LIMNOLOGIA: I LAGHI - prima parte

Torniamo finalmente, dopo tanto tempo, a parlare di limnologia e di laghi in particolare.
La limnoloigia è quella disciplina che si occupa della biologia e dell'ecologia delle acque interne. Le acque interne sono rappresentate, secondo la definizione di Zerunia (2001), da tutti i corpi d'acqua superficiali compresi entro la linea di costa. Per cui le loro caratteristiche sono alquanto variabili rispetto agli ecosistemi marini. La salinità varia da zero, è il caso di alcuni torrenti e laghi di alta quota, a valori prossimi a quelli dell'acqua di mare, è il caso dei laghi costieri. Convenzionalmente, nel caso in cui la salinità è uguale o inferiore allo 0.05 % si parla di acque dolci.
Gli ambienti delle acque interne sono storicamente suddivisi in a. lotici e a. lentici. Le acque lentiche (=acque ferme) sono rappresentati da laghi e stagni; le acque lotiche (=acque correnti) da fiumi, torrenti e fossati.

Il laghi non sono altro che depressioni del territorio contenenti acque ferme. Indipendentemente dalla loro origine, che esamineremo a breve, la loro batimetria è variabile da 1 a 2.000 metri e la loro estensione varia da pochi ettari a migliaia di Km quadrati.
In Italia non abbiamo laghi molto estesi e, escludendo quelli con superficie inferiore ai 0.2 Km², sono poco più di 300 i bacini lacustri sparsi sul territorio. Di questi, 72 sono naturali, 28 naturali ampliati e quasi 200 sono bacini artificiali. La maggior parte dei laghi italiani sono ubicati nel nord Italia.
Nel mondo invece i laghi occupano oltre 125.000 Km³; oltre la metà dell'intero volume, è contenuto in una ventina di grandi laghi, e ben un quinto del totale, è presente nel lago Baikal.
Nella tabella sottostante sono riportati i 15 maggiori laghi del mondo, è riportata la superficie, la massima profondità e l'origine:

Tabella 1: i 15 maggiori laghi del mondo per estensione superficiale.

TIPI DI LAGHI

Sulla base del bacino imbrifero di raccolata, i laghi possono essere suddivisi in alcune tipologie genetiche, secondo quanto riportato da Castiglioni:

- laghi di origine tettonica: sono quei laghi che occupano il fondo di una fossa tettonica o di una sinclinale (curvature di strati infossati verso il centro), tra questi ricordiamo i grandi laghi africani, che occupano dei graben (derivanti dal fagliamento della crosta terrestre), come ad esempio il lago Tanganica, Niassa, Alberto. In Italia il lago Trasimeno è classificato come lago tettonico, poiché una parte del suo invaso occupa una conca di sinclinale. il Trasimeno è un lago polimittico, essendo poco profondo (circa 6 metri in media) poiché il vento e gli agenti atmosferici mescolano le acque abbastanza facilmente, così come è notevole la messa in circolo dei sedimenti organici depositati sul suo basso fondale. I 15 laghi più estesi al mondo sono tutti di origine tettonica (vedere Tabella 1).
Esistono diverse tipologie di laghi tettonici:

• relitti o di reliquato: si tratta di antichi bacini marini residuali, un tempo molto più vasti. Il mar Caspio, il mar Nero e il lago d'Aral sono esempi classici; testimoniano la presenza dell'antico mare Sarmatico (noto anche come Paratetide), che un tempo (Terziario) si estendeva dalla ex Jugoslavia alla ex Russia.
• di inversione della pendenza di un sistema fluviale;
• di sudsidenza;
• di sinclinale;
• di Graben (fossa tettonica).

Sopra, a sinistra l'antica Tetide e Paratetide; a destra la Paratetide e la posizione attuale del laghi relitti (mar Nero, mar Caspio e lago d'Aral).

Sopra, immagini che documentano il prosciugamento del lago di Aral. Su wikipedia è possibile leggere la storia di uno dei più grandi disastri ambientali perpetrati dall'uomo.

- laghi vulcanici: sono dei laghi che occupano crateri o caldere di antichi edifici vulcanici ormai spenti, tra di essi possiamo ricordare in Italia i numerosi laghi del Lazio e della Campania (Bolsena, Vico, Bracciano, Nemi, Albano). Anche tra i laghi di origine vulcanica possiamo trovare diverse tipologie, tra le più comuni:

• di cratere, di caldera, di conca vulcano-tettonica. Un esempio il lago laziale di Monterosi, tipicamente imbutiforme e con profondità massima nella zona subcentrale. I laghi di Albano e Nemi sono formati da due cerchie imbutiformi, mentre i laghi di Vico e di Bracciano sono policraterici. Il lago di Bolsena è invece un lago di caldera. Il Crater Lake, situato in Oregon, è forse il più famoso lago di caldera al mondo;
• di sbarramento di colata lavica, da lahar, da edificio vulcanico. Presenti nella fossa Africana e alle pendici delle Ande. L'estinto vulcano di Roccamorfina creò, presso la valle del Liri, un lago lungo 36 Km e largo quasi 9 Km;
• da collasso di superifici laviche.
• intervulcanici: più edifici vulcanici possono formare conche che successivamente si riempono di acqua. Il lago Nicaragua potrebbe essersi originato in questo modo;
• laghi di maare, tipici della regione tra il Reno e la Mosella;
• laghi termali o pseudovulcanici: sono laghi formati da raccolte di acque termali ad alta temperatura. Ricordiamo il lago di Agnano (Campi Flegrei) prosciugato nel 1870; il Bagno dell'Acqua a Pantelleria; il lago di Arqà sui Colli Euganei.

- laghi accidentali originati da movimenti franosi: sono originati per sbarramento di valli ad opera di materiale franoso e, dunque, possono essere effimeri o permanenti. In Italia ricordiamo alcuni laghi accidentali come il lago di Scanno (Abruzzo); il lago di Alleghe (Veneto), originatosi da una frana scesa dal monte Forca l'11 gennaio 1771 che bloccò il corso del fiume Cordevole; il lago di Molveno (Trentino); infine, il lago di Antrona (Val d'Ossola), tutti delimitati appunto da  detriti più o meno grossolani.
Nel 1987 è nato il lago di Val Pola, a seguito degli eventi alluvionali dell’estate dello stesso anno. Famoso anche il lago Svizzero di Poschiavo.
Per scalzamento della soglia, i laghi di frana possono collassare a valle ed essere quindi particolarmente pericolosi. Nel 1515 presso il Canton Ticino collassò un lago formatosi nel 1513 che inondò l'intera zona a valle, presso la zona di Biasca.
Nel caso in cui il materiale franoso sia poco permeabile, il lago pian piano tenderà a prosciugarsi. Il caso del lago di Scanno, alla base della diga franosa di origine postglaciale infatti, trapela continuamente acqua.

- laghi accidentali originati da terremoti: occasionalmente, un crepaccio del terreno originatosi in seguito ad un evento tellurico può raccolgiere acqua e formare un lago, anche di discrete dimensioni. Esempio classico è il lago del crepaccio Guevejar, in Andalusia.

- laghi glaciali: sono quei laghi che occupano conche scavate dall'erosione di ghiacciai, tra questi i più comuni e diffusi sono i laghi di circolo. Essi occupano il fondo di un antico circo-glaciale, cioè una vasta depressione ad anfiteatro creatasi grazie all'azione dei ghiacciai. Questi laghi possiamo trovarli anche nelle nostre Alpi. I laghi glaciali vallivi, in particolare, sono quei laghi che occupano la parte (di solito) terminale di valli glaciali; sono i grandi laghi prealpini italiani (Maggiore, Como, Garda, Orta, Lugano, Iseo ecc.), che normalmente sono chiusi da formazioni moreniche o da sistemi collinari. Tutti i laghi subalpini occupano conche molto estese e profonde, probabilmente preesistenti alle glaciazioni quaternarie e di origine fluviale (escavazione) con l’eccezione del lago di Garda, che occupa, almeno in parte, una antica fossa tettonica. Il modellamento da parte dei ghiacci è intervenuto solamente dopo una ingressione marina pliocenica, che trasformò le conche come i fiordi che oggi possiamo ammirare nel nord Europa. Questo spiega le pareti ripide dei laghi, il loro fondale piatto e la grande quantità di depositi glaciali di sbarramento nella porzione meridionale di tutti i bacini citati. I laghi subalpini italiani sono classificati tra i monomittici, poiché solo nel tardo periodo invernale si instaura una circolazione verticale che tra l’altro è solo parziale nei laghi più profondi (laghi oligomittici) come il lago di Como e il Maggiore.

Sopra, profilo dei laghi subalpini italiani. Dopo lunghi dibattiti e, grazie a indagini sismiche, si ritiene che durante il tardo Miocene dei fiumi abbiano escavato profondamente le antiche valli. Solo dopo, durante il pliocene, è intervenuto il modellamento da parte dei ghiacciai. Da Finck, Marine Geology, 1978.

Esistono poi altre diverse tipologie di laghi glaciali. Tra le più comuni:

• epiglaciali, endoglaciali, subglaciali, marginali ad un ghiacciaio;
• di sbarramento glaciale;
• di sbarramento morenico o "marocche" (lago di Ivrea e laghi della Brianza);
• di riempimento di conche prodotte per fusione di ghiaccio morto (kettle-holes);
• intermorenici;
• di circo (sono laghi riuniti in gruppi e, spesso, in sequenza altimetrica, tipici delle quote più alte e alle testate delle valli. Si originano grazie alla presenza dei solchi scavati dall’azione del ghiaccio);
• vallivi, vallivi terminali, di conche tra rocce montonate;
• di erosione in aree inlandsis;
• di doccia subglaciale.

Per la trattazione dei laghi glaciali occorrerebbero decine di pagine come questa, ma il tutto esula dai nostri obiettivi.

- laghi carsici: di solito sono di piccola dimensione e sono spesso effimeri e temporanei, si formano di solito in una dolina (depressione che si forma in zone altamente carsiche), in una uvale o in valli chiuse. A causa dell'opera di dissoluzione dell'acqua piovana, che percola su rocce calcaree, il cui fondo si impermeabilizza per l'accumulo di depositi di tipo argilloso. In Italia non abbiamo molti laghi di questa tipologia. Tra questi il lago di Doberdò e quello di Piediluco. Se tali formazioni non hanno immissari possono prosciugarsi completamente. A volte scompaiono a causa del crollo delle strutture carsiche sottostanti. Tra le varie tipologie ricordiamo i laghi carsi di:

• dolina: cavita formate dall'azione solvente dell'acqua lungo pendii a maggior solubilità; quando più solchi si incrociano (campi carreggiati) formano appunto pozzi e depressioni che origineranno una dolina. Possono essere molto profonde;
• uvala: quando più doline adiacenti, allargandosi per effetto dell'acqua, confluiscono, formano complesse strutture allagate dette uvala;
• polje: sono zone depresse preesistenti al carsismo, in genere con fondo pianeggiante e impermeabile sotterranei. Tonolli definisce le polje forme antiche di luoghi normali ove successivamente si è insediata l'attività carsica;
• sotteranei. Ricordiamo il lago di Popovo, Circonio presso Postumia e infine il lago di Scutari;
• di sbarramento ad opera di concrezioni travertinose;
• di riempimento di conche originatesi per dissoluzione di rocce solubili.

- laghi di origine fluviale: rientrano in questa categoria i laghi di lanca, derivanti dall'abbandono di un meandro (lago circunfluviale) e quelli derivanti dalla divagazione dei fiumi stessi (lago di Mantova) o dall'esondazione. A volte grazie a fenomeni erosivi l'alveo del fiume si allarga sino a trasformarsi in un lago. Alcune comuni tipologie di laghi fluviali:

• di alveo abbandonato, circunfluviale;
• di esondazione;
• di sbarramento alluvionale;
• di sorgente;
• di subsidenza in depositi alluvionali.

Sopra, l'ansa di un ipotetico fiume tende a chiudersi e a formare un lago circumfluviale.

- laghi eolici: si trovano in aree desertiche e steppiche. L'azione del vento può originare delle depressioni, poco profonde, all'interno delle quali possono raccogliersi masse d'acqua; oppure i depositi eolici possono sbarrare un corso d'acqua e originare un piccolo bacino. L'esistenza di questi laghi può essere effimera, infatti l'evaporazione può superare la quantità di acqua che la conca riceve. Esempi tipici: il lago Ciad, esteso per oltre 20.000 Km² e profondo mediamente appena 1.5 metri; il lago Kalahari; i laghi Amari del Sinai; il mar Morto e il lago Tiberiade sono residui di antichi bacini ben più estesi, in riduzione, a causa di cambiamenti climatici locali.

- laghi litoranei o costieri: sono laghi che si originano grazie al moto ondoso, che deposita cordoni sedimentari e lidi che possono con il tempo isolare masse di acqua più o meno estese. Sono, o possono essere, delimitati da cordoni sabbiosi e/o ghiaosi. Si tratta  di solito di laghi dalle acque salmastre. Alcuni autori classificano tali laghi come l. di sbarramento.
Ricordiamo i laghi costieri della Sardegna, nonché i laghi di Sabaudia, Lesina e Varano.

- laghi associati a fenomeni periglaciali: sono i laghi termocarsici, di pingo e di palsa, oppure di sbarramento per colate di geliflusso o rock glaciers.

- laghi originati dall'attività di organismi: tra questi, i laghi di sbarramento fitogenico creati dall'attività dei castori, i laghi coralligeni di antichi atolli chiusi e isolati dal mare per fenomeni di sollevamento.

- laghi intravallivi: si tratta di bacini che si originano lungo le valli in zone di contropendenza, che funge da sbarramento al normale deflusso delle acque. Un esempio è il lago di Endine.

- laghi artificiali: trattasi di bacini creati dall'uomo, sbarrati da una diga artificiale, costruita di solito per la produzione di energia idroelettrica, oppure per usi agricoli e civili, (depositi di acqua). Sono per lo più ubicati intorno alle regioni alpine. A tale categoria appartengono i laghi di cava.

- laghi di falda: sono quei laghi che si originano entro conche che tagliano una falda sotterranea. Molte oasi sahariane rientrano in questa tipologia di laghi.

CARATTERISTICHE MORFOMETRICHE DEI LAGHI

Come detto i laghi sono depressioni (conche) piene di acqua. Il loro profilo può essere accuratamente sondato attraverso dei sondaggi ecometrici, allo scopo di rilevarne la topografia del fondale e misurarne lunghezza e larghezza massima, volume e profondità massima. La lunghezza massima l si ottiene misurando la linea di fondo del solco vallivo; la larghezza massima b è misurata in direzione noirmale alla lunghezza; il volume V si ottiene calcolando l'integrale delle aree di ogni superficie d'acqua alle successive profondità, da zero alla profondità massima z_m. La profondità media z si ottiene dal rapporto tra volume V ed area A.

Altri parametri morfometrici meno noti sono la profondità di criptodepressione z_c intesa come la profondità del punto più depresso al di sotto del livello del mare; la curva ipsografica delle aree che rappresenta graficamente la relazione che intercorre tra le aree del lago racchiuse tra livelli batimetrici successivi e la loro profondità.

IDROLOGIA DEI LAGHI

Ogni lago, indipendentemente dalla sua origine, non è un oggetto idrografico statico e isolato, ma si inserisce all'interno del complesso del reticolo fluvio-lacustre della zona ove esso è inserito. Quindi esattamente come per i fiumi, anche un lago ha il suo bilancio idrologico, inteso come la quantizzazione degli apporti e delle perdite idriche.

Gli apporti sono costituiti da:

• afflusso attraverso tributari A;
• afflusso da ruscellamento superficiale e dilavamenti non incanalati R;
• piogge dirette sulla superficie del lago P;
• afflussi al lago per vie sotterranee As

Le perdite invece sono imputabili a:

• evaporazione E;
• deflusso per via sotterranea Ds;
• deflusso attraverso emissari D

L'equazione del bilancio idrologico diventa quindi:

A + R + P + As - D - E - Ds + Δh = 0

dove Δh indica le variazioni della quantità d'acqua entro la conca lacustre.

Un altro parametro fondamentale è il tempo medio di residenza. Ci permette di stabilire, con una certa approsimazione, il tempo medio necessario per il ricambio dell'intero volume d'acqua all'interno della conca. Viene calcolato attraverso il rapporto tra il volume del lago e la portata media del suo emissario. Ovviamente questa metodica, come detto, è solo approsimativa, occorre infatti tener conto di numerosi altri fattori non sempre, purtroppo, immediatamente determinabili.

IL RETICOLO FLUVIO-LACUSTRE

Come è noto, le precipitazioni non sono uniformi in tutte le regioni del globo; nelle regioni esoreiche le acque meteoritiche si raccolgono all'interno di un bacino idrografico, formando fiumi e corsi d'acqua che raggiungono il mare. Nelle regioni endoreiche, localizzate tra i deserti subtropicali e le regioni tropicali, i corsi d'acqua non raggiungono il mare. Infine, le regioni areiche sono totalmente prive di fiumi e corsi d'acqua. Sono approsimativamente localizzate lungo le cinture delle regioni subtropicali.
Ebbene, fiumi e laghi sono intimamente interconessi ed entrambi appartengono al reticolo (o rete) fluvio-lacustre, che si presenta ininterrotta e spesso altamente complessa. Altrettanto spesso, dunque, i laghi risultano essere dislocati lungo i corsi di fiumi e paleofiumi.
La rete fluvio-lacustre risulta dinamica e modifica la morfologia del territorio. Per cui, essendo i laghi dipendenti dai fiumi e dal ruscellamento per essere alimentati, e poiché i fiumi cambiano spesso il loro corso, entrambi sono dunque soggetti al fenomeno della divagazione. Se il letto di un corso d'acqua si sposta, spesso anche il lago che lo riceve lo segue, oppure si colma e si estingue.

FINE 1° parte

ARTICOLI CORRELATI

• I LAGHI: seconda parte

BIBLIOGRAFIA

• Vittorio Tonolli - Introduzione allo studio della Limnologia: Ecologia e biologia delle acque dolci. Edizioni dell'Istituto Italiano di idrobiologia. Verbania-Pallanza, 1964.
• Finck - Marine Geology, 1978
• Casati P. L., Pace F. - Le Scienze della Terra, Vol.2. Città Studi Edizioni, 1997.

SITOGRAFIA

• Indice dei laghi del mondo