L’acqua, nelle sue diverse fasi, liquida, ghiaccio o neve e vapore, è sempre in costante movimento. Si muove nell’atmosfera e lo fa sulla superficie terrestre e nello spazio sotterraneo. Ma il suo movimento costante non è capriccioso ed è regolato dal ciclo dell’acqua.
Una parte dell’acqua liquida che ritorna e raggiunge la superficie terrestre diventerà deflusso superficiale e circolerà nei fiumi. Un’altra parte si infiltrerà nel terreno e si accumulerà nel suolo dove si muoverà molto lentamente fino a ritrovare la strada verso la superficie terrestre: sono le sorgenti, gli straripamenti dei grandi depositi d’acqua sotterranei, le falde acquifere.
Ogni goccia memorizza informazioni sufficienti per conoscere molto della sua storia:
- La composizione chimica fornisce informazioni sulla sua origine, il tipo di roccia su cui ha circolato, la sua traiettoria e persino la sua età.
- La temperatura è un indicatore della profondità di circolazione dell’acqua prima della sua risalita in superficie, maggiore è la temperatura, maggiore è la profondità di circolazione.
L’acqua è immagazzinata sotto la superficie terrestre e satura le rocce permeabili occupandone i pori e le fessure, dalla base della formazione rocciosa che la immagazzina fino a un certo livello, chiamato falda freatica: al di sopra di tale livello la roccia non contiene acqua (zona insatura) e al di sotto di tale livello sì (zona satura).
Una falda acquifera è una formazione geologica (roccia o terreno) in grado di immagazzinare acqua e di farla circolare lentamente al suo interno. Si tratta di formazioni da cui è possibile ricavare l’acqua mediante apposite opere di estrazione, come pozzi, trivellazioni o gallerie.
Se una formazione geologica è in grado di immagazzinare acqua, ma non di trasmetterla, non si muove al suo interno e quindi non ne permette l’estrazione, non si potrà definire falda acquifera.
È facile comprendere come funzionano le sorgenti se le immaginiamo come un semplice drenaggio o tracimazione di una falda acquifera o di un serbatoio sotterraneo, in modo che se il serbatoio viene mantenuto al suo massimo livello, il drenaggio libererà l’eccedenza che non è in grado di immagazzinare, e fuoriuscirà dalla sorgente. D’altra parte, se il livello scende al di sotto del livello della falda, questa si seccherà.
Per loro natura, esistono fondamentalmente due tipi principali di falde acquifere: quelle detritiche e quelle carbonate o carsiche.
Falde acquifere detritiche
I terreni che costituiscono queste falde sono costituiti da materiali granulari, generalmente non cementati o scarsamente cementati, in genere ghiaie, sabbie e limi, dove l’acqua si accumula nei pori o negli interstizi dei grani e delle particelle di sedimento.
I flussi di queste sorgenti oscillano meno di quelli delle sorgenti carsiche e senza una risposta diretta in funzione delle precipitazioni momentanee. Ciò è dovuto al fatto che il tasso di trasmissione dell’acqua all’interno di questi sedimenti è molto più lento.
Le sorgenti di queste falde acquifere sono generalmente poco spettacolari, in quanto costituiscono bacini sedimentari di rilievo pianeggiante (prati) in cui le acque vengono sfruttate mediante pozzi o trivellazioni.
L’acqua di queste falde acquifere è generalmente di qualità molto variabile, a volte bassa, molto legata alla natura dei materiali attraverso i quali circola, poiché l’acqua rimane più a lungo nel sottosuolo e lava materiali che possono avere un certo grado di salinità naturale.
Tuttavia, pur non essendo una regola generale, sono meno vulnerabili all’inquinamento rispetto alle acque carsiche a causa della capacità di auto depurazione del mezzo detritico attraverso il quale circolano lentamente. Nel caso di una fonte accidentale di contaminazione, il materiale nocivo stesso contribuirà a ripristinare la qualità dell’acqua che si allontana dalla fonte di contaminazione.
Falde acquifere carbonate o carsiche
Il modello idrogeologico delle falde acquifere carbonate è completamente diverso. Il calcare e le rocce affini non sono naturalmente permeabili, mancano di porosità intergranulare. Tuttavia, sono rocce molto compatte che di solito sono fratturate e, soprattutto, carsizzate.
La carsizzazione è un processo naturale attraverso il quale il calcare viene lentamente sciolto dall’azione della debole acidità delle acque meteoriche, della pioggia e della neve, provocando interstizi, buchi, e persino cavità, sia all’interno che all’esterno del massiccio roccioso.
I processi di carsificazione di un massiccio roccioso carbonatico sono inoltre favoriti se questo è fratturato, poiché la dissoluzione avanza in modo selettivo e più rapido grazie alla rapida percolazione dell’acqua all’interno del massiccio attraverso i piani di frattura. Si parla quindi di acquiferi dovuti alla fessurazione e al carsismo.
Queste falde acquifere drenano acque di ottima qualità, a volte attraverso spettacolari sorgenti. Queste sorgenti sono generalmente caratterizzate, inoltre, da una variazione della portata in relazione diretta con le precipitazioni sostenute dalla loro area di ricarica, a volte con risposte quasi immediate, in modo da aumentare la portata dopo forti precipitazioni e diminuirla nei periodi di siccità.
Tuttavia, le acque di queste falde acquifere sono vulnerabili ed estremamente sensibili all’inquinamento. Questo perché la capacità di auto depurazione delle acque sotterranee nelle rocce carbonate è molto bassa, per cui una fonte di inquinamento anche lontana dal punto di nascita può causare alterazioni della qualità chimica naturale delle acque sorgive.
Queste sorgenti tendono ad avere un’altra caratteristica comune in molti casi ed è quella che causa la nascita di fiumi in rilievi montuosi. Ciò è dovuto alla posizione geologica delle sorgenti, quasi sempre a contatto tra il bordo carbonato delle montagne e i materiali più impermeabili in zone basse o depressioni, dove in seguito si svilupperà una rete di drenaggio più estesa.
I materiali geologici la cui natura non è ne detritica ne carbonatica, sono impermeabili o poco permeabili, salvo eccezioni dovute a circostanze geologiche molto particolari. Questi sono i materiali che sigillano, isolano o mettono in compartimento le diverse falde acquifere.
Una falda acquifera si può considerare libera quando il limite superiore del suo corpo idrico (il suo livello freatico) è a contatto con l’aria della zona secca o insatura e quindi alla stessa pressione della pressione atmosferica.
Al contrario, una falda acquifera si considererà vincolata o confinata quando l’acqua in essa contenuta si trova ad una pressione superiore a quella atmosferica a causa della pressione dei materiali impermeabili che la sigillano e la isolano dalla superficie. In questi casi, quando l’acqua viene raccolta, sale rapidamente e si stabilizza in una posizione più elevata rispetto al suo punto d’origine.
Un caso particolare di questa situazione sta emergendo in sorgenti o pozzi artigianali, in cui l’acqua scorre naturalmente attraverso la bocca del pozzo o foro dopo la perforazione. Questa particolare situazione si verifica quando l’altezza naturale del livello piezometrico è superiore a quella della bocca del pozzo.
