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Ad Ustica una scoperta in una grotta sommersa

 

L’isola di Ustica, come noto, è la sommità emergente di un enorme complesso vulcanico che parte da un fondale di circa -2000 metri, i cui basalti più antichi risalgono a circa 750 mila anni fa. Circa 500 mila anni fa la cima (oggi a 248 metri) emerse dal mare. E’ presente intorno all’isola una piattaforma continentale sommersa sub-pianeggiante compresa tra i -90 e -120 metri. Il mare negli ultimi 600 mila anni è salito e sceso per naturali questioni climatiche con periodi di circa centomila anni, mostrando escursioni altimetriche di circa 130 metri, erodendo e spianando in questo modo la piattaforma sommersa visibile dalla batimetria intorno ad Ustica (Fig.1).

Fig.1: ubicazione a Ustica della grotta delle Stalattiti e grotta Segreta

 

Ma veniamo alla grotta delle Stalattiti, ed ai motivi soprattutto della presenza di speleotemi (depositi minerali carbonatici) in un’isola formata da basalti. Una stalattite si forma in cavità carsiche su rocce carbonatiche (calcari) per la percolazione per gravità di acque. I basalti di Ustica contengono delle grandi quantità di rocce sedimentarie carbonatiche strappate dai fondali al tempo dell’eruzione, e sono questi calcari inclusi nel basalto (Fig.2) che favoriscono la formazione di speleotemi.

Fig.2: particolari di Ctamalidi e flowstone nella Grotta Segreta

 

Avevamo già datato speleotemi sommersi a Ustica: nella grotta Azzurra, ma soprattutto nella grotta Segreta (Fig.3), con l’obiettivo di comprendere le relazione tra risalita del livello del mare e mobilità tettonica (movimenti geologici). Nel 2017 infatti è stata studiata la grotta Segreta dove sono stati rinvenuti degli organismi Ctamalidi (Crostacei, Cirripedi, comunemente chiamati Denti di cane, i cui gusci spesso popolano le chiglie delle barche) fino a 1.70 metri sul livello del mare e successivamente ricoperti da speleotemi. Tali crostacei normalmente vivono a livello del mare, poco sotto la marea minima locale.  Le datazioni al radiocarbonio effettuate sui gusci  e sugli speleotemi hanno portato a concludere che gli Ctamalidi possono essere stati “vivi” tra la fine dell’ ‘800 ed i primi del ‘900 mentre lo speleotema che li ricopre (in gergo scientifico flowstone) è risultato di qualche decina di anni più giovane. La conclusione del lavoro (Furlani et al., 2017) ha consentito di affermare che il repentino sollevamento della zona costiera di Ustica registrato da questi organismi potrebbe essere avvenuto proprio con l’ultimo terremoto molto forte, occorso ad Ustica nel 1906 in conseguenza al quale fuggirono tutti gli abitanti, ed Ustica rimase per qualche anno deserta. Che Ustica abbia dei sollevamenti lo rilevano anche alcuni depositi ben più antichi (di epoca Tirreniana, 125mila anni fa, rinvenuti e studiati negli anni ’60 e ripresi recentemente da Buccheri et al.,2014 e de Vita e Foresta Martin 2017). Ma i sollevamenti risultano essere stati molto lievi, infatti la sommatoria di tutti i movimenti ci dicono che Ustica si è sollevata di 36 metri in 125.000 anni.

Fig.3: grotta Segreta

 

Ma ora vediamo quali sono stati i principali risultati dalla mia visita della grotta delle Stalattiti accompagnato da Jonathan Cecchinel.

Cosa abbiamo scoperto nella grotta delle Stalattiti? La grotta (Fig.4) si apre con un piccolo ingresso a -13 m, all’interno si allarga e, dopo una diversione verso sinistra il tunnel, largo almeno 6-8 metri inizia a vergere verso destra risalendo gradualmente verso una bolla d’aria, si incontrano alcune stalagmiti e colonne di grandi dimensioni, alte fino a 4 metri. Fino ad arrivare ad una vasta stanza in bolla d’aria, cioè al livello del mare, di dimensioni di circa 10 x 10 con un tetto alto al massimo 2-3 metri (semplicemente facendo i conti della quota esterna).

Fig.4: schizzo schematico e non in scala della grotta delle stalattiti

 

Dalla volta della grotta pendono centinaia di stalattiti, tutte formate solamente da carbonato continentale, ed alcune radici che, visto l’esiguo spessore di basalto tra il pendio soprastante si insinuano nel terreno fino ad arrivare in questo locale (Fig.5)

Fig.5: zona “in bolla d’aria” della grotta delle Stalattiti, centinaia di stalattiti (ancora non ricoperte da   organismi marini), in bianco le aree carbonatiche all’interno del basalto.

 

Nella porzione sommersa invece sia sulle pareti che nelle stalagmiti e stalattiti sommerse si vedono Serpulidi anche di grandi dimensioni (Fig.6).

Fig.6: una stalagmite nella grotta delle Stalattiti con particolari escrescenze presumibilmente bio-carbonatiche

 

La stalattite campionata (Fig.7) intorno allo zero attuale risulta cosparsa di Policheti. Una volta sezionata ha mostrato una parte centrale marrone scuro di certa deposizione freatica in aria (Fig.8).

 

Fig.7: Jonathan Cecchinel con la stalattite appena campionata

Fig.8: sezioni della stalattite la zona marrone scura è quella depositata in ambiente continentale, quella piu chiara in ambiente misto marino e continentale

 

Al contrario la parte esterna, di colore più chiaro, vista al microscopio presenta un mix di materiale di origine marina (Policheti e Coralli) insieme a materiale di deposizione continentale (speleotemi). Le analisi al radiocarbonio e con la tecnica del U\Th effettuate sulla stalattite ci dicono che quando la stalattite era all’aria si è concrezionata in un brevissimo lasso di tempo (circa 1000 anni fa) e si è allungata quasi di un metro in 100 anni (Fig.9).

Fig.9: la stalattite campionata

 

Poi, a causa del mare che risaliva e dei movimenti tettonici, è stata ricoperta da organismi marini che al tempo stesso contengono venute di flowstones (cioè deposizione di stalattiti continentali). Questo vuole dire che Ustica da 1000 anni fa al presente ha subito movimenti tettonici verticali di qualche decina di centimetri sia positivi che negativi. Si tratta di assestamenti del vulcano che non preoccupano, infatti i terremoti storici presentano tutti valori relativamente bassi, ma sono stati “sentiti”dalla popolazione perché gli epicentri non  erano certo profondi. E’ questa una prima notizia, scritta in modo divulgativo di una ricerca importante e multidisciplinare che verrà quanto prima pubblicata su rivista Internazionale. Le persone implicate sono, oltre allo scrivente : Paolo Montagna (per le datazioni U\Th del CNR di Bologna), Gianluca Quarta e Lucio Calcagnile per le datazioni al radiocarbonio (CEDAD di Lecce), Renato Chemello (Università di Palermo) per l’ecologia e la determinazione dei Policheti, Thalassia Giaccone per le alghe calcaree e la geomorfologia, Maurizio Gasparo (Università di Palermo) per la geologia,  e Franco Foresta Martin (Usticese doc, Laboratorio Museo di Scienze della Terra) per la vulcanologia ed i depositi Tirreniani; e ovviamente Jonathan Cecchinel. Si ringrazia Salvatore Livreri Console (ai tempi Direttore dell’AMP) per il notevole supporto logistico.

 

Fabrizio Antonioli.

Ricercatore Associato INGV Roma .

 

 

 

Bibliografia citata

Furlani S., Antonioli F., Cavallaro D., Chirco P., Caldareri F., Foresta Martin F., Gasparo Morticelli M., Monaco C., Sulli A., Quarta G., Biolchi S., Sannino G., de Vita S., Calcagnile L., Agate M. 2017.Tidal notches, coastal landforms and relative sea-level changes during the Late Quaternary at Ustica Island (Tyrrhenian Sea, Italy). Geomorphology 299, 94-106.

 

Buccheri G., D’arpa C., Foresta Martin F. 2014. A geosite to be saved. The Tyrrhenian fossil deposit  on the island of Ustica. IlNaturalista sicil., S. IV, XXXVIII (2), 179-191.

 

de Vita S., Foresta Martin F. 2017.The palaeogeographic setting and the local environmental impact of the 130 ka Falconiera tuff-cone eruption (Ustica island, Italy). Annals of Geophysics, 60, 2,S0224; doi:10.4401/ag-7113.