Il carsismo è un fenomeno erosivo che interessa principalmente le rocce calcaree e avviene attraverso la corrosione causata dall’attività chimica dell’acqua su queste. In pratica l’acqua meteorica a contatto con le rocce calcaree induce una dissoluzione di queste, determinando la nascita del cosidetto suolo carsico, che si caratterizza sia per la diffusa presenza di rocce carbonatiche, che per macroforme nel territorio come doline o inghiottitoi. Attraverso quest’ultimi l’acqua filtra scendendo in profondità, dove si ha la distruzione delle rocce calcaree e la costruzione nel sottosuolo di una serie di nuove strutture.

Per cui l’azione carsica si può articolare in due fasi, dissolutiva e costruttiva, che possono muoversi in natura alternandosi più volte in funzione della saturazione nell’acqua dell’anidride carbonica, procedendo in una reazione chimica reversibile.

– Nella fase dissolutiva secondo la reazione

1) CO2 + H2O + CaCO3 Ca(HCO3)2  (fase dissolutiva)

l’acqua meteorica agisce sulle rocce “sciogliendole” sia al livello di superficie che di sottosuolo essendo resa acida dall’anidride carbonica, che prende dall’atmosfera o da altre condizioni. In altre parole le acque piovane caricandosi quasi sempre di una quantità di anidride carbonica, che prendono dall’atmosfera, ma anche dalla superficie su cui scorrono, diventano acidule e nel momento in cui entrano in contatto con i calcari 

Tradotto nella reazione chimica il bicarbonato di calcio (CaCO3), che è il principale componente di queste rocce, di per se quasi insolubile, viene trasformato prima in bicarbonato Ca(HCO3)2 e poi asportato in soluzione e in questo modo si ottiene la corrosione delle rocce calcaree. 

– Nella fase costruttiva governata dalla reazione inversa alla precedente,

2) Ca(HCO3)2   CO2 + H2O + CaCO3  (fase costruttiva)

si ha la precipitazione del carbonato di calcio dalla soluzione, che avviene lentamente e in condizioni ambientali particolari.  In pratica l’acqua meteorica, che si trova nel sottosuolo quindi in un ambiente sotterraneo o comunque chiuso e ricca in carbonato acido di calcio, rilascia carbonato di calcio insolubile, che tende a depositarsi attraverso processi di lento accumolo.

Volendo allargare il discorso per chiarire meglio si può dire che l’acqua piovana corrodendo le rocce calcaree in superficie, genera fenditure che vengono penetrate in profondità, fino a che non incontrano uno strato di roccia impermeabile.

A questo punto l’acqua non riuscendo più a scorrere in profondità, continua a scavare nelle rocce calcaree, generando con il  tempo grandi cavità sotterranee. Ovvero le grotte carsiche che sono composte da gallerie e sale, in cui sono presenti formazioni di deposizione calcarea, stalattiti e stalagmiti.

Le grotte di Stiffe (Aq). (Immagine da https://www.ilcapoluogo.it/2018/06/28/grotte-di-stiffe-apertura-con-nuova-gestione/)

Queste strutture si generano poichè l’acqua, che attraversa le fenditure delle rocce, giunge nella grotta penetrandovi goccia a goccia. Queste goccie, prima di cadere, evaporano e parte del bicarbonato di calcio si trasforma in carbonato di calcio che aderendo al soffitto della grotta, con il tempo forma le stalattiti.

Invece se la goccia cade sul pavimento, il processo di evaporazione avviene al suolo e in corrispondenza delle stalattiti, si creano colonne che crescono con il tempo dal basso verso l’alto, le stalagmiti.

Tutto questo che abbiamo detto però è funzione di diverse condizioni ambientali e fisiche. Quelle ambientali sono le condizioni climatiche e quelle fisiche possono essere quelle geologiche, come per esempio il passaggio dell’acqua verso l’interno attraverso la presenza di vie di penetrazioni preferenziali, come  linee di frattura o faglie presenti in  loco.

Le reazione chimiche di cui abbiamo trattato sommariamente  e che sono alla base del processo carsico sono le due sottostanti.

1) CO2 + H2O + CaCO3   Ca(HCO3)2  (fase dissolutiva)

2) Ca(HCO3)2 CO2 + H2O + CaCO3  (fase costruttiva)

Contrariamente al carbonato di calcio (CaCO₃) praticamente insolubile, il carbonato acido di calcio(Ca(HCO₃)₂) si dissocia in acqua in ioni Ca⁺⁺ e HCO₃^– che vengono asportati dall’acqua dilavante.

I tempi poi con i quali l’acqua agisce sulle rocce calcaree, sono determinati dalle condizioni climatiche delle zone interessate, ma comunque di solito pur in presenza di condizioni molto favorevoli ci vuole molto tempo anche centinaia di migliaia di anni prima che un territorio giunga a maturazione.

Spesso poi una caratteristica che accompagna il territorio carsico è la presenza delle cosidette terre rosse. Queste sono il risultato di materiale insolubile in acqua ( per es. silice e ossidi metallici) che viene a formare dei depositi residuali che si associano alle forme carsiche, come appunto i terreni rossicci, che generano zone argillose e quindi impermeabili.