La prospezione dei gas del suolo nello studio del “rischio” da emanazioni di gas nocivi nel Lazio nei Comuni di Ciampino, Marino, Ardea e nella Riserva Naturale Tor Caldara

La presente tesi prevede il censimento e lo studio delle zone soggette ad elevato rischio ambientale per emanazione naturale di gas nocivi a tossicità acuta (CO2 e H2S) e cronica (222Rn) nei Comuni di Ciampino, Marino, Ardea e nella Riserva Naturale Tor Caldara.
La presenza di tali fenomeni è da ricondurre all’evoluzione geologica di questo settore dell’Italia caratterizzato da una tettonica plio-quaternaria di tipo distensivo, che ha favorito l’instaurarsi di un’intensa attività magmatica e/o di manifestazioni del vulcanismo tardivo.
La risalita di fluidi endogeni può dar luogo in superficie ad aloni di dispersione, più o meno estesi, caratterizzati da elevate concentrazioni di alcune specie gassose, quali anidride carbonica, idrogeno solforato e radon, che, in condizioni geomorfologiche (zone depresse) e meteorologiche (elevata umidità dell'aria e alta pressione), particolari possono accumularsi raggiungendo concentrazioni che possono essere nocive per gli animali e per l’uomo sia a breve sia a lungo termine.
La metodologia d’indagine si basa sullo studio della distribuzione superficiale di alcune specie gassose d’origine profonda e/o mista allo scopo di identificare le vie di risalita utilizzate da tali gas durante la loro migrazione verso la superficie.
In generale, la presenza nei pori del suolo dei carrier gas, quali anidride carbonica e metano, è d’origine biologica, tuttavia è accertato che in aree tettonicamente attive le concentrazioni di questi gas possano risultare molto più elevate. Livelli elevati di concentrazione di CO2 nel suolo, associati sia ai sistemi di faglia attivi sia ai serbatoi geotermici, sono stati misurati in diverse aree dell’Italia centro-meridionale. Talvolta l’emissione di CO2 è confrontabile (in magnitudo) con quella delle aree vulcaniche, ma il gas è spesso originato da reazioni metamorfiche che coinvolgono il substrato carbonatico laddove esiste una limitata copertura sedimentaria. Attualmente lo studio della fase gassosa presente nel suolo costituisce una componente importante nell'ambito della valutazione dei rischi geologici o naturali. Infatti, la presenza nel suolo d’elevate concentrazioni di gas nocivi (CO2 ed H2S) può generare situazioni di rischio che, se pur isolate, possono assumere localmente una valenza importante sia in fase di pianificazione urbanistica sia in aree ad elevato interesse turistico e/o naturalistico. In questi casi la presenza d’elevate concentrazioni di CO2 è spesso originata da fenomeni parossistici, frequentemente correlati ad attività sismica e/o vulcanica, che può causare la morte di animali e piante.
L’obiettivo principale della ricerca consiste in un’analisi approfondita della distribuzione spaziale delle concentrazioni di alcune specie gassose nei Comuni di Ciampino, Marino, Ardea e nella Riserva Naturale Tor Caldara, caratterizzate dalla presenza d’elevate emanazioni di gas nocivi.
Queste aree sono interessate da diverse manifestazioni naturali idrotermali ed emanazioni gassose puntuali, il cui costituente principale è l’anidride carbonica, probabilmente legata alla presenza sia di serbatoi geotermici, che di sistemi di fratture e di faglie particolarmente attive o attivate recentemente. Poiché la prospezione dei gas del suolo è in grado di fornirci informazioni sulla permeabilità delle strutture sepolte che mettono in comunicazione i serbatoi contenenti i potenziali gas nocivi con la superficie, lo studio delle distribuzioni spaziali delle concentrazioni dei gas nel suolo ci consente sia di mettere in evidenza le zone di reale pericolo, sia di identificare quelle di potenziale pericolo legate alla possibile riattivazione di faglie e/o fratture.
Questo lavoro è stato integrato dallo studio di altre specie gassose che sono fondamentali per l’individuazione delle potenziali vie di risalita dei gas nocivi (Rn, CH4, He, ecc.).
Al fine di perseguire gli obiettivi preposti la ricerca è stata articolata in uno studio teorico e una parte sperimentale.
Nella prima parte del lavoro sono stati trattati sommariamente i principi teorici della migrazione dei gas; sono stati esaminati i differenti meccanismi di migrazione, l’origine e le caratteristiche delle specie gassose oggetto della ricerca rielaborando le informazioni ottenute da una estesa ricerca bibliografica.
E’ stato, inoltre, effettuato uno studio approfondito sulle possibili applicazioni della prospezione dei gas del suolo alla geologia ambientale.
Nella fase teorica sono anche stati presentati quelli che sono i principi fondamentali delle tecniche della Statistica classica e della Geostatistica utilizzate per raggiungere gli obiettivi della ricerca.
Contemporaneamente alla fase sperimentale del lavoro, si è proceduto all’acquisizione bibliografica dei dati geologico-strutturali relativi alle aree investigate.