Dalle ricostruzioni paleoclimatiche alla biologia, dalla medicina all’ingegneria: il mondo sotterraneo è al centro di un ventaglio sempre più ampio di studi multidisciplinari
Le grotte rappresentano uno degli strumenti più potenti a disposizione della scienza moderna.
Negli ultimi decenni la speleologia e la ricerca scientifica hanno intrecciato i propri percorsi in modo sempre più stretto, coinvolgendo discipline che vanno dall’archeologia alla vulcanologia.
Le cavità sotterranee possiedono caratteristiche uniche: un ambiente stabile, con bassa energia fisica, chimica e biologica, capace di conservare per tempi lunghissimi tutto ciò che vi si raccoglie. Sono queste peculiarità a rendere la speleologia un campo di indagine fondamentale per moltissimi settori della ricerca.[1]
Le grotte e la ricerca scientifica in geologia e geomorfologia
La geologia è probabilmente la disciplina che più di ogni altra sfrutta le potenzialità delle cavità sotterranee.
La speleomorfologia studia le forme delle grotte — gallerie, sale e pozzi — determinate da processi di dissoluzione e crollo.
La geochimica utilizza gli speleotemi (stalattiti, stalagmiti, colate) come archivi naturali per ricostruire paleoambienti e paleoclimi e per datare eventi geologici con precisione.
La geofisica impiega le grotte come laboratori “passivi” per studiare fenomeni come le maree terrestri, le particelle subatomiche, l’emissione del radon e la paleosismicità.
Le concrezioni fratturate e le stalagmiti cadute permettono di ricostruire la storia sismica di una regione.[2][1]
Speleotemi e paleoclimatologia: la scienza del clima nelle grotte
La ricerca scientifica sugli speleotemi sta aprendo nuove frontiere nella paleoclimatologia.
Le concrezioni calcaree che crescono nelle grotte carsiche registrano con precisione annuale le condizioni ambientali di epoche remote.
Il metodo più efficace per ricostruire le tendenze climatiche del passato consiste nella misurazione dei rapporti isotopici dell’ossigeno contenuti negli speleotemi.
Uno studio pubblicato su Science Advances ha rivelato dettagli senza precedenti sui periodi di siccità che contribuirono al declino della civiltà Maya nella Penisola dello Yucatan, grazie all’analisi di una stalagmite rinvenuta nelle Grutas Tzabnah.
L’INGV conduce programmi di ricostruzione paleoclimatica e paleoambientale attraverso campagne di campionamento e datazioni radiometriche ad alta risoluzione.[3][4][5]
Biologia e speleobiologia: ecosistemi unici nel mondo sotterraneo
Le grotte sono ambienti ostili per la scarsità di supporto trofico, eppure ospitano ecosistemi di grande interesse scientifico.
La speleobiologia studia flora e fauna adattate alle condizioni ipogee: assenza di luce, umidità costante e risorse alimentari limitate.
Gli animali troglobi, come il proteo, hanno subito una marcata evoluzione per adattarsi all’ambiente cavernicolo.
La quasi totalità della biomassa in grotta proviene da reazioni biochimiche indotte da microrganismi specifici, essenzialmente batteri.
Tecniche innovative come l’analisi del DNA ambientale (eDNA), utilizzata nel progetto internazionale GReG, consentono oggi di rilevare la presenza di specie anche in densità molto basse senza metodi invasivi.[6][1][2]
Archeologia e antropologia nelle grotte: la preistoria conservata nel sottosuolo
L’uomo ha utilizzato le grotte per un periodo estremamente lungo e per finalità diverse: riparo, abitazione, fortezza, cimitero, miniera e santuario.
Senza le cavità sotterranee non sarebbe possibile avere una conoscenza soddisfacente dei nostri antenati.
Dai vasi votivi Maya nello Yucatan ai bisonti d’argilla dei Pirenei, le grotte custodiscono testimonianze fondamentali per la ricostruzione della storia umana.
Un esempio recente viene dalle Grotte di Pertosa-Auletta, in provincia di Salerno, dove la campagna di scavi del 2025 ha evidenziato l’esistenza di una struttura di culto di età ellenistica (IV-I secolo a.C.) lungo il corso d’acqua sotterraneo, oltre a nuove estensioni della palafitta protostorica, un caso unico in Europa in ambiente ipogeo.[7][1]
Medicina, fisica e ingegneria: le grotte al servizio della scienza applicata
Il rapporto tra grotte e medicina è antichissimo. Già nel 3000 a.C. l’epsomite era utilizzata come purgante in Mesopotamia.
La speleoterapia ha origini che risalgono all’età romana ed è ancora praticata in diversi Paesi.
La fisiologia e la psicologia si sono interessate alle cavità sotterranee nella seconda metà del Novecento, quando si iniziarono a progettare i viaggi nello spazio: le grotte consentivano di studiare il comportamento umano fuori dal contesto spazio-temporale.
L’ingegneria sfrutta le grotte come laboratori naturali per studiare i grandi vuoti, le costruzioni strategiche e i luoghi di stoccaggio.[1]
Il ruolo degli speleologi e il futuro della ricerca scientifica in grotta
Il ruolo degli speleologi nella ricerca scientifica è fondamentale in ogni fase.
Prima delle indagini devono fornire rilievi accurati, fotografie e rapporti scritti. Durante le campagne di studio assicurano supporto tecnico e aiutano nella raccolta di dati e campioni.
Per il futuro, le principali frontiere della ricerca in grotta comprendono le ricostruzioni paleoambientali ad alta risoluzione, la microbiologia, lo studio di ecosistemi particolari e la ricerca di nuove risorse di acqua potabile.
Alcune decine di microrganismi specifici scoperti in grotta sono già stati sperimentati come potenziali “cavalli di troia” per combattere malattie attualmente incurabili.[1]
Il problema più importante resta la conservazione dell’ambiente di grotta. Come sottolineato dalla Società Speleologica Italiana, uno dei compiti principali della comunità scientifica sarà il controllo e la limitazione del campionamento distruttivo.
La speleologia e la ricerca scientifica sono destinate a camminare sempre più vicine, a patto che la tutela del patrimonio sotterraneo resti al centro di ogni programma di indagine.[6][1]
Fonti
[1] 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
[2] Branche scientifiche coinvolte nello studio delle grotte – Scintilena https://www.scintilena.com/branche-scientifiche-coinvolte-nello-studio-delle-grotte/09/05/
[3] Gli Speleotemi Rivelano i Segreti del Clima Passato – Scintilena https://www.scintilena.com/gli-speleotemi-rivelano-i-segreti-del-clima-passato-nuove-frontiere-nella-paleoclimatologia-delle-grotte/06/11/
[4] La Siccità Millenaria che Segnò il Destino dei Maya – Scintilena https://www.scintilena.com/la-siccita-millenaria-che-segno-il-destino-dei-maya-nuove-scoperte-da-una-stalagmite-messicana/08/16/
[5] Speleotemi – Progetti – INGV https://progetti.ingv.it/it/amused/attivita/speleotemi
[6] Definizione e obiettivi della speleologia scientifica – Scintilena https://www.scintilena.com/definizione-e-obiettivi-della-speleologia-scientifica/09/05/
[7] Grotte di Pertosa-Auletta (Salerno), dallo scavo … https://storiearcheostorie.com/2025/02/20/grotte-di-pertosa-auletta-salerno-dallo-scavo-emerge-una-struttura-di-culto-ellenistico-novita-anche-dalla-palafitta-delleta-del-bronzo/
[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] Ricerca e sperimentazione clinica: l’esperienza della Fondazione IRCCS Istituto Neurologico Carlo Besta https://www.medra.org/servlet/MRService?hdl=10.3280/mesa2024-131oa20247
[11] Tracing a Mantle Component in Both Paleo and Modern Fluids Along Seismogenic Faults of Southern Italy https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdfdirect/10.1029/2024GC011816
[12] Archeologia dell’edilizia storica e costruzione del documento archeologico. Problemi di popolamento mediterraneo. I. Un’archeologia del costruito per la storia del territorio medievale https://www.openaccessrepository.it/record/61640/files/fulltext.pdf
[13] Notulae to the Italian native vascular flora: 6 https://italianbotanist.pensoft.net/article/48626/download/pdf/
[14] Engineering-Geological Features Supporting a Seismic-Driven Multi-Hazard Scenario in the Lake Campotosto Area (L’Aquila, Italy) https://www.mdpi.com/2076-3263/11/3/107/pdf
[15] Notulae to the Italian alien vascular flora: 8 https://italianbotanist.pensoft.net/article/48621/download/pdf/
[16] Advances in Geoheritage Mapping: Application to Iconic Geomorphological Examples from the Italian Landscape https://www.mdpi.com/2071-1050/13/20/11538/pdf
[17] Notulae to the Italian native vascular flora: 9 https://italianbotanist.pensoft.net/article/53429/download/pdf/
[18] ReSurveyDunes — a data resource of resurveyed coastal dune vegetation plots in Italy https://ved.arphahub.com/article/139539/
[19] Il Parco Nazionale del Pollino lancia un piano coordinato per la … https://www.scintilena.com/il-parco-nazionale-del-pollino-lancia-un-piano-coordinato-per-la-ricerca-geologica-e-archeologica/03/01/
[20] In Cina Nuove Scoperte per la Grotta più grande dell’Asia che … https://www.scintilena.com/in-cina-nuove-scoperte-per-la-grotta-piu-grande-dellasia-che-raggiunge-i-437-km/10/26/
[21] X Convegno Nazionale di Speleologia in Cavità Artificiali a Urbino … https://www.scintilena.com/x-convegno-nazionale-di-speleologia-in-cavita-artificiali-a-urbino-2026-la-citta-ducale-torna-capitale-del-sottosuolo/02/12/
[22] Scintilena Luglio 2025: le scoperte e le esplorazioni speleologiche … https://www.scintilena.com/scintilena-luglio-2025-le-scoperte-e-le-esplorazioni-speleologiche-piu-seguite/07/19/
[23] Scoperte straordinarie nel sottosuolo: gli speleotemi rivelano i … https://www.scintilena.com/scoperte-straordinarie-nel-sottosuolo-gli-speleotemi-rivelano-i-segreti-del-clima-passato/02/16/
[24] Opera Ipogea, Journal of Speleology in Artificial Cavities … – Scintilena https://www.scintilena.com/opera-ipogea-journal-of-speleology-in-artificial-cavities-apre-la-call-for-papers-per-il-primo-numero-del-2026-con-scadenza-fissata-al-15-marzo-2026/02/13/
[25] Le Grotte della Groenlandia: Archivi Paleoclimatici e … – Scintilena https://www.scintilena.com/le-grotte-della-groenlandia-archivi-paleoclimatici-e-frontiera-della-glaciospeleologia/01/16/
[26] Acta Carsologica: La Voce della Ricerca Carsica nel 2026 – Scintilena https://www.scintilena.com/acta-carsologica-la-voce-della-ricerca-carsica-nel-2026/01/11/
[27] Il Guano dei Pipistrelli Modella le Grotte del Borneo – Scintilena https://www.scintilena.com/121131-2/01/02/
[28] Formazione speleologica e torrentistica 2026: definiti i calendari dei … https://www.scintilena.com/formazione-speleologica-2026-le-prime-anticipazioni-sul-calendario-dei-corsi-nazionali-sns-cai/01/03/
[29] Grotta di Orda: il labirinto subacqueo di gesso più lungo del mondo … https://www.scintilena.com/grotta-di-orda-il-labirinto-subacqueo-di-gesso-piu-lungo-del-mondo-nascosto-sotto-gli-urali/03/10/
[30] Groenlandia: La Speleologia al Confine del Mondo – Scintilena https://www.scintilena.com/groenlandia-la-speleologia-al-confine-del-mondo/02/26/
[31] Speleologia – Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali https://bigea.unibo.it/it/ricerca/gruppi-di-ricerca/processi-di-circolazione-idrica-sotterranea-e-sistemi-di-flusso/speleologia
[32] La speleologia italiana protagonista al 19° Congresso … https://consbelohorizonte.esteri.it/it/news/dal_consolato/2025/07/la-speleologia-italiana-protagonista-al-19-congresso-internazionale-di-speleologia-in-brasile/
[33] La Speleologia Europea si Rinnova: EuroSpeleo 2026 tra … https://www.scintilena.com/la-speleologia-europea-si-rinnova-eurospeleo-2026-tra-innovazione-organizzativa-e-grandi-esplorazioni/01/16/
[34] Nuove scoperte archeologiche nelle Grotte di Pertosa-Auletta https://www.youtube.com/watch?v=O1tu56rjuTA
[35] [PDF] La storia scritta negli speleotemi – Federazione Speleologica Toscana http://www.speleotoscana.it/3/wp-content/uploads/2011/02/05.pdf
[36] Tra grotte e cavità, l’Utec Narni dà il via ai corsi di speleologia https://corrieredellumbria.it/news/attualita/418298/tra-grotte-e-cavita-l-utec-narni-da-il-via-ai-corsi-di-speleologia-il-mondo-sotterraneo-torna-protagonista-nel-2026.html
[37] Nuove scoperte archeologiche nelle Grotte di Pertosa- Auletta https://www.facebook.com/IstitutoCentraleperlArcheologia/videos/nuove-scoperte-archeologiche-nelle-grotte-di-pertosa-auletta/714422318066998/
[38] [PDF] Speleotemi peculiari dei Gessi e delle Anidriti https://www.venadelgesso.it/2021/speleotemi.pdf