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Quali condizioni ambientali ci sono in grotta? L’ambiente sotterraneo è caratterizzato da condizioni estremamente varie, si passa da cavità che si percorrono tranquillamente passeggiando in abbigliamento leggero a grandi abissi alpini in cui ci si deve confrontare con temperature rigide e incredibili ostacoli. Bisogna sapersi muovere talvolta in ambienti strettissimi e fangosi, altre volte sospesi su corda a parecchie decine di metri di altezza, bisogna superare torrenti sotterranei e cascate.
Pochi temerari “speleosub” seguono il percorso della grotta anche dove l’acqua prende il posto dell’aria, e riempie tutti gli ambienti. Esistono grotte in cui il limite esplorativo si trova a diversi giorni di percorso dall’ingresso, quindi si organizzano campi interni che non hanno davvero nulla a che spartire con i ridicoli esperimenti dei cosiddetti “speleonauti”, così noti al grande pubblico a tutto beneficio degli sponsor.
Le grotte, quindi, sono in genere ambienti poco ospitali per l'uomo. La regola generale è che l'aria delle grotte è satura di umidità e con una temperatura praticamente costante.
Vediamo qualche dettaglio.
L'umidità. Acqua ed aria in un qualsiasi ambiente chiuso vanno in equilibrio fra loro quando l'aria diventa satura di vapor d'acqua.
La temperatura. Le grotte sono quasi sempre attraversate da grandi flussi d'acqua: grossomodo la loro temperatura è quella media delle acque che entrano sottoterra, e dunque, all'incirca, quella media delle precipitazioni (pioggia o neve) in quella particolare località.
Normalmente, perciò, le variazioni di temperatura tra una grotta e l'altra sono piuttosto grandi, legate al clima della regione o della quota. In genere, insomma, in grotta fà piuttosto freddo.
Questa tabella illustra bene la differenza tra mondo esterno ed interno:
Mondo ipogeo
Oscurità assoluta
Spazio più o meno ristretto
Mondo quasi solo minerale
Umidità relativa alquanto elevata (attorno al 100 %)
Escursione termica giornaliera ed annuale assai bassa ed insignificante per il fisico umano
Impossibilità di avere un orientamento spazio temporale senza uso di strumenti.Mondo di superficie
Luce o, comunque, oscurità sempre relativa
Cielo aperto ed ampi orizzonti
Manifestazioni abbondanti di vita vegetale ed animale
Aria normalmente più asciutta (attorno al 50 %)
Accentuate variazioni di temperatura di ora in ora di giorno in giorno, di stagione in stagione
Orientamento quasi sempre possibile riferendosi a punti visibili anche lontani, senso del tempo dato dal sole, dalle stagioni ecc.Ed ecco la risposta ad alcune domande ricorrenti circa le condizioni ambientali ipogee:
C'è sempre buio in grotta?
Si nelle grotte c'è sempre buio, proprio quell'oscurità che riempie qualsiasi oggetto non trasparente.
Il buio è tanto fisiologicamente completo che se vi si rimane per qualche minuto si finisce per avere difficoltà a capire se i nostri occhi sono aperti o chiusi.In grotta si riesce sempre a respirare?
Si perchè l'aria di grotta viene continuamente rinnovata con aria esterna che penetra dagli innumerevoli piccoli sbocchi verso l'esterno che ha ogni cavità.
Anche l'acqua che vi fluisce contribuisce a rinnovare l'atmosfera grazie ai gas disciolti che essa trasporta: questo spiega come mai l'aria di ambienti anche piccoli sia quasi sempre respirabile anche in diramazioni completamente isolate dall'esterno da tratti di gallerie sommerse. Due caratteristiche distinguono l'aria delle grotte da quella esterna: essa è quasi sempre satura di umidità ed estremamente pura; cosa che gli speleologi conoscono bene, poiché sperimentato direttamente: se si entra con il raffreddore durante l’escursione passa completamente, salvo ritornare all’uscita della grotta.Le grotte possono riempirsi d'acqua?
Sono pochissime le grotte che davvero si riempiono, che cioè si saturano completamente d'acqua; sono molte invece quelle che in caso di forti piogge sono soggette a piene che allagano zone di passaggio.
Certamente, ma attenzione: un ambiente sotterraneo, se fosse completamente isolato, conterebbe un ecosistema incompleto e quindi incapace di sostentarsi perchè mancante della luce che è la fonte primaria di energia dalla quale dipendono tutti gli esseri viventi. All'esterno sono le piante verdi quelle che utilizzano la luce per i processi di trasformazione delle sostanze minerali in sostanze organiche (fotosintesi), innescando tutte le catene alimentari che, partendo dalle piante, passano per i vegetariani e finiscono ai carnivori e ai detritivori.
Sottoterra la luce è assente e quindi l'ambiente deve per forza dipendere da quello esterno. Dall’esterno, infatti, mediante veicoli come certi animali esterni, le correnti d'aria, la gravità e, soprattutto, l'acqua, vengono immesse nel sottosuolo quantità spesso notevoli di materia organica. Qualche volta si tratta di esseri vivi (animali invertebrati, spore, pollini e limi ricchi di batteri e protozoi), ma in genere ciò che viene trascinato all’interno e' materia organica morta: detriti vegetali più o meno decomposti, guano, cadaveri di animali grandi e piccoli e così via.
Insomma: il mondo sotterraneo è un mondo privo di piante e di vegetali che si procura materiale energetico “filtrato” dall'esterno ed è essenzialmente popolato da animali detritivori e dai loro predatori.
Bisogna però sottolineare che le grotte, in questo discorso, costituiscono un concetto antropocentrico, in quanto sono dei vuoti a misura d'uomo, cioè percorribili ed esplorabili. Ma i confini tracciati da un rilievo topografico sono solo l'espressione dei nostri limiti esplorativi, oltre i quali un immenso mondo, di gran lunga più vasto di tutte le grotte che ci è dato conoscere, si estende a dismisura nel reticolo tridimensionale di micro-fessure, inesplorabile ma esistente in ogni massiccio montuoso. Questo è il vero ambiente sotterraneo, il più protetto, climaticamente più stabile e biologicamente più popolato. Le grotte sono soltanto delle comode (per noi) finestre aperte su questo mondo, dei vuoti percorribili che ci permettono di penetrare più o meno profondamente nel sottosuolo e nelle quali gli organismi che “escono” dalle loro più riparate fessure, capitano solo casualmente: ma è solo qui che noi, chiamandoli un po' impropriamente cavernicoli, li possiamo incontrare.Che animali ci sono nelle grotte?
Se tralasciamo quegli animali che vi arrivano per caso dall'esterno o che utilizzano le zone prossime all'ingresso come rifugio temporaneo (soprattutto vari mammiferi, compresi i nostri simpaticissimi pipistrelli, ma anche uccelli, rettili e, tempo fa, anche uomini), possiamo dire che le grotte sono abitate da organismi molto specializzati, che vivono in permanenza nel sottosuolo, stadio finale di una lunga evoluzione che li ha resi perfettamente adatti a questo tipo di ambiente.
A parte certi Anfibi, tra cui il noto Proteo, e un certo numero di Pesci ciechi che troviamo nella fascia intertropicale, in maggioranza si tratta di invertebrati. Incontriamo Planarie, Anellidi, Molluschi, ma soprattutto Artropodi, essenzialmente rappresentati da Insetti, Crostacei, Diplopodi, Aracnidi. Fra le caratteristiche più evidenti di questi abitanti di un mondo senza luce vi è la scomparsa di accessori divenuti superflui, come gli occhi e la pigmentazione (sarebbero solo un inutile dispendio energetico), così come certi organi deputati alla respirazione. Essa avviene così direttamente dai tegumenti, delicati e “porosi”, adatti ad un ambiente saturo di umidità e con temperature stabili, cioè da condizioni ambientali che evitano la disidratazione. In compenso il loro corpo è cosparso di raffinatissimi organi di relazione molto sensibili, capaci di “leggere” il mondo che li circonda. Altri caratteri, come il rallentamento delle funzioni metaboliche, l'assenza di periodicità regolare nei cicli riproduttivi, la produzione di poche ma voluminose uova, fanno parte di strategie di sopravvivenza e di risparmio energetico in un ambiente più o meno stabile e prevedibile.Da dove provengono gli animali che vivono nel sottosuolo?
Gli organismi che vivono in ambiente sotterraneo traggono le loro origini da progenitori che, in ere geologiche diverse dall'attuale, ci sono “pre-adattati” poco per volta a gradire condizioni ambientali con un grado di umidità molto elevato, come il suolo di ambienti forestali in zone ricche di precipitazioni, e con temperature relativamente basse. Le alterne vicissitudini climatiche avvenute sulla Terra (soprattutto i periodi più caldi e più aridi) hanno spinto questi animali a popolare sempre più il sottosuolo, garante di condizioni stabili e favorevoli. La variabilità del clima esterno ha anche determinato fasi di isolamento più o meno prolungato zona per zona, ad esempio su distinti massicci montuosi, alternate a fasi di migrazioni dovute alla ricerca di condizioni maggiormente favorevoli. Questa alternanza ha favorito da un lato la frammentazione in numerose specie distinte e con diffusione limitata (isolamento) e dall'altro di rimescolamento e l'occupazione di zone diverse dalle precedenti (migrazioni), quindi nuovi isolamenti e così via.
L'osservazione dell'attuale distribuzione geografica delle specie o di interi gruppi faunistici, unitamente al grado di affinità filogenetica dato dai loro caratteri, è la chiave di lettura per capire la storia della loro evoluzione e costituisce uno dei capitoli più interessanti ed appassionanti del loro studio.
La vostra curiosità sulla vita sotterranea non è appagata? Allora leggete qua sotto, oppure saltare direttamente al prossimo argomento.Cenni di Biospeleologia
Le grotte sono caratterizzate dalla riduzione o dall'assenza di luce, una umidità vicina al punto di saturazione, temperature poco elevate corrispondenti alla media annuale esterna con ristrette escursioni termiche durante il giorno e durante l'anno. L'illuminazione naturale di una grotta varia molto con la morfologia di questa e con la diminuzione della intensità luminosa si passa da piante verdi superiori, alle felci, ai muschi, alle alghe, e nella totale oscurità, ai funghi ed ai batteri.
Non esistono piante completamente adattate alle grotte come invece per gli animali, ma ci sono vegetali che si trovano in ambienti simili alle grotte. Tra i batteri che hanno trovato vie alternative alla fotosintesi ci sono i Ferrobatteri, che trasformano il ferro in idrossidi di ferro nelle terre rosse delle grotte carbonatiche, i Solfobatteri che fissano lo zolfo della decomposizione di sostanze organiche e i calciobatteri che anneriscono le concrezioni calcitiche nei tratti non lontani dall'ingresso.
Tra i funghi ce ne sono alcuni che formano cuscinetti bianchi su sostanze organiche in putrefazione (muffa bianca del pane) o altri che parassitano insetti troglofili.
Le alghe formano strati gelatinosi di colore verdazzurro sulle pareti. I muschi e le felci sono abbastanza comuni nelle zone illuminate a causa della forte umidità. Essendo la vegetazione all'interno della grotta così ridotta, la produzione primaria, cioé la base della catena alimentare, è insufficiente alla sopravvivenza di erbivori e di tutti gli altri organismi, così pochi sono gli organismi strettamente cavernicoli mentre molti animali trascorrono solo parte del loro ciclo vitale all'interno della grotta arricchendola troficamente.
La grotta quindi non è un ambiente indipendente e completamente isolato ma è strettamente legato all'apporto di sostanze nutritive dall'ambiente esterno. Molti organismi che svolgono l'intero ciclo vitale nella grotta dipendono troficamente dagli animali che si nutrono del guano dei pipistrelli.
Gli adattamenti principali degli animali cavernicoli sono la specializzazione degli organi sensoriali, per esempio l'eco-locazione, lunghe appendici tattili, chemiorecettori ecc.; l'allungamento di arti e appendici; la rudimentalizzazione degli occhi; la perdita di pigmentazione; l'aumento del volume delle uova; il rallentamento del metabolismo e la perdita della ritmicità. Quelli che genericamente chiamiamo pipistrelli fanno parte dell'ordine dei chirotteri. I chirotteri sono dei mammiferi completamente adattati al volo con delle vere e proprie ali costituite da una membrana alare, il patagio, distesa dalle dita della mano, all'avambraccio e alla zampe posteriori. Un altro adattamento particolare dei chirotteri è quello della eco-locazione che permette loro di muoversi nell'oscurità totale e di catturare in volo gli insetti di cui si nutrono. I pipistrelli emettono degli ultrasuoni, non udibili dall'orecchio umano, con la laringe o, come nei rinolofidi, tramite il naso, e quando questi incontrano un ostacolo vengono riflessi e l'animale ne capta l'eco, proprio come un sonar. Questo sistema è utile sia per orientarsi nelle grotte che per catturare gli insetti.
Il volo comporta un grande dispendio di energie e per questo i chirotteri sono voracissimi cacciatori di insetti: un pipistrello è in grado di mangiare 3000 insetti in una notte! Questo li rende estremamente utili, ma anche vulnerabili alle disinfestazioni operate dall'uomo. La credenza che i pipistrelli si attaccano ai capelli di visitatori indesiderati è falsa essendo il loro sistema di eco-locazione così efficiente e essi stessi di comportamento schivo e innocuo. I chirotteri si accoppiano dall'autunno fino alla primavera, ma le femmine sono in grado di ritardare la fecondazione anche di sette mesi in modo da partorire, dopo poche settimane di gestazione, tutte nello stesso periodo. La madre porta sempre con se il proprio piccolo allattandolo anche in volo. Alcuni insetti hanno sviluppato sistemi di difesa contro i chirotteri: alcuni sono in grado di intercettare gli ultrasuoni del pipistrello cambiando improvvisamente rotta, altri addirittura emettono loro stessi degli ultrasuoni confondendo il predatore, altri ancora sono ricoperti di una peluria che attutisce gli ultrasuoni impedendone l'eco.
Per gli animali basta così, passiamo ora a cose che v’interessano direttamente, qualora vi fosse venuta la voglia di provare:
