La massicciata ferroviaria nel Bachtobel
In Svizzera potrebbe esserci presto una carenza di roccia dura. La ricerca di nuove fonti sta portando i geologi dell'ETH in aree remote.
![Per quanto siano pratici i dispositivi elettronici: Maira Coray tiene anche un libro di campo convenzionale. (Foto: Daniel Winkler / ETH di Zurigo)](/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2021/09/bahnschotter-im-bachtobel/_jcr_content/news_content/fullwidthimage/image.imageformat.930.1911748750.jpg)
Dopo una ripida discesa attraverso il bosco, raggiungiamo il fiume. Vicino al selvaggio Chessiloch nell'Entlebuch posteriore, ci troviamo nel bel mezzo dell'area di studio di Maira Coray. La studentessa di geologia dell'ETH di Zurigo sta registrando un profilo della sequenza rocciosa in questo letto del torrente per la sua tesi di laurea e registrerà tutti gli strati in dettaglio su una distanza di diverse centinaia di metri. Oggi Maira è qui per la terza volta. È accompagnata dai suoi supervisori Lukas Nibourel e Stefan Heuberger del Gruppo svizzero per le georisorse del Dipartimento di scienze Terrestri. È arrivato anche Stephan Wohlwend, personale scientifico del Gruppo di Geologia Climatica, che assiste Maira nell'analisi dei campioni. I tre geologi esperti non solo le forniscono un supporto tecnico, ma oggi la aiutano anche a raccogliere i campioni per le analisi di laboratorio.
Per Maira questo lavoro è il primo passo verso un'attività geologica indipendente. In questo lavoro impara ad analizzare le rocce sul campo e a documentare le misurazioni. Ben presto si rende conto che la registrazione di un profilo in teoria e il lavoro pratico sul campo sono due cose diverse.
Alta domanda
Lukas e Stefan Maira sono stati inviati in questa gola impervia per questo lavoro per un motivo tangibile: nei prossimi anni la Svizzera dovrà affrontare una carenza di ghiaia dura, la roccia che fornisce il supporto necessario per i binari ferroviari. Sebbene la Svizzera disponga di molte rocce dure, solo poche soddisfano i severi requisiti. La massicciata non deve solo essere dura e resistente alle intemperie, ma deve anche rompersi in modo irregolare e angolare, in modo che le pietre si incastrino bene nel letto dei binari. Il granito del massiccio dell'Aar non soddisfa questi criteri, così come il calcare del Giura e certamente non lo gneiss plastico della Svizzera meridionale. Eppure la richiesta è elevata: la massicciata ferroviaria viene rinnovata ogni trent'anni circa, secondo un programma sofisticato, in modo da non interrompere il fitto calendario dei treni. Gran parte della vecchia massicciata può essere riutilizzata; una parte del resto viene riutilizzata come cippato per la costruzione di strade. Sarà quindi difficile senza nuove rocce. Tuttavia, queste non possono essere estratte in quantità nei luoghi oggi conosciuti. Questo perché l'estrazione si scontra con altri interessi in molti luoghi. La tutela del paesaggio e della natura limitano le quantità estraibili, così come gli insediamenti abitativi e gli usi turistici - un problema che si pone anche per l'estrazione di ghiaia e materie prime per il cemento.
Qui a Chessiloch, i geologi vogliono indagare su una formazione rocciosa non ancora sfruttata. "La maggior parte della ghiaia dura proviene dal calcare siliceo", spiega Lukas. "Ma forse anche l'arenaria di Hohgant che troviamo qui nel letto del torrente è adatta a questo scopo". Tuttavia, è improbabile che un giorno ci sia una cava in questa gola: il sito nella riserva della biosfera è protetto - e remoto. Non ci sono strade o binari ferroviari in lungo e in largo su cui la roccia potrebbe essere trasportata. Tuttavia, è proprio questa posizione che interessa ai geologi: "Qui possiamo registrare l'intera formazione senza interruzioni", spiega Stefan. "Questo ci permette di vedere esempi di aree in altri luoghi dove si trova anche questa arenaria, dove le cave valgono la pena di essere estratte".
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![Due geologi battono le rocce con il martello](/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2021/09/bahnschotter-im-bachtobel/_jcr_content/news_content/fullwidthimage_1759324308/image.imageformat.930.418216966.jpg)
Le fatiche della pratica
Prima di iniziare il lavoro sul campo, scendiamo ancora un po'. Ora ci troviamo ai piedi di una cascata alta una decina di metri. L'arenaria dell'Hohgant forma in questo punto un imponente banco di roccia leggermente strapiombante. Maira tira fuori il suo tablet e prende alcuni appunti. Usa anche il dispositivo per misurare l'allineamento delle rocce. Subito dopo traccia i dati delle misurazioni sulla mappa memorizzata. "Ma il quaderno da campo tradizionale è ancora meglio per certi appunti", spiega. Nel frattempo, Stefan e Lukas si mettono al lavoro: usano grandi martelli per martellare la roccia dura ed estrarre i campioni. Maira vorrebbe prelevare un campione anche dalle zone più alte del banco di roccia. Ma anche per i geologi, che si muovono rapidamente sul terreno accidentato, questi frutti sono troppo alti. Nel frattempo, Stephan si arrampica dal basso. "Ci sono grandi fossili lì", dice con gioia. "Ma non sono sicuro di aver trovato la base".
In effetti, i ricercatori non hanno ancora ben chiaro dove si trovi il confine con lo strato roccioso sottostante. Ci mettiamo in cammino, ancora una volta a fatica su un terreno accidentato. Il torrente ha levigato la roccia dura in questo punto e i grandi fossili scoperti da Stephan sono ora chiaramente visibili. "Questo potrebbe essere il confine", riflette con Maira. O forse no?
Un po' più in basso facciamo una scoperta: Proprio in corrispondenza della successiva scala di roccia, Lukas scopre il confine tra le rocce sabbiose marroni, tra cui l'arenaria di Hohgant, e lo Schrattenkalk grigio chiaro. Una piccola striscia di uno o due centimetri segna la transizione. "Qui mancano fino a 80 milioni di anni", dice Lukas con una risata. "Lo Schrattenkalk si è depositato circa 125 milioni di anni fa, le rocce sabbiose sovrastanti circa 45 milioni di anni fa". Il luogo dove oggi scorre il torrente impetuoso si trovava sulla superficie della terra 45 milioni di anni fa, prima di essere sommerso dal mare. Nel frattempo, i fiumi trasportavano grandi quantità di sabbia quarzosa dall'entroterra, da cui si è poi formata l'arenaria di Hohgant. Ma da dove proveniva questa sabbia? Difficilmente dal vicino massiccio dell'Aar, che all'epoca era ancora coperto da sedimenti calcarei. Forse dalla Foresta Nera? Ma a una distanza così grande, i grani angolari dell'arenaria dovrebbero essere più arrotondati.
Per conto di swisstopo
Questa sarebbe una domanda di ricerca interessante. Ma il mandato del progetto non lascia molto spazio di manovra per perseguirla, come spiega Lukas, che è il responsabile del progetto. "L'Ufficio federale di topografia (swisstopo), che ci ha commissionato questo studio, è interessato soprattutto a sapere dove si trovano i depositi di roccia dura potenzialmente estraibili nell'ambito di questo progetto". Ci si aspetterebbe che in un Paese ben studiato come la Svizzera, ora si sappia esattamente dove e quanto questa roccia particolarmente dura possa essere estratta. Tuttavia, i dati disponibili sono talvolta incompleti. In vista dell'imminente scarsità, il Servizio topografico svizzero ha quindi incaricato il Gruppo di esperti delle georisorse svizzere di registrare sistematicamente tutti i potenziali giacimenti.
![Stefan Heuberger esamina una pietra con una lente d'ingrandimento](/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2021/09/bahnschotter-im-bachtobel/_jcr_content/news_content/textimage/image.imageformat.text50percent.257161167.jpg)
Durante la pausa pranzo, Stefan spiega la posizione speciale del gruppo specialistico, che dirige da circa quattro anni. È stato istituito nel 2018 come successore della precedente Commissione geotecnica svizzera, che per decenni aveva avuto sede presso l'ETH di Zurigo. "Riceviamo finanziamenti di base da swisstopo e dall'ETH di Zurigo, ma dobbiamo organizzare parte del budget da soli attraverso contratti", spiega Stefan. Il gruppo è più che altro un'organizzazione di nicchia: "La geologia svizzera non è più in prima linea nella ricerca accademica dell'ETH", si rammarica Stefan. "Il gruppo di specialisti non solo realizza progetti per uffici federali e agenzie specializzate, ma partecipa anche alla formazione degli studenti con corsi ed escursioni. "Maira è la nostra prima studentessa di Bachelor", dice Stefan. "Non è facile trovare aree di studio adeguate. Gli studenti hanno solo una quantità limitata di tempo per questo lavoro e se il tempo non gioca a favore come ha fatto questa primavera, le cose possono rapidamente diventare strette".
Un carico pesante
Durante la salita torniamo al punto di partenza. Qui, al centro del profilo, anche Maira vuole prelevare dei campioni, anche se l'arenaria di Hohgant in questa zona non sarebbe certamente adatta all'estrazione. Ora è costituita solo da sottili banchi interrotti da strati di argilla. Mentre Stefan e Lukas tornano a martellare, Maira estrae dallo zaino un martello a rimbalzo. Questo strumento viene solitamente utilizzato per verificare le condizioni del calcestruzzo, ma può anche essere usato per determinare la durezza delle rocce sul campo. Maira deve effettuare una decina di misurazioni in due direzioni e in punti diversi per ottenere un quadro ragionevolmente affidabile.
Dopo che Stefan e Lukas hanno riposto i nuovi campioni nello zaino, ci sono altri due gradini di roccia, perché Maira ha bisogno di campioni anche dalla zona più alta, dove l'arenaria di Hohgant è di nuovo costituita da letti più spessi. Anche in questo caso, diventa chiaro che non è così facile effettuare misurazioni sul campo in conformità con le norme. Questo perché, a differenza di una parete verticale in cemento, le superfici delle rocce non sono piatte e facilmente accessibili. "Queste sono solo le condizioni sul campo", dice laconicamente Lukas.
Maira e i suoi supervisori hanno impacchettato circa due dozzine di grandi pietre. È stata una giornata produttiva per la studentessa, che ha fatto buoni progressi nel suo lavoro sul campo. Ora si tratta di risalire il pendio con il pesante carico fino al sentiero escursionistico e da lì alla macchina. L'arenaria di Hohgant è ora abbastanza dura per la ferrovia? Al momento è troppo presto per dirlo. Ecco perché Maira continuerà ad analizzare i campioni presso l'ETH, in condizioni ben definite.
Questo testo è stato pubblicato nel numero 21/03 de l'ETH magazine Globo pubblicato.