Applicazione degli isotopi ai muschi della Romagna

5 
Introduzione 
 
Questo lavoro di tesi, è il primo lavoro in Italia riguardante la 
determinazione della qualità dell’aria attraverso lo studio dei muschi, usando 
come traccianti geochimici lo stronzio e il neodimio. 
I’ area di studio comprende una zona abbastanza ampia che si estende 
dall’Appennino fino a Ravenna lido. La scelta di questa zona di studio è dovuta 
a numerosi fattori a cui è sottoposta l’area. Sono infatti presenti diverse 
potenziali fonti di inquinamento industriale, veicolare e agricolo. Da molto 
tempo, infatti, la comunità scientifica si è concentrata sul problema 
dell’inquinamento atmosferico, in quanto può determinare effetti negativi sulla 
salute dell’uomo.  
Nel presente lavoro verrà discusso come attraverso lo studio dei rapporti 
isotopici dello stronzio e del neodimio, si può arrivare a determinare la 
provenienza degli inquinanti atmosferici nella Romagna e determinare, quindi, 
la qualità dell’aria nella zona di studio. Verranno presentate, inoltre, le tecniche 
di biomonitoraggio.  
Essendo i muschi dei buoni bioaccumulatori e, inoltre, dei buoni 
adattatori di ambienti più remoti, e con la paculiare capacità di nutrirsi solo 
dall’atmosfera mancando di un apparato radicale, sono stati utilizzati come 
elementi di fondamentale importanza per lo studio della qualità dell’aria. 
Si può suddividere idealmente il lavoro in due parti fondamentali, nella 
prima parte si presenta in maniera  approfondita l’aspetto geologico della zona 
in esame, mentre la seconda parte riguarda lo studio sperimentale 
dell’applicazione del rapporto isotopico dello stronzio e del neodimio ai muschi 
della Romagna, arrivando, così, a determinare la qualità dell’aria. 
I rapporti isotopici sono stati misurati nei laboratori IGAG-CNR, sede di 
Roma università “La Sapienza”, con uno spettrometro di massa per solidi 
multicollettore, Finnigan Matt 262 RPQ in modo statico.
6 
I muschi sono stati trattati secondo le procedure di laboratorio per la 
pulitura e di estrazione dei vari elementi.
7 
Capitolo 1 
Area di studio 
 
1.1 inquadramento geografico dell’ area di studio 
 
 L’area di studio è geograficamente ampia, in quanto si estende da 
Ravenna lido fino all’Appennino Romagnolo. 
 Per avere un quadro di maggior dettaglio si caratterizzerà in zone: 
 
Pineta San Vitale: geograficamente si colloca al margine orientale della 
pianura padano-romagnola, a circa 9 km a nord della città di Ravenna. Si 
estende lungo la fascia costiera a partire dal settore nord della città di Ravenna 
per una lunghezza di circa 11 km e presenta una superficie di circa 1312 ettari. 
E’ da notare che un tempo la sua ampiezza era ben maggiore. Si dispone tra il 
Canale di Destra del fiume Reno a nord, lo scolo Canala ed il  Canale degli 
Staggi presso lo stabilimento Enichem a sud e la laguna della Pialassa Baiona 
ad est. Ad ovest il confine è costituito dai vari canali di bonifica afferenti, per la 
zona a sud del fiume Lamone, all’Idrovora di Via Cerba e, per la zona a nord, 
all’idrovora del II Bacino (figura 1). 
 Tutto il territorio della Pineta San Vitale è inserito all’interno del Parco 
Regionale del Delta del Po ed è classificato come zona “ Pre-Parco”.
8 
 
 
Figura 1 : Schema semplificato della Pineta di San Vitale (da: www.52domeniche.it). 
 
 
 Pineta di Classe: è un'ampia pineta che si trova a sud di Ravenna, 
vicino alla sua frazione di Classe e alle località di Fosso Ghiaia e Savio. È 
delimitata a nord dalla Via della Sacca, che conduce alla foce del Fiume 
Bevano e a sud dal Bevano stesso. È limitrofa alla Valle dell'Ortazzo, sito 
naturalistico di primaria importanza per l'avifauna e le specie protette, 
nell'ambito del Parco Regionale del Delta del Po dell'Emilia-Romagna. 
 Propaggini di questa pineta si trovano anche sul litorale, ad entrambi i lati 
della foce del Bevano, fino a Lido di Dante a nord e a Lido di Classe a sud 
(figura 2). 
 
 Passo del Muraglione: zona geograficamente posta  nell’Appennino 
Tosco-Romagnolo, ha un altitudine di 907 m s.l.m. ed è sito in provincia di 
Firenze nel comune di San Godenzo 6 km a sud dal confine amministrativo fra 
Toscana ed Emilia-Romagna (provincia di Forlì – Cesena). È attraversato dalla 
Strada statale 67 Tosco – Romagnola (figura 3).
9 
 
 
Figura 2: Schema semplificato della Pineta di Casse (da: www.googlemap.it). 
 
 
 
 
      
 
 
Figura 3: Schema semplificato del Passo del Muraglione (da: www.maps.google.it).
10 
L’area di studio è delineata, quindi, da una traversa ideale che si estende dal 
Passo del Muraglione fino a Ravenna lido (figura 4). 
 
 
 
 
Figura 4: Schema semplificato dell’area studio in cui si riporta l’ubicazione della traversa 
lungo la quale è stato effettuato il campionamento del materiale studiato (da: 
www.maps.google.it) . 
 
 
 
 
1.2 assetto geologico e geomorfologico dell’ area di studio 
 
 
1.2.1 Geologia generale della Romagna 
  
 All’interno dell’Appennino Tosco-Emiliano si distinguono diversi domini 
geologici principali, due ad affinità oceanica: 
 Dominio Ligure interno  
 Dominio Ligure esterno  
e due ad affinità continentale:
11 
 Dominio Toscano 
 Dominio Umbro-Romagnolo e Marchigiano-A  driatico.   
 La zona in esame si colloca nel Dominio Umbro-Romagnolo e 
Marchigiano-Adriatico. E’ il più esterno dell’Appennino settentrionale e inizia a 
differenziarsi dal Dominio Toscano a partire dal Giurassico. Questa fase è 
segnata dall’annegamento della piattaforma carbonatica e dalla presenza di un 
complesso sistema di faglie che ne provoca l’isolamento in diverse zone di alto 
morfostrutturale particolarmente evidenti ove le condizioni di piattaforma 
carbonatica si mantengono fino all’inizio del Cretacico. Dopo il Cretacico si ha 
una sedimentazione calcareo-argillosa pelagica l. s. (Scaglia) (società 
geologica italiana, 92). 
 Fino alla base del Miocene si ha la deposizione di un’unità a 
caratterizzazione selciosa (Bisciaro), l’evoluzione deposizionale è simile in tutto 
il dominio. 
  
 Da questo momento i due subdomini Umbro-Romagnolo (interno) e 
Marchigiano-Adriatico (esterno) si differenziano: 
 1) nel primo si ha lo sviluppo dei bacini neogenici di avanfossa riempiti 
dai grandi cunei silicoclastici; 
 2) nel secondo la migrazione della deformazione. La tettonica 
compressiva, infatti, inizia con le fasi intra-messiniane nel subdominio interno e 
con quelle del Pliocene inferiore nel subdominio esterno (società geologica 
italiana, 92). 
 
 
1.2.2 Stratigrafia generale del domino Umbro-Romagnolo e Marchigiano-
Adriatico 
 
 I due domini sono nel complesso simili dal Trias superiore (Formazione 
di Burano) al Miocene inferiore (Formazione del Bisciaro), si differenziano per il 
ritardo in cui nel Dominio marchigiano-adriatico si sviluppano sia l’avanfossa 
(Flysch della Laga del Messiniano-Pliocene inferiore, anziché Marnoso
12 
arenacea del Miocene medio-superiore) e per la deformazione compressiva 
(dal Pliocene inferiore anziché dall’intra-Messiniano) (società geologica italiana, 
92). 
Di seguito verranno descritti le principali unità stratigrafiche del dominio Umbro 
– Romagnolo con peculiare meccanismo di deposizione:  
 
 Marnoso arenacea : è un cuneo sedimentario composto in prevalenza da 
torbiditi silicoclastiche, che si assottiglia verso NE e subordinatamente 
verso SE. Essa costituisce il riempimento di un bacino di avanfossa 
appenninico (migrante verso NE) sviluppato tra il Langhiano e il 
Tortoniano, nel quale predominano apporti clastici alpini (da N – NO). 
 Formazione Gessoso – solfifera: è una formazione tipica di quasi tutti i 
domini e ambienti dell’intero Appennino, pur con una variabilità di 
caratteri interni. Rappresenta un livello stratigrafico e cronologico di 
riferimento formatosi in seguito ad un evento catastrofico noto come la 
“crisi di salinità messiniana”. Una congiuntura fisiografico-climatica 
peculiare che ha isolato dagli oceani ripetutamente, nel giro di un milione 
di anni, gran parte dei bacini del Mediterraneo, disseccandoli e 
trasformandoli in gigantesche saline. Cronologicamente la formazione 
gessoso-solfifera occupa la parte centrale del Messaniano. 
 Formazione a Colombacci: comprende anche la “Formazone di tetto”. 
Nell’insieme essa rappresenta ancora una risposta alla crisi di salinità 
che, nel Messiniano superiore, nelle regioni periadriatiche subisce un 
crescente influsso di acque dolci. La Formazione Colombacci presenta 
due facies radicalmente diverse: quella classica e potente ed un’altra 
sottile discontinua e condensata. 
 Argille Azzurre: l’intero Pliocene e almeno metà del Pleistocene sono 
costituiti da argille e argille marnose grigio-azzurre, ricchissime in 
foraminiferi con subordinati macrofossili e tracce di biourbazione. Lo 
spessore può raggiungere i 3000 m.
13 
 Nel Pliocene della Romagna orientale si ha ampio sviluppo di facies 
 torbiditiche distinte in membri. 
  Nel Forlivese sono presenti le Arenarie di Borello (Pliocene 
inferiore), sottili torbiditi alternate a peliti emipelagiche ricche in 
foraminiferi. Il loro  spessore è di circa 800 m. Tra le valli del Rabbi e del 
Bidente sono presenti le Arenarie di Lardiano (Pliocene medio), torbiditi 
più grossolane, intercanalate entro le Argille Azzurre. 
 Sabbie gialle: l’eta della base della formazione varia da Pliocene superire 
(a O) e Pleistocene inferiore medio (a E). 
 Formazione Olmatello: è la prima unità esclusivamente continentale 
sovrapposta in marcata discordanza sia sulle Argille Azzurre che sulle 
Sabbie gialle del Faentino e dell’Imolese (con ripetizioni cicliche minori) 
di ambiente fluviale seguito da un membro di peliti verdine di piana 
alluvionale e frequenti concrezioni pedogenetiche, contrassegnate da un 
orizzonte tufitico giallastro alterato (Pleistocene superiore) (società 
geologica italiana, 92).  
 
 
1.2.3 Assetto tettonico generale dell’Appennino settentrionale  
 
 L’Appennino settentrionale è una catena orogenica strutturalmente 
complessa, formatasi a partire dal Cretaceo superiore in seguito alla chiusura 
dell’oceano ligure-piemontese e alla susseguente collisione della placca 
europea (Corso-Sarda) con quella adriatica (Adria, Insubria) (società geologica 
italiana, 92). 
 In questa complessa storia tettogenica si possono distinguere una fase 
oceanica e una intracontinentale. La fase oceanica inizia al limite tra il Cretaceo 
inferiore e termina nell’Eocene medio con la completa chiusura dell’Oceano 
ligure-piemontese. Durante questa fase si forma un prisma di accrezione 
costruito dall’impilamento per sottoscorrimento verso O delle coperture 
oceaniche e di parte del loro basamento. Segue, nell’Eocene medio-superiore 
la collisione tra il margine continentale europeo (sardo-carso) e quello adriatico
14 
che dà inizio alla fase intracontinentale dell’orogenesi appenninica, sviluppatasi 
essenzialmente a spese del margine continentale adriatico occidentale. In 
questa fase si ha lo sviluppo di una tettonica a trust e falde con sottoscorimento 
verso O delle Unità Toscane, prima, e di quelle umbro-marchigiane poi, sotto le 
unità precedentemente impilate (società geologica italiana, 92). 
 Fenomeni gravitativi e di retroscorrimento, anche importanti, 
accompagnano  in superficie questa strutturazione crostale. In questa fase il 
fronte compressivo, che migra erso E, è seguito, a partire dal Miocene medio, 
da un fronte distensivo, legato alla distensione crostale che ha portato 
all’apertura del Bacino Tirrenico (società geologica italiana, 92).  
 Attualmente  i due regimi tettonici diversi coesistono in due fasce 
contigue della catena: nel versante tirrenico è attivo il regime distensivo, in 
quello adriatico quello compressivo (società geologica italiana, 92). 
In particolare, l’Appennino romagnolo è una complessa culminazione strutturale 
in cui affiora, con vari livelli di denudamento erosivo, lo stile tettonico 
compressivo della parte NO dei Domini Umbro-Romagnolo e Marchigiano-
Adriatico. L’andamento dei fronti principali permette di suddividere questi due 
domini in: Unità sepolte nella pianura padana, Unità del margine appenninico 
(individuate dalla monoclinale occidentale imolese-faentina e dalle pieghe 
orientali forlivesi-cesenati); Unità romagnole esterne e Unità romagnole interne. 
 La suddivisione strutturale fra i Domini Umbro-Romagnolo e 
Marchigiano-Adriatico deriva soprattutto dall’esistenza di un livello di 
scollamento principale pressappoco in corrispondenza della base della 
Marnoso arenacea; un altro livello di scollamento, più profondo e ancor più 
importante, si trova al di sotto della successione carbonatica meso-cenozoica.  
 In Romagna l’esistenza di questo piano di scollamento ha una limitata 
profondità (da 1,5 km a 4 km) (società geologica italiana, 92).