Il parco naturalistico delle Biancane, un incontro tra scienza e poesia
Il parco naturalistico delle Biancane si trova nel campo geotermico di Larderello, in Toscana. È liberamente accessibile ai visitatori ed offre la possibilità di ammirare manifestazioni naturali di particolare bellezza ed intensità. Rappresenta anche un sito di notevole interesse geologico in quanto il serbatoio geotermico meno profondo affiora in superficie e consente di effettuare indagini sul processo di rilascio di fluidi profondi ed energia in un sistema geotermico tra i più attivi al mondo.
di Domenico Granieri
Il parco naturalistico delle Biancane si trova nel settore meridionale del campo geotermico di Larderello, nel comune di Monterotondo Marittimo in provincia di Grosseto. La visita di questo ambiente naturale è un’esperienza immersiva per ogni visitatore che lo percorre ed in esso la vividezza dei colori del cielo e della vegetazione esalta il chiarore delle rocce arse e brulle.
La poesia alle Biancane
Il primo aspetto che colpisce il visitatore è il dominante, abbacinante colore bianco che caratterizza le rocce affioranti come risultato della lisciviazione da parte dei fluidi geotermali sulle rocce stesse (da cui il nome di Biancane). Talora il bianco è interrotto da chiazze di un limpido colore giallo prodotte dalla sublimazione dello Zolfo contenuto nei vapori più caldi.
Le fumarole innalzano qua e la getti di vapore caldo dal suolo ed una pozza di fango di qualche metro di diametro, il cosiddetto “lagone”, ribolle continuamente per il gorgoglio dei gas profondi al suo interno. E mentre si apprezzano con gli occhi queste manifestazioni della Natura, l’udito viene sollecitato dallo scorrere lento delle acque termali delle sorgenti Chiorba e Acqua Forte e l’olfatto viene colpito a tratti dall’odore pungente dell’idrogeno solforato che riconduce, nell’immaginario, ad un ambiente di inferno dantesco.
Effettivamente anche il sommo Dante, giovane e non ancora esiliato dalla natia Firenze, era solito frequentare questi siti ed ebbe modo di descrivere le Biancane con questi versi:
“… versan le vene le fummifere acque
per li vapor che la terra ha nel ventre,
che l’abisso li tira suso in alto…”
(da Rime per la donna pietra)
Lo scienziato della Terra che si trova in tale ambiente è ugualmente affascinato, come ogni altro visitatore, dalle manifestazioni naturali che lo circondano ma percepisce anche la sensazione di trovarsi in uno straordinario laboratorio naturale dove poter investigare, per esempio, i processi fisici che regolano il movimento di gas ed energia dal profondo (dal ventre dantesco), la natura dei gas emessi e l’energia ad essi associata che ne consente la migrazione verso la superficie.
La scienza alle Biancane
L’area delle Biancane, di circa 100.000 metri quadrati, rilascia poco più di 11 tonnellate al giorno di CO2, una quantità modesta se confrontata con altri siti simili di degassamento dell’Italia centrale e meridionale. La cosa non sorprende considerando che ci troviamo in un’area geotermale a vapore dominante (così è il campo di Larderello) in cui la quasi totalità dei fluidi profondi, per oltre il 99%, è costituita da vapor d’acqua. Le fumarole delle Biancane hanno temperature caratteristiche comprese tra 99°C e 129°C. La massa di vapor d’acqua che si muove dal profondo è considerevole, stimata tra 649 e 970 tonnellate di H2O al giorno. La quantità di energia associata è considerevole a causa delle condizioni di alta temperatura e pressione in cui si trova la zona sorgente, localizzata a qualche chilometro di profondità nella crosta terrestre.
La presenza di un ambiente con discontinuità strutturali (le cosiddette faglie, fratture, cracks) permette al vapore ed ai gas associati di migrare verso la superficie. Quando vapore e gas arrivano in prossimità della superficie terrestre hanno luogo manifestazioni immediatamente visibili, come le fumarole o i lagoni ma anche, in maniera meno evidente, un diffuso rilascio di CO2 e di energia. In particolare l’energia viene rilasciata principalmente quando il vapor d’acqua condensa in prossimità della superficie. Come conseguenza il suolo si riscalda anche superando temperature di 80 °C producendo una anomalia termica in superficie riscontrabile persino nelle immagini satellitari.
Uno studio recente
Recentemente un team di ricercatori della sezione di Pisa dell’INGV, dell’Istituto di Geoscienze e Georisorse del CNR (CNR-IGG) e dell’Istituto di Scienza e Tecnologie dell’Informazione del CNR (CNR-ISTI), in collaborazione con il Parco Nazionale delle Colline Metallifere che gestisce il sito naturalistico delle Biancane, ha condotto una serie di indagini nell’area delle Biancane.
Lo studio ha avuto un approccio multidisciplinare ed ha comportato la misura del flusso di CO2 e delle temperatura dei suoli delle Biancane, l’analisi degli elementi strutturali (orientazione, distribuzione, grado di connessione di faglie e fratture), il campionamento e l’analisi chimica ed isotopica di fumarole di alta temperatura, l’analisi di immagini satellitari della missione spaziale Landsat8.
Queste analisi e i dati raccolti hanno permesso di comprendere meglio i meccanismi di origine, migrazione e rilascio in superficie dei fluidi geotermali profondi.
In particolare lo studio ha permesso di stimare l’energia associata al processo del naturale degassamento delle Biancane in circa 20-30 megawatt (MW, uguale ad un milione di watt), una quantità comparabile con la potenza teorica delle singole centrali geotermoelettriche che sono attive nel campo di Larderello (20 MW è la potenza nominale della maggior parte di esse). Considerando che in Europa la potenza media impegnata per un appartamento di medie dimensioni è di circa 1 chilowatt (kW, uguale a mille watt), l’energia associata alle manifestazioni naturali delle Biancane potrebbe supplire al fabbisogno energetico di circa 20.000-30.000 abitazioni.
Inoltre lo studio ha consentito di definire i flussi di H2O e di CO2, le loro proprietà fisiche e chimiche alla sorgente (composizione, temperatura e pressione).
Nell’immagine seguente e rappresenta la mappa del flusso di CO2 dal suolo, dove la scala di colori indica flussi intensi in rosso e meno intensi in blu.
La successiva immagine riporta una composizione di immagini acquisite nel visibile e nel campo dell’infrarosso termico per derivare le temperature dei suoli.
Infine, l’ultima immagine rappresenta la distribuzione spaziale delle fratture dell’area, attraverso le quali i fluidi si muovono verso la superficie. I colori dal giallo al rosso identificano dei campi di valori entro i quali rientrano con più frequenza le orientazioni delle fratture (per esempio tra 270 e 300 gradi oppure tra 120 e 90 gradi, rispetto al nord geografico)
Dettagli sugli aspetti metodologici dello studio e sui risultati conseguiti si possono trovare nell’articolo scientifico pubblicato recentemente sulla rivista Geothermics (volume 108). Il lavoro è liberamente accessibile al seguente link sino al 9 gennaio 2023:
https://authors.elsevier.com/a/1g6rh1LQRpx7Ix