Lo strano caso del terreno in sollevamento a Staufen (Germania) e la necessità di fare attenzione agli acquiferi

Staufen è una cittadina nella parte meridionale del Baden-Wuttemberg, nell'alta Selva Nera, vicino a Friburgo e quindi nell'angolo sudoccidentale della Germania. Lì sta succedendo una cosa piuttosto strana, evidenziata da una serie di fenomeni, come fessurazioni anche piuttosto importanti negli edifici. Risultano danneggiati il municipio, una chiesa due scuole e diverse decine di case private.

Siamo lungo il graben del Reno, un'area che ha avuto una importante attività tettonica negli ultimi 30 milioni di anni. Si è formato fra l'Eocene medio e il Miocene inferiore, durante una stasi dell'accorciamento crostale che ha generato l'arco alpino. La formazione della fossa ha provocato il contemporaneo innalzamento della Foresta Nera e dei Vosgi (Illies e Greiner, 1978). Questa parziale spaccatura della crosta europea è stata accompagnata dalla risalita del mantello sottostante e dai conseguenti fenomeni vulcanici, protrattisi fino al quaternario. Tutta la zona è sede di bassissima attività tettonica, ma sempre maggiore rispetto alla media dell'Europa Centrale: comunque, scosse di M maggiore di 3 sono rarissime.
Vicino a Staufen c'è un'area termale, con fluidi caldi che qualche anno fa erano stati indagati per un eventuale uso a fini energetici

I giornali del 2008 hanno parlato del fenomeno come un abbassamento del terreno: Der Spiegel scrive: “il problema è che la città sta affondando nel sottosuolo”. La cittadina è molto antica per gli standar tedeschi: attrestata già ben prima del 1000 ha un municipio del 1435 e mai si sono avuti problemi del genere. Si ipotizza proprio che la colpa di questo fenomeno sia del municipio, o, meglio, di alcuni lavori che sono stati fatti: la municipalità infatti, conoscendo la presenza di fluidi geotermici sotto la città, ha pensato di sfruttarli per il riscaldamento degli edifici, a cominciare dal palazzo municipale. Pertanto si è pensato che il sondaggio per carpire i fluidi abbia liberato una falda acquifera in pressione che, cominciando a svuotarsi, abbia perso pressione e provocato quindi l'abbassamento del terreno.


Dare la colpa a modificazioni della falda acquifera è normale, in quanto le fessurazioni degli edifici sono spesso dovute a questo. Ma i conti non tornano, come dimostra il satellite tedesco TerraSar-X: esaminando 2 foto prese a 10 mesi di distanza l'una dall'altra della zona di Staufen è stato dimostrato l'esatto contrario: secondo le misure satellitari l'area si sta sollevando (3 centimetri da gennaio a ottobre 2008). Forse chi ha ipotizzato l'abbassamento è stato tratto in inganno da un caso avvenuto a Kamen, vicino a Dortmund (e quindi non lontanissimo da lì), dove c'è stato un collasso del suolo dovuto proprio a una perforazione per una pompa di calore geotermica.

La spiegazione del fenomeno quindi deve essere ricercata in qualcos'altro. Vediamo: nel sottosuolo di Staufen è presente l'anidrite, un solfato di calcio anidro. Le anidriti sono rocce evaporitiche che si formano quando la salinità dell'acqua è troppo elevata per consentire loro di restare sciolte nell'acqua. Molto spesso troviamo rocce evaporitiche alla base dei cicli sedimentari. Le evaporiti terziarie nell'area sono ben conosciute: un bacino evaporitico molto sviluppato è leggermente più a sud, nell'Alsazia.
Le anidriti non contengono acqua al loro interno, ma ove ne vengano in contatto si gonfiano in maniera notevole (anche di più del 50%!)
Questa è la causa più probabile del sollevamento del suolo a Staufen.

Resta solo da capire se è davvero conseguenza della perforazione oppure l'acqua è finita a contatto con l'anidrite per cause naturali, per esempio lungo una delle tante faglie normali del sistema del graben del Reno.
Se fosse vera, come è probabile, la prima ipotesi, dispiace vedere come la buona volontà per la ricerca di soluzioni energetiche che diminuiscono le emisisoni di CO2 abbiano a volte esiti negativi. Questo si potrebbe evitare se solo si conoscesse meglio il sottosuolo. Non è che è impossibile usare nel caso in questione delle sonde geotermiche, ma nel loro posizionamento vanno tenuti di conto gli effetti sulla circolazione delle acque, predisponendo le necessarie precauzioni volte ad inmpedirlo: troppe volte i geologi sono chiamati a lavorare su problemi a costruzioni innescati da variazioni delle falde acquifere che per la stragrande maggioranza hanno cause antropiche.
Nella più che auspicabile implementazione anche in Italia della cosiddetta “geotermia a bassa entalpia” ad uso principalmente di riscaldamento e condizionamento domestico bisognerà tenerne molto di conto.