2 EROSIONE DEL SUOLO. 2.1 Definizioni e terminologia. 2 Erosione del suolo

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1 2 EROSIONE DEL SUOLO In questo capitolo si concentrerà l attenzione sulle forme di erosione del suolo dovute all acqua meteorica (dilavamento), anche se da un punto di vista generale l erosione del suolo può essere attribuita anche ad altri tipi di processi, quali erosione fluviale, erosione eolica ecc., secondo le definizioni fornite nel capitolo precedente. 2.1 Definizioni e terminologia Il suolo costituisce uno strato superficiale di materiale che ha origine dalla trasformazione cui le rocce sono sottoposte dal momento in cui vengono a trovarsi alla superficie, in un ambiente anche notevolmente differente da quello in cui sono state originate (Fig.2.1). Queste complesse trasformazioni e reazioni fisico-chimiche conferiscono al suolo una serie di caratteri propri e specifici, quali la struttura o tessitura, il colore, la sostanza organica, gli orizzonti pedologici, che permettono di differenziarlo dalla roccia del substrato. Fig Roccia, roccia alterata e suolo. La struttura definisce la disposizione spaziale delle particelle primarie, dei loro aggregati e dei vuoti presenti nel suolo. Le particelle primarie sono l argilla, il limo, la sabbia, la sostanza organica, i composti di ferro e manganese, il carbonato di calcio. Si possono distinguere vari tipi di strutture (Fig.2.2 e 2.3), quali prismatica, colonnare, poliedrica angolare, poliedrica subangolare, lamellare, granulare. Il colore del suolo è raramente omogeneo e può variare sensibilmente all interno dello stesso orizzonte. Esso è strettamente funzione del chimismo del suolo. Il contenuto di sostanza organica all interno dei suoli varia sensibilmente ed è concentrato vicino alla superficie, deriva da resti di fibre vegetali e tessuti animali che, decomponendosi secondo complessi processi, danno luogo ad un composto detto humus. Il termine profilo del suolo indica la suddivisione del suolo in orizzonti pedologici, che differiscono per tessitura, colore e consistenza. I suoli sono riconosciuti e classificati in ampi gruppi in base alle caratteristiche del loro profilo. Fondamentalmente si riconoscono tre parti del profilo del suolo. Gli orizzonti A e B rappresentano il vero suolo; l orizzonte C si trova in profondità ed è costituito dalla roccia madre alterata. Al di sotto c è la matrice rocciosa denominata orizzonte D (Fig.2.4). 2-1

2 Fig Le forme degli aggregati del suolo. Fig.2.3 Quattro delle principali strutture del suolo. Il segmento nero in ogni fotografia è lungo 2.54 cm. 2-2

3 Nelle regioni a clima umido l orizzonte A è composto da due parti ben distinte. Il livello superiore A 1 è ricco di materia organica ed è di colore scuro. Quello inferiore o A 2 corrisponde ad una zona di eluviazione, cioè di migrazione verso il basso dei componenti del suolo per mezzo delle acque che lo attraversano. L orizzonte B è invece una zona di accumulo dei colloidi e di altri componenti chimici del suolo (illuviazione) ed è scuro, in contrasto con il livello A 2 soprastante. La pedogenesi si svolge all interno del suolo ad opera soprattutto di azioni chimiche e biologiche; conduce ad un progressivo aumento dello spessore del suolo a spese del substrato geologico (roccia madre) e alla sua differenziazione in orizzonti. Molti tipi di processi e fattori, conosciuti complessivamente come fattori pedogenetici, interagiscono nello sviluppo di un suolo. I cinque principali fattori pedogenetici sono: 1) tipo di roccia madre; 2) tipo di rilievo; 3) durata della pedogenesi; 4) clima; 5) attività biologiche. Per quanto riguarda ad esempio il fattore topografico (tipo di rilievo) (Fig.2.5), si può osservare che, dove si ha un versante ripido, l erosione per ruscellamento è più veloce ed il suolo ha poche possibilità di svilupparsi, pertanto il suo spessore sarà limitato o nullo. Sulle superfici pianeggianti degli altipiani si accumula invece un suolo potente con uno spesso strato di argilla compatta, fortemente lisciviato. I rilievi ondulati, dove il drenaggio è buono ma l erosione è lenta, sono considerati i più adatti alla formazione del suolo. Si distingue tra suoli zonali e intrazonali. I primi si formano in terreni ben drenati per l azione prolungata del clima e della vegetazione e sono di gran lunga i più diffusi. I suoli intrazonali si formano invece in condizioni di difficile drenaggio, come ad esempio negli stagni e nelle aree inondabili. L importanza economica del suolo è particolarmente rilevante, spesso sottovalutata, pertanto la sua perdita rappresenta una diminuzione per l economia di un paese. I processi di erosione del suolo possono avere come conseguenze: la perdita di terreno agricolo, danni a colture, interrimento rapido di serbatoi artificiali, ecc. Fig.2.4 Orizzonti del profilo di un suolo. 2-3

4 Fig.2.5 Fattori topografici dell evoluzione del suolo. 2.2 I processi e le forme di erosione Il processo erosivo può assumere vari aspetti, che possono permanere isolati ma anche essere collegati fra loro in una successione sia temporale che spaziale (da quote più elevate a quote inferiori), ciascuno dei quali produce forme proprie, chiaramente individuabili e distinguibili dalle altre (Fig.2.6). Fig Processi di erosione del suolo. 2-4

5 1) Erosione da impatto (splash erosion). L innesco del processo avviene per azione delle acque di precipitazione: le gocce di pioggia, nel loro impatto con la superficie non protetta del suolo, provocano il distacco delle particelle che lo costituiscono; lanciate in aria, queste ricadono a qualche centimetro di distanza dal punto di impatto (Fig.2.7). 2) Erosione laminare (sheet erosion). Le acque meteoriche che non si infiltrano nel terreno tendono, soprattutto se questo possiede un minimo di pendenza, a scorrere sui versanti soggette alla forza di gravità. Questo ruscellamento superficiale (overland flow) consiste in una sottile lama d acqua che provoca una erosione areale sul versante. 3) Erosione per rigagnoli (o per rivoli) (rill erosion). L aumento della quantità o dell intensità della pioggia, oppure il progressivo arricchimento delle acque di ruscellamento dalla sommità verso la base dei versanti, determinano un incremento via via crescente della portata e della velocità, quindi del potere erosivo delle acque. Queste via via si concentrano entro linee sub-parallele di scorrimento preferenziale (ruscellamento concentrato), formando dei rigagnoli o rivoli che tendono sempre più ad approfondirsi. 4) Erosione per fossi (gully erosion). Il progressivo approfondimento dei rivoli produce una incisione a solchi che, una volta innescata, si evolve rapidamente, approfondendosi, allungandosi e ramificandosi, con un progressivo arretramento delle testate delle incisioni. L erosione da impatto e l erosione laminare vengono comunemente accomunate con il termine più generale di erosione areale, mentre per erosione lineare si intende l erosione per rigagnoli e quella per fossi. La quantità di suolo asportata per erosione laminare o per rigagnoli o fossi dipende da vari fattori, quali ad esempio l intensità della precipitazione, il tipo di suolo, la copertura vegetale, la pendenza del versante, ecc. A parità di condizioni si è osservato sperimentalmente che la perdita di suolo dovuta alla rill erosion può essere maggiore di circa un fattore 10 2 rispetto a quella causata dalla sheet erosion. I materiali rimossi dall erosione laminare, una volta raggiunta la base del versante, dove il gradiente si riduce quasi a zero in prossimità del fondovalle, si fermano e si depositano in strati successivi formando i cosiddetti depositi colluviali (colluvium). Quei materiali che invece raggiungono il reticolo idrografico sono destinati a diventare alluvioni (alluvium), termine con il quale si indicano tutti i sedimenti trasportati e deposti dai corsi d acqua (depositi alluvionali). Fig Movimento delle particelle del suolo in seguito all impatto di una goccia di pioggia: a) su superficie pianeggiante; b) su superficie inclinata. Esistono altre forme di erosione del suolo meno evidenti ed in genere meno importanti, quali quelle prodotte dall azione delle acque sottosuperficiali, cioè di quella aliquota delle acque di precipitazione che si infiltra nel terreno. Un altra forma di erosione molto caratteristica è rappresentata dai calanchi (Fig.2.8). Essi si formano prevalentemente su rocce argillose in quanto queste sono scarsamente permeabili e facilmente erodibili a causa delle piccolissime dimensioni dei clasti di cui sono costituite. Poichè in questi terreni l infiltrazione è quasi nulla, il ruscellamento superficiale è molto intenso ed aggressivo, producendo la tipica morfologia costituita da una rete di innumerevoli rigagnoli e vallecole (solchi con profilo trasversale a V profondo) generalmente nude o scarsamente vegetate. 2-5