Un innovativo studio dell’Università di Salerno fornisce nuove prospettive sui complessi equilibri ecologici degli ambienti ipogei
Immagine di copertina di fantasia generata con AI.
La ricerca pubblicata sulla rivista scientifica Ecohydrology dall’Università di Salerno getta nuova luce sui meccanismi che regolano l’equilibrio ecologico nelle grotte turistiche italiane.
Il team di ricercatori, guidato da Rosangela Addesso, ha condotto un’analisi approfondita delle caratteristiche chimiche delle acque di stillicidio e del fiume sotterraneo Negro nella grotta di Pertosa-Auletta[1].
La ricerca, finanziata attraverso il progetto ORSA197159 dell’Università degli Studi di Salerno, rappresenta un contributo importante per la comprensione dell’ecohydrologia dei sistemi carsici[1].
Metodologia di Studio delle Acque Sotterranee
I ricercatori hanno analizzato tre percorsi turistici differenti all’interno delle grotte di Pertosa-Auletta, caratterizzati da condizioni ambientali e pressione turistica variabili[1].
Le analisi sono state condotte sia sulle acque di stillicidio che sulle acque del fiume sotterraneo Negro, permettendo di identificare le diverse signature chimiche di questi due tipi di acque ipogee[1].
Il periodo di campionamento ha coperto diverse stagioni, consentendo di valutare l’influenza della variabilità pluviometrica sui parametri chimici delle acque.
Questo approccio metodologico ha permesso di ottenere un quadro completo dei processi che influenzano la chimica delle acque sotterranee nel sistema carsico di Pertosa-Auletta[1].
Caratteristiche Chimiche delle Acque Ipogee Studiate
Le analisi hanno rivelato che le acque di stillicidio e quelle del fiume sotterraneo Negro mostrano entrambe elevate concentrazioni di calcio, derivante dall’interazione con le rocce carbonatiche[1].
Questa caratteristica è tipica degli ambienti carsici, dove la dissoluzione dei carbonati rappresenta il processo geochimico dominante[2].
Le due tipologie di acque presentano signature chimiche distintive per quanto riguarda altri elementi chimici, in particolare potassio e magnesio.
Queste differenze sono attribuibili alle differenze litologiche e idrodinamiche che caratterizzano i diversi percorsi di circolazione idrica sotterranea[1].
La stagionalità del regime pluviometrico influenza significativamente la chimica delle acque, principalmente attraverso l’effetto di diluizione.
Durante i periodi di maggiore apporto idrico meteorico, si osserva una modificazione dei parametri chimici delle acque di stillicidio e delle acque del fiume Negro[1].
Influenza delle Colonie di Pipistrelli sull’Ecosistema Carsico
Lo studio ha evidenziato il ruolo cruciale delle colonie di pipistrelli nell’arricchimento delle acque sotterranee.
I pipistrelli, che abitano principalmente lungo il percorso fossile della grotta, contribuiscono significativamente all’apporto di fosforo e azoto nelle acque di stillicidio[1][3][4].
Le concentrazioni di questi nutrienti non si limitano alle zone di diretta presenza dei pipistrelli, ma si estendono su tutta la rete di percorsi turistici.
Questo fenomeno suggerisce l’esistenza di meccanismi di distribuzione e circolazione dei nutrienti più complessi di quanto inizialmente ipotizzato[1].
Il guano prodotto dalle colonie di pipistrelli rappresenta una fonte di materia organica ricca di carbonio, azoto e fosforo negli ambienti ipogei, tipicamente oligotrofici[3][4].
Questi apporti nutritivi modificano l’equilibrio biogeochimico delle grotte, influenzando i processi microbici e la struttura delle comunità biologiche sotterranee[3].
Pressione Antropica e Impatti Agricoli Esterni
Un aspetto particolarmente interessante emerso dalla ricerca riguarda il possibile ruolo del lisciviamento dai suoli agricoli e forestali sovrastanti la grotta di Pertosa-Auletta nella definizione della chimica delle acque di stillicidio[1].
Questo collegamento tra superficie e profondità sottolinea l’importanza di considerare l’intero bacino idrografico nella gestione degli ecosistemi carsici[2].
L’influenza antropica non si limita alle attività turistiche all’interno della grotta, ma si estende alle pratiche agricole e forestali del territorio sovrastante.
I nutrienti provenienti da fertilizzanti e pratiche agronomiche possono infiltrarsi attraverso il sistema carsico, modificando la composizione chimica delle acque sotterranee[5].
Implicazioni per la Gestione del Turismo Speleologico
La ricerca fornisce elementi scientifici fondamentali per la gestione sostenibile del turismo nelle grotte di Pertosa-Auletta[2][6].
I tre percorsi turistici analizzati mostrano caratteristiche ambientali differenti, che devono essere considerate nella pianificazione delle visite e nella definizione dei carichi turistici sostenibili[6].
Il monitoraggio della qualità delle acque sotterranee rappresenta uno strumento indispensabile per valutare l’impatto del turismo speleologico sull’equilibrio ecologico delle grotte[6].
Le modificazioni nella chimica delle acque di stillicidio possono fungere da indicatori precoci di alterazioni ambientali indotte dalle attività turistiche[6].
Contributo Scientifico alla Speleologia Italiana
Lo studio dell’Università di Salerno si inserisce nel panorama della ricerca speleologica italiana, che vanta una lunga tradizione nell’analisi degli ecosistemi carsici[7][8].
Le grotte di Pertosa-Auletta rappresentano un laboratorio naturale ideale per questo tipo di ricerche, grazie alla loro accessibilità e alla presenza di sistemi di monitoraggio[2].
La collaborazione con enti di ricerca internazionali, evidenziata dalla presenza di Jo De Waele dell’Università di Bologna tra gli autori, sottolinea l’importanza scientifica internazionale di questo studio[8][9].
Questo tipo di approccio multidisciplinare è essenziale per comprendere la complessità degli ecosistemi ipogei[2].
La ricerca contribuisce alla comprensione dei processi ecohydrologici che regolano gli ambienti carsici, fornendo dati quantitativi sui flussi di nutrienti e sui meccanismi di trasporto delle sostanze chimiche negli ecosistemi sotterranei.
Questi risultati sono cruciali per sviluppare strategie di conservazione efficaci per il patrimonio speleologico italiano[10].
Fonti:
https://doi.org/10.1002/eco.2511
[1] Nuove Scoperte sui Sedimenti Clastici nelle Grotte di Pertosa-Auletta https://www.scintilena.com/nuove-scoperte-sui-sedimenti-clastici-nelle-grotte-di-pertosa-auletta/01/04/
[2] The geosite of Pertosa-Auletta cave: an educational journey into the underworld https://meetingorganizer.copernicus.org/EGU21/EGU21-9054.html
[3] Bats as ecosystem engineers in iron ore caves in the Carajás National Forest, Brazilian Amazonia http://biorxiv.org/lookup/doi/10.1101/2022.04.19.488750
[4] Effect of Bat Guano and Biochar on Okra Yield and Some Soil Properties https://www.mdpi.com/2311-7524/9/7/728
[5] CONTRIBUTION OF AGRICULTURAL SOURCES TO NUTRIENT LOAD GENERATED ON THE RUSSIAN PART OF THE BALTIC SEA CATCHMENT AREA https://hdl.handle.net/20.500.12259/108197
[6] Underground Ecosystem Conservation Through High-resolution Air Monitoring https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8860376/
[7] Il Turismo delle Grotte in Italia: Un Incontro di Rilievo a Taranta … https://www.scintilena.com/il-turismo-delle-grotte-in-italia-un-incontro-di-rilievo-a-taranta-peligna/12/06/
[8] Importante successo per il XVII Corso AGTI-SSI: formazione di guide … https://www.scintilena.com/importante-successo-per-il-xvii-corso-agti-ssi-formazione-di-guide-turistiche-per-le-grotte-di-falvaterra-e-oltre/11/29/
[9] Alla Scoperta del Sottosuolo il rapporto tra Speleologia e grotte … https://www.scintilena.com/alla-scoperta-del-sottosuolo-il-rapporto-tra-speleologia-e-grotte-turistiche-raduno-internazionale-di-speleologia-costacciaro-2023/09/13/
[10] ISCA – Oggi Giornata internazionale delle grotte turistiche – Scintilena https://www.scintilena.com/isca-oggi-giornata-internazionale-delle-grotte-turistiche/06/06/
[11] eco.2511 https://doi.org/10.1002/eco.2511
[12] Between history, work and passion: medieval castle, mud volcanoes and Ferrari https://iris.unimore.it/bitstream/11380/1067632/1/2015Sciarraetal.GFTsalse.pdf
[13] Hydrogeology of continental southern Italy https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/17445647.2018.1454352?needAccess=true
[14] New national and regional Annex I Habitat records: from #21 to #25 https://plantsociology.arphahub.com/article/69772/download/pdf/
[15] Checklist of gypsophilous vascular flora in Italy https://phytokeys.pensoft.net/article/25690/download/pdf/
[16] Parametri biogeografici della Biodiversita’. Struttura e rapporti del popolamento siculo a Scarabeidi degradatori (Coleoptera, Scarabaeoidea) https://cloudfront.escholarship.org/dist/prd/content/qt9qp9r9r5/qt9qp9r9r5.pdf?t=op39yr
[17] Remnants of naturalness in a reclaimed land of central Italy https://italianbotanist.pensoft.net/article/62040/download/pdf/
[18] Geosites and geological landscapes of Liguria (Italy) https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17445647.2022.2145919
[19] Biogeography of Italy revisited: genetic lineages confirm major phylogeographic patterns and a pre-Pleistocene origin of its biota https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8240252/
[20] New national and regional Annex I Habitat records: from #16 to #20 https://plantsociology.arphahub.com/article/61591/download/pdf/
[21] Relazioni tra corologia e descrizioni tassonomiche e morfologiche della vegetazione dei boschi ad Ostrya carpinifolia Scop. del Friuli Venezia-Giulia https://cloudfront.escholarship.org/dist/prd/content/qt1x9173cn/qt1x9173cn.pdf?t=op39j2
[22] Human occupation continuity in southern Italy towards the end of the Middle Palaeolithic: a palaeoenvironmental perspective from Apulia https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9291488/
[23] Geodiversity action plans for the enhancement of geoheritage in the Piemonte region (north-western Italy) https://www.annalsofgeophysics.eu/index.php/annals/article/download/5527/6050
[24] Protura of Italy, with a key to species and their distribution https://zookeys.pensoft.net/lib/ajax_srv/article_elements_srv.php?action=download_pdf&item_id=2899
[25] Litho-structure of the Oltrepo Pavese, Northern Apennines (Italy) https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/17445647.2019.1604438?needAccess=true
[26] New Species of Terrestrial Isopods (Crustacea, Isopoda, Oniscidea) from Liguria and Surrounding Regions, Northern Italy https://www.mdpi.com/1424-2818/15/1/68/pdf?version=1673851230
[27] Updating Distribution, Ecology, and Hotspots for Three Amphibian Species to Set Conservation Priorities in A European Glacial Refugium https://www.mdpi.com/2073-445X/11/8/1292/pdf?version=1660551024
[28] L’arqueologia del paisatge aplicada a l’estudi dels espais altimontans: experiències a les capçaleres del Ter i del Segre (el Ripollès, la Cerdanya, Andorra) https://revistes.uab.cat/treballsarqueologia/article/download/v26-colominas-et-al/128-pdf-ca
[29] The Phlegrean Fields volcanological evolution https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/17445647.2021.1982033?needAccess=true
[30] Status of the Italian Freshwater Gastrotricha Biodiversity, with the Creation of an Interactive GIS-Based Web Map https://www.mdpi.com/1424-2818/16/1/17/pdf?version=1703506567
[31] La Grotta di Bossea, un viaggio nella storia e nella scienza sotterranea https://www.scintilena.com/la-grotta-di-bossea-un-viaggio-nella-storia-e-nella-scienza-sotterranea/06/29/
[32] Gli articoli più visti del 2024 su Scintilena – Scintilena https://www.scintilena.com/gli-articoli-piu-visti-del-2024-su-scintilena/01/03/
[33] CAVES TOUR: un modello condiviso per la gestione sostenibile … https://www.scintilena.com/caves-tour-un-modello-condiviso-per-la-gestione-sostenibile-delle-grotte-turistiche-tra-italia-e-francia/05/10/
[34] Cosa si nasconde sotto i nostri piedi? Viaggio tra i misteri delle … https://www.scintilena.com/cosa-si-nasconde-sotto-i-nostri-piedi-viaggio-tra-i-misteri-delle-grotte-italiane/08/12/
[35] Creature delle tenebre: gli abitanti segreti delle grotte e perché sono … https://www.scintilena.com/creature-delle-tenebre-il-regno-nascosto-delle-grotte-italiane/08/12/
[36] Speleologia e Ricerca Scientifica: Nuove Frontiere nello Studio … https://www.scintilena.com/speleologia-e-ricerca-scientifica-nuove-frontiere-nello-studio-delle-grotte/05/12/
[37] Grotta di Bossea: ARPA e CAI insieme per la ricerca sul radon https://www.scintilena.com/grotta-di-bossea-arpa-e-cai-insieme-per-la-ricerca-sul-radon/02/17/
[38] Monitoraggi microclimatici nella Grotta di Pertosa(provincia di Salerno), Gilberto Calandri https://www.semanticscholar.org/paper/039356781857a18060afd6edab619dbc3cdc8385
[39] Towards the Monitoring of Underground Caves Using Geomatics and Geophysical Techniques: 3D Analyses and Seismic Response https://www.mdpi.com/2220-9964/12/5/191
[40] Il controllo geologico nella speleogenesi della Grotta dell’Angelo (Appennino campano-lucano) https://www.semanticscholar.org/paper/61d6f4768618866b0fdfb1831162ff34c1a1b674
[41] Macromammal and bird assemblages across the Late Middle to Upper
Palaeolithic transition in Italy: an extended zooarchaeological review https://arxiv.org/pdf/1912.00960.pdf
[42] SH.AR.P.P. (SHared ARchaeological Platform for Prehistory): Building an Informative System for Italian Prehistoric and Protohistoric Sites https://www.mdpi.com/2673-4931/10/1/7/pdf
[43] First Survey of the Sponge Community of a Semi-Submerged Marine Cave along the Adriatic Apulian Coast https://www.mdpi.com/2077-1312/12/4/682/pdf?version=1713592806
[44] Direct evidence that late Neanderthal occupation precedes a technological shift in southwestern Italy https://cris.unibo.it/bitstream/11585/891764/1/American%20Journal%20of%20Biological%20Anthropology%20-%202022%20-%20Oxilia%20-%20Direct%20evidence%20that%20late%20Neanderthal%20occupation%20precedes%20a.pdf
[45] Cave morphology, microclimate and abundance of five cave predators from the Monte Albo (Sardinia, Italy) https://bdj.pensoft.net/article/48623/download/pdf/
[46] THE VIRTUAL BATCAVE: A PROJECT FOR THE SAFEGUARD OF A UNESCO WHL FRAGILE ECOSYSTEM https://www.int-arch-photogramm-remote-sens-spatial-inf-sci.net/XLII-2-W9/17/2019/isprs-archives-XLII-2-W9-17-2019.pdf
[47] Ghost Mines for Geoheritage Enhancement in the Umbria Region (Central Italy) https://www.mdpi.com/2076-3263/13/7/208/pdf?version=1689071858
[48] Virtual excavation and analysis of the early Neanderthal cranium from Altamura (Italy) https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10039001/
[49] The Black Gold That Came from the Sea. Advances in the Studies of Obsidian Sources and Artifacts of the Central Mediterranean Area https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/opar-2020-0125/pdf
[50] A Multidisciplinary Approach for the Characterization of Artificial Cavities of Historical and Cultural Interest: The Case Study of the Cloister of Sant’Agostino—Caserta, Italy https://www.mdpi.com/2076-3263/14/2/42/pdf?version=1707100983
[51] A multidisciplinary approach to a unique palaeolithic human ichnological record from Italy (Bàsura Cave) https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6548500/
[52] The WAS Project—Waterscape Archaeology in Sicily at Isola delle Femmine (PA, Italy): Submerged and Emerged Heritage https://www.mdpi.com/2571-9408/5/3/144/pdf?version=1663581417
[53] Chronometric data and stratigraphic evidence support discontinuity between Neanderthals and early Homo sapiens in the Italian Peninsula https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11399134/
[54] Millennial Floristic Diversity and Land Management as Inferred from Archaeo-Palynological Research in Southern Italy https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12073200/
[55] Remote Sensing and Geo-Archaeological Data: Inland Water Studies for the Conservation of Underwater Cultural Heritage in the Ferrara District, Italy https://www.mdpi.com/2072-4292/10/3/380/pdf
[56] The nitrogen dynamics of Deer Cave, Sarawak, and the role of bat caves as biogeochemical sinks in Tropical Moist Forests https://digitalcommons.usf.edu/ijs/vol51/iss3/4
[57] Seabird colonies as important global drivers in the nitrogen and phosphorus cycles https://www.nature.com/articles/s41467-017-02446-8
[58] Preliminary Observations on Tropical Bat Caves as Biogeochemical Nitrogen Sinks https://www.semanticscholar.org/paper/144c488c07df3406da2188edb71804ee130614dd
[59] Nutrient Incluence on a Stream Grazer: Orthocladius Microcommunities Respond to Nutrient Input https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.2307/1941635
[60] Nutrient input by seabirds to the forest on a coral island of the Great Barrier Reef http://www.int-res.com/articles/meps/19/m019p297.pdf
[61] Impacts of climate and disturbance on nutrient fluxes and stoichiometry in mixed-conifer forests https://link.springer.com/10.1007/s10533-021-00882-9
[62] Effects of different levels of cave bats guano on chilli plant growth https://www.msmbb.my/images/publication/volume_33/issue_2/20-Siti-Syamim-and-Bukhori.pdf
[63] The Life Hidden Inside Caves: Ecological and Economic Importance of Bat Guano https://www.hindawi.com/journals/ijecol/2020/9872532/
[64] Conservation Ecology of Cave Bats https://digitalcommons.usf.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=2159&context=kip_articles
[65] Bats as ecosystem engineers in iron ore caves in the Carajás National Forest, Brazilian Amazonia https://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0267870
[66] Distributional Patterns and Ecological Determinants of Bat Occurrence Inside Caves: A Broad Scale Meta-Analysis https://www.mdpi.com/1424-2818/10/3/49/pdf?version=1529569435
[67] DarkCideS 1.0, a global database for bats in karsts and caves https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8983664/
[68] Bats as ecosystem engineers in iron ore caves in the Carajás National Forest, Brazilian Amazonia https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10174506/
[69] Bat dynamics modelling as a tool for conservation management in subterranean environments https://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0275984
[70] Skin and fur bacterial diversity and community structure on American southwestern bats: effects of habitat, geography and bat traits https://peerj.com/articles/3944
[71] Do you have enough space? Habitat selection of insectivorous cave-dwelling bats in fragmented landscapes of Eastern Amazon https://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0296137
[72] Correspondence between bats population and terrestrial cave-dwelling arthropods community in Tasikmalaya karst area http://scik.org/index.php/cmbn/article/view/4830