Il trasporto solido nei corsi d'acqua minori dell'Oltrepo Pavese: alcuni caratteri peculiari nel contenuto delle torbide del T. Versa

Gli studi condotti dal Laboratorio ICG del Dipartimento di Scienze della Terra dell'Università di Pavia, sulle acque superficiali dell'area pavese hanno portato a riconoscere alcune caratteristiche dei corsi d'acqua che, ad esclusione del T. Staffora, sono comuni a tutti gli altri piccoli corsi d'acqua che drenano il territorio collinare e montano dell'Oltrepo Pavese. Sono state prese in considerazione le caratteristiche geolitologiche, le condizioni climatiche, l'estensione e la morfologia dei bacini, l'uso del suolo, nonché l'instabilità dei versanti. Il bacino utilizzato come riferimento è quello del T. Versa. La Valle Versa è una delle valli dell'Oltrepo Pavese in cui la coltura della vite, è divenuta prevalente da quasi un secolo; per effetto delle pratiche agricole e della tipologia dei terreni, prevalentemente argillosi presenti, si è potuto evidenziare un accumulo negli stessi terreni, di taluni metalli pesanti come il Rame e lo Zinco presenti nei prodotti fitosanitari distribuiti per la lotta antiparassitaria.
L'area, dal punto di vista geologico, è distinguibile in due settori che, ovviamente, si riflettono nelle caratteristiche morfologiche del bacino idrografico. Il settore centro-settentrionale della valle, costituito da litotipi marnoso-argillosi, con rari conglomerati, arenarie e calcari, caratterizzato da una morfologia collinare ed il settore meridionale in cui affiorano litotipi a forte componente calcarea. La ridotta permeabilità dei terreni affioranti, favorisce il ruscellamento superficiale delle acque meteoriche, piuttosto che l'infiltrazione, creando le condizioni per una erosione accelerata del suolo ed il trasporto di elevate quantità di sedimenti nel reticolo idrografico. La distribuzione delle piogge, tipica dell'Oltrepo, presenta un massimo assoluto nel mese di Novembre ed un minimo assoluto nel mese di Agosto, mentre nei rimanenti mesi dell'anno, le piogge risultano abbastanza omogeneamente distribuite. Strettamente correlato agli afflussi meteorici, il deflusso del torrente Versa è caratterizzato da piene di breve durata e di elevato battente idrico, che si registrano generalmente nel tardo autunno, talvolta anche in primavera. Nei periodi di precipitazioni scarse, il deflusso superficiale, può ridursi notevolmente fino a quasi annullarsi, per il limitato contributo delle acque sotterranee al deflusso di base.
Le analisi idrologiche e delle torbide sono state effettuate in corrispondenza di una stazione di misura installata poco a monte della città di Stradella. Gli eventi di piena primaverili e quelli autunnali, hanno evidenziato non solo diverse concentrazioni torbide, ma anche una diversa concentrazione specifica, soprattutto di taluni metalli pesanti, già riscontrati nei suoli coltivati a vite. Nel corso degli eventi di piena, sono state osservate non solo variazioni continue del contenuto mineralogico del sedimento, ma anche un arricchimento nelle classi più fini del trasporto solido, in corrispondenza dell'esaurimento delle piene. Le fasi mineralogiche più abbondanti sono i carbonati con tenori medi prossimi al 30%, cui seguono la smectite (circa 22%), altre fasi argillose (la cui sommatoria si aggira attorno al 30%), ed infine i feldspati (11%) ed il quarzo (circa 7%). La variabilità mineralogica mostrata dal trasporto solido rispetto ai suoli dipende dalla forza dell'azione erosiva delle acque superficiali, che, operando un trasporto selettivo di particelle fini, favorisce le argille ed i carbonati rispetto ai silicati.

The studies about superficial waters of Pavia's area, managed by the ICG Laboratory of the Earth Science Department, University of Pavia, led us to detect some characteristics that are common to all the little streams that flow in the mountain territory of the Oltrepo Pavese, with the exception of T. Staffora.
During this study we analyzed geolithological aspects, climatic conditions, the extent and morphology of basins, soil use and stability.
The Versa valley, located in the Oltrepo area, is devoted to vine growing since the beginning of the last century. Agricultural practises and clay-rich soils favour the accumulation of heavy metals such as copper and zinc which are present in applied pesticides.
The Versa valley may be divided in two different geological sectors, also reflected by the morphological characteristics of the hydrographic basin. The northern part of the valley is hilly and constituted by marls and clay-rich formations, with the sporadic presence of pebblestones, sandstones and limestones. The southern sector is instead dominated by the presence of limestones. The low permeability of the geological formations enhances rainwater runoff rather than infiltration, causing an accelerated soil erosion and a conspicuous transport of suspended matter in rivers and streams.
The precipitation pattern in Oltrepo shows maximum amounts in November and minimum in August, while throughout the year precipitation is evenly distributed. The Versa river discharge is closely correlated to meteoric events and is characterised by short and intense floods, generally occurring in late fall and occasionally in spring. When precipitation is scarce, discharge may decrease and completely disappear, due to a limited groundwater contribution to base flow.
A monitoring station for the control of hydrology and turbid sediments has been installed near Stradella. Fall and spring floods differ not only for the amount, but also for the heavy metals concentration of suspended matter. Peculiar links with the mineral phases of the sediment have been evidenced. During a flood, not only continuous changes in the mineralogical content of the solid transport were observed, but also an enrichment in the finest grain sizes during the last phase of the flood. The most abundant mineral phases are carbonates (mean content close to 30%), smectite (about 22%), other clay minerals (adding up to about 30%), feldspars (11%) and quartz (about 7%). Comparing this composition with that of the Versa valley soils, the identified phases clearly reflect the mineralogical composition of the northern sector, although carbonates are more abundant in the suspended sediment and silicates.