LABORATORIO CARSOLOGICO SOTTERRANEO DI BOSSEA EXCURSUS STORICO ED ATTUALE STATO DELL ARTE (Gennaio 2015)

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1 LABORATORIO CARSOLOGICO SOTTERRANEO DI BOSSEA EXCURSUS STORICO ED ATTUALE STATO DELL ARTE (Gennaio 2015) EXCURSUS STORICO Un istituzione scientifica unica nel Club Alpino Italiano ha compiuto il 2 dicembre 2014 il suo 45 anno di attività. Si tratta del Laboratorio Carsologico Sotterraneo di Bossea installato nella grotta omonima e destinato allo studio dei fenomeni fisici, chimici e biologici dell ambiente ipogeo. Il laboratorio, primariamente denominato Stazione Scientifica di Bossea, è stato creato nel 1969 da una piccola equipe di ricercatori e tecnici volontari appartenenti al Gruppo Speleologico Alpi Marittime del CAI di Cuneo. Da quel tempo ormai lontano l antica stazione scientifica, grazie all impegno dei fondatori e dei nuovi operatori che si sono susseguiti nel corso dei decenni, ha realizzato una lenta ma continuativa evoluzione ed un progressivo sviluppo fino a divenire un laboratorio sperimentale di notoria importanza nell ambito della ricerca carsologica nazionale. L aspirazione ad una conoscenza scientifica più approfondita dell ambiente sotterraneo che ha animato i primi fondatori, ed anima tuttora i loro epigoni, ha trovato felice espressione nel verso virgiliano da tempo assunto come emblema del laboratorio: felix qui potuit rerum conoscere causas ( Georgiche II 489). La sede operativa La Grotta di Bossea è stata scelta quale sede del laboratorio grazie ai suoi importanti aspetti naturalistico scientifici che offrono la possibilità di studi diversificati ed approfonditi in diversi ambiti di ricerca, nonché alla disponibilità della rete elettrica, indispensabile per lo svolgimento di ricerche continuative su larga scala, ed alla custodia continuativa, entrambe legate all utilizzazione turistica della parte inferiore della cavità. Il sistema carsico di Bossea costituisce un grandioso acquifero carsico, esteso per molti chilometri, assai ricco di acque correnti e percolanti, caratterizzato da aspetti idrogeologici, geomorfologici, tettonici e litologici di grande interesse, da una peculiare situazione della radioattività naturale ora oggetto di studi avanzati, e da un eccezionale ricchezza di entità faunistiche specializzate che conferiscono a questo biotopo sotterraneo un alto valore, collocandolo fra i più importanti attualmente noti in Italia. La grotta presenta altresì splendidi aspetti estetico-paesaggistici quali i giganteschi saloni con altissime pareti scoscese e vastissime volte, il grandioso e pittoresco concrezionamento calcareo, il canyon del torrente collettore, le rapide, le cascate ed i suggestivi laghi formati da questo corso d acqua, che le conferiscono grande attrattiva e frequentazione turistica.. L attività di ricerca: i primi indirizzi di studio ed i successivi sviluppi L attività di ricerca è stata impostata a partire dal suo esordio su tre principali direttrici: Idrogeologia Carsica, Meteorologia Ipogea, Biospeleologia. A queste si è aggiunto, a partire dal 1994, come quarto fondamentale indirizzo, lo studio della Radioattività Naturale nell ambiente sotterraneo, che ha in breve tempo assunto consistenza assai rilevante.

2 Foto 1 La Cascata del Lago di Ernestina Foto 2 Il Lago Loser

3 La ricerca sperimentale è iniziata con i primi rilevamenti puntuali di alcuni importanti parametri chimico-fisici ambientali ed i primi ritrovamenti di nuove entità faunistiche endemiche della cavità. I dati e le conoscenze acquisiti nel biennio iniziale di attività, seppur quantitativamente limitati, consentirono un primo inquadramento delle caratteristiche idrogeologiche, climatologiche e biologiche del sistema carsico di Bossea, indispensabile per la successiva evoluzione degli studi. Attraverso i susseguenti decenni l attività scientifica del laboratorio ha avuto un lento ma continuativo sviluppo, con un progressivo e importante incremento quantitativo e qualitativo delle ricerche. Oggi si articola in numerosi e diversificati indirizzi di studio, assai specializzati e talora d avanguardia, forieri di importanti risultati e di nuove conoscenze. L attività svolta e le acquisizioni ottenute sono da tempo ben note ed apprezzate presso istituzioni accademiche ed organismi pubblici deputati alla ricerca e alla tutela ambientale. Ciò ha, fra l altro, sempre trovato conferma nella vasta partecipazione di questi enti di ricerca, con presentazione di importanti lavori scientifici, ai congressi nazionali od internazionali più volte organizzati dal laboratorio di Bossea. La strumentazione --La ricerca è iniziata con pochi elementari apparecchi, quasi sempre manuali, in parte concessi in prestito d uso da alcune pubbliche istituzioni. La forte scarsezza di risorse finanziarie ha ostacolato per più anni il potenziamento del laboratorio A partire dal 1980, con la disponibilità di alcuni finanziamenti, la strumentazione ha avuto un progressivo sviluppo, con un lento ma costante incremento quantitativo e qualitativo. Nel giro di qualche decennio è stato in tal modo possibile costituire un importante dotazione di attrezzature scientifiche ad alto livello di automazione ed informatizzazione. Pertanto il modesto insediamento iniziale è oggi divenuto un laboratorio carsologico sotterraneo molto avanzato, il più attrezzato esistente in Italia ed uno fra i meglio dotati anche a livello europeo. Le installazioni di ricerca presentano un alto grado di specializzazione, essendo state concepite ed elaborate specificamente in funzione degli indirizzi di studio perseguiti. delle peculiari situazioni ambientali e delle difficili condizioni operative dell ambito ipogeo. Gli operatori del laboratorio-- ll laboratorio è sempre stato gestito, attraverso i decenni, da operatori volontari appartenenti in gran prevalenza al Club Alpino Italiano. Nel 1992 l equipe della Stazione Scientifica di Bossea, staccatasi dal gruppo speleologico, è divenuta una commissione scientifica sezionale del CAI di Cuneo. Agli operatori cuneesi si sono aggiunti nel tempo ricercatori volontari appartenenti ad altre sezioni CAI piemontesi e liguri. Attualmente prestano la loro opera nel laboratorio soci delle sezioni di Cuneo, Peveragno, Savigliano, Torino, Sanremo e Bordighera. A partire dal 1983 è iniziata una collaborazione con il Dipartimento DIATI del Politecnico di Torino che impiega propri operatori scientifici e propria strumentazione nella comune ricerca. Nel corso dei decenni l equipe degli operatori ha subito, com è naturale, un marcato turnover, ma un ristrettissimo nucleo dei primi fondatori ha mantenuto la propria presenza, assicurando la continuità delle impostazioni iniziali. L equipe è stata caratterizzata in ogni periodo da una convinta condivisione degli intenti e da un forte senso di responsabilità, ed ha sempre fruito di piena autonomia operativa. Per scelta concorde gli operatori hanno rinunciato fin dall inizio a qualsiasi rimborso delle spese personali sostenute nello svolgimento dell attività di laboratorio, al fine di non sottrarre alcuna risorsa finanziaria all acquisizione della strumentazione di ricerca e dei materiali tecnici d uso.

4 Foto 3 La Galleria degli Gnomi Foto 4 Navigazione del torrente collettore Foto 5 La Galleria delle Meraviglie

5 Le collaborazioni scientifiche -- Il progresso ed il potenziamento dell attività di ricerca hanno trovato un supporto determinante nelle collaborazioni successivamente avviate in settori differenziati con diverse importanti istituzioni scientifiche: - Dipartimento DIATI del Politecnico di Torino, negli ambiti Idrogeologia, Geomorfologia e Radioattività Naturale (dal 1983) - Dipartimento Radiazioni dell ARPA Valle d Aosta, nell ambito Radioattività Naturale (dal 1994) -Dipartimento di Cuneo dell ARPA del Piemonte, nell ambito meteorologico e nella tutela ambientale del sistema carsico di Bossea (dai primi anni 90) - Comitato Scientifico Centrale del CAI (dal 1996). La collaborazione si è poi trasformata nell anno 2007 in una contitolarità del laboratorio, con la convenzione stipulata fra il CAI sede centrale e la Sezione CAI di Cuneo che ha mantenuto la proprietà delle installazioni scientifiche. - Dipartimento di Dosimetria della Facoltà di Scienze Nucleari ed Ingegneria Fisica dell Università Tecnica Ceca di Praga, nell ambito Radioattività Naturale (dal 2006) - Centro Ricerche Ambiente Marino ENEA di Lerici - S. Terenzo (SP), nell ambito Radioattività Naturale (dal 2009) -Dipartimento Radiazioni dell ARPA del Piemonte, sede di Ivrea, nell ambito Radioattività Naturale (dal 2011). Le attività congressuali e didattiche -- A partire dal 1982 il Laboratorio di Bossea ha affiancato all attività di ricerca un attività congressuale, didattica e documentativa che si è concretizzata in otto convegni a carattere nazionale od internazionale (di cui l ultimo tenutosi a Frabosa Soprana (CN) nel 2013), con pubblicazione di sei volumi di atti, e in sei corsi regionali o nazionali di formazione o di aggiornamento per operatori naturalistici CAI e docenti. Il Laboratorio di Bossea ha inoltre presentato in diverse occasioni i propri lavori di ricerca in congressi nazionali ed internazionali. Il finanziamento del laboratorio -- L attività del laboratorio, sostenuta nel primo decennio solo da un modestissimo finanziamento del gruppo speleologico e dal citato autofinanziamento degli operatori volontari, a partire dal 1980 ha potuto usufruire di alcuni contributi continuativi da parte delle pubbliche amministrazioni, erogati in riconoscimento dell oggettivo valore dell attività di ricerca, della determinante opera prestata ai fini della ristrutturazione turistica e della valorizzazione culturale della grotta, e della continuativa azione di tutela ambientale del sistema carsico nei confronti delle attività antropiche (in particolare di alpeggio) in atto nel suo bacino di alimentazione. A ciò si sono aggiunti dagli anni 90 un modesto contributo del CAI di Cuneo ed un consistente contributo permanente del CAI nazionale tramite il Comitato Scientifico Centrale. Poiché tutti i lavori inerenti le installazioni e la manutenzione del laboratorio sono sempre stati effettuati personalmente dagli operatori (spesso coadiuvati a titolo d amicizia da collaboratori volontari esterni), quasi tutte le risorse finanziarie disponibili per l attività di ricerca sono state abitualmente impiegate nell acquisizione degli apparecchi e dei materiali d uso.

6 Foto 6 Laboratorio Principale: sezione misure elettrochimiche (area idrogeologica) Foto 7 Laboratorio Principale, Sezione Radioattività Naturale: rilevamento in continuo del radon nelle acque

7 L ATTUALE STATO DELL ARTE Le installazioni sotterranee -- Oggi le installazioni scientifiche nella Grotta di Bossea sono articolate in più sedi: - il Laboratorio principale, insediato nella parte inferiore della cavità (zona turistica), suddiviso nelle sezioni Fisico-Chimica e Biospeleologica, equipaggiato con strumentazione in gran parte automatizzata ed inserita in reti telematiche. - il Laboratorio avanzato, situato nella parte superiore della cavità (Canyon del torrente), completamente automatizzato, deputato ai rilevamenti dei parametri idrogeologici e meteorologici nelle zone più impervie e meno accessibili del sistema sotterraneo - diverse stazioni periferiche, installazioni minori deputate al rilevamento di importanti parametri fisico- chimici locali in zone lontane dai due maggiori laboratori e pertanto difficilmente inseribili nelle loro reti telematiche. Le attività di ricerca in atto - Negli anni più recenti l attività di ricerca ha avuto particolare sviluppo nei settori Idrogeologia Carsica, Radioattività Naturale e Biospeleologia, mentre ha segnato il passo lo studio della meteorologia ipogea --La Ricerca idrogeologica, svolta in collaborazione con il Politecnico di Torino, realizza attualmente studi a tutto campo sulle circolazioni idriche sotterrane, concernenti sia i grandi dreni che i piccoli dreni e i micro dreni impostati sui reticoli di fratture dei calcari e delle rocce cristalline molto fratturate o cataclastiche che li contornano. Concorrono a questo fine uno studio molto approfondito della geologia e della tettonica del massiccio, la marcatura delle acque tramite traccianti per la conoscenza della geografia dei deflussi, ed il rilevamento di una vasta gamma di parametri chimici e fisici delle acque correnti e percolanti. Queste attività di ricerca sono finalizzate al conseguimento di una conoscenza sempre più estesa e dettagliata delle circolazioni idriche nei massicci carsici e degli assetti strutturali e funzionali dei sistemi di drenaggio. -- Lo studio della Radioattività naturale è condotto attualmente in collaborazione con le ARPA del Piemonte e della Valle d Aosta, con il Centro Ricerche ENEA di Lerici-S.Terenzo e con il Politecnico di Torino. La ricerca comporta il rilevamento tramite analisi con spettrometria gamma della distribuzione e della concentrazione degli isotopi radioattivi nelle diverse tipologie di rocce che delimitano la Grotta di Bossea, delle concentrazioni atmosferiche dei gas radon e toron nell ambiente sotterraneo e delle loro variazioni annuali nell ordine spaziale e temporale, dei processi di emissione, trasferimento e diffusione dei gas in oggetto nell ambito del sistema carsico. In quest ultimo settore è in corso un studio d avanguardia sulle dinamiche di scambio del Radon fra matrice rocciosa, acque ed atmosfera, realizzabile tramite la disponibilità di una strumentazione molto specializzata per la misurazione in continuo della concentrazione del radon nei flussi idrici. -- Lo studio della Meteorologia ipogea, come anzidetto, non ha avuto negli ultimi anni nuovi sviluppi, causa la scarsa disponibilità di addetti ai lavori e di strumentazioni derivanti da alcune carenze in uomini e mezzi che hanno comportato la necessità di effettuare scelte prioritarie a favore di altri ambiti di studio e che sono venute a scapito di questo settore. Si spera che a partire dall anno 2015 sarà possibile iniziare un azione rilancio in questo ambito di ricerca, sicuramente meritevole di maggiore applicazione. --La Ricerca biologica ha avuto un rilevante impulso in questi ultimi anni, soprattutto nell ambito sistematico e biogeografico, con la scoperta di molte entità faunistiche nuove per la scienza nel sistema carsico di Bossea e in diverse altre grotte del Piemonte. Alcune specie di particolare interesse sono in corso di allevamento nella sezione biologica del laboratorio, anche nella prospettiva di futuri studi di carattere etologico.

8 Foto 8 Laboratorio Principale, Sezione Radioattività Naturale: Impianto di misurazione in continuo del radon disciolto nelle acque, presso la Polla dell Orso Foto 9 Laboratorio Principale: misurazione in continuo della concentrazione del radon nell atmosfera Foto 10 Laboratorio principale: l idrometrografo per la misurazione della portata del torrente Foto 11 La stazione meteorologica di Sala delle Meraviglie

9 Le prospettive future Le future prospettive di attività del laboratorio, supportate da un complesso di importanti indirizzi di ricerca oggi già in atto od ancora allo stato potenziale, sono legate essenzialmente a due fattori: disponibilità di operatori scientifici e tecnici; disponibilità finanziarie. Disponibilità finanziarie: la crisi economica ha progressivamente comportato l esaurimento di tutti i contributi erogati dalle pubbliche amministrazioni e la continuità dell attività scientifica del laboratorio in questi ultimi anni è stata sostanzialmente supportata soprattutto dai consistenti finanziamenti del Comitato Scientifico Centrale, e da un modesto finanziamento del CAI di Cuneo e dal contributo i degli operatori. Un ponderato impiego delle ridotte risorse disponibili, basato su acquisizioni di apparecchi attentamente valutate ed indirizzate, ha tuttavia finora consentito di salvaguardare gli elevati livelli qualitativi della strumentazione scientifica, pur nella riduzione quantitativa dell acquisto di nuovi strumenti che ha comportato difficoltà e rallentamenti operativi in alcuni settori. Una situazione di maggiore difficoltà potrebbe tuttavia verificarsi negli anni a venire, in possibili condizioni di perdurante assenza di finanziamenti delle pubbliche amministrazioni, se l invecchiamento e l usura di alcune delle strumentazioni più costose ne richiedesse una sostituzione su larga scala, difficilmente effettuabile con disponibilità finanziarie dell ordine attuale. Disponibilità di operatori Gli operatori scientifici e tecnici oggi in attività, seppure ben preparati ed efficienti, sono insufficienti per una adeguata gestione di tutti gli indirizzi di studio avviati. Perciò alcune direttrici di ricerca, molto promettenti, non possono attualmente trovare adeguato sviluppo. E pertanto di grande attualità l acquisizione di nuovi collaboratori scientifici e tecnici, anche ai fini di un futuro turnover degli operatori, non ancora necessario attualmente ma inevitabile a tempi medi. L attività di ricerca del laboratorio è in grado di fornire a chi la pratichi con autentico interesse e con sufficiente impegno notevoli soddisfazioni e gratificazioni. Viene pertanto diffuso anche in questa sede un appello per l acquisizione di nuovi operatori, che avrebbero la possibilità di optare, secondo la loro disponibilità di tempo, fra livelli diversi di impegno e di assunzione di responsabilità. Eventuali offerte di collaborazione e richieste di chiarimenti potranno essere indirizzate tramite mail al recapito staz.scient.bossea@aruba.it o ai numeri telefonici e

10 L ORGANIGRAMMA DEL LABORATORIO Gli enti ufficialmente titolari del Laboratorio Carsologico di Bossea sono attualmente la Stazione Scientifica di Bossea ed il Comitato Scientifico Centrale del CAI. Alla conduzione dell attività di ricerca partecipa da tempo, a pieno titolo, il Dipartimento DIATI del Politecnico di Torino. I due organismi scientifici operano pertanto affiancati nell ambito di una stretta collaborazione, tramite dotazioni strumentali differenziate, ai fini del rilevamento dei molteplici parametri fisico-chimici allo studio, con successiva condivisione ed interpretazione congiunta dei dati ottenuti. L organigramma complessivo del laboratorio, inclusi i collaboratori esterni, è pertanto articolato nelle modalità sottoesposte: ENTI TITOLARI: Stazione Scientifica di Bossea del CAI di Cuneo Comitato Scientifico Centrale del CAI ENTE ASSOCIATO: Dipartimento DIATI del Politecnico di Torino DIREZIONE: Guido Peano (Stazione Scientifica di Bossea CAI Cuneo) Bartolomeo Vigna (Dipartimento DIATI del Politecnico di Torino) SETTORI OPERATIVI BIOSPELEOLOGIA: Enrico Lana (Stazione Scientifica di Bossea CAI Cuneo AGSP) ELABORAZIONI INFORMATICHE: Ezechiele Villavecchia e Rosarita Gili (Stazione Scientifica di Bossea) GEOCHIMICA ED IDROCHIMICA: Adriano Fiorucci (Dipartimento DIATI del Politecnico di Torino) IDROGEOLOGIA CARSICA: B.Vigna Davide Cassini (Cai Bordighera) G. Peano E. Villavecchia METEOROLOGIA IPOGEA: Guido Peano Ezechiele Villavecchia RADIOATTIVITA NATURALE: G.Peano D.Cassini E.Lana Alessandro Pastorelli E. Villavecchia RILEVAMENTI TOPOGRAFICI: Renato Sella* (Gruppo Speleologico Biellese CAI) - Enrico Lana INSTALLAZIONI DI BASE: Renzo Camerini (Staz. Scient. di Bossea) Michelangelo Bruno* (Protezione Civile di Savigliano) Giovanni Racca* (CAI Bra) STRUMENTAZIONE ELETTRONICA E INSTALLAZIONI INFORMATICHE: Gianfranco Buscatti*, Tiziano Buscatti* e Massimo Castano* (IMAS s.r.l.) ELETTROTECNICA: Mauro Peirone* (Protezione Civile di Savigliano) Michelangelo Bruno* IDRAULICA: Alessandro Pastorelli ( Gruppo Speleologico CAI Sanremo) Guido Peano ( * Collaboratori esterni )