C he fine ha fatto l’esplorazione? I satelliti hanno fotografato l’intera superficie terrestre e Google Earth la rende consultabile – letteralmente – nel palmo di una mano. Ha ancora senso partire con bussola e taccuino per scoprire luoghi nuovi? La risposta è sì: i posti inesplorati del pianeta sono tutt’altro che finiti. Non si tratta di mete note e tuttavia mai calpestate. Sono territori ignoti, assenti dalle carte geografiche, spazi nuovi che rimangono sconosciuti fino al momento in cui uno speleologo ci mette piede per la prima volta: le grotte.
Fino a qualche decennio fa del mondo sotterraneo si parlava solo in occasione di incidenti, e gli speleologi venivano definiti alpinisti all’ingiù. In anni recenti l’evoluzione delle tecniche e dell’approccio esplorativo ha permesso non soltanto di espandere enormemente le conoscenze, ma anche di mutare la percezione che gli stessi speleologi hanno delle grotte: non più solo abissi da discendere, ma cavità complesse da esplorare nelle tre dimensioni. Oggi sappiamo che le montagne contengono al loro interno enormi vuoti: il totale delle grotte esplorate in tutto il mondo si aggira intorno ai 30.000 chilometri. Il fisico e speleologo italiano Giovanni Badino, recentemente scomparso, ha stimato che dentro le montagne della Terra esistano tra i 20 e i 50 milioni di chilometri di gallerie, cioè migliaia di volte più di quanto sia stato svelato finora. L’esplorazione non è finita, quindi, anzi è appena cominciata. E la speleologia ha acquisito un ruolo importante non solo per la ricerca scientifica ma anche per l’approccio filosofico al concetto di esplorazione.
Mundus subterraneus
L’uomo ha sempre avuto un rapporto stretto col mondo sotterraneo. Ritenuto dimora di demoni e divinità, il sottosuolo è stato percepito a lungo come una zona di mistero e di morte, sebbene le parti più vicine agli ingressi siano state spesso utilizzate come rifugi o venerate come luoghi sacri. Frequentazioni antichissime quindi, ma ben lontane dall’esplorazione come la si intende oggi.
La speleologia, dal greco spélaion (caverna) e lògos (discorso), studia le grotte, la loro formazione ed evoluzione, e si occupa di cercarle, esplorarle e cartografarle. Questa disciplina muove i primi passi nel Settecento nell’area del Carso, tra Italia e Slovenia, dove alcuni studiosi cominciano ad approfondire la conoscenza delle grotte e a disegnarne mappe accurate. È proprio questa regione a dare il nome al carsismo, l’insieme dei processi che portano alla formazione delle grotte. Il fenomeno più eclatante del Carso è quello del Timavo (Reka in sloveno), un grande fiume che si inabissa nei pressi di Divača in Slovenia, segue un percorso sotterraneo di circa quaranta chilometri e riaffiora nei pressi di Trieste, poco prima di sfociare nell’Adriatico. Il punto in cui il fiume sgorga dalla terra è un luogo sacro fin dall’antichità.
La speleologia moderna è però opera del francese Édouard-Alfred Martel, che nella seconda metà dell’Ottocento si occupò di darle la sistematicità e l’organizzazione necessarie a condurre esplorazioni complesse in tutta Europa.
Ma facciamo un passo indietro. Il primo documento ad attestare la visita a una grotta risale all’anno 853 a.C.: è un bassorilievo assiro in bronzo conservato al British Museum, raffigura il re Salmanassar III nelle sorgenti sotterranee del fiume Tigri. Altre testimonianze dell’antichità descrivono brevi escursioni poco oltre l’ingresso di qualche grotta o sondaggi finalizzati alla ricerca d’acqua. È stata proprio questa necessità a muovere molti studiosi nel corso dei secoli. Nel 1665 il gesuita tedesco Athanasius Kircher pubblicò un volume poi divenuto celebre: Mundus subterraneus, un trattato sulla consistenza del sottosuolo e sulle cose che in esso transitano o si formano. Il fuoco e l’acqua, soprattutto, ma anche l’aria. Il volume è corredato da preziose illustrazioni, alcune delle quali mostrano le ipotesi sul percorso delle acque sotterranee.
Con l’approccio qualitativo tipico della cultura enciclopedica del suo tempo, Kircher avanzava ipotesi basandosi su intuizioni suffragate da raccolte di reperti geologici, paleontologici, botanici e archeologici. Sebbene siano stati ampiamente superati e abbiano oggi un valore quasi esclusivamente estetico, quegli studi affascinano chiunque si occupi di ricerca scientifica e di esplorazione.
Il pianeta rimpicciolito
È coi viaggi dei grandi navigatori, grossomodo dal XIV secolo in poi, che la Terra comincia a diventare progressivamente meno sconosciuta. Queste esplorazioni erano mosse soprattutto da necessità politiche, commerciali e coloniali. Tuttavia i diari di viaggio sono pieni di descrizioni delle svariate curiosità incontrate sul percorso: la forma delle coste, i profili delle montagne, animali e piante esotici, la fisionomia e le abitudini degli abitanti di ogni “nuova” terra toccata.
Questi viaggi consentirono di produrre mappe sempre più dettagliate e affidabili, che si riempirono di isole e altri luoghi remoti. Alla fine del XIX secolo, terminate ormai le isole sconosciute, cominciò l’esplorazione dell’ultimo continente: l’Antartide. Erano lontani i tempi in cui sulle mappe c’erano aree vuote chiamate semplicemente terrae incognitae. Nel 1959 il primo volo Londra-New York inaugurò l’era dei voli civili intercontinentali, avviando un processo che in pochi decenni trasformò la visione del pianeta da parte dell’uomo. Cominciò a diffondersi l’idea che ogni angolo del pianeta fosse più o meno facilmente raggiungibile: bastava saltare su un aereo.
Il 7 agosto 1959 il satellite Explorer della NASA scattò la prima fotografia della Terra dallo spazio: era finalmente possibile inquadrare l’immensità, che così divenne improvvisamente più piccola. E piccola dovette sembrare agli occhi del russo Jurij Gagarin, che nell’aprile del 1961 fu il primo essere umano ad andare nello spazio. Era il primo passo di un’avventura esplorativa che continua tuttora e che rappresenta la frontiera del futuro. Come vedremo, spazio e mondo sotterraneo hanno in comune più di quanto si pensi, e oggi le grotte vengono utilizzate anche per addestrare gli astronauti.
L’evoluzione dei satelliti ha permesso di ottenere immagini a risoluzioni via via maggiori, fino ad arrivare alla scala dei centimetri. Google Earth ha portato su computer e smartphone la possibilità di osservare tutto il mondo, spesso con risoluzioni superiori al metro quadrato. Oggi non c’è niente di più facile che osservare dall’alto, con un dettaglio impressionante, la propria abitazione o le persone in strada in qualsiasi città del mondo, oppure la cima di una montagna o un punto a caso in mezzo a una foresta o a un deserto. La rete e la potenza di calcolo dei computer consentono di seguire l’evoluzione nel tempo di topografia, copertura boschiva, linee di costa, strade, città e così via. Ciò permette un livello di conoscenza dettagliatissimo e ben strutturato che non lascia ulteriori vuoti sulla superficie terrestre.
Le grotte
Il sottosuolo non può essere osservato dai satelliti, almeno non con metodi diretti: appartiene a quella porzione di pianeta che può essere indagata solo con sistemi di indagine indiretti. È possibile studiare la costituzione, la distribuzione e la deformazione delle masse rocciose, e così ipotizzare le strutture che esse formano in profondità o rilevare la presenza di giacimenti sotterranei. La mappatura dei movimenti della crosta terrestre permette di comprendere i meccanismi responsabili dei terremoti, ma allo stato attuale non è possibile ottenere una rappresentazione cartografica delle grotte non ancora esplorate. Nelle grotte non si possono neanche inviare sonde. La loro unica esplorazione possibile è quella diretta. Oggi ne sappiamo molto di più rispetto alle ipotesi del Kircher, ma quella sotterranea resta una dimensione perlopiù sconosciuta.
Ma cosa sono le grotte? Le più diffuse – e studiate – sono quelle carsiche, prodotte dalla dissoluzione chimica della roccia calcarea per azione dell’acqua, sia in forma liquida sia come vapore. Il calcare è composto in buona parte da carbonato di calcio, di per sé insolubile in acqua pura. Tuttavia l’acqua piovana (ma anche quella di fusione glaciale, oppure la condensa) contiene naturalmente una porzione di anidride carbonica, che aggredisce il carbonato trasformandolo in bicarbonato di calcio; questo lentamente può passare in soluzione e quindi asportato dall’acqua. Basta osservare i depositi di calcare sui rubinetti di casa o intorno alle resistenze di scaldini elettrici e lavatrici: tutto quel calcare viene dalle montagne che, attraversate dall’acqua, si stanno letteralmente sciogliendo.
In questo modo, piccoli vuoti possono evolvere in condotti, gallerie e pozzi in cui scorrono rigagnoli e torrenti, talvolta veri e propri fiumi. Gli affluenti che ingrossano questi corsi d’acqua sotterranei non giungono solo da destra o da sinistra, ma anche dall’alto. Ne consegue che i reticoli fluviali sotterranei sono tridimensionali, organizzati all’interno di volumi piuttosto che su superfici. In questi enormi spazi bui esistono rapide impetuose e fragorose cascate, ma anche laghi silenziosi e fiumi che scivolano placidi tra anse di sabbia.
Immensi vuoti
Le rocce carbonatiche si estendono su vaste porzioni della superficie terrestre, perciò grotte carsiche sono state esplorate un po’ ovunque, in tutti i continenti. Oggi tecniche e materiali sofisticati permettono spedizioni leggere e relativamente veloci là dove fino a una ventina di anni fa erano necessarie lunghe e affollate campagne di ricerca. Sono state esplorate grotte molto profonde e talvolta lunghissime.
Le grotte più lunghe attualmente conosciute si trovano nel Kentucky (Stati Uniti) e nel Quintana Roo (Messico). La prima è la Mammoth Cave (650 chilometri), la seconda si chiama Sac Actun-Dos Ojos (350 chilometri in gran parte inondati). Il sistema sotterraneo più lungo d’Italia è quello che unisce le grotte di Su Palu, Monte Longos, Su Molente e Bue Marino, per oltre 70 chilometri complessivi. Il sistema carsico Piano del Tivano-Valle del Nosé, in Lombardia, ha dimensioni simili. L’esplorazione di queste enormi grotte ha permesso di superare il limite italiano di 60 chilometri, che per alcuni anni è appartenuto al complesso del Corchia nella Alpi Apuane, in Toscana.
Sulle Apuane si trova però ancora la più profonda grotta italiana. È l’abisso Paolo Roversi, conosciuto fino a -1260 metri dall’ingresso. Ulteriori 100 metri di dislivello sono stati esplorati in salita, per cui il dislivello tra il punto più alto e il più basso di questa grotta è di 1360 metri. La soglia dei meno mille, rimasta a lungo una frontiera mitica, in realtà oggi è stata superata in molte grotte del mondo. Una serie di spedizioni coordinate da speleologi ucraini ha permesso nel 2004 di superare i duemila metri di profondità nella grotta Krubera-Voronja (-2197 metri), nei monti del Caucaso in Georgia. Nella stessa zona si apre la grotta Verevkina, attualmente la più profonda al mondo: -2212 metri.
Ma esistono grotte anche in rocce non calcaree. Con processi differenti, l’acqua ha scavato vuoti nelle formazioni gessose, che in alcune aree del pianeta sono molto estese. Un esempio sono i gessi dell’Ucraina, dove la grotta Optimisticeskaja è stata esplorata per 255 chilometri. Anche nelle durissime rocce quarzitiche, in apparenza resistenti alla dissoluzione, sono conosciute grotte. La quarzite dei tepui amazzonici risale a quasi due miliardi di anni fa, un tempo sufficiente a far sì che l’acqua al loro interno scavasse grandi vuoti. Nel tepui Auyan in Venezuela sono stati esplorati 23 chilometri di gallerie nella grotta Imawarí Yeuta.
Sui fianchi dei vulcani che emettono lava molto fluida, il raffreddamento superficiale porta alla formazione di cavità tubolari. Grotte di questo tipo sono conosciute alle isole Hawaii, alle Galápagos, alle Canarie e alle Azzorre. In Italia sono state esplorate sui fianchi dell’Etna. Persino sulla Luna e su Marte sono state individuate grandi cavità da collasso: con buona probabilità sono vie d’accesso a giganteschi tubi lavici formatisi miliardi di anni fa. Infine ci sono le grotte glaciali, scavate dall’acqua di fusione che si infiltra nei crepacci formando i cosiddetti mulini glaciali, il cui studio è ancora all’inizio.
Laboratori sotterranei
La ricerca speleologica non si limita all’esplorazione puramente geografica. Le grotte, isolate dall’esterno per decine o centinaia di migliaia di anni, sono archivi preziosissimi. Nei sedimenti accumulati al loro interno possono conservarsi resti di animali o di piante ormai estinte, scheletri o pollini che aiutano a ricostruire le variazioni climatiche nei millenni passati. La datazione di stalattiti spezzate o fratturate può restituire informazioni su antichi terremoti. Inoltre dentro le grotte possono essere trovati minerali nuovi per la scienza.
L’isolamento sotterraneo favorisce anche la speciazione allopatrica, quella cioè indotta dall’isolamento geografico e osservata da Darwin alle isole Galápagos: l’assenza di contatti con altri territori causa un isolamento genetico che favorisce la nascita di nuove specie. Dentro le grotte è piuttosto frequente rinvenire animali adattati all’assenza di luce e alla scarsità di nutrienti. In molti casi si tratta di specie endemiche di singole grotte o di aree carsiche molto ristrette. Le grotte sono quindi eccezionali laboratori di biologia, geologia, mineralogia e altre discipline scientifiche.
E non solo. Oltre all’aspetto puramente tecnico dell’esplorazione, la permanenza degli speleologi in ambienti totalmente isolati dall’esterno richiede soluzioni logistiche sofisticate e soprattutto un approccio psicologico specifico. Per tutte queste caratteristiche, le grotte e la speleologia hanno destato l’interesse dall’ESA, l’Agenzia Spaziale Europea, che ha avviato il programma Caves: Cooperative Adventure for Valuing and Exercising human behaviour and performance Skills. Le tecniche e i metodi dell’esplorazione speleologica vengono utilizzati per addestrare gli astronauti alle missioni sulla stazione spaziale, ma anche in vista dei futuri viaggi sulla Luna e su Marte, dove i tunnel lavici potrebbero offrire riparo da raggi cosmici e meteoriti, e potrebbero essere quindi luoghi ideali per le basi spaziali.
L’ultima frontiera
Le grotte sono la complessità tridimensionale che si nasconde oltre la relativa semplicità della superficie. Gli speleologi vanno dentro le montagne, quindi, non sotto. Entrare in grotta è sovente associato con l’idea della discesa; tuttavia gli speleologi esplorano non soltanto in verticale ma nelle tre dimensioni dello spazio. A differenza degli alpinisti, che puntano a raggiungere una cima già nota sulle carte, gli speleologi tentano di raggiungere e superare un fondo. Non si tratta di un punto geografico immutabile, ma di un limite esplorativo, variabile nel tempo. Il fondo di una grotta è il luogo in cui l’esplorazione precedente si è fermata. Man mano che esplorano, gli speleologi spostano il fondo sempre più avanti ed estendono lo sviluppo della grotta. E con esso la dimensione del mondo conosciuto. Gli esploratori sotterranei aggiungono letteralmente nuovi pezzi alla geografia di ciò che è noto.
Gli speleologi procedono come si faceva in passato ogni qualvolta si scopriva una nuova isola o una vallata sconosciuta: la documentano, la studiano, le danno un nome. La consegnano cioè allo spazio delle cose conosciute, estraendola per sempre dalla dimensione dell’ignoto. Giovanni Badino ha descritto l’atto di esplorare ribaltando la metafora dantesca del foglio di carta che brucia: “…come procede innanzi da l’ardore, per lo papiro suso, un color bruno che non è nero ancora e ’l bianco more”. (Divina Commedia, Inferno, XXV, 64:66). Nel punto in cui brucia, il foglio non è più bianco e neppure già nero, ma ha quel color bruno che dura solo un istante.
Questo è forse l’aspetto più affascinante della speleologia. Chi esplora una nuova regione sotterranea è il primo a illuminare un luogo che si è formato al buio, e al buio è rimasto per migliaia di anni. Gli speleologi sono davvero gli ultimi esploratori sulla Terra.
Immagine 1: Esplorando nuovi ingressi in parete, monti del Matese. Campania, Italia. Credit: Natalino Russo.
Immagine 2: Grotta Imawarí Yeuta: il torrente sotterraneo carico di pigmenti vegetali. Auyan tepui, Venezuela. Credit: Natalino Russo/La Venta.
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