monitoraggio ambientale della Grotta del Gelo dal 09 luglio 1997 al 09 luglio 2000; ossia due anni in più rispetto al termine previsto dalla sperimentazione: il 09 luglio 1998.

Considerando che nessun istituto di ricerca sia italiano che straniero, non aveva mai costantemente rilevato dati climatologico-ambientali dell’interno della Grotta del Gelo che potessero avvalorare o smentire le numerose ipotesi formulate da specialisti e non, circa la diminuzione dello spessore dei depositi di ghiaccio, l’Amministrazione dell’Ente Parco affidava al Dirigente Vulcanologo il coordinamento della sperimentazione scientifica.

a) In data 22/4/97 il Presidente autorizzava l’ inizio dell’iter tecnico-amministrativo necessario per lo svolgimento della sperimentazione;

b) Al fine di apportare il minore impatto ambientale per l’ecosistema ipogeo della Grotta del Gelo pur ottenendo dati scientifici significativi per la sperimentazione si decise, sentiti il Comitato Tecnico Scientifico e il Comitato Esecutivo, di procedere all’acquisto della strumentazione: microacquisitori automatici digitali e software con relativa licenza d’uso il cui costo complessivo fosse limitato a £ 1.500.000 delle vecchie lire (circa 770 Euro);

c) In data 26/6/1997 si stipulata tra il Presidente dell’Ente Parco e il Presidente del Centro Speleologico Etneo una apposita convenzione e si provvedeva a consegnare i microacquisitori, precedentemente acquistati, agli speleologi che avrebbero effettuato le registrazioni delle misure all’interno della cavità reogenetica;

d) In data 09 luglio 1997 il Vulcanologo, Salvatore Caffo, unitamente alla guida alpina, Sebastiano Russo e agli speleologi del Centro Speleologico Etneo: Antonio Marino e Roberto Maugeri, provvedevano all’installazione delle apparecchiature così come previsto nel progetto tecnico all’uopo predisposto dallo stesso Roberto Maugeri e approvato dal C.E. dell’Ente Parco (Fig. 5). I rilevatori di Temperatura ed Umidità sono stati programmati per acquisire i dati automaticamente, ogni ora per due mesi. A scadenza di tale periodo i dati registrati vengono riversati su Personal Computer, per poi essere elaborati mediante apposito software. Infine si provvede alla riprogrammazione degli strumenti per la raccolta dei successivi dati;

 

 

e) I primi dati di temperatura ed umidità relativi al trimestre 09 luglio 1997 - 07 settembre 1997 sono regolarmente pervenuti all’Ente Parco in data 24 settembre 1997;

f) La seconda batteria di dati relativi al trimestre 08 settembre 1997 - 09 novembre 1997 sono regolarmente pervenuti all’Ente Parco in data 09 dicembre 1997;

g) Il 20 novembre 1997, si è informato il Comitato Glaciologico Italiano con sede a Torino, del tipo di attività di ricerca in corso nella Grotta del Gelo;

h) La terza batteria di dati relativi al semestre 09 novembre 1997 - 09 aprile 1998 sono regolarmente pervenuti all’Ente Parco in data 24 aprile 1998;

i) Con la collaborazione dell’Istituto Internazionale di Vulcanologia del CNR di Catania, in data 09/4/1998, utilizzando come appoggio una stazione dell’Istituto già in loco, è stato posizionato in località Timpa Rossa nel versante settentrionale dell’Etna, a circa 2000 m. s.l.m, un micro-acquisitore automatico di temperatura montato su un’asta orientabile, i cui dati saranno utili per una migliore lettura ed interpretazione dei dati rilevati.

j) La quarta e la quinta batteria di dati relativi rispettivamente ai periodi 09 aprile 1998 - 23 dicembre 1998 e 18 gennaio 1999 – 18 aprile 1999 sono stati consegnati direttamente al Vulcanologo da parte del Presidente del Centro Speleologico Etneo, con cui si conveniva di estendere la sperimentazione fino al 09 luglio 1999, in modo da rilevare dati di Temperatura ed Umidità relativi a due stagioni consecutive. La sesta ed ultima batteria di dati è stata consegnata all’Ente Parco nel mese di Agosto 1999. Inutile sottolineare, da parte dell’Ente Parco dell’Etna, il grande apprezzamento e stima per il lavoro encomiabile e gratuito svolto da tanti geologi e speleologi del C.S.E.

k) Durante i lavori del IX international Symposium on Vulcanospeleology of the IUS tenutosi a Catania dall'11 al 19 settembre 1999, il vulcanologo dell'Ente Parco presentava i risultati del lavoro scientifico effettuato insieme al dr. A. Marino del C.S.E. dal titolo "Monitoring of Ice-Cave on Mount Etna (09/7/97-09/7/99). In tale sede, la comunità scientifica internazionale nell'evidenziare l'importanza dei dati raccolti, giudicati estremamente interessanti, invitata il sottoscritto e il Centro Speleologico Etneo a proseguire le rilevazioni sino al 09 luglio 2000;

l) Con nota del Centro Speleologico Etneo del 23 novembre 1999, il Presidente pro-tempore, Nicola Barone, manifestava all'Ente Parco la sua disponibilità a proseguire l'esperimento e contestualmente consegnava i dati aggiornati al 03 ottobre 1999; con nota dell'Ente parco di prot. 9823 del 06 dicembre 1999 nell'accogliere favorevolmente tale proposta si autorizzava l'estensione dell'esperimento sino al 09 luglio 2000. Con nota del 18 luglio 2000 venivano inviati i dati registrati dal 04 ottobre 1999 al 03 luglio 2000. Inutile sottolineare, da parte dell’Ente Parco dell’Etna, il grande apprezzamento e stima per il lavoro encomiabile e gratuito svolto da tanti geologi e speleologi del C.S.E;

m) Il 12 luglio del 2000, il presidente pro-tempore del C.S.E. restituiva all’economo dell'Ente Parco dell’Etn, la strumentazione utilizzata per l’esperimento.

Tutti i dati di temperatura ed umidità sono stati elaborati da parte dei tecnici del Centro Speleologico Etneo con apposito software fornito dall’Ente Parco dell’Etna. Al fine della loro interpretazione, i dati rilevati, sono stati confrontati con le informazioni relative al numero di persone accompagnate dalle guide alpine dell’Ente Parco nelle escursioni del: 31/08/97; 14/9/97; 05/10/97; 02/11/97; 30/8/98; 27/09/98; 18/10/98; 08/11/98 che di fatto corrispondono ad otto prove di carico. Inoltre è stata effettuata una prova di carico indotto da 20 persone all’interno della Grotta del Gelo in data 09/05/1998 a cura del C.S.E.

 

Risultati e Considerazioni conclusive

L’indagine condotta dagli speleologi del Centro Speleologico Etneo sotto il coordinamento tecnico-scientifico del Vulcanologo permette di trarre alcune conclusioni:

La raccolta dei dati d’umidità relativa non ha mostrato particolari caratteristiche in quanto l’aria della Grotta ne è perennemente satura (Fig. 6)

 

 

Le variazioni d’umidità sono attribuibili all’acqua di percolamento che accidentalmente ha bagnato i sensori (Fig. 7)

 

 

Per quanto riguarda le temperature interne alla Grotta, si è notato che tra la parte centrale e il fondo esistono situazioni diverse. Infatti, mentre il sensore del fondo presenta variazioni di temperatura dell’ordine di pochi decimi di grado, quello della parte centrale mostra variazioni dell’ordine di 0.5° C. In ogni caso le variazioni più significative sono attribuibili ad eventi atmosferici esterni quali piogge abbondanti e prolungate, rapido calo della temperatura, ecc.

 

 

 

 

E’ stato notato che la presenza umana non modificherebbe apprezzabilmente l’ambiente interno (prova di carico indotta effettuata il 09/05/98 (Fig. 10) nonché nelle escursioni del: 31/08/97; 14/09/97; 05/10/97; 02/11/97; 30/08/98; 27/09/98; 18/10/98; 08/11/98 che di fatto corrispondono ad otto prove di carico a condizione che si abbia l’accortezza di non sostare per lungo tempo.

 

 

Il microacquisitore di valori di temperature posto in località Timpa Rossa nel versante settentrionale a circa 2000 m. s.l.m. dal 09/04/1998, ha consentito di verificare che le brusche variazioni di temperature interne alla Grotta, corrispondono a valori massimi esterni; così come verificato sperimentalmente.

 

 

Si ritiene utile in questa sede richiamare l’attenzione sul profondo significato rappresentato dal progetto di monitoraggio ambientale della Grotta del Gelo che al di là dell’intrinseco valore scientifico, ha rappresentato un ottimo esempio di sinergia tra istituzioni pubbliche e associazioni di volontariato e ha dimostrato che per agire occorre soltanto la buona volontà e la professionalità.

L'Ente Parco dell'Etna nell'ambito del programma "Trekking 2001" ha consentito, Domenica 16 settembre, Domenica 7 ottobre e Domenica 28 ottobre di visitare nuovamente questo straordinario ambiente ipogeo.

 


Bibliografia

AA.VV. (1979): Carta Geologica del Monte Etna, Scala 1:50.000, C.N.R., Prog. Fin. Geodin., I.I.V., Alleg. a Mem. Soc. Geol. It., 23.

AA.VV. (1982): Mount Etna volcano. Mem. Soc. Geol. It., 23: 205 pp.

CAFFO S. (1999): Monitoring of Ice-Cave on Mount Etna (09/7/97-09/7/99). Atti IX international Symposium on Vulcanospeleology of the IUS - Catania 11-19 settembre 1999;

CAFFO S. (2001): Andiamo alla scoperta della Grotta del Gelo. Bollettino trimestrale dell’Ente Parco dell’Etna n. 5 Dicembre 2001

MARINO A. (1992): Nota preliminare sul fenomeno glaciologico della Grotta del Gelo (Monte Etna). Geogr. Fis. Dinam. Quat. 15, 127-132

ROMANO R., STURIALE C. (1982) - The Historical eruptions of M. Etna (Volcanological-data). Mem. Soc. Geol. It. 23, 75-97

RITTMANN A. (1973): Structure and evolution of Mount Etna. Phil. Trans. R. Soc. Lond:, 274 A, 5-16.