Le bauxiti carsiche come nuova frontiera per le terre rare in Europa
Al convegno Speleo2025, Enrico Merlak della Commissione Grotte “E. Boegan” SAG-CAI di Trieste ha presentato una ricerca di rilevante interesse geopolitico e scientifico: le bauxiti carsiche del Nord Adriatico e dei Balcani contengono concentrazioni significative di terre rare (REE – Rare Earth Elements), minerali strategici per le tecnologie moderne.[1]
Le terre rare sono elementi chimici indispensabili per la produzione di magneti permanenti, veicoli elettrici, turbine eoliche e dispositivi elettronici.
L’Unione Europea importa una quota preponderante di questi materiali dall’estero, e per questo la ricerca di giacimenti autoctoni è diventata priorità strategica.[2]
Il progetto EURARE e la ricerca europea sulle terre rare nelle bauxiti
L’Unione Europea ha finanziato il progetto EURARE – Development of a Sustainable Exploitation Scheme for Europe’s Rare Earth Ore Deposits – nell’ambito del Settimo Programma Quadro (FP7), attivo dal gennaio 2013 al dicembre 2017.[3][4]
L’obiettivo del programma era individuare e studiare risorse geologiche europee potenzialmente favorevoli all’estrazione di minerali REE.
Nel corso delle prospezioni è emerso che anche le bauxiti in giacitura carsica e i relativi residui del processo Bayer (i cosiddetti red mud) rappresentano una potenziale fonte di terre rare per il mercato europeo.[3]
Il progetto EURARE ha testato, su scala di laboratorio e pilota, minerali provenienti da depositi in Svezia, Groenlandia e Norvegia, ma ha incluso anche i residui di bauxite della Grecia.
Questo ha aperto la strada a una valutazione sistematica dei giacimenti bauxitici del bacino circum-mediterraneo.[4]
Origine geologica delle bauxiti carsiche e distribuzione nell’area adriatica
Le bauxiti sono il residuo finale di un processo di alterazione chimica e fisica delle rocce superficiali, noto come weathering, che avviene in condizioni climatiche tropicali o subtropicali, con temperature elevate e abbondanti piogge. Si distinguono in due tipologie principali: le bauxiti lateritiche, derivanti da rocce allumino-silicatiche, e le bauxiti carsiche, che si sviluppano su rocce carbonatiche durante le lunghe fasi di emersione.[5]
Le bauxiti carsiche sono considerate markers regionali di eventi globali: la loro presenza negli intervalli stratigrafici testimonia la coincidenza di climi caldo-umidi e una prolungata esposizione subaerea di piattaforme carbonatiche, associata a fenomeni di vulcanesimo esplosivo.[6]
Nell’area del Nord Adriatico e delle Dinaridi esterne – che comprende Istria, Croazia, Bosnia Erzegovina e Montenegro – la presenza di terre rare nelle bauxiti carsiche è accertata già dagli anni Settanta del Novecento. I primi studi italiani risalgono alle ricerche dell’Università Federico II di Napoli, mentre analisi geochimiche sistematiche sono state condotte soprattutto da studiosi croati, serbi e ungheresi.[7][6]
Minerali REE nelle bauxiti carsiche: caratteristiche geochimiche e concentrazioni
Le terre rare identificate nelle bauxiti carsiche del Nord Adriatico appartengono prevalentemente al gruppo delle LREE (Light Rare Earth Elements): Y, La, Nd e Ce sono i più frequenti. I minerali più comuni sono di natura autigena e appartengono ai gruppi della bastnäsite-(Nd) e (Ce) e della hydroxylbastnäsite.[6]
Tra i minerali-REE individuati nei depositi bauxitici dell’area circum-mediterranea figurano:
- Bastnäsite: REE(CO?)F
- Monazite: REE(PO?)
- Xenotime: (Y,HREE)PO?
Le concentrazioni di terre rare nei giacimenti di bauxite carsica variano nell’ordine di n·10² – n·10³ ppm e dipendono dalla concentrazione iniziale nei protoliti (le rocce di origine). Studi approfonditi hanno documentato valori tra 600 e 6.000 ppm nelle bauxiti carsiche di Grecia, Croazia e Montenegro.[6]
La distribuzione verticale delle REE nei depositi: il ruolo della barriera geochimica
Un aspetto caratteristico delle bauxiti carsiche riguarda la distribuzione delle terre rare lungo il profilo verticale del giacimento. La concentrazione di minerali-REE autigeni è massima verso il fondo del deposito, dove le pareti e le ostruzioni calcaree fungono da barriera geochimica: in questa zona il pH alcalino favorisce la precipitazione dei carbonati e quindi l’accumulo preferenziale delle LREE.
Verso la superficie, soggetta a ossidazione, si rileva invece una prevalenza delle HREE (Heavy Rare Earth Elements). In corrispondenza della zona freatica – dove oscilla la falda idrica – aumenta l’attività dei carbonati per corrosione e il pH subisce variazioni che influenzano la mobilità degli elementi. Questa stratificazione ha implicazioni dirette per le strategie estrattive.[5]
Studi mineralogici con il microscopio elettronico a scansione (SEM) hanno permesso di caratterizzare in dettaglio i singoli minerali-REE: Maksimovi? e Panto (1985) identificarono ad esempio un frammento di bastnäsite con formula composizionale precisamente determinata, a riprova della complessità mineralogica di questi depositi.
I fanghi rossi del processo Bayer: un problema ambientale e una risorsa
Un aspetto di rilevante importanza economica riguarda i residui del processo Bayer, il metodo industriale utilizzato per estrarre l’allumina dalla bauxite. Questo processo genera grandi quantità di fanghi alcalini, comunemente noti come red mud (fanghi rossi), che costituiscono tuttora un problema significativo di smaltimento e conservazione ambientale.
Le ricerche condotte nell’ambito del progetto EURARE hanno messo in evidenza che i fanghi rossi – in particolare quelli greci – contengono concentrazioni apprezzabili di terre rare recuperabili. Fino a tempi recenti questi residui venivano impiegati per la produzione di cementi e ceramiche. Oggi rappresentano una fonte secondaria di REE potenzialmente valorizzabile con tecnologie metallurgiche innovative.[3]
Questa prospettiva trasforma un problema di smaltimento in una possibile risorsa, con ricadute economiche e ambientali positive per i paesi produttori di allumina nell’area balcanica e mediterranea.
Le terre rare nelle bauxiti carsiche e il loro significato per la speleologia
La ricerca sulle terre rare nelle bauxiti carsiche non ha soltanto implicazioni economiche. Come evidenziato da Merlak al convegno Speleo2025, lo studio di questi depositi contribuisce alla comprensione dell’evoluzione della Piattaforma Calcarea Adriatica e dei rapporti tra tettonica, eustatismo e cambiamenti climatici nel passato geologico.[1]
Le bauxiti carsiche si collocano agli incroci stratigrafici più significativi della storia geologica dell’Adriatico settentrionale, e la loro presenza segnala episodi di intensa attività vulcanica, variazioni eustatiche e mutamenti climatici su scala globale. Per la speleologia, questi depositi rappresentano un capitolo inedito di ricerca, che integra geologia, geochimica e paleoclimatologia.
Le terre rare nelle bauxiti carsiche del Nord Adriatico aprono così un nuovo fronte d’indagine, che collega la ricerca speleologica alle grandi sfide strategiche dell’Unione Europea per l’autonomia nelle materie prime critiche.[2][3]
Fonti
[1] programma definitivo – Eventi https://eventi.regione.fvg.it/redazione/Reposit/Eventi/25321_Programma.pdf
[2] Conflitto tra risorse strategiche e biodiversità: la miniera di terre rare norvegese bloccata dalle specie protette – Scintilena https://www.scintilena.com/conflitto-tra-risorse-strategiche-e-biodiversita-la-miniera-di-terre-rare-norvegese-bloccata-dalle-specie-protette/12/22/
[3] The EURARE Project: Development of a Sustainable Exploitation Scheme for Europe’s Rare Earth Ore Deposits https://technology.matthey.com/content/journals/10.1595/205651317X695172
[4] The EURARE Project: development of a sustainable exploitation scheme for Europe’s Rare Earth Ore Deposits https://nora.nerc.ac.uk/id/eprint/517487/
[5] volume 57_Layout 1 https://www.museostorianaturaletrieste.it/wp-content/uploads/2012/12/volume-57.pdf
[6] EVOLUZIONE NEGLI STUDI DELLE BAUXITI CARSICHE … https://www.boegan.it/wp-content/uploads/2021/11/02-Evoluzione-negli-studi-delle-bauxiti-carsiche-della-piattaforma.pdf
[7] Bibliografia delle bauxiti carsiche https://www.boegan.it/2012/07/bibliografia-delle-bauxiti-carsiche/
[8] 01-Introduzione-alla-speleologia.ppt.txt https://ppl-ai-file-upload.s3.amazonaws.com/web/direct-files/collection_08c39ce1-fb5a-4696-a8a1-73d261c2e891/86d36e7b-fb33-423c-9ed5-5859bb837351/01-Introduzione-alla-speleologia.ppt.txt
[9] 02-Evoluzione-speleo-italia.ppt.txt https://ppl-ai-file-upload.s3.amazonaws.com/web/direct-files/collection_08c39ce1-fb5a-4696-a8a1-73d261c2e891/35124a74-892b-451f-9c91-aa405245406d/02-Evoluzione-speleo-italia.ppt.txt
[10] 03-Speleologia-e-ricerca-scientifica.ppt.txt https://ppl-ai-file-upload.s3.amazonaws.com/web/direct-files/collection_08c39ce1-fb5a-4696-a8a1-73d261c2e891/2e8b1d27-c01e-4793-9b8a-e405da6de545/03-Speleologia-e-ricerca-scientifica.ppt.txt
[11] Balcani: nel massiccio della Cvrsnica – Erzegovina … https://www.scintilena.com/scoperti-oltre-40-nuovi-ambienti-sotterranei-sul-massiccio-della-cvrsnica-la-piu-grande-esplorazione-speleologica-della-regione/07/25/
[12] La ricerca speleologica https://www.scintilena.com/utec/old/utec/sanpancrazioscavo.htm
[13] 17° Balkan Cavers Camp 2024: un’edizione di successo in Croazia https://www.scintilena.com/17-balkan-cavers-camp-2024-unedizione-di-successo-in-croazia/06/05/
[14] Acqua su Marte in abbondanza ecco la mappa https://www.scintilena.com/acqua-su-marte-in-abbondanza-ecco-la-mappa/08/25/
[15] Lo studio delle tracce fossili riscrive la storia dell’ … https://www.scintilena.com/lo-studio-delle-tracce-fossili-riscrive-la-storia-dellevoluzione-animale-prima-dellesplosione-cambriana/07/18/
[16] Le Grotte in Italia https://www.scintilena.com/le-grotte-in-italia/02/11/
[17] Giampiero Pinna ci ha lasciato https://www.scintilena.com/giampiero-pinna-ci-ha-lasciato/10/13/
[18] Le ipotesi sull’esistenza di una vita intelligente all’interno … https://www.scintilena.com/capitolo-3-le-ipotesi-sullesistenza-di-una-vita-intelligente-allinterno-della-terra/01/03/
[19] Scintilena https://www.scintilena.com/page/12/?act=topiccont&fid=1&id=1&lang=cn&numall=10&page=1&pageall=1&sid=18&wpmp_switcher=mobile
[20] L’Iconografia Rupestre del Leone: Un Viaggio nella … https://www.scintilena.com/liconografia-rupestre-del-leone-un-viaggio-nella-preistoria-di-chauvet/02/07/
[21] Dove vivono i pipistrelli? https://www.scintilena.com/dove-vivono-i-pipistrelli/01/26/
[22] Scintilena – Notiziario di speleologia e del sottosuolo – Scintilena https://www.scintilena.com/page/297/?c=8
[23] Grotta Guattari: un importante sito preistorico per lo studio … https://www.scintilena.com/grotta-guattari-un-importante-sito-preistorico-per-lo-studio-dei-neanderthal-nel-lazio/07/07/
[24] Programma Frasassi 2004 – Scintilena https://www.scintilena.com/programma-frasassi-2004/10/15/
[25] Between history, work and passion: medieval castle, mud volcanoes and Ferrari https://iris.unimore.it/bitstream/11380/1067632/1/2015Sciarraetal.GFTsalse.pdf
[26] Submerged Speleothems and Sea Level Reconstructions: A Global Overview and New Results from the Mediterranean Sea https://www.mdpi.com/2073-4441/13/12/1663/pdf
[27] Geosites and geological landscapes of Liguria (Italy) https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17445647.2022.2145919
[28] L’eruzione laterale dell’Etna del 30-6-1942 e susseguenti fenomeni esplosivi al cratere centrale https://www.annalsofgeophysics.eu/index.php/annals/article/download/6000/5928
[29] Bauxiti Carsiche di Vitulano https://www.scintilena.com/bauxite-carsiche-di-vitulano-geochimica-e-analisi-geometrica-in-campania/08/19/
[30] Miniere d’Italia – Bauxite https://sites.google.com/view/miniere-italia/regioni/abruzzo/bauxite
[31] The EURARE Project: Development of a sustainable … https://pub.geus.dk/en/publications/the-eurare-project-development-of-a-sustainable-exploitation-sche/
[32] Bauxiti in Albania https://www.boegan.it/2013/02/bauxiti-in-albania/
[33] CARATTERIZZAZIONE MINERALOGICA DI DUE FILONI … https://www.boegan.it/wp-content/uploads/2009/10/5_Merlak_Velicogna_Lenaz.pdf
[34] Puglia, i paesaggi marziani delle cave di bauxite https://service.unibas.it/utenti/sofo/National%20Geographic%20Italia%20-%20Puglia_cave_di_bauxite_territorio_geologia_paesaggi.pdf
[35] Development of a sustainable exploitation scheme for Europe’s Rare Earth ore deposits | FP7 | CORDIS | Commission européenne https://cordis.europa.eu/project/id/309373/reporting/fr
[36] Materie prime critiche: ecco quali e dove si trovano – ISPRA https://www.isprambiente.gov.it/it/istituto-informa/comunicati-stampa/anno-2024/materie-prime-critiche-ecco-quali-e-dove-si-trovano
[37] Development of a sustainable exploitation scheme for Europe’s Rare Earth ore deposits | FP7 | CORDIS | Komisja Europejska https://cordis.europa.eu/project/id/309373/reporting/pl