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Gli isotopi stabili dell’ossigeno e dell’idrogeno sono ampiamente utilizzati in idrogeologia per la
definizione degli areali di ricarica di acque sorgive in ambienti montani. Nella quasi totalità dei
casi, vengono utilizzate relazioni pregresse o gradienti isotopici medi, deducibili da letteratura, che
legano la variazione con la quota degli isotopi in acque meteoriche raccolte presso pluviometri
campionatori, ricavando, con le sole analisi delle acque sotterranee, la quota media di infiltrazione
delle acque sorgive campionate. Tale approccio, seppur di facile utilizzo, non tiene in considerazione
i meccanismi di ricarica delle acque sotterranee, assumendo le acque campionate ai pluviometri
come totalmente equiparabili alle acque sorgive. Dal punto di vista idrogeologico, tale assunzione
non tiene in considerazione l’equazione del bilancio idrogeologico, trascurando gli effetti dell’evapotraspirazione
e del deflusso superficiale. La presente nota riporta una comparazione preliminare
tra isotopi stabili in acque meteoriche (1 pluviometro) e sotterranee (2 sorgenti) nel medio-alto
Appennino emiliano. I risultati evidenziano come, nel caso in esame, le relazioni comunemente
applicate in bibliografia forniscano valori di quote di alimentazione fuorvianti, in entrambi i casi
superiori alle rispettive quote massime dei bacini idrogeologici delle sorgenti. Le stime dell’evapotraspirazione
potenziale, e la successiva procedura di weighting del dato isotopico meteorico,
sottolineano come le anomalie nella stima della quota di alimentazione siano solo in parte da
ricercare in questo parametro del bilancio e che, ad oggi, sia preferibile, per l’Appennino settentrionale,
l’utilizzo di gradienti isotopici ricavati da piccole sorgenti alimentate da depositi superficiali di
dimensioni ridotte.
Parole chiave: isotopi stabili, sorgenti, area di ricarica, Appennino settentrionale Italia.
The use of stable water isotopes from rain gauges network to define the recharge
areas of springs: problems and possible solutions from case studies in the northern
Apennines
The water stable isotopes are widely exploited in hydrogeology to define the
recharge area of mountain springs. In almost all cases, pre-existing relationships linking
the isotopic contents of meteoric water that were collected in several rain gauges located
at different altitudes are used. Although such approach is straightforward, it assumes
that the water aliquots collected in the raingauges fully recharge the groundwater. From
the hydrogeological point of view, this assumption does not take into account the water
balance equation, as it neglects evapotranspiration and runoff. This manuscript deals on
the preliminary comparison of water stable isotopes in meteoric water (1 raingauge) and
groundwater (2 springs) from the northern Apennines of Italy. Results highlight that the
pre-existing isotopic relationships commonly used in northern Apennines largely overestimate
the mean altitudes of recharge of springs. This fact may be only in part due to the
evapotranspiration processes taking place during summer period so that isotopic gradients
obtained from weighting procedure linking effective rainfall with isotopic contents in
raingauges are still not recommended. To date, isotopic gradients obtained from ephemeral
springs fed by reduced surficial deposits seem to be the most reliable tool.
Keywords: water isotopes, springs, recharge area, northern Apennines, Italy.
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