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Perché in grotta fa freddo mentre nelle miniere fa caldo?
Soprattutto perché le grotte sono state attraversate per molto tempo da grandi flussi d’acqua “fredda”, mentre le miniere, in genere, no.
E’ il flusso d’acqua dall’esterno che, in tempi geologici, finisce per portare la roccia carsificata ad una temperatura prossima a quella media delle precipitazioni meteorologiche.
In pratica, l’interno delle montagne calcaree è relativamente freddo.
L’acqua che eventualmente è presente nelle miniere è invece immobile e in equilibrio termico con la roccia, la cui temperatura cresce assai rapidamente con la profondità, circa trenta gradi per ogni chilometro di discesa.
Ad aggiungere caldo al caldo ci pensa lo scavo delle gallerie che può mettere in contatto l’aria con minerali che reagiscono con l’ossigeno producendo calore: è il caso dei solfuri, ad esempio.

Le grotte possono crollare?
In tempi geologici sì, crollano, e i massi di crollo vengono disciolti dai ruscellamenti e portati via verso il mare come impurità dell’acqua; ma su una scala umana di tempo la risposta è no, non crollano e anzi, le grotte sono molto stabili.
La parte percorribile di una grotta sta lì da centinaia di migliaia di anni, e quella che vediamo è proprio la forma che la montagna ha assunto per resistere all’infinità di terremoti che ha certamente subito in passato: solo qualche raro masso pericolante rischia di smuoversi al passaggio dei primi esploratori in zone sconosciute.
I crolli molto antichi avvenuti in una grotta, insomma, sono sempre numerosi, ma è davvero improbabile che se ne verifichino altri proprio mentre noi siamo lì: persino nel caso di violenti terremoti tendono a crollare solo le strutture più recenti, come le concrezioni.
A questo proposito, anzi, aggiungiamo che la paleo-sismologia deduce le caratteristiche di antichi fenomeni sismici dal tipo delle concrezioni che sono state rotte in quei casi e che ora troviamo a terra in mezzo ad altre che sono rimaste intatte.

Capitolo: L'aria nelle Grotte In grotta si riesce sempre a respirare?
Sì, perché l’aria di grotta viene continuamente rinnovata con aria esterna che penetra, per motivi che vedremo fra un po’, dagli innumerevoli piccoli sbocchi verso l’esterno che ha ogni grotta.
Anche l’acqua che vi fluisce contribuisce a rinnovare l’atmosfera grazie ai gas disciolti che essa trasporta: questo spiega come mai l’aria di ambienti anche piccoli sia quasi sempre respirabile anche in diramazioni completamente isolate dall’esterno da tratti di gallerie sommerse.
Due caratteristiche distinguono l’aria delle grotte da quella esterna: essa è quasi sempre satura di umidità ed estremamente pura. Queste due caratteristiche sono legate: l’umidità e le lievi differenze di temperatura inducono cicli di condensazione ed evaporazione che finiscono per catturare e spostare nell’acqua tutte le particelle in sospensione nell’aria.
Ne risulta un’aria fredda, umida e sterile che è molto adatta a guarire malattie di tipo polmonare.
E’ soprattutto nell’Est europeo che la speleoterapia (letteralmente: cura tramite le grotte ) si è molto sviluppata: là esistono decine di grotte in cui i malati di asma, soprattutto allergica, vengono curati con cicli di permanenza piuttosto lunghi sottoterra.
In Italia questo tipo di medicina è ancora alla fase iniziale, ma i risultati ottenuti sono già incoraggianti.
Non proprio tutte le grotte possono però vantarsi dell’aria che contengono: ne esistono rarissime che hanno aria cattiva perché si aprono in zone vulcaniche o perché al loro interno vengono trasportati materiali organici che, imputridendo, formano sacche di anidride carbonica.
Questo è un gas abbastanza denso e che si forma in ambienti molto quieti e dunque può tendere ad occupare le parti basse delle cavità. Perché questo accada però occorre che la grotta abbia una sola entrata (con due si formano correnti che rinnovano continuamente l’aria interna) e quindi che sia piuttosto piccola, e inoltre che l’apporto di materiale organico sia grande.
Una minaccia del genere è perciò presente quasi solo nel caso di pozzi ciechi (eventualmente artificiali) che si aprono in zone con molta vegetazione; è quindi un pericolo piuttosto raro in Italia, ma abbastanza frequente in zone tropicali.

Perché ci sono correnti d’aria? Per capirlo pensiamo ad un camino: se il fuoco è acceso l’aria al suo interno è più calda di quella esterna, quindi meno densa, e tende a salire proprio come capita a quella delle mongolfiere.
Si forma così un risucchio alla base e un soffio dalla sommità, entrambi tanto più violenti quanto più alto e ampio è il camino.
Lo stesso capita dentro le montagne; abbiamo visto che l’aria interna ha una temperatura quasi costante, ma quella esterna no: quando l’aria interna risulta più calda di quella esterna (in inverno, ad esempio) le masse d’aria nel monte tendono a salire, mentre d’estate, quando l’interno risulta più freddo dell’esterno, l’aria interna non riesce più a “galleggiare” e cade, facendo sì che le entrate alte aspirino aria e quelle basse la soffino fuori.
Perché questo fenomeno avvenga occorre che ci siano molti ingressi; ma le grotte li hanno sempre, anche se spesso gli speleologi ne conoscono uno solo. Come capita nei camini, anche nelle montagne le correnti d’aria sono tanto più violente quanto maggiore è la vastità della grotta. Questi flussi d’aria hanno normalmente velocità di pochi metri al secondo, ma a volte sono estremamente violente: si pensi che in una grotta (Pinargotzu, Turchia) è stato misurato un vento di oltre 160 chilometri orari!
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