La composizione delle piogge e delle acque sotterranee nell’area di Castel Fusano in relazione alla struttura della pineta costiera

Figura 3
Paola Tuccimei & Michele Soligo, Laboratorio di Geochimica Ambientale e Isotopica, Dipartimento di Scienze, Università Roma TRE

Il Laboratorio di Geochimica Ambientale e Isotopica del nostro dipartimento si è dedicato negli anni a studi di carattere geochimico nel Delta del Tevere. Gli ambiti principali hanno riguardato la caratterizzazione idrogeochimica delle piogge e della falda superficiale nella pineta costiera di Castel Fusano e la segnatura isotopica dei depositi carbonatici legati all’attività idrotermale nell’area di Ponte Galeria (Nuova Fiera di Roma). Tali contributi sono riassunti brevemente in questa nota.

Questa ricerca è stata svolta in collaborazione con il Laboratorio di Idrogeologia Numerica e Quantitativa del nostro dipartimento e con il Centro di ricerca per la selvicoltura di Arezzo. Tale studio (Tuccimei et al., 2011) si è occupato di caratterizzare la composizione delle piogge e delle acque sotterranee della pineta di Castel Fusano, in relazione alla presenza della foresta costiera e alla distanza dalla costa.
La foresta di Pinus Pinea che occupa il Parco Urbano di Castel Fusano influenza fortemente il chimismo delle piogge e quello delle acque sotterranee nell’area. Le piante del pino domestico intercettano infatti lo spray marino che si forma per azione meccanica del vento sul pelo dell’acqua o per rottura delle bolle d’aria che vi sono intrappolate; l’accumulo di questo aerosol è massimo nel periodo estivo, quando i venti dominanti spirano dai quadranti occidentali e la frequenza delle precipitazioni è molto bassa; le prime piogge autunnali dilavano le chiome dei pini e si arricchiscono in cloro e sodio, condizionando direttamente la composizione delle acque di falda, ospitate nei depositi sabbiosi riconducibili alle dune recenti.
L’effetto barriera o “canopy-effect” è esercitato principalmente dagli alberi posti più vicino al mare e si riduce progressivamente verso l’entroterra, come evidenziato dalla diminuzione delle concentrazioni di Cl- e Na+ nelle piogge e nell’ acquifero superficiale, all’aumentare della distanza dalla linea di costa (Figura 1).

Figura 1
Figura 1 – Concentrazioni medie di cloro e sodio nelle piogge e nelle acque di falda della pineta di Castel Fusano, in relazione alla distanza dalla linea di costa. I dati delle precipitazioni si riferiscono al cosiddetto “stemflow”, e cioè alla componente delle piogge che scorre lungo il tronco delle piante, dopo esser stata “filtrata” dalla copertura forestale.

La densità della foresta, insieme allo sviluppo della chiome arboree, esalta quest’effetto (Figura 2A, B)

Figura 2A

Figura 2B
Figura 2 – Effetto-barriera esercitato dalla pineta nei confronti dell’aerosol marino nei periodi secchi (A). Dilavamento dello spray accumulato sugli alberi e apporto di sali nella falda acquifera sottostante, durante gli eventi piovosi (B).

La riduzione progressiva dell’apporto di cloro e sodio nella falda superficiale, si traduce in una variazione della facies idrochimica delle acque, da cloruro alcaline (sezioni frontali della foresta) a bicarbonato calciche (parte più interna della pineta, ad almeno un chilometro dalla costa).

STUDIO GEOCHIMICO DI DEPOSITI CARBONATICI INTERCALATI AI RESTI DELLA VIA PORTUENSE ANTICA (PONTE GALERIA, ROMA). DOCUMENTAZIONE CRONOLOGICA E ISOTOPICA DELL’ATTIVITÀ IDROTERMALE NEL FONDOVALLE TIBERINO
Questa ricerca è stata condotta in collaborazione con la Soprintendenza per i Beni Archeologici di Ostia e con la collega Antonia Arnoldus-Huyzendveld, docente presso il Dipartimento di Archeologia e Storia dell’Arte dell’Università di Siena – Sezione di Grosseto (Tuccimei et al., 2007).
Durante i lavori di costruzione della Nuova Fiera di Roma in località Ponte Galeria, saggi conoscitivi effettuati dalla Soprintendenza per i Beni Archeologici di Ostia misero in luce il tracciato della via Portuense antica, per una lunghezza complessiva di 1100 metri. Questo asse viario collegava Roma con Portus e fu costruito in elevato, mediante un viadotto, per l’impraticabilità del fondovalle. La Figura 3 mostra uno dei ponti realizzato per scavalcare le depressioni esistenti, dove emergeva un sistema idrotermale attivo, legato probabilmente all’attività finale del vulcano dei Colli Albani. In Figura 4 è riportata l’ubicazione dei depositi carbonatici associati alle polle idrotermali.

Figura 3
Figura 3 – L’area del ponte IX della via Portuense antica, vista da nord-est. Con la linea gialla tratteggiata è indicato l’andamento della depressione.
Figura 4
Figura 4 – L’area del ponte IX della via Portuense antica, vista da nord. Sono indicate le quattro aree di campionamento delle incrostazioni carbonatiche. I tubi di plastica nascondono i resti di pali lignei utilizzati in tempi storici per il restauro della strada. Il dislivello tra la crosta più bassa e la superficie della strada attualmente conservata è di circa due metri.

Le depressioni sul fondovalle erano profonde alcuni metri, larghe una decina e distanti tra loro variabilmente tra 30 e 100 metri. Avevano una forma conica, ora colmata da un’alternanza di sedimenti di origine fluviale e incrostazioni carbonatiche, riconducibili alla fuoriuscita di acque sovrassature in carbonato di calcio. I depositi, di colore e durezza variabile, presentano localmente una stratificazione interna molto fine, la cui giacitura suggerisce una progressiva colmatura della depressione. Sono stati riconosciuti quattro diversi livelli di incrostazioni (Figura 4): il più antico tagliato dalle strutture di fondazione della Via Portuensis e quindi anteriore ad essa, altri due contemporanei all’utilizzo della strada, ed infine un quarto, successivo all’abbandono definitivo del tracciato nel secolo XVI.
Il livello più antico e il più recente, tra i due contemporanei all’utilizzo della strada, sono stati datati con il metodo U-Th ed hanno fornito, rispettivamente, età di 2650 ± 250 e 1025 ± 275 anni. L’attività idrotermale nell’area di Ponte Galeria e la connessa deposizione dei livelli carbonatici è quindi iniziata perlomeno 2650 anni fa ed è perdurata a fasi alterne fino ad oggi. La stratigrafia dei crostoni rispetto alla struttura viaria dimostra che alcune polle si sono mantenute attive durante tutto il periodo in cui la strada è stata utilizzata, come evidenziato dai cedimenti subiti dalla sede stradale, in particolare in prossimità del ponte IX. A tali cedimenti e distruzioni è probabilmente imputabile la realizzazione di deviazioni del tracciato originario. Alcune depressioni del fondovalle sono state, infatti, riempite di materiali inerti e la sommità di tale colmatura risulta rivestita da veri e propri pianciti (realizzati in pezzame di tufo, pozzolana ecc.) utilizzati come percorrenze, in alternativa ai ponti ormai crollati, nelle fasi più tarde di vita della strada.
La deposizione carbonatica sembra essere continuata anche dopo l’abbandono della strada dopo il secolo XVI, come confermato dalla presenza del crostone più superficiale che ricopre la struttura viaria e dall’emergenza idrica scaturita durante i lavori di scavo. Il fenomeno si inquadra in un cospicuo numero di segnalazioni affini nella fascia costiera a nord del Tevere, come le tracce di fuoriuscita di acqua sotto forma di croste calcaree e patine ferruginose nella fascia dunare e la presenza di livelli argillosi bluastri, localmente con deposizione di minerali sulfurei (zolfo, cristalli di gesso) nei depositi del fondovalle tiberino.
Sotto questo profilo, la profondità dell’incisione del paleo-Tevere raggiunta durante l’ultima fase glaciale avrebbe facilitato, direttamente o indirettamente, la risalita dei gas e delle acque mineralizzate. La paleoincisione si trova a nord dell’attuale Tevere, con un andamento ca. E-W, ed interseca il tratto della Portuense in esame, in direzione NE-SO.
La progradazione del delta del Tevere negli ultimi 700 anni avrebbe, prima ostacolato, e poi interrotto la risalita dei gas profondi, come testimoniato dalla composizione isotopica del carbonio misurata nei crostoni carbonatici del ponte IX. La firma isotopica del carbonio ha mostrato infatti una tendenza verso composizioni sempre più “negative”, e cioè verso materiali precipitati da soluzioni contenenti CO2 di origine pedogenico-organica. Le calciti di età romana sono infatti caratterizzate da circa il 30 % di anidride carbonica profonda (a composizione meno negativa), mentre quelle medioevali ed attuali sono progressivamente più “leggere” e si attestano su valori di 13C (‰ VPDB) prossimi a -20 (Figura 5), tipici di CO2 di origine pedogenica oppure organica, di ambiente lagunare-deltizio.

Figura 5
Figura 5 – Composizione isotopica del carbonio (13C ‰ VPDB) nei crostoni carbonatici dell’area di Ponte Galeria, proiettata su un diagramma che mostra i campi di variabilità del parametro nei vari comparti ambientali.

BIBLIOGRAFIA
Tuccimei P., Soligo M., Arnoldus-Huyzendveld A., Morelli C., Carbonara A., Tedeschi M. & Giordano G. (2007) – Datazione U/Th di depositi carbonatici intercalati ai resti della Via Portuense Antica (Ponte Galeria, Roma): attribuzione storico-archeologica della strada e documentazione cronologica dell’attività idrotermale del fondovalle tiberino. In www.fastionline.docs/FOLDER-it-2007-97.pdf.
Tuccimei P., D’Angelantonio M., Manetti M.C., Cutini A., Amorini E., Capelli G. (2011) – The chemistry of precipitation and groundwater in a coastal Pinus Pinea forest (Castel Fusano area, central Italy) and its relation to stand and canopy structure, In: Horizons in Earth Science Research, Volume 4, ISBN 978-1-61122-763-5, Editor: Benjamin Veress and Jozsi Szigethy. Nova Science Publishers, chapter 8, 231-246.


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