An eighteenth century tunnel as possible archive for palaeoclimate studies

Pascucci V. et. al., Una galleria artificiale del XVIII secolo come possibile archivio per studi paleoclimatici. (IT ISSN 0394- 3356, 2010) L'attuale Pian del Lago, ubicato circa 5 km a nord di Siena, si è sviluppato durante il Quaternario nei calcari triassici della Serie Toscana non metamorfica (noti anche come Calcare Cavernoso), come un lago di natura carsica (polje). Il lago (Lacus Silva), oggi completamente prosciugato, orientato N-S, largo 4.5 km a lungo 12 aveva una profondità massima di circa 6m ed era utilizzato dalla vicina città di Siena come riserva di pesca/caccia e di legno. La modesta profondità del lago faceva sì che nella stagione secca questo si prosciugasse quasi completamente diventando un acquitrino maleodorante infestato dalla malaria. Le cronache senesi del XVIII secolo parlano dei miasmi che raggiungevano la città, soprattutto durante l'estate. Nel 1776 un nobil uomo Senese, Francesco Bindi Sergardi, pressato dai continui appelli dei cittadini, decise di prosciugare il Lago Silva, bonificandone così l'area circostante. Il progetto prevedeva la costruzione di una galleria lunga 2124 m da scavare nei calcari triassici, che collegasse il lago con il Torrente Rigo. Il progetto funzionò solo parzialmente: il canale spesso si riempiva di detriti e il lago si impaludava di nuovo. Solo con l'intervento del Gran Duca Pietro Leopoldo di Toscana, nel 1780, che pavimentò e allungò il canale, il Lago Silva fu definitivamente prosciugato. Da allora il canale viene chiaato Canale del Gran Duca. Il canale parte da una quota di 252 m slm e la sua uscita si trova a 247 m. La differenza di altitudine è di 5 m con una pendenza dello 0.2%. Il canale è per la maggior parte rivestito di mattoni; solo in alcuni tratti è visibile il calcare. Molto diffusi sono i fenomeni carsici in formazione sia sulla volta (stalattiti di lunghezza compresa tra i 5 ed i 10 cm, vele), sia sulle pareti (depositi di scorrimento di acqua - flowstones) che sul fondo (piccole vasche). La presenza di queste concrezioni (speleotemi) ha permesso di condurre alcune analisi geochimiche sugli isotopi del C e dell'O e di capire se le concrezioni presenti nel canale potessero essere usate come sistema di riferimento per lo studio delle variazioni climatiche degli ultimi due secoli. Il Canale del Gran Duca fu pulito e ben mantenuto negli anni successivi alla sua costruzione. Pertanto, tutte le concrezioni presenti nel suo interno non sono più vecchie di circa 200 anni. Il tasso di crescita massimo stimato è di 0.5/0.6 mm per anno. È stata condotta un'analisi di dettaglio su di un singola concrezione di flusso con associata una stalagmite parassita. L'analisi petrografica ha mostrato che la crescita della concrezione è stata costante nel tempo e che quindi avrebbe potuto registrare tutte le variazioni climatiche succedutesi negli ultimi due secoli. Le lamine dello speleotema sono state campionate ogni mm e la polvere di calcite raccolta analizzata con uno spettrometro di massa per ricavare i valori di delta18O and delta13C. Le analisi preliminari condotte hanno indicato sia una buona corrispondenza tra i valori dei due isotopi che una buona correlazione tra questi e i valori di piovosità registrati nell'area senese dal 1836. Questi dati dimostrano che le concrezioni presenti nel Canale del Gran Duca hanno registrato le variazioni ambientali e climatiche succedutesi negli ultimi 200 anni e che quindi possano essere utilizzate come sistema di riferimento.