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La digitale non è un occhio

Cos’è in fondo la fotografia?

Sono certo che qualunque definizione dia ci sarà un fotografo o presunto tale pronto a dire che ho torto. Per questo mi limiterò a dire che la fotografia secondo me è un insieme di tecniche che consentono all’uomo di creare immagini. Esattamente come la pittura, il disegno, la scultura, in un certo senso anche la prosa o la poesia. A un altro livello la fotografia è un’arte, proprio come quelle citate in precedenza, che non gode della tutela di una propria Musa; per questo motivo vive in uno stato di caos e soffre della mancanza di ispirazione in molti dei suoi adepti.

Caos? Mancanza di ispirazione? Anatema! Sono certo che qualche fotografo o presunto tale non sia d’accordo, lui è sicuramente ispirato, tecnicamente bravissimo e produce arte pura. Lui, io no. Io e il 99% dei possessori di un apparato fotografico non siamo detentori di una tecnica perfetta, non siamo artisti, siamo dei documentatori.

Che volgarità. Documentatore, è un po’ come uno che registra la quantità di ossigeno che c’è nel fiume. Beh, si, infatti; guarda caso nel mio lavoro registro centinaia di dati di ossigeno disciolto e scatto migliaia di fotografie, ovvero acquisisco o produco documenti, pari esattamente al campione di acque prelevato, analizzato e registrato.

Ma cosa centra la grotta? Centra eccome. La fotografia è uno degli strumenti in mano allo speleologo per documentare il mondo sotterraneo. Vale quanto bindella e bussola, taccuino e barattoli. La fotografia è un potente modo per raccontare a chi sta fuori come è fatto un posto che non possono vedere coi loro occhi, è un modo per registrare com’è fatto. Non è un modo perfetto. Ha dei limiti enormi. Innanzitutto è come guardare con un occhio solo, non si ha un gran senso della profondità, delle distanze, quindi non si valutano neppure le dimensioni di ciò che viene ritratto.

Esempio è la foto insulsa che vedete qui sotto: non si capisce nulla. C’è una cavità, dal soffitto pendono stalattiti di varia foggia, dal pavimento si alzano stalagmiti altrettanto varie nella forma e dimensioni apparenti ma nessuna informazione sulle dimensioni reali di vuoto e speleotemi. Inoltre il colore di ciò che vediamo cambia pesantemente a seconda della luce che usiamo per illuminarlo e siamo limitati a quella parte dello spettro che chiamiamo “visibile”, addirittura a una parte di esso, diversa da quella rilevabile dalla retina dei nostri occhi.

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Nel fotografare a scopo di documentazione mi trovo spesso di fronte al problema dei limiti del sensore Leggi tutto…

Indipendenti dal sole

Lo strano caso delle biocenosi chemioautotrofe

Sul significato di autotrofo: abbiamo visto nell’articolo Di cosa si campa in grotta? che la maggior parte degli organismi che vivono in ambienti ipogei accede all’energia solare trasportata nel sottosuolo grazie a molecole che, in origine, facevano parte del corpo di organismi di superficie. Definiamo questi organismi eterotrofi, dai termini greci ἕτερος (diverso) e τροφή (alimentazione). Per nutrirsi devono mangiare altri. Al contrario le piante che vivono in superficie sono quasi tutte autotrofe, ovvero si arrangiano e sono capaci di sintetizzare le proprie molecole organiche a partire dall’anidride carbonica – CO2. Gran parte degli organismi autotrofi con cui abbiamo familiarità (piante) sono fotoautotrofi, ovvero usano come fonte di energia la luce.

A volte usiamo termini come autotrofo ed eterotrofo non solo per i singoli organismi, ma anche per le biocenosi (vedi articolo). Nel bosco osserviamo una biocenosi fotoautrotrofa per eccellenza. Lo stesso vale per il canneto. Nel caso delle biocenosi di grotta, come abbiamo visto, possiamo trovare quasi solo biocenosi eterotrofe, perché non c’è nemmeno un organismo autotrofo.

Quasi sempre.

Tempo fa, un articolo su La Scintilena ha fatto rimbalzare sui nostri monitor una notizia particolarmente interessante, relativa a uno studio sul ruolo che riveste il metano in un ecosistema ipogeo dello Yucatan (Messico). L’articolo riportato da Andrea Scatolini su La Scintilena lo potete leggere qui. Il lavoro cui si fa riferimento è Methane- and dissolved organic carbon-fueled microbial loop supports a tropical subterranean estuary ecosystem. La faccenda è parecchio interessante ma non unica.

Molto tempo fa qualcuno scoprì che esistono organismi, nella maggior parte dei casi batteri, che sono in grado di procurarsi l’energia ossidando molecole che non sono organiche. Voi direte, grazie, anche noi caviamo energia ossidando molecole. Si ma, come ho spiegato in Problemi di digestione, noi sappiamo cavare energia dall’amido, ossidando il glucosio sintetizzato dalle piante usando l’energia solare. Se mangiamo un minerale, al massimo ci caviamo ioni utili (pensate al cloruro di sodio), ma non energia. Inoltre, noi con l’energia che ricaviamo dall’ossidazione del glucosio, non siamo capaci di trasformare la CO2 e l’acqua in molecole organiche. Anche perché sintetizzare glucosio bruciando glucosio sarebbe piuttosto sciocco.

Questi batteri sono capaci di ossidare molecole inorganiche, o meglio di cavare energia dal trasferimento di elettroni da alcuni atomi all’ossigeno. Come questo possa avvenire non è un mistero, ma credo che non sia questo il momento per fare una lezione di chimica biologica.

Una caso molto interessante in Italia è rappresentato da una parte della Grotta del Fiume presso Frasassi. In parte del sistema sotterraneo c’è risalita di acque profonde, ricche di SH2, il micidiale solfuro di idrogeno o idrogeno solforato. Questo composto per noi umani è velenoso, ma ci sono batteri capaci di estrarre energia dall’ossidazione dello zolfo. Potete trovare un’interessante pagina che racconta delle biocenosi chemioautotrofe di Frasassi qui.

Per farla corta: è possibile, per alcuni batteri, ossidare l’acido solfidrico (SH2) e ottenere la capacità di riduzione dell’anidride carbonica (CO2) necessaria per sintetizzare il glucosio (C6H12O6). Lo schema è estremamente rozzo, non sto a spiegarvi tutte le questioni legate all’elettrochimica che ci sono dietro queste redox, la cosa interessante è che in linea generale non serve la luce solare per produrre zucchero a partire da acqua e anidride carbonica. Un’altra cosa interessante è che vedete comparire SO42+2H+ ovvero acido solforico, scritto in forma dissociata. Un bell’ambientino acido, però sapete cosa succede quando l’acido solforico incontra il carbonato di calcio? Si forma un altro sale, il solfato di calcio. Il solfato di calcio biidrato è un minerale che chiamiamo gesso. Quindi, i nostri amici batteri non sono solo capaci di tirare fuori energia dall’acido solfidrico, ma sono anche capaci di contribuire alla presenza di gesso nelle grotte di massicci calcarei.

Biotopo e Biocenosi

Nell’articolo Sistemi ho introdotto il concetto di ecosistema. Quando esaminiamo un ecosistema ci risulta evidente che è possibile distinguere in modo abbastanza chiaro una parte vivente da una che non lo è. La parte vivente, definita biotica, è costituita da tutti gli organismi che fanno parte del sistema, mentre la parte non vivente, definita abiotica, è costituita da acqua, roccia, sedimenti, aria.

Usando altri termini, la parte biotica dell’ecosistema viene indicata col termine biocenosi. Perché un insieme di organismi costituiscano una biocenosi è necessario che vivano nello stesso luogo e interagiscano fra loro (altrimenti non sarebbe un sistema). Il luogo viene detto biotopo.

Quando diamo un nome a un certo ecosistema, usiamo a volte un nome derivato dalla biocenosi che ne fa parte, altre volte dal biotopo. Notate che se non c’è nulla di vivo, ad esempio supponiamo di esplorare una grotta lavica sulla Luna, quello non è un ecosistema. Quindi la grotta non è un biotopo e l’ecologia non se ne occupa.

La grotta sul pianeta Terra è un ecosistema, perché è un luogo abitato da una biocenosi e quella che chiamiamo fisicamente “grotta” è un biotopo, per l’ecologo. Vedremo che entro ampli limiti la grotta si chiama grotta sia per il geologo che per l’ecologo.

Confine fra ecosistemi diversi

Tutto dipende dalle caratteristiche più evidenti del sistema. Quando guardiamo un bosco, lo chiamiamo “bosco” perché la caratteristica più evidente di quel sistema è la presenza di grandi organismi detti alberi. Quando invece guardiamo un ghiaione, per quanto sia abitato da un gran numero di organismi, la caratteristica più evidente è il cumulo di detriti. Se osserviamo un conoide allo sbocco di una gola nel deserto del Sahara, lo chiamiamo conoide, un conoide nel fondovalle del Canal di San Pietro (Alpi Carniche) coperto da alberi viene definito bosco. Geologicamente parlando non c’è gran differenza fra i due conoidi, a parte la frequenza degli eventi di trasporto dei sedimenti da parte dell’acqua. Ma per l’ecologo ciò che conta sembra essere la “visibilità” di organismi viventi.

Altra cosa che vi faccio notare, nessuno si sogna di indicare un ecosistema con un nome derivante dalla componente animale della biocenosi che ne fa parte. Una spiaggia non si chiama vongoleto, si chiama spiaggia. Un bosco non si chiama parideto (i Paridae sono uccellini come cince e affini), né cerveto.

Una grotta si chiama “grotta”, usando il termine geologico, che indica il biotopo, ma non si chiama di certo anoftalmeto (Anophtalmus è un genere di insetti terrestri ipogei) o nifargeto (Niphargus è un genere di crostacei acquatici ipogei). Questo dipende forse dal fatto che Anophtalmus e Niphargus sono piuttosto piccoli e non è facile notarli. Ma la grotta non si chiama neppure rinolofeto perché ci sono i Chirotteri del genere Rinolophus, che pure sono piuttosto facili da vedere.

Questo genera un po’ di confusione in coloro che non sono avvezzi allo studio degli ecosistemi, perché porta a ritenere che “bosco” sia un posto pieno di vita, mentre “grotta” non lo sia per nulla.

L’equivoco si riflette molto anche nel nostro modo di approcciare la tutela delle cavità, che è spesso più fisica che relativa alla protezione della biocenosi. E’ vero che la biocenosi, composta in un certo modo, esiste solo perché c’è un dato biotopo con le sue caratteristiche (umidità, temperatura, disponibilità di acqua fluente, sedimenti, ecc), ma è anche vero che molto spesso ci preoccupiamo molto per l’integrità di elementi abiotici della grotta, trascurando quella della componente biotica.

Questo però è un altro discorso.

QField – creo le mie mappe e le porto sul campo

Altra puntata de il GIS per la speleologia. Dopo avere dato due idee su come individuare le doline usando i dati di quota in formato raster e QGIS, vorremmo andare a darci un’occhiata.

Per fare questo uso QField; si tratta di un’applicazione open source, quindi la potete scaricare e usare gratuitamente. Trovate tutte le informazioni necessarie sul sito web di QField.

Questo non è un tutorial sull’uso di QField, li potete trovare sul loro sito. Vi illustro a grandi linee come funziona il programma e come lo uso.

Il bello di questo programma è che permette di aprire un progetto, compilato con QGIS, nel nostro smartphone, o in un tablet con sistema operativo Android. Tutto quello che dobbiamo ricordarci di fare è creare il progetto, sul nostro computer, mettendo tutti i files dentro una cartella, che poi copieremo nella memoria dello smartphone.

Ciò che vedete qui a sinistra è un esempio di un progetto che ho creato in QGIS, includendo un raster col modello ombreggiato del terreno, un vettoriale con le curve di profondità delle doline, un altro con il tracciato dei sentieri e infine uno con le curve di livello distanziate di 10m. Tutti questi files sono contenuti nella cartella insieme a quello di progetto sulla memoria interna del mio smartphone, quindi posso visualizzarli che ci sia connessione alla rete oppure no. Leggi tutto…