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ANNO XV


31.05.2018
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LA GROTTA DEI CRISTALLI

Carlo T. da Foligno
Fonte: www.laventa.it

La Grotta dei Cristalli nella miniera di Naica(del gruppo Peñoles), insieme alla sua gemella Grotta delle Spade, è oggi famosa nel mondo per la presenza di grandi cristalli di gesso (cristalli giganti di selenite) di dimensioni mai viste, sino a 10 m di lunghezza e 2 m di diametro, purissimi.

Una foresta di cristalli, i più grandi del Pianeta.

Un mondo irreale oltre la fantasia, oltre il sogno.

Una grotta a 50° di temperatura e 100% di umidità, infernale, dove l'uomo può sopravvivere pochi minuti. Ancora inesplorata.

Una meraviglia della Natura scoperta per caso, fragilissima e misteriosa, che potremmo perdere da un momento all'altro.

E che presto tornerà inaccessibile, nascosta nel cuore della Terra.

La Grotta dei Cristalli è una piccola finestra nell'immensità del tempo geologico, che l'uomo ha oggi la fortuna di poter aprire grazie a una tecnologia innovativa ed esclusiva.

Un'esplorazione «astronautica» ad alto rischio, oltre i limiti umani, per capire, studiare, documentare e salvare. Prima che sia troppo tardi.

La Grotta dei Cristalli, probabilmente la più grande meraviglia sotterranea della Terra, è stata incontrata per caso nelle profondità della Miniera di Naica, stato di Chihuahua, Messico.

Si tratta di un vero e proprio geode: una caverna completamente ricoperta di trasparenti cristalli di selenite, cioè gesso purissimo, alcuni dei quali superano i 12 metri di lunghezza. Di gran lunga i cristalli più grandi del mondo.

Sono strutture stupefacenti, che sembrano contraddire l'incessante tendenza dell'Universo all'aumento del disordine, allo sgretolamento, al caos. I macrocristalli di Naica mostrano invece che anche nelle profondità della Terra avvengono processi che tendono a creare strutture ordinate, così come in superficie avviene con la vita. Si tratta di capire come questo sia stato possibile. Ma per farlo è necessario entrare, e questo non è facile: con una temperatura di circa 48° C e l'aria satura di umidità ci si trova in una situazione di «cottura al vapore»; il tempo di sopravvivenza dell'uomo è di pochi minuti.



Il Progetto «Grotta dei Cristalli»

Nel gennaio 2006 l'Associazione Geografica La Venta, un team internazionale di speleologi e ricercatori che ha raccolto successi in molte zone del pianeta, dall'Antartide all'Asia Centrale, ha ottenuto dalla Compagnia Peñoles, concessionaria della miniera, l'incarico di effettuarvi ricerche per i prossimi tre anni.E non solo di questa: nella miniera è stata segnalata la presenza di altre cavità dello stesso tipo, ancora totalmente inesplorate. La campagna di ricerca avrà una durata di 3 anni e si svilupperà in fasi successive, in collaborazione con enti di ricerca italiani, messicani, spagnoli, statunitensi, e con il supporto di numerosi patrocinatori. La chiave tecnologica del Progetto 'Grotta dei Cristalli' è la possibilità di permanere a lungo e in sicurezza all'interno di questi ambienti alieni. Per questo sono state progettate e realizzate particolari tute condizionate, brevettate dal gruppo La Venta, che permettono di resistere sino a due ore e quindi svolgere attività esplorative, di ricerca e di conservazione. Una vera e propria spedizione astronautica, ma sul nostro vecchio pianeta Terra.

L'obiettivo del progetto triennale è la realizzazione di un complesso di ricerche multidisciplinari che copra i vari campi di interesse della grotta e ne permetta la conservazione. L'ambiente infernale e la presenza dei cristalli hanno richiesto lo sviluppo di materiali e tecnologie specifiche, dalle tute refrigerate alle calzature 'da cristallo' per consentire un accesso sicuro e prolungato a ricercatori di diverse discipline: geologia, mineralogia, biologia, exobiologia, fisica, speleologia, medicina.

Le domande a cui si tenterà di rispondere sono molte.

Come e perché si sono formati questi cristalli giganti? Quanto tempo fa? C'è vita in questo ambiente limite, che sembra extraterrestre? Se sono presenti forme di vita, hanno avuto un ruolo nella formazione dei cristalli e delle mineralizzazioni circostanti? L'uomo senza volerlo ha interrotto l'equilibrio millenario fra acque e rocce profonde che aveva generato queste meraviglie:cosa sta succedendo ora in questo luogo? I cristalli sono stabili? Quanto dureranno? Come si comporta la fisiologia umana in ambienti di questo tipo?

Ma la domanda fondamentale è: come possiamo conservare la Grotta dei Cristalli per le future generazioni e fare in modo che questa meraviglia sia conosciuta nel mondo?

Le campagne di ricerca si articoleranno in numerose incursioni brevi e in due grandi spedizioni, la prima delle quali è prevista per il mese di dicembre 2006.
La documentazione
La responsabilità di far conoscere al mondo un luogo assolutamente unico è davvero grande. Il Team La Venta e Speleoresearch & Films, una compagnia di produzione messicana, hanno realizzato produzioni per le maggiori televisioni del mondo e nei luoghi più remoti della Terra, e sono convinti di riuscirci.

Il progetto di ricerca sarà seguito e raccontato passo dopo passo da un team di professionisti, scelti tra i migliori nel campo della realizzazione di documentari.

Si punterà ad ottenere la massima qualità oggi possibile utilizzando le più moderne e sofisticate tecnologie di ripresa e fotografia, adattandole alle condizioni estreme dell'ambiente: il risultato sarà la storia di questa grotta e degli uomini che l'hanno scoperta ed esplorata. La Grotta dei Cristalli verrà rilevata mediante apparecchiature laser-scanner per ottenere restituzioni tridimensionali che permetteranno viaggi virtuali. Viaggi che potrebbero diventare reali all'interno di repliche fisiche, forse l'unica maniera di vedere questa meraviglia quando la grotta, con la chiusura della miniera, non sarà più accessibile.
Inquadramento generale
Naica è un tipico paese minerario ubicato nel nord del Messico (latitudine 27°52'00"N - longitudine 105°26'15"W - quota 1500 m s.l.m.), nello stato di Chihuahua, 130 km a sud est della capitale omonima e circa 35 km da Ciudad de Delicias, nel municipio di Saucillo.
Secondo la tradizione, Naica significa "luogo senza acqua" ma, molto più probabilmente, tale termine è di origine Tarahumara, proviene dalle radici Rarámuri "Nai" (luogo) e "ka" (ombra), e significa "luogo ombreggiato", come giustificherebbe l'ombra proiettata dalla sierra isolata nel deserto circostante.
La storia di Naica, a parte la presenza degli indios Apaches tra il XVI e XIX secolo che si dedicavano ad assaltare le diligenze sull'antico cammino reale a Chihuahua, è sostanzialmente legata alla evoluzione dell'attività mineraria, oggi famosa nel mondo e praticata con successo dal Gruppo Peñoles.
La presenza di minerali a Naica venne scoperta da Alejo Hernández, Vicente Ruíz e Pedro Ramos de Verea che, il 26 giugno del 1794, denunciarono "una mina ubicada en tierra virgen con el nombre de San José del Sacramento, en la Cañada del Aguaje de la sierra de Naica".
Nel 1896 la miniera diventò di proprietà di Santiago Stoppelli e si cominciò la costruzione della cittadina di Naica.
La concreta estrazione dei minerali, però, cominciò solo nel 1900 allorché venne fondata la Compagnia Mineraria di Naica che proseguì la sua attività fino al 1911.
In quegli stessi anni, infatti, per le devastazioni causate dalla Rivoluzione, la Compagnia dovette sospendere le attività che ripresero solo nel 1924 ad opera della "Compagnia Mineraria Peñoles".
Dopo il 1928, la miniera venne sfruttata intensamente dalle compagnie americane "The Eagle Picher" e "The Fresnillo Company" e Naica si trasformò in un importante centro produttivo, tanto che nel 1934 venne fondata la sezione 30 del "Sindicato Nacional de Trabajadores Mineros, Metalurgistas y Similares de la República Mexicana".
Nel 1961 gli americani si messicanizzarono nella fondarono la "Compañia Fresnillo S.A. de C.V." che proseguì le sue attività fino al 1998, allorché il Gruppo Peñoles acquisì le azioni straniere assumendo il controllo e messicanizzò totalmente l'attività mineraria, trasformando Naica in una delle più produttive miniera dello Stato.
Le grotte
Nel 1910 durante i lavori di scavo veniva scoperta quella che venne chiamata la Cueva de las Espadas (grotta delle spade), una unica grande cavità di un'ottantina di metri di diametro a 120 m di profondità. La grotta si apre in una zona semidesertica nelle montagne di Naica, un centinaio di chilometri a sud-est della città di Chihuahua, capitale dell'omonimo stato messicano al confine con gli Stati Uniti.
Si tratta di montagne calcaree (età: 200 milioni di anni circa) in cui si sono formati reticoli di grotte, che sono state successivamente attraversate da acque termali di origine molto profonda, calde e mineralizzate. Esse arrivavano in questi ambienti relativamente più freddi e vicini alla superficie e depositavano parte dei sali che trasportavano. In milioni di anni le grotte si sono così in parte riempite di mineralizzazioni ricche soprattutto di piombo, argento e zinco.
Sin dalla fine dell'800 questi filoni di minerale sono stati oggetto di sfruttamento e quelle di Naica sono tuttora le più importanti miniere di questo genere nel Messico, e fra le maggiori del mondo.

La sua caratteristica fondamentale era di essere ricolma di grandi cristalli " prismatici" di gesso (i macrocristalli di gesso vengono in genere detti di "selenite") di dimensioni sino a un paio di metri di lunghezza e circa 25 cm di diametro, che furono oggetto di uno sfruttamento di tipo mineralogistico. Di fatto gran parte dei macrocristalli di questo tipo che sono attualmente esposti nei musei di mineralogia del mondo provengono proprio da questa grotta.
Questo sfruttamento ha doppiamente danneggiato la cavità, da una parte privandola dei pezzi migliori, dall'altra modificando radicalmente le caratteristiche del microclima. La conseguenza di ciò è che i cristalli rimasti sono diventati polverosi e opachi.
Nell'aprile 2000 durante i lavori di scavo di un tunnel di comunicazione, trecento metri sotto la superficie, veniva scoperta la Cueva de los Cristales (grotta dei cristalli), con formazione cristalline e cristallizzazioni di gesso di dimensioni mai viste, sino a 10 m di lunghezza e 2 m di diametro, purissimi.
La grotta dei cristalli
La grotta era lì per lì sistemata nei primi metri, che venivano spianati e dove venivano sistemate alcune delle luci elettriche. Poi l'esperienza negativa della Cueva de las Espadas, il potenziale enorme valore di questi macrocristalli sul mercato mineralogistico e la loro sostanziale delicatezza, ha suggerito alla direzione della miniera una protezione radicale di questo autentico gioiello del mondo sotterraneo mondiale. La visita non è permessa se non nel quadro di ricerche documentate che puntino ad approfondirne la conoscenza e migliorarne la conservazione, che si presenta problematica su una scala tempi di qualche decennio.
Per questo la cavità è stata solo parzialmente esplorata per qualche decina di metri.
La difficoltà principale è però quella ambientale: l'aria era infatti stimata a 60°C e 100% di umidità e dunque in realtà la grotta si proteggeva benissimo da sé.
La genesi delle cristallizzazioni
I macrocristalli si sono formati sott'acqua, in un punto dove le acque termali profonde, calde (52°C) e sature di solfuri venivano in contatto con acque esterne fredde e ricche di ossigeno, che si infiltravano naturalmente dall'esterno.
Lungo la superficie che separava queste due acque, che non potevano direttamente miscelarsi tra loro vista la differente (maggiore) densità di quelle profonde e mineralizzate, avveniva la "diffusione" dell'ossigeno nello strato inferiore con conseguente ossidazione degli ioni solfuro a solfato, che ne provocavano una lievissima sovrassaturazione rispetto al gesso e quindi una sua lentissimaa deposizione. Queste condizioni di deposizione si sono evidentemente mantenute per un tempo molto lungo (migliaia di anni) e i cristalli hanno potuto svilupparsi sino a queste dimensioni inusitate. Infine, in tempi molto recenti la cavità è stata probabilmente svuotata accidentalmente in maniera naturale a seguito dell'abbassamento del livello freatico locale dovuto ai lavori minerari.
Il microclima
Durante la nostra ricognizione (ottobre 2002) abbiamo potuto rimanere più a lungo del normale e impiegare termometri di precisione. Abbiamo così determinato in 47.10°C al suolo e 47.38°C a 2 metri di altezza la temperatura della cavità. La temperatura perciò cresce di circa un decimo di grado per metro di altezza. L'aria è satura di umidità. Per un'analisi degli effetti dell'umidità si veda l'interessante articolo di Claudio Castellano su NimbusWeb, l'indice di calore, quando l'umidità aumenta la sensazione di calore
La difficoltà tecnica
La temperatura di per sé non pare eccezionalmente elevata, tanto che in certe zone esterne può essere largamente superata: i più alti valori di temperatura misurati in atmosfera libera sono stati di 58°C a El Aziz, in Libia nel 1922 e di 57°C nella Death Valley, in California, nel 1913. Le saune poi passano largamente questi valori e possono giungere anche oltre i 100°C. Il fatto è che l'aria in quelle condizioni è estremamente secca e dunque il corpo umano può mantenere una temperatura cutanea normale grazie ad una continua evaporazione che permette la sopravvivenza anche per tempi relativamente lunghi.
Se l'aria si arricchisce di vapor d'acqua la situazione cambia in modo radicale. Da una parte il meccanismo di evaporazione cessa di funzionare e dunque si diventa incapaci di liberarsi del calore. Dall'altra, ben più gravemente, la pelle e l'interno dei polmoni risultano "pareti fredde" su cui il vapor d'acqua prende a condensare rilasciando torrenti di energia. Nelle saune si sperimenta questo terrificante effetto in piccola misura quando si butta dell'acqua sulle pietre roventi: l'aria rimane estremamente secca, ma lo straterello sulla nostra pelle può diventare sovrassaturo e condensarci addosso. Il risultato è che ci si sente scottare di colpo: la temperatura in realtà non è variata (anzi, è scesa) ma il meccanismo che ci manteneva "freddi" viene annullato per un istante e noi veniamo a sentire in pieno in quale inferno siamo immersi.
In pratica lo stare in un'atmosfera satura di umidità a temperature superiori a 35-37°C è equivalente ad essere immersi in acqua corrente di quella temperatura e perciò è abbastanza rapidamente mortale. La temperatura massima accettabile per un'acqua calda in cui immergersi completamente è fra 40 e 42°C: al di sopra riteniamo che essa scotti in modo insopportabile.
La temperatura della Cueva de los Cristales è dunque proprio così: insopportabile, soprattutto al primo impatto.
La tecnica
In realtà si può resistere seminudi a quella temperatura per 3-5 minuti, sfruttando il fatto che il calore impiega un tempo discreto a "bollirci" e la temperatura cutanea viene tenuta a livelli tollerabili dal flusso di sangue "freddo" che arriva dal nostro interno grazie ad una enorme vasodilatazione periferica. La situazione è dunque instabile e soprattutto sottopone il cuore ad uno sforzo tremendo, lo si sente battere come durante una corsa disperata.
Poco tempo dopo la scoperta della grotta un minatore vi è penetrato segretamente per prelevare cristalli: ha perso i sensi e, quando è stato trovato, il suo corpo risultava letteralmente cotto al vapore.
Lo scopo della nostra prima ricognizione era di prendere conoscenza dell'ambiente e utilizzare un approccio lievemente diverso da quello tradizionale di entrare seminudi: coprirci il più possibile, per impedire al flusso di calore di raggiungere la pelle. Ritenevamo che in questo modo ci si potesse esporre per tempi molto più lunghi, e di fatto uno di noi è stato esposto per quasi mezz'ora.
D'altra parte temevamo che esposizioni prolungate potessero far insorgere problemi ai polmoni, anch'essi "pareti fredde" su cui il vapor d'acqua avrebbe condensato col doppio effetto di bollirceli e di riempirli d'acqua. Abbiamo quindi realizzato dei respiratori in cui l'aria veniva raffreddata prima di arrivare ai polmoni.
La strumentazione
Il problema fondamentale della strumentazione (apparecchi fotografici e un termometro al 1/100°C) era il fatto che diventavano utilizzabili solo dopo aver raggiunto la temperatura ambiente, e che prima di raggiungerla sarebbero stati grondanti di condensa, presumibilmente anche all'interno. Alla fine dei conti è risultato un piccolo danneggiamento del display del termometro e apparentemente nessun danneggiamento delle apparecchiature fotografiche: questo ci ha piacevolmente sorpreso.
Un errore grave che abbiamo invece fatto è stato quello di sottostimare il tempo necessario perché gli strumenti (e in special modo la D100, più massiccia) si equilibrassero. In pratica la Coolpix e il termometro si sono quasi equilibrati in poco meno di un'ora, ma la D100 avrebbe richiesto almeno un paio d'ore.

Patrocinatori

* Università di Bologna - Dipartimento di Scienze della Terra e Geologia
* Università di Torino - Dipartimento di Fisica Generale
* Università di Firenze - Dipartimento di Scienze della Terra
* Università di Trieste - Dipartimento di Geologia
* Universidad de Almerìa (España) - Dipartimento di Idrogeologia e Chimica Analitica
* Universidad Autonoma de México - Istituto di Astronomia, Istituto di Geologia, Istituto di Biologia, Grupo Espeleologico
* New Mexico University (USA) - Dipartimento di Geologia
* Società Speleologica Italiana
* Club Alpino Italiano

Fonte:

http://www.laventa.it

17/03/2016 14:58:31

http://www.thexplan.net/article/131/LAGROTTADEICRISTALLI/It
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