I KARREN: LE FORME SCOLPITE SULLA ROCCIA

1. Progetto Powerpoint 2009 I KARREN: LE FORME SCOLPITE SULLA ROCCIA a cura di Ugo Sauro Campo di karren nel Montenegro, non lontano da Cetinje (foto U. Sauro)

2. INTRODUZIONE In questa lezione sono illustrati i principali karren, cioè i tipi delle sculture in roccia operate dai processi di soluzione carsica, i quali sono per la maggior parte forme di piccole dimensioni. In letteratura viene talora utilizzato il termine “microforme” come sinonimo di karren, uso che non è del tutto giustificato, dato che questa famiglia di forme comprende tipi morfologici rientranti in un’ampia gamma dimensionale, dalle nano alle meso-forme. Mallorca, Baleari, Spagna (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

3. LA PAROLA KARREN Mallorca, Baleari, Spagna (foto U. Sauro) Per questa categoria di fenomeni è preferibile il termine di karren in quanto è il più utilizzato dalla letteratura internazionale e deriva dalla stessa radice da cui trae origine il toponimo “Carso”; karren significa cioè “roccia” o “pietra”, indicando che si tratta di forme le quali caratterizzano la roccia nuda. I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

4. LA TERMINOLOGIA I Esistono numerosi termini in lingue diverse usati per indicare i karren o meglio i paesaggi in roccia caratterizzati da forme di questo tipo, come i termini italiani campi solcati, il vocabolo francese di lapiès, l’espressione inglese di limestone pavement. Monte Baldo - Prealpi Venete (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

5. LA TERMINOLOGIA II Alfred Bögli (nella foto sui karrendelle Alpi Calcaree Svizzere da lui studiati e chiamati “paradise”) in un suo lavoro fondamentale del 1960 ha proposto la terminologia dei principali tipi di karren, ottenuta aggiungendo al termine karren un prefisso che ne chiarisce il tipo morfologico, come: -Rillen-karren; - Rinnen-karren; - Tritt-karren; - Kluft-karren … Muotatal, Svizzera (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

6. DEFINIZIONE Per definizione, karren è una forma percepibile e quindi visibile. Per esserlo deve necessariamente caratterizzare una superficie di roccia esposta o solo parzialmente mascherata da suolo o da altri materiali di copertura. Tuttavia, forme tipo karren si sviluppano anche all’interfaccia copertura/roccia, dove si possono evolvere dei “criptokarren”, cioè dei karren nascosti, i quali diventano karren nel momento in cui le coperture vengono erose o asportate dall’uomo. Gessi della Sicilia, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

7. LE ROCCE Forme di tipo karren sono presenti in rocce diverse, e in particolare sono ben espresse nei calcari, nei gessi e nel salgemma. L’individuazione di queste forme può essere influenzata da fattori quali la composizione e la grana della roccia. Così la dissoluzione dei calcari è facilitata dalle attività biologiche, mentre nei gessi formati da grossi cristalli lo sviluppo di karren può essere disturbato dalla scabrosità della superficie e dall’elevata porosità. Sulle superfici dei cristalli di questo gesso macrocristallino si intravedono delle nano-forme di soluzione. Gessi macrocristallini della Sicilia, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

8. LE DIMENSIONI Dal punto di vista dimensionale esistono dei nano-karren, dei micro-karren e dei karren di piccole e medie dimensioni. I nano-karren sono forme di soluzione visibili solo con il microscopio o con una lente, sviluppati, per esempio, sulla superficie di cristalli di gesso. I micro-karren sono invece minute forme di soluzione che si formano su rocce solubili a grana molto fine in seguito a movimenti di veli d’acqua che possono risentire di fenomeni di capillarità, come per questi micro-rills. Micro-rills nei gessi di Verzino, Calabria, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

9. CLASSIFICAZIONE DI FORD & WILLIAMS Molte sono le classificazioni dei karren. Ford e Williams (2007) distinguono i seguenti grandi gruppi: 1. forme circolari in pianta; 2. forme lineari controllate dalla fratturazione della roccia; 3. forme lineari controllate dall’idrodinamica dell’acqua; 4. forme poligenetiche. Come si può notare, la classificazione non si basa su un criterio omogeneo, ma in parte sulla morfologia, in parte su aspetti genetici. I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

10. LA CLASSIFICAZIONE PROPOSTA Da un punto di vista concettuale, sembra più logico distinguere i seguenti gruppi: 1. forme controllate prevalentemente dall’idrodinamica dell’acqua; 2. forme controllate prevalentemente dalla fratturazione della roccia; 3. forme biocarsiche; 4. forme complesse e poligenetiche. Ciò aiuta a capire come, in realtà, nell’evoluzione di queste forme possano entrare in gioco più agenti e fattori condizionanti. I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

11. LE FORME CONTROLLATE DALL’IDRODINAMICA I tipi di forme controllate prevalentemente dall’idrodinamica dell’acqua possono presentare sia forma subcircolare che allungata. Restando il più possibile fedeli alla classificazione di Bögli, sono distinguibili nei seguenti tipi: 1. rillenstain o mikrorillen; 2. kraterkarren; 3. rillenkarren; 4. ausgleichflache; 5. rinnenkarren; 6. wand-karren, humus-rinnenkarren e mäanderkarren; 7. trittkarren, solution levels e le forme tiposcallops. I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

12. I MICRORILLS I rillenstain (microrills in inglese) sono piccoli solchi con larghezza intorno a un millimetro e lunghezza sino ad alcuni centimetri. Sono il risultato del flusso di una sottile lama d’acqua controllato dalla capillarità o dal vento, oltre che dalla gravità. Questi solchi minuti possono intersecarsi e originare minute creste e punte. Nella foto microrills su calcari a grana fine. Murge, Puglia, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

13. PICCOLI CRATERI DA PIOGGIA I kraterkarren, o piccoli crateri da pioggia (rain-pits o rain-craters in inglese), sono forme comuni nei gessi microcristallini e poco porosi e rari nei calcari. Si tratta di piccole conche chiuse, delimitate da crestine e punte aguzze, del diametro di 10-30 millimetri, situate nelle zone di spartiacque di affioramenti rocciosi. Verzino, Calabria, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

14. LA GENESI DEI PICCOLI CRATERI I kraterkarren si formano in seguito all’impatto delle gocce di pioggia sulla roccia. Impattando, le gocce possono infrangersi in goccioline minute, le quali asportano in soluzione materiale roccioso; in questo modo si crea una conca che può accogliere al suo interno un po’ di soluzione acquosa. Quest’acqua viene espulsa dall’arrivo di altre gocce di pioggia. Il piccolo cratere si approfondisce sino a che le gocce di pioggia sono in grado di espellere l’acqua in esso contenuta. I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

15. LE SCANNELLATURE CARSICHE I rillenkarren, o scannellature carsiche (rills in inglese), una delle forme più comuni, sono dei piccoli solchi con profilo trasversale a U, separati da crestine aguzze, larghi come il diametro dei kraterkarren, lunghi fra alcuni centimetri e quasi un metro e profondi sino a circa due centimetri. Si trovano subito a valle degli spartiacque o della fascia dei kraterkarren ove questi sono presenti. Canale, Monte Baldo, Veneto, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

16. LE SCANNELLATURE CARSICHE Verzino, Calabria, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

17. IL MECCANISMO IDRODINAMICO I rillenkarren, o scannellature, si formano con un meccanismo analogo a quello dei kraterkarren, con la differenza che qui, durante le piogge, anziché esserci una minuscola pozzanghera d’acqua, troviamo un filetto di corrente che, per effetto della gravità, ne percorre il fondo e che viene sia alimentato sia “disturbato” dall’impatto delle gocce di pioggia. I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

18. LE SPIANATE DI SOLUZIONE Le ausgleichflache o spianate di soluzione (planar solution surface in inglese) sono delle superfici lisce che si trovano a valle della fascia delle scannellature. Esse corrispondono alla zona dove l’acqua della pioggia crea uno strato laminare continuo, in grado di esercitare un’azione corrosiva uniforme su tutta la superficie e quindi di livellare eventuali irregolarità. spianata di soluzione I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

19. I SOLCHI A DOCCIA I rinnenkarren, o solchi a doccia (letteramente “rivoli” carsici, runnels in inglese) si trovano comunemente a valle della fascia delle spianate di soluzione. Sono solchi con sezione trasversale a U, talora con fianchi sottoescavati, larghi e profondi sino a qualche decimetro e lunghi sino a qualche decina di metri. Essi si formano dove nell’ambito della lamina d’acqua si individuano dei filoni di corrente più veloci e turbolenti della stessa lamina, i quali determinano il contatto di un maggior numero di molecole d’acqua/unità di superficie di roccia/unità di tempo. La soluzione accelerata comporta un approfondimento più veloce con individuazione ed evoluzione dei solchi. Croda del Becco, Altopiani Ampezzani, Veneto, Italia (foto M. L. Perissinotto) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

20. SOLCHI A DOCCIA NEI GESSI I solchi a doccia trovano la massima espressione nei calcari, mentre sono meno comuni nei gessi, forse perché spesso nella loro evoluzione entrano in gioco fenomeni di decantazione come quelli descritti nelle slides che seguono. Serra Balate, Marina di Palma, Sicilia, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

21. ALTRI TIPI DI SOLCHI A DOCCIA I wand-karren (solchi di parete), gli humus-rinnenkarren (solchi da humus) e i mäanderkarren(solchi a meandri) sono tipi di forme simili ai rinnenkarren, in cui tuttavia giocano un ruolo significativo sia fenomeni di decantazione, cioè di percolazione dell’acqua da un “serbatoio” situato a monte, sia di rilascio di CO2 e acidi umici da parte di suolo ricco di humus. Velebit, Croazia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

22. I SERBATOI D’ACQUA • La decantazione • può essere la conseguenza • del rilascio lento di acqua • e di acidi umici • da parte di serbatoi naturali come: • le zolle di suolo • (situate sia a monte dei solchi, • sia al loro interno); • - le vasche carsiche; • - le cavità di interstrato; • - i banchi di neve; • i lembi di sedimenti incoerenti • (come lo stesso detrito • o i depositi morenici). Santa Caterina, Sicilia, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

23. SOLCO A MEANDRI Sennes, Dolomiti, Veneto, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

24. LE CONCHE APERTE A FONDO PIANEGGIANTE I Trittkarren (impronte carsiche, heelprints in inglese), le solution levels (o ripiani di soluzione) e talora le forme di tiposcallops sono elementi in cui coesistono lembi di superficie piana orizzontale con piccole scarpate che li delimitano a monte. Dachstein, Austria (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

25. LA GENESI DELLE CONCHE APERTE Si formano in seguito a variazioni nella circolazione dello strato laminare d’acqua. Se, per esempio, su una superficie liscia esiste una piccola scarpata, il moto dello strato d’acqua a monte e a valle della stessa è relativamente lento e di tipo laminare, mentre nell’ambito della scarpata è più veloce e di tipo turbolento. La lamina d’acqua si assottiglia in corrispondenza della scarpata e qui la roccia, che viene a contatto con un maggior numero di molecole d’acqua, è soggetta a soluzione accelerata e pertanto la scarpata tende prima ad assumere una forma di equilibrio e quindi a conservarsi e ad arretrare. I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

26. LE IMPRONTE CARSICHE Le impronte carsiche, dette anche impronte di tallone, sono forme legate a queste modalità di scorrimento di una lama d’acqua, comuni nei calcari soprattutto in ambienti di alta montagna, dove la fusione della neve determina la formazione di lame d’acqua da decantazione. Muotatal, Svizzera (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

27. LE IMPRONTE CARSICHE Dachstein, Austria (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

28. LE IMPRONTE CARSICHE NEI GESSI Impronte carsiche sono presenti, oltre che nei calcari, in gessi a grana fine e nel salgemma, anche in ambienti mediterranei, fatto che dimostra come si tratti di forme controllate da processi idrodinamici. S. Caterina, Sicilia, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

29. I RIPIANI DI SOLUZIONE Mallorca, Baleari, Spagna (foto U. Sauro) I ripiani di soluzione sono estese superfici, simili a terrazze in roccia, che si trovano a valle della fascia delle scannellature e che si evolvono per meccanismi simili a quelli delle impronte, o che rappresentano la fusione tra più impronte. I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

30. FORME TIPO SCALLOPS Forme di tipo impronte o di tiposcallops sono sempre legate a processi idrodinamici di questo tipo e possono essere presenti anche all’interno di solchi a doccia. S. Caterina, Sicilia, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

31. I KARREN CONTROLLATI DALLA FRATTURAZIONE DELLA ROCCIA Alla categoria delle forme controllate prevalentemente dalla fratturazione della roccia appartengono tutti quei tipi di karren che si sviluppano lungo punti o piani di debolezza della roccia e che tendono a penetrare al suo interno, tra cui: 1. mikro-kluftkarren; 2. kluftkarren; 3.mikro-kavernöse karren; 4. kavernöse karren; 5. schichtfugenkarren. I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

32. LE ZONE DI DEBOLEZZA Infatti i calcari sono quasi sempre caratterizzati da zone di debolezza lungo piani di stratificazione e di fratturazione, o in punti di incrocio fra queste discontinuità. La maggior porosità che caratterizza queste zone facilita l’attacco della roccia con formazione di fessure, crepacci, foricarsici e cavità di interstrato di dimensioni molto varie. Nel tempo queste cavità tendono a costituire una vera rete di microcaverne, la quale permette all’acqua di penetrare all’interno della compagine rocciosa. Canale, Monte Baldo, Veneto, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

33. I CREPACCI CARSICI Muotatal, Svizzera (foto U. Sauro) Un campo di kluftkarren (crepacci carsici). I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

34. I FORI CARSICI Piani Eterni, Dolomiti Bellunesi, Veneto, Italia (foto M.L. Perissinotto) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

35. CAVITÀ DI INTERSTRATO Montenegro (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

36. I CORRIDOI CARSICI Nel tempo queste cavità possono assumere anche grandi dimensioni. Per esempio i crepacci carsici possono evolvere come corridoi carsici (karstgassen, bogaz). Monti Lessini, Veneto, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

37. LE FORME BIOCARSICHE • Anche la categoria delle forme biocarsiche • comprende numerosi tipi tra cui caratteristici sono: • 1. gli alveoli carsici; • 2. i napfkarren o vaschette carsiche chiamate nella letteratura • internazionale kamenitze; • 3. i wurzelkarren o solchi di radici. • In senso lato appartengono alle forme biocarsiche anche • i solchi da decantazione da suolo già descritti nella categoria • delle forme controllate prevalentemente dall’idrodinamica dell’acqua, • i criptokarren o karren coperti da suolo, i karren creati • sopra le falesie marine dagli spruzzi dell’acqua del mare. I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

38. GLI ALVEOLI CARSICI Monte Baldo, Veneto, Italia (foto U. Sauro) Roccia cariata dagli alveoli carsici. I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

39. LE VASCHETTE CARSICHE Unakamenitza o vaschetta carsica con per emissario un solco a doccia di decantazione. Canale, Monte Baldo, Veneto, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

40. EVOLUZIONE DELLE VASCHETTE In genere il fondo delle vaschette tende ad approfondirsi sempre più e a diventare piano orizzontale. L’acqua viene persa sia per evaporazione, sia per trabocco dalla soglia della vaschetta. Sul fondo delle vaschette possono aprirsi crepacci e fori i quali permettendo all’acqua di defluire verso il basso, rendono inattiva la forma. Borgo Grotta Gigante, Carso di Trieste, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

41. I KARREN ARROTONDATI I cripto-karren o karren coperti da suolo o da altre coperture sono forme che si sviluppano all’interfaccia roccia/copertura, spesso anche per attività biologiche. Una volta che sia stata asportata la copertura rivelano forme smussate tanto che si parla di Rundkarren, cioè di karren arrotondati. Nella foto un’escursione in Slovenia guidata dal prof. I. Gams. Slovenia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

42. I KARREN COPERTI NEI GESSI I karren coperti sono comuni nei calcari e meno comuni nei gessi. Su questi ultimi, i Rundkarren sotto suolo non sono ben sviluppati, ma si possono invece evolvere karren a crepacci e tavole carsiche al di sotto di coperture ben permeabili e prive di rocce gessose, come certi depositi alluvionali grossolani. Serra Ciminna, Sicilia, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

43. I KARREN MARINI I I karren marini più tipici si trovano prevalentemente a monte di falesie calcaree che permettono agli spruzzi dei frangenti di bagnarle: vi si trovano alveoli, pinnacoli e vasche marine dove proliferano flore algali e comunità di organismi che facilitano la soluzione della roccia. Murge, Puglia, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

44. I KARREN MARINI II Karren marini su una falesia in ambiente tropicale (Somalia). Il colore scuro dei karren si spiega con i processi di decomposizione delle alghe che penetrano nella roccia facilitandone la dissoluzione. Somalia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

45. LE FORME COMPLESSE E POLIGENETICHE • Alcune delle forme descritte sono di fatto complesse o poligenetiche. • Tra le forme complesse ricordiamo: • - i campi solcati a tavole carsiche; • - le città di roccia; • - le foreste di pietra; • - i campi solcati glaciocarsici a gradinate strutturali; • - i campi solcati glaciocarsici su rocce montonate; • - i karren marini. I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

46. LE TAVOLE CARSICHE I campi solcati a tavole carsiche (karrentischen) si sono in genere sviluppati in corrispondenza di piani di stratificazione e sono caratterizzati da tavole di roccia suborizzontali o poco inclinate separate da crepacci carsici. Monti Lessini, Veneto, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

47. LE CITTÀ DI ROCCIA Le città di roccia (rock cities in inglese, ciudadasencantadas in spagnolo) sono paesaggi ruderali in cui monoliti e spuntoni di roccia separati da corridoi fanno pensare ai ruderi di antiche città. Monti Lessini, Veneto, Italia (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

48. LE FORESTE DI PIETRA Le foreste di pietra sono date da complessi di pinnacoli e torri di roccia scolpiti dai karren. Celebri sono la stoneforest di Yunnan in Cina, quella di Sarawak in Malaysia. Ma forme di questo tipo si trovano anche in Europa, come queste di Mallorca (Baleari). Mallorca, Baleari, Spagna (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

49. I CAMPI SOLCATI GLACIOCARSICI I I campi solcati glaciocarsici su gradinate strutturali (schichttreppenkarst) sono forme complesse e poligenetiche conseguenti a una fase di erosione glaciale con modellamento della gradinata e una fase di dissoluzione carsica con scultura dei karren. In qualche caso si riconoscono più fasi di modellamento glaciale alternate a fasi di carsificazione. Muotatal, Svizzera (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009

50. I CAMPI SOLCATI GLACIOCARSICI II I campi solcati glaciocarsici su rocce montonate (rundhockerkarst) sono forme complesse e poligenetiche conseguenti a una fase di erosione glaciale, con modellamento di dossoni arrotondati su calcari massicci, seguita da una fase di dissoluzione carsica, con scultura dei karren. Diablerets, Svizzera (foto U. Sauro) I karren: le forme scolpite nella roccia – Società Speleologica Italiana 2009