Studio delle acque in grotta

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1 Studio delle acque in grotta Introduzione Il carsismo è il fenomeno predominante nel Parco Nazionale del Gargano, data la natura calcarea del territorio. Il fenomeno carsico è prodotto dall'acqua piovana che, raggiungendo un massiccio calcareo dopo un percorso superficiale, penetra nel sottosuolo attraverso le discontinuità della roccia, provocando la dissoluzione della stessa che avviene prevalentemente per corrosione chimica secondo la seguente reazione, CO 2 +H 2 O+CaCO 3 Ca(HCO 3 ) 2 che porta alla formazione di cavità sotterranee: le Grotte; il loro studio è oggetto di un ramo delle scienze speciali: la SPELEOLOGIA. Le grotte possono essere suddivise in due tipi: a sviluppo prevalentemente orizzontale (grotte o caverne) a sviluppo verticale (pozzi, voragini, o abissi). L acqua stessa può operare il progressivo riempimento delle cavità interne, difatti le goccioline d'acqua che scorrono nei vacui sotterranei sono causa delle concrezioni che possono assumere differenti forme: a medusa: l'acqua percorre un tratto di parete inclinata producendo drappi e vele (fig. 1- Grotta ); fig. 1 1

2 stalagmiti: le goccioline ricche di carbonato di calcio (CaCO 3 ) cadono sul pavimento della grotta (fig. 2-Grotta ); fig. 2 stalattiti e canule: deposito di minerali trasportati dalle acque percolanti nella grotta, in particolare del bicarbonato di calcio che poi precipita in carbonato di calcio che si deposita e forma così la stalattite (fig 2,3-Grotta Pian della Macina). fig. 2 canule fig. 3 stalattiti colonne: unione tra stalagmiti e stalattiti (fig. 4-Grotta dei ); 2

3 fig. 4 stalattiti eccentriche: stalattiti che si accrescono in tutte le direzioni influenzate dalle correnti d'aria (fig. 5); fig 5 3

4 Dopo un percorso sotterraneo, le acque carsiche possono essere restituite all'esterno, sotto forma di risorgenza oppure, se la situazione è favorevole, proseguono fin quando non incontrano un substrato impermeabile. La natura carsica di un territorio si riconosce a prima vista anche sulle carte a piccola scale, e tanto meglio sulle carte topografiche in cui sono rappresentati svariati dettagli. Spicca immediatamente la mancanza di idrografia superficiale, da ciò deriva l assenza di valli normali e la formazione di bacini chiusi di ogni forma e grandezza. Sul Gargano è del tutto assente un vero e proprio reticolo idrografico superficiale, viceversa per la grande diffusione di fenomeni carsici è ricco di idrografia sotterranea. Tra più suggestive ricordiamo le grotte da noi visitate: -Rignano Garganico, Pian della Macina San Nicandro Garganico, Grava di Piscina Nuova a Carpino. All'interno della Grotta dei e Pian della Macina, oltre alle numerose concrezioni, è presente un deposito d'acqua dal quale abbiamo prelevato il nostro campione, punto iniziale dello studio effettuato, confrontando le sue componenti chimiche con quelle dei nostri riferimenti, l'acqua distillata e l'acqua di rubinetto. Dati rilevati temperatura, ph componenti chimiche dell'acqua prelevata in grotta. Materiali acqua di grotta; acqua distillata; acqua di rubinetto; termometro; test ph; test NO - 3 ; test NO - 2 ; test NH 3 /NH + 4; cuvetta di misurazione. Analisi Attraverso i reattivi presenti nel nostro laboratorio di chimica, abbiamo analizzato l'acqua prelevata nella grotta di Pian della Macina, procedendo con: La misurazione della temperatura; Mediante un termometro immerso nell'acqua; Il rilevamento del ph; 4

5 Procedimento Utilizzando una cuvetta di misurazione, contenete 5 ml di acqua, e 7 gocce di reagente abbiamo confrontato il colore con quello della scala cromatica (presente all'interno del test) per identificare il valore; La presenza di azoto ammoniacale procedimento In una cuvetta di misurazione, contenente 5 ml d'acqua sono state aggiunte 14 gocce del reagente n.1 (Fig. 1). Dopo averla agitata leggermente, sono state aggiunte 7 gocce del reagente n.2 (Figura 2). Prima di aggiungere 7 gocce del reagente n.3, la cuvetta è stata agitata ulteriormente (figura 3) fig. 1 fig. 2 Dopo aver atteso 20 minuti, abbiamo confrontato l'acqua con la scala cromatica in dotazione per registrare il valore ottenuto (Fig. 4); fig. 3 fig. 4 La presenza dei nitriti. Procedimento fig. 5 Nei 5 ml d'acqua inseriti nella cuvetta di misurazione sono state aggiunte 7 gocce del reagente n.1 (fig. 5). Dopo 10 secondi e dopo aver agitato la cuvetta sono state inserite 7 gocce del reagente n.2 (fig. 6). 5

6 L'attesa è durata dai 2 ai 5 minuti durante la quale l'acqua ha cambiato colore (giallo) permettendoci di confrontarla con la scala cromatica (Figura 7); fig. 7 fig. 6 Presenza dei nitrati Procedimento Nella cuvetta di misurazione (5 ml) sono state aggiunte 14 gocce del reagente n.1 (Fig. 8). fig. 8 Dopo averla agitata sono state aggiunte 7 gocce del reagente n.2 e 1 cucchiaio di polvere (in dotazione), scuotendola energicamente per 20 secondi (Figura 9 e 10). fig. 9 fig. 10 Successivamente sono state aggiunte 7 gocce del reagente n.3. Dopo l'attesa di 10 minuti abbiamo confrontato il colore dell'acqua con la scala cromatica (fig. 11). fig. 11 Abbiamo effettuato i suddetti test anche sull'acqua distillata (fig. 12), su quella di rubinetto (fig. 13) e l acqua prelevata nella grotta dei (fig. 14). 6

7 fig. 12 fig. 13 fig. 14 Dati sperimentali Valori Temperatura ph NH 3 /NH + 4 NO - 2 NO - 3 Acqua distillata 15.8 C 6 0 mg/l <0.3 mg/l 12.5 mg/l Acqua rubinetto 15.5 C 8 0 mg/l 25 mg/l 12.5 mg/l Acqua Acqua Pian Macina Grotta Grotta della 15.1 C mg/l <0.3 mg/l 25 mg/l 19.2 C 8 0 mg/l <0.3 mg/l 25 mg/l Colore ph NH 3 /NH + 4 NO - 2 NO - 3 Acqua distillata Verde acido Giallo Giallo Arancione chiaro Acqua rubinetto Blu Giallo Arancione Arancione chiaro Blu Giallo Giallo Arancione 7

8 Acqua Pian Macina Conclusioni Grotta della Blu Giallo Giallo Arancione Dalle nozioni acquisite abbiamo potuto confrontare i valori ottenuti dall'acqua della grotta con i nostri punti di riferimento (acqua distillata e acqua di rubinetto). L'acqua distillata presentava il ph leggermente acido e 12.5 mg/l di nitrati ma anch'essa non aveva nella sua composizione chimica né azoto ammoniacale né nitriti. L'acqua di rubinetto presentava un ph leggermente basico, 25 mg/l nitriti e 12,5 mg/l nitrati ma assente era l'azoto ammoniacale. L'acqua della grotta dei presentava un ph leggermente basico e 25 mg/l di nitrati ma l'assenza di azoto ammoniacale e nitriti. L acqua della grotta di Pian della Macina presentava un ph leggermente basico, 25 mg/l di nitrati ma l'assenza di azoto ammoniacale e nitriti Acqua distillata 3 2,5 2 Acqua distillata 4 0 ph Acqua di rubinetto Pian della Macina 1,5 1 0,5 0 NO-2 Acqua di rubinetto Pian della Macina Acqua distillata Acqua di rubinetto 0 NO-3 Pian della Manica Relazione di: Miriana Curci e Carlotta Ricucci Prof. ssa Flora Marino 8