• Acquiferi carbonatici
• Cambiamento climatico
• Contaminazione
• Drenaggi acidi di miniera

I sistemi acquiferi carbonatici possono essere considerati strategici al fine dell’approvvigionamento idrico grazie agli elevati quantitativi di acqua che essi possono contenere ed alla generale alta qualità di tali risorse. Le Alpi Apuane, grazie alle litologie presenti ed all’elevata piovosità, ospitano ingenti risorse idriche immagazzinate all’interno di acquiferi carbonatici. La qualità di tali risorse è messa fortemente a rischio dalla presenza di numerose cave di marmo e centri minerari ormai abbandonati, come nel caso del sistema acquifero indagato. Il bacino idrografico del Torrente Baccatoio (Alpi Apuane meridionali, Toscana, Italia) rappresenta un caso utile per lo studio degli acquiferi carsici, dei loro meccanismi di circolazione, dei fenomeni di contaminazione e della vulnerabilità alle variazioni climatiche. Qui sono presenti varie aree minerarie dismesse, ricche in solfuri, ossidi e idrossidi di ferro, dalle quali, a seguito di fenomeni di ossidazione, si generano drenaggi acidi che rappresentano una sorgente di ingenti quantitativi di elementi potenzialmente tossici (EPT) che confluiscono nel T. Baccatoio e si disperdono in varie matrici ambientali. Una delle maggiori criticità dell’area, rilevata solo recentemente, è legata alla presenza di abbondanti concentrazioni in tallio, elemento di elevata tossicità e con tendenza a permanere in fase acquosa, rintracciato in quantità significative anche nella rete idropotabile locale.
Nella media valle del T. Baccatoio all’altezza del paese di Valdicastello ed in prossimità dell’alveo del torrente stesso, è situato il complesso sorgentizio oggetto di studio, formato da tre sorgenti denominate Moresco Alta, Moresco Sondaggio e Moresco Galleria. Queste scaturigini (in parte con struttura di emergenza artificiale) rappresentano il deflusso di sistemi acquiferi carsici sviluppatisi nei litotipi carbonatici della Falda Toscana. Le acque delle sorgenti Moresco Alta e Moresco Sondaggio risultano affette sia da fenomeni di intorbidamento sia dalla presenza di concentrazioni in tallio costantemente prossime e spesso superiori al valore di 2 µg/L (valore limite per le acque potabili fissato dall’agenzia americana per la protezione ambientale, nonché concentrazione soglia di contaminazione per le acque sotterranee nel D.lgs. 152/06 della normativa italiana). Nonostante la prossimità alle sorgenti Moresco Alta e Moresco Sondaggio ed al T. Baccatoio, per la sorgente Moresco Galleria, l’unica allacciata alla rete idropotabile, durante lo studio non sono stati riscontrati fenomeni di contaminazione.
Il presente lavoro di Tesi, svolto in collaborazione con il gestore idrico GAIA S.p.A. e successivo ad altre due Tesi di Laurea, sviluppa ulteriormente l’interpretazione dei sistemi di circolazione delle tre sorgenti e la loro possibile connessione con le acque contaminate del torrente. Il lavoro si è basato su un approccio multidisciplinare che ha integrato differenti mitologie idrogeologiche statistiche, geochimiche, isotopiche e GIS. In particolare, le analisi condotte sono state: produzione di una carta idrogeologica del bacino idrografico del T. Baccatoio e delle aree limitrofe (derivata dalle cartografie geologiche di Carmignani et al. (2000) e Giannecchini et al. (2016)); analisi qualitative e statistiche (con software RStudio) delle serie di dati del monitoraggio in continuo delle sorgenti e delle precipitazioni sul periodo 07/12/2017-17/10/2019; analisi dell’idrodinamica e della curva di esaurimento della sorgente Moresco Alta sul periodo primaverile-estivo dell’anno 2019; analisi della chimica dei campioni delle sorgenti Moresco e del T. Baccatoio, nonché studio dei parametri chimici (quali pressione parziale della CO2, indice di saturazione del gesso e della calcite); studio della risposta delle sorgenti Moresco e del T. Baccatoio a due eventi meteorici; esecuzione di una prova di tracciamento, con tracciante salino, della possibile connessione tra T. Baccatoio e sorgenti Moresco; sviluppo di un possibile modello[ii] concettuale e di deflusso di un bilancio idrologico delle sorgenti Moresco, con associate analisi climatiche per il bacino idrografico del T. Baccatoio e delle aree limitrofe; identificazione di una potenziale area di alimentazione sottesi alle sorgenti Moresco; identificazione di potenziali tenenze climatiche decennali e del conseguente impatto sulle risorse idriche locali.
Sulla base di tutte le elaborazioni effettuate possono essere delineati i seguenti risultati: (i) i campionamenti effettuati hanno evidenziato l’assenza di elementi contaminanti in concentrazioni significative nelle acque della sorgente Moresco Galleria; (ii) i campionamenti delle sorgenti Moresco Alta e Sondaggio hanno evidenziato concentrazioni di tallio costantemente superiori al valore limite di 2 µg/L, fino a 4-5 µg/L; (iii) la sorgente Moresco Galleria sembra rappresentare il deflusso di un sistema di circolazione di tipo diffuso; (iv) le sorgenti Moresco Alta e Moresco Sondaggio sembrano costituire l’emergenza di un deflusso idrico sotterraneo appartenente a uno stesso sistema di circolazione carsica di tipo dreno dominante; (v) la contaminazione delle sorgenti Moresco Alta e Moresco Sondaggio dipenderebbe dalla una connessione idraulica con le acque del T. Baccatoio, che si infiltrano nel substrato carbonatico verosimilmente lungo il tratto di alveo a monte del paese di Valdicastello; (vi) è stata identificata una possibile area di alimentazione, di circa 5 km2, degli acquiferi sottesi alle tre sorgenti Moresco; (vii) per l’area di studio è stato possibile identificare una diminuzione delle precipitazioni medie annue sull’ultimo secolo, la quale ha probabilmente prodotto una riduzione dell’infiltrazione pari al 35% circa dell’infiltrazione attuale sull'area di alimentazione identificata.