Le micro-sinkholes di Paganico (Piana di Lucca, Toscana): aspetti stratigrafici, idrogeologici e geotecnici

Paganico è un piccolo centro abitato situato nella porzione sud-orientale della Piana di Lucca (Toscana nord-occidentale). A partire dagli anni ’60, un ristretto comprensorio di alcuni chilometri quadrati con al centro Paganico è interessato dall’apertura di piccole cavità (micro-sinkholes) sulla superficie del suolo. Se inizialmente tali fenomeni erano sporadici, di piccole dimensioni e poco considerati dalla popolazione, agli inizi degli anni ’80 il fenomeno ha subito una notevole amplificazione, con aumento di frequenza e dimensioni. Attualmente, diverse zone dell’area di Paganico vengono ripetutamente interessate dall’apertura di cavità e collassi del suolo, con dimensioni che generalmente si collocano su alcune decine di centimetri di diametro e profondità, ma che talvolta possono raggiungere i 2 m sia di diametro che di profondità. Per tale motivo, le micro-sinkholes stanno causando molteplici disagi alla popolazione residente e alle attività agricole, talvolta con danni anche ai manufatti (lesioni a muri, pavimenti esterni, ecc.). Per quanto il fenomeno possa manifestarsi in qualsiasi periodo dell’anno, sembra ormai accertato che il periodo maggiormente a rischio per l’apertura di cavità sia verso la fine della stagione estiva, durante o immediatamente dopo i primi eventi pluviometrici intensi, che solitamente caratterizzano, in questa area, la fine dell’estate e l’inizio della stagione autunnale. Peraltro, le loro cause di predisposizione e innesco non sono state completamente chiarite. Questa ricerca ha quindi lo scopo di fornire degli indirizzi rivolti alla comprensione dei meccanismi di innesco ed evoluzione di tali collassi, con particolare riferimento alle caratteristiche stratigrafiche, idrogeologiche e geotecniche dei materiali coinvolti, che sembrano essere gli aspetti principali, oltre al periodo legato alle precipitazioni, per comprenderne il modello evolutivo. Un altro aspetto emerso durante la ricerca, già ipotizzato da precedenti studi, è legato agli intensi emungimenti che interessano l’acquifero dell’area, caratterizzato da condizioni idro-strutturali particolari. Il sottosuolo di Paganico presenta infatti tre livelli con differenti proprietà litologiche, idrogeologiche e geotecniche: un livello limo-sabbioso superficiale di origine fluviale (spessore: 1-3 m, localmente denominato “Bellettone”), maggiormente coinvolto nei collassi; un orizzonte limo-argilloso intermedio di origine palustre (spessore: 1-3 m); uno spesso orizzonte ghiaioso-ciottoloso inferiore di origine fluviale, caratterizzato da un’importante circolazione idrica ed acquifero principale dell’intera Piana di Lucca, alimentato anche dal deflusso di subalveo del Fiume Serchio. Fin dagli anni ’70, tale acqui- fero è stato sottoposto ad uno sfruttamento incontrollato per effetto di una crescente domanda idrica per uso idropotabile (diversi campi-pozzi, tra cui uno proprio a Paganico), industriale (industria cartaria) ed agricolo. Pertanto, il sottosuolo di Paganico è caratterizzato dalla presenza di due falde idriche: una temporanea, situata nell’orizzonte superficiale limo-sabbioso; l’altra localizzata nell’orizzonte ghiaioso-ciottoloso inferiore. Tali falde sono separate da un livello limo-argilloso assai meno permeabile. Secondo il modello evolutivo ipotizzato, quest’ultimo tende verosimilmente a manifestare fratture per disseccamento durante la stagione estiva, originando scambi idrici tra le due falde durante i primi importanti eventi piovosi autunnali, in relazione anche alle condizioni di emungimento. La formazione di fratture interesserebbe localmente anche il livello più superficiale, facendo sì che gli scambi idrici producano fenomeni erosivi per asportazione della frazione fine, processo che potrebbe essere alla base dell’apertura delle cavità.