Introduzione al fenomeno della lampenflora nelle grotte turistiche
Gli ambienti sotterranei sono naturalmente privi di luce, una condizione che impedisce lo sviluppo di organismi fotosintetici al loro interno. Quando le grotte vengono trasformate in attrazioni turistiche, l’installazione di sistemi di illuminazione artificiale crea le condizioni per la proliferazione della cosiddetta lampenflora, una comunità di organismi vegetali alieni all’ecosistema ipogeo.
Questa comunità fotosintetica è composta principalmente da microorganismi epilitici eucarioti e procarioti che formano biofilm estesi sulle pareti rocciose e sugli speleotemi delle grotte, causando danni estetici, fisici e chimici irreversibili. Una comprensione approfondita dei fattori ambientali che determinano questa proliferazione risulta quindi essenziale per fornire linee guida efficaci per il contenimento del fenomeno.
Metodologia di ricerca nelle nove grotte turistiche italiane
Nel quadro del Progetto di Rilevante Interesse Nazionale (PRIN) “SHOWCAVE”, i ricercatori del Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi dell’Università³³ degli Studi di Torino hanno raccolto dati relativi alla concentrazione dei tre principali gruppi di microorganismi che costituiscono la lampenflora. Lo studio ha interessato nove grotte turistiche italiane caratterizzate da diversi flussi turistici annuali.
In ciascuna grotta è stata selezionata una parete illuminata o uno speleotema ogni 50 metri circa dal punto di ingresso lungo il percorso turistico, per un totale di 211 plot di campionamento. In ogni plot sono state effettuate tre repliche di misurazione della concentrazione di clorofilla-a per cianobatteri, alghe verdi e diatomee utilizzando il BenthoTorch, un fluorimetro PAM portatile sviluppato da BBE Moldaenke GmbH in grado di calcolare una misura istantanea e in situ della densità³³ di clorofilla-a dei tre gruppi fotosintetici bentonici.
Oltre alle misurazioni biologiche, sono stati registrati parametri ambientali quali l’intensità³³ luminosa con sonda fotometrica, la distanza dalla lampada, l’umidità³³ della parete (classificata in secca, umida o con acqua di percolazione) e la distanza dall’ingresso della grotta e dal sentiero turistico. I dati sono stati modellati mediante Modelli Lineari Generalizzati Misti (GLMM) con distribuzione Gamma nell’ambiente R, utilizzando l’identità³³ della grotta come fattore casuale per tenere conto dell’autocorrelazione spaziale dei dati.
Risultati principali: l’intensità³³ luminosa come driver primario
Combinando i dati ottenuti da tutte le grotte turistiche esaminate, lo studio ha dimostrato che i parametri legati alla luce rappresentano i driver più importanti della crescita della lampenflora. In particolare, è emerso un effetto positivo significativo dell’intensità³³ luminosa per tutti e tre i gruppi esaminati: cianobatteri (t = 4,15, P < 0,001), diatomee (t = 2,00, P = 0,044) e alghe verdi (z = 3,17, P = 0,002).
Questi risultati confermano quanto osservato in letteratura scientifica precedente, dove l’illuminamento si è dimostrato il fattore principale nel guidare sia la probabilità di presenza sia la crescita dei tre gruppi all’interno delle grotte. La presenza di acqua di percolazione sulle pareti ha mostrato un effetto positivo significativo sulle diatomee (t = 4,35, P < 0,001), mentre la concentrazione dei cianobatteri diminuisce all’aumentare della distanza dall’ingresso della grotta (t = -2,33, P = 0,020).
Implicazioni per la gestione sostenibile delle grotte turistiche
La distanza dal sentiero turistico non ha influenzato nessuno dei gruppi esaminati, indicando che i propagoli trasportati dai visitatori hanno un ruolo minore nella disseminazione della lampenflora all’interno delle grotte turistiche. Questo dato contrasta con quanto osservato per altri gruppi microbici, come i funghi, dove il fattore umano risulta più determinante.
Nel complesso, i risultati ottenuti dimostrano come ridurre l’intensità³³ della luce possa contribuire significativamente al contenimento della crescita della lampenflora, specialmente sulle pareti delle grotte con acqua di percolazione e in prossimità³³ dell’ingresso. Nonostante la modulazione dell’illuminazione possa aiutare a ridurre la crescita degli organismi fotosintetici, va sottolineato che una corretta eradicazione della lampenflora non può essere ottenuta senza una rimozione attiva mediante metodi chimici ecocompatibili.
Approfondimenti e aggiornamenti recenti sulla lampenflora
Ricerche più recenti hanno ulteriormente approfondito il ruolo del substrato nella determinazione della concentrazione della lampenflora. Uno studio del 2025 condotto nel deposito osseo “Cimitero degli Orsi” nella grotta turistica di Toirano ha rivelato che le diatomee mostrano concentrazioni più elevate sulle ossa rispetto ad altri substrati, con valori ancora maggiori all’aumentare dell’intensità³³ luminosa. I cianobatteri aumentano la loro concentrazione con la luce senza una preferenza specifica per il substrato, mentre le alghe verdi risultano più presenti su roccia e suolo.
Altri studi hanno evidenziato come la durata dell’illuminazione artificiale influenzi significativamente la crescita della lampenflora, specialmente nelle grotte con elevato utilizzo turistico. La concentrazione di lampenflora può aumentare fino a tre volte sotto luci artificiali rispetto all’illuminazione naturale. Ricerche condotte sulla Grotta Zinzulusa nel Sud Italia hanno mostrato che il passaggio dall’illuminazione a tungsteno a sistemi LED non ha prodotto cambiamenti significativi nella comunità di lampenflora nel primo anno.
Studi sulla diversità³³ specifica hanno documentato 16 specie di muschi e 2 di felci nella lampenflora della Grotta Gigante nel Carso triestino, con specie come Eucladium verticillatum, Fissidens bryoides e la felce Asplenium trichomanes tra le più comuni. La ricchezza specifica di briofite e felci della lampenflora in questa grotta risulta la più elevata rispetto ad altre grotte turistiche recentemente investigate nel Carso italiano.
Strategie di mitigazione e prospettive future
La modellazione della concentrazione di microorganismi fotosintetici sotto diversi scenari di riduzione dell’intensità³³ luminosa ha predetto una diminuzione generale di tutti i gruppi, più marcata per cianobatteri e alghe verdi e più debole per le diatomee su substrati ossei. Questi risultati forniscono indicazioni preziose per la gestione delle grotte turistiche e la protezione del patrimonio culturale ipogeo, inclusi i reperti paleontologici in situ.
L’aumento della distanza tra le fonti luminose e le superfici rocciose esposte, unito all’uso di appropriate lunghezze d’onda della luce e alla riduzione della durata e dell’intensità³³ dell’illuminazione, può inibire efficacemente la crescita della lampenflora. La ricerca sottolinea l’importanza di un approccio integrato che combini la modulazione dei parametri luminosi con metodi di rimozione attiva ecocompatibili per una gestione sostenibile delle grotte turistiche.
Fonti
- Piano E., Nicolosi G., Isaia M. (2022). “A light in the darkness: environmental drivers of lampenflora proliferation in Italian show caves”. XXIII Congresso Nazionale di Speleologia, Memorie dell’Istituto Italiano di Speleologia s. II, 42, 2022.
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- Environmental drivers of phototrophic biofilms in an Alpine show cave (SW-Italian Alps). https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0048969715301492
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- MICROCLIMATE AND MICROBIAL CHARACTERIZATION IN THE ZINZULUSA SHOW CAVE (SOUTH ITALY) AFTER SWITCHING TO LED LIGHTING. http://caves.org/pub/journal/PDF/v77/cave-77-03-133.pdf
- SPECIES DIVERSITY OF BRYOPHYTES AND FERNS OF LAMPENFLORA IN GROTTA GIGANTE (NE ITALY). https://ojs.zrc-sazu.si/carsologica/article/view/576
- Environmental drivers of phototrophic biofilms in an Alpine show cave (SW-Italian Alps). https://iris.unito.it/bitstream/2318/1524979/4/Piano%20et%20al%202015.pdf
- Ecology for an ecological transition. https://www.ecologia.it/wp-content/uploads/2021/12/Ecology-for-an-ecological-transition.pdf
- Monitoring of lampenflora growth on speleothems exposed to artificial lights. https://iris.polito.it/handle/11583/2992293