Il.H'HlIC<);-I·n SOClI·.TÀ ITALlAN.'" l'l MI'IERAl.fX;IA E PETROLOGIA, l'Jij6, VoI. 41 (2), pp. 297·309

Distribuzione e circolazionedegli elementi in traccia nei suoli.

Una se([uenza altimetrica di suoli su rocce carbonaticbedel 1\I.te Terminillo (Rieti)

Cl.AUDIO BINI

Istituto di Goopl..odologia e Geologia Applic-ala ddl'Unive:rsità, Piazza Cascine 15, 50144 Fin=:e:

OIl.NELl.A FEIl.RETTl, CARLO OIl.l.ANDI, SANDRO TORCINI

ENEA.PAS.SCAMB _ Laboratorio di GeochimiCll Ambientale, Roma

RIASSUNTO. _ L'Appennino centro-meridionale ècanltlerizzato da estesi afiiotllmc:oti di nxa: ali·carc:'C". Il complesso monruoso del Terminillo. perla sua posWooe al centro della catena appcnninkae per le condizioni morfologkhc:, climatiche: e vege·tazionaii, è wfficic:ntc:mc:nte f1Ippn:sc:mnivo per illu·Slf1lre i processi pc:dogcnetici cix:: si verificano suimassicci calcarei interni.

T.li processi pos$Ol1O essere schanaliu:J.ti, in fun­l.iooe dei differenti f.uori di pc:dogenesi, in un.inlensa bruni6cuionc al. umiftcuione dell'orizzonleA, ed un. dc:cubon.tarione del profilo. Non si hatutavia, in generale, una marcata diffen:nziaziol'lein orizzonti.

L'evoluzione dd suolo in quest'ambiente: segueabbastanza streuamente \'and2.mento .himetrim ele fasce vegetazion.ali. Alle quote più c:1c:vate (fasciadella praleria .Ipina) dominano i rtfld~ifla {molli­suoli}; aUe quote: intetmedie (fasci. della faggeta)si incontrano i rtndxina bruni (intetgl1ldi mollisuoli­inccptisuoli); scendendo verso le quote più basse:(fascia dcI bosco misto) dominano i suoli bruni(ince:ptisuoli), con fenomeni di lisciviazione e ti·stagni d'acqua nelle rone più depresse.

Fra i componenti mineralogici fondamentali sievidenzia un diverso comportamentO dei terminicarbonatiei nei suoli prevalentemente ca!citici odolomitici. La fruione argillosa risulta sempre moltouniforme nei prolìli esaminati.

La distribuzione di Ni, V. Co, Mo e Ct ~ piut­tOStO U11iforme lungo i profili esaminati, in accordocun I.. SClItSa evoluzione: pcdo@cnetica di questi suoli.

I l'Ontenuti di Zn e Pb sono in generale maggiorinegli oriuonti superficiali dove raggiungono lenori•uoluti piullosto elevali, che sooo hmavi. da mel­t~ in relazione .i procc:ss;i naturali.

P"rol, rhi".,t: ~ calattt, C'\'Oluzionc dei ,uoIi,c:1c:mc:nfi in traccia, ComposiDolllo ("himiea, rompo­Si7.ione minera.lo,ica.

DISTRIBUTION AND CIRCULATION OF

~:cs&t~<i~~df ~ILSCAR~:r~~ROCKS ATTHE TERMINILLO MOUr..'T(RIETI)ABSTaACT. _ 1be calcareoos rompic:x cl M.t Ter­minillo, in centrti Apc:nnitICS, has bcen scl«tedIIS a repttSerltalive .rca al sai! gc:nesis and evolutionand lracc: demenu dynamics, from calcascous rocksin .. intern.al. climatk conditions.

1be pc:dogcnetic processes which take plllcc inlha{ ara can be summarittd .s follou.'$:_ • mong humi6Cluion (muli typc:) of the surfacc

horiron (mollic epipedorl);_ a markal. bnmiflcation of tbc: wne horizon,

al\d fonnation of a wc:akly de\oelopc:d B horironbdow thl: A;

_ a slight lcaching proccss which lc:llds to adc-eatbonatalion and acidification of lhe soilprolìle, without any migration of day parlidC5.

Tbe .. natural lO soil evolution sc:ems to be strictlyrc:lated to the morphological (devation, dimlllc)and vegelational conditions. At hij!,ner devation,under grass covCt, tne mol/isols (t.::ndzinas) are thedominanl soil lypes. At minor el.::vation, under Ihebc:echwood, inctptisols (.cid brown soils) are metas .. climax" soils, while under the mixed mc:so­phile WQOd intergradc:s betwt:cn mollisols antlincc:ptisols (calcium,sJturated brown soils) are lhedominant ones.

A .. rc:grc:ssivc:,. e...olution mllY take pIace: sonl<"­times, owing tO accumulation or erosion phenomena.or IO antropic aetiviti.:s. In sllch casc:s, an imporlantkaehing p~ may Ic:ad to tbe formation ofkachc:d or podzolic soils.

1be mincral08ical.nalyscs sho..' differc:nt bc:haVioolof ('lIkite .00 dolomile in sail proliles devdopedon mainly cala.rtous or dolomiti<.- parent materials.Thc: fino:c fraction (mainly illitc:<hloritc:) hP a ve"rtKu1ar disuibution in ali thl: sludied prufilc:s. as

C RINI, o FERRETTI. C ORLANOI, S TORCINI

ìl is inhcriu:d b~' insoluble raiducs of fOt"kl.Tr2Ct': de:menu di5ltibulion is ralhcr uniform

along lhe: soil profil", coofirmìng lile ~nttal slighlevolulion af lhoc soib.

Zn, Cu md Pb sho\\' quile high level! in thcsurfacc horiZOll5, due IO minerai nsOt"iations (Zn)aod IO bondin~ \\·ilh organìc mallef (Cu .nd Pb).N~rlhless. Ihc .. natural. origin of such levdsis Sfated.

Key wo,d,: cakareous rocks, sol! evolulion, [raceelements, chernical compositian, mineralogical com­position.

l. Introduzione

Nell'ambito dcgli studi sulla protezioneambienrale e la circolazione degli e1eme:ntiin traccia nei suoli. da tempo intt'Jpresidall'ENEA in collaborazione con ricercaloridell'Università di Firenze, sono state condottefinora indagini pedogeochimiche'su suoli evo­lutisi da diHcrenli rocce, in diversi ambienticlimatici c morfologiei della penisola (neo­autoclono toscano, piattaforma carbonaticapugliese, quaternario padano, vulcani ti la·ziali, formazioni arenacee ed argillose del­l'Appennino. I risultati di tali indagini inparte sono stati già pubblicali (BINI et al.,1982, 1984) ed in parre sono in corso dislampa.

Non erano siate alTrolllate invece, finora,indagini sui suoli evolutisi da rocce carbona­liche, nelle zone inleroe dell'Appenninocenrro-meridionale. In qucsta sede si riferi­scono i risultai i di uno studio compiuto ap­punto in tale ambiente, con lo scopo di foronire ulteriori dati sulla dislribuzione e circo­I3zione degli elementi in traccia nella pedo­sfera e contribuire lilla conoscenza dci pro­cessi che IIvvenJolono in questa sfeCA Reo­chimica, non sufficientemente conosciuta néadeguatamente considetllta nel nostro P:1C~se.

r complessi calcarci f( interni li' caratteriz­Z;lno, come accennato, gran parte dell'Appen­nino centro-meridionale formando estese dor­sali spesso culminanti in grandiosi massicci(Gran Sasso, Maiella). Ci rferiamo in pani­colare a quella serie di rilievi medio-ahi (800­1600 m ed oltre) coslituiti da rocce preva­lentemente calcaree, di età compresa fra ilTrias e l'Eocene, la cui serie inizia con ilcalcare massiccio e termina - nell'Appen­nino centrale - con la f( scaglia rossa» Sitratta dunque di calcari bianchi ceroidi, cal-

cari dolomitici, calcari matnosi con liste diselce, calcari detrilico-organogeni ed oolitici,in giacilura massiccia o più o meno stratifi­cati, talora con intercalazioni marnose e sei·ciose.

Nonoslante la notevole variabilità dellalitologia, e J'intensa leltonizzazione che spes­so caralterizza queste formazioni di naturarigida, dal puntO di vista pedologico questilitotipi si passono considerare sufficientemen­te omogenei per quanto rigulIrda la genesie ['evoluzione del suolo. Nella stessa ottica,li abbiamo definiti .. complessi calcarei in·temi» per distinguerli dalle formazioni cal­caree affioranti in prossimità della costa, sullequali hanno giuocato e giuocano tutt'ora unruolo importante le condizioni climatiche,che indirizzano la pedogenesi verso la forma­zione della « terra rossa"j al contrario, nellezone interne la temperatura e sopranulto leprecipilazioni favoriscono la formazione delle« terre brune .. (MANCINI, 1955). Rileviamoinfatti che nell'interno le precipitazioni medieannue sono molto più elevate che presso lacosta (ad esempio, a Rieti - m 402 ­piovono in media 1180 mm/a; al Terminino- m [750 - 1500 mm/a; a Grosselo,660 mm/a) (BINI, 1978). AI contrario, letemperoture risultano più basse: a Rieti, lamedia annua è di 12,50 C, al Terminillo5,6" C rispelto ai 16" C di Grosseto).

Inquadrata la problematica in oggetto, sitrattava di 5CCltliere un'area interna sufficien­temente rappresentativa quale modello dievoluzione del suolo e di distribuzione deglielementi in traccia in tale ambiente.

La pedogenesi su rocce carbonatiche èstata afTronlllta da numerosi AutOri (MAN­CINI, 1955, 1956j MANCINI ct al., 1964,1966; FERRARI, 1965; SANESI, 1968; PE­DROTTI e SANESt, 1969; PEOROTTI et al.,1976). Sulla base degli studi precedenti. edi una serie di ricognizioni in campagna, èstata scelta come area campione il complessodel M.te Terminillo, poiché si trova in posi­zione centrale nella catena appenninica (FF.138-139 della c.G. d'Italia) e presenta, in·sieme con una discreta omogeneità litologica,condizioni morfologiche, c!imaLiche e vegeta­zionali sufficientemente differenziale da poterestendere i risultati ottenuti anche alle altrearee inlerne.

DISTRIBUZIONE F. CIRCOLAZIONE DEGLI ELEMENTI ETC. 299

Fig. I. - M"pl-'a di UlIO/>l<IIl,onlClllu. __ S"",p/i"1!map.

TABELLA l

Descrìào1Te del profilo di un rend'l.ìna dialla quola - Descriplion 01 Ihe profile 01

l/ high quota rendzino

TABELLA 2Descrizione dci profilo 512

Descriptioll 01 the profile 512

Orizzonlt· O,+(),: cm 2·0. Lettiera a prevalenzadi graminacee. poco <!cromposle.

OriUOllte A,,: cm 0·18/21. Limite inferiore ondu·lato, chiaro; colore bruno rossastro scuro (' YR2,5/2); franco sabbioso; scbeletro molto scarso,C'..karco; umido, friabilc; struuura grumosa, afeltro; porosÌ/à elevala; reazione acida; attivitàbiologka molto abbondante; radici abbondanti,erbacce.

Orizzo"te A,,: cm 18/21-31/40. Limite inferioreabrupto, irregolare: colore bruno rossastro scuro(5 YR 3/2); franco sabbioso; scheletro abbonodame, piccolo e medio, calcareo; umido, friabile;struttura grumosa fine e media, evidente; poro­sità elevata; radici erbacee, abbondami.

Orizzonte R: cm 31/40 ed oltre. Calcare bianco,compano, con crosta di alterazione superficiale.

località: valico di Leonessa ('O m al di sotto);Quota: m 1900; esposizione: NW; pendenza: 20";Fisiografia: parte alta di versante, con pendio irre·

golare;Drenaggio: rapido; erosione: idrka moderata;Rocciositil: comune; pit;trositJi: comune;SubSlrato pe<!ogenctico: calcari compani bianchi;Vq:ctazione: prateria alpina a Festuca, Broml/s,

Broch)'pndIIIII!;l.kscrizionc: C. BINI, 26·9·(983.Classificazione gencticòl U.s.D.A. (/975): LlTWC

IIAI'LUMIIRJ::I'T.

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località: Valko di LeonCl;sa;Quota: m 1950; cspo~izione: s; pcmJcnzòl: 16·18~;

Fisiogralìa: parte alta di versant.:;Rocdosità: comone; pietrosità: comuoe;Sub,trato pedogenetico: calcari componi bianchi,

tipo corniola;Vegetazione: copertura crhacca discontinua, con

specie rupkQle;Dcscrizioru:: F. M ... NCtNI. 1966.Ciassifìcazione genetic.. : LITIIIC KENuoLl

Orinonle A,,: cm Q..12/16. Limite inferiore graduale.Coloro;: grigio molto scuro (IO YR 3/1); saLJbiosofranco; struttura grumosa fine; umido, non pia·stico né adesivo; scheletro abbondante; drenaggiolibero; atlivilà biologica abbonJanll.·. radki ab­bondanti. Reazione neutra. Sliturazione in Caelevata.

Ori:zonl( Il,,; cm 12/16·35. limitO;: inferiore chiaro.Colore bruno grigio molto scuro (lO YR 3/2);franco sahbioso: struttura grumosa media; nonplastico. non adesivo; scheletro abbondante; drc·n"gj:io libero; univi1il hiologica ultu; r"dici ab­bondanti. Reazione sub·ulcatina. Salurazione inCa elevala.

Orizzonte R: calcare compano bianu>, tipo corniola.

rappresemativirà di ciascun tipo pedologiconell'area in studio. Fra questi profili, ne sonostali scelti cinl.lue, rappresentativi delle ten·denze evolutive del suolo sui calcari, prescin.dendo da. locali situazioni che,. possono in­nuenz.lre diversamente l'evoluzione stessa.

Successivamente, in laboratorio, sono stateeseguile le consuete analisi pedologiche, volteall'inquadramento cd alhl classificazione deiprofili, e le analisi mineralogiche e geochi·miche. l metodi analitici impiegati sono ri­portali in B1N~ et al., 1982.

2. Materiali c mclodi di lltudio 3. llil!1lltuti

Dopo una serie di osservazioni preliminaricompiute in campagna con una trivella ma·nuale di tipo «o1Jndese », volte a chiarireil grado di variabilità pedoIogica del com­plesso, sono stati aperti, descritti e campio­nati profili-tipo a vnria quota (fig. 1), sottodifferente copertura vegetale e con diversamorfologia, onde avere assicurata la massima

Per seguire meglio la tendenza evolutivadei suoli sul M.te Terminillo, abbiamo rite·nuto utile eseguire una campionatura in sensoinverso alla quota, ovvero dalla stazione piùelevata (Valico di Leonessa, m 1950) versola conca di Rieti (m 402), da: cui sì staccail complesso montuoso. Abbiarrio altresl tra­scurato la parte culminante del rilievo, carat-

100 C. B1NI, 0, FERRETTI, C. OR LANDI, S. TORCINI

TABELLA JAnalisi /isù:ht:. ch;mich~ ~ mineralogiche del profilo S12

Phuical. cht'minl! 1/111/ mÙlcra(ogiral ann/yuJ 01 rhe profih- S12

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ICriZl.:lIa da un.l Inurfologia moho acclivee pressoché priv'l di copertura pedologica:vi si lrovano infatti affioramenli rocciosi eliloslloli con slllzio.... i di vegctazione rupicola,quali Dr)'tls octo~'a/a, Scabù)Jo f!.raminifo­glia IVlsONÀ, 1968).

Un ~mpio di un giovane rendzina dialla quota (LtTIllC RENOOI.L) è riportato intabella I. Per informazioni piìl approfondite~11 qUCSto !'iuolo si rimanda:l MANC:1NI (1966).

ImmcJi:namenlC SOtlO il valico di I...c<rnessa, dove la morfologia si fa più dolce perla prc~nza di del riti calcarei c materialemorenico, abbiamo osservato lIn profilo SOltO

prateria alpina a Festuca, Bromus, Bracby­podium (VISONÀ, 1968). Si trana di unsuolo rdativamenl~ poco differenzialo, macon evidenti segni di evoluzione rispeuo aiprimissimi stadi cklle stazioni rupestri sopracitate. Nella labellll 2 è riportata la de·

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Fig. 2. - Suo.... Sl2. aOl.bmCIllO sdlCm:llIco del profilo con .!isuibuzionc degli c1t:mellli in Il"lMXi., minorie maggiori, drlla SQSI'nza organiCI! e delle frazioni Jtf2flulome1r~ (sabbia, limo, argill.). - Soil S12,distribution of major, minor and lr:oce demenlS. ~anic rnatll:-r aod lI:tanulQfllCuic fraetions (sand. sill,day) alone lhe pr061e.

DISTRIBUZIONE E CIRCOLAZIONE DEGLI ELEMENTI ETC. 301

scrlzlone del profilo S 12; nella tabella 3sono riportati i risultati delle analisi chimico­fisiche, mineralogiche e geochimiche. Nellafigura 2 è riportata la distribuzione lungo ilprofilo dei costituenti determinati e dei ca­ratteri granulometrici.

I caratteri morfologici pill salienti sono lapresenza di un ori?.20nte A profondo, soffice,

yermeabile, ben strutturato, ricco di humusdi tipo muli, che contrasta vivamente con ilbianco della roccia sonostante. I caratterianalitici più significativi sono la marcataacidità del pr0610 e la forte desaturazione.L'attività biologica particolarmente intensadetermina l'umilicazione della sostanza orga·nica, che si accumula in superficie e contri­buisce all'abbassamento del pH. La tessituragrossotana (franco sabbiosa) favorisce inoltrela pcreolazione dell'acqua e l'allontanamentodei carbonari verso il substrato.

Questo allontanamento è confermato dal­l'analisi mineralogica; negli orizzonti super­ficiali la calcite è assente mentre raggiungevalori elevati nel substrato. Negli orizzontiA i feldspati sono presenti in quantità mo­desta mentre è abbondante il quarzo (in foroma mierocristallina), dovuto prevalentementealla presenza di frammenti di selce.

Fra i minerali argillosi sono presenti illite,bolinite, clorite ed intergmdo che non pre­sentano variazioni quantitativc apprezzabililungo il profilo.

Fra gli elementi maggiori il Ca ha valorimolto bassi negli orizzonti A (dissoluzionedella calcite); il K, lega:o prevalentementeai minerali argillosi e ::1 K-feldspato, mostramodeste variazioni negli orizzonti A, in ac·corda con lo. distribuzione dei minerali nelprofilo. Fe ed AI, poco mobili sono arricchitiin A rispetto alla roccia madre.

Gli elementi in traccia mostrano variazionimodeste in A e risultano arricchiti rispettoalla roccia. l tenori relativamente elevati diZn in A sono attribuibili a processi naturali,come sarà meglio sottolineato in seguito.

A livello tassonomioo questo suolo rientranella famiglia franco grossolana mista, fri­gida dci UTllTe HAPLUMBREPTS della SoilTaxonomy, ovvero tra i rendzina bruni6cati(MANCINt, 1956).

Scendendo di quota, al di sotto dei 1700m, si entra nella fascia di vegetazione carat­terizzata dalla faggeta. Per effetto della coper·tura vegetale diversa e della morfologitl più

TABELLA 4D~scrh;on~ dtl profilo 51]

D~scr;pt;on 01 tht profil~ S13

Località; Campoforogna.Quota: m 1700; esposizione; W; pendenza: l'~;

Fisiografia: parte media di versante, con pendiouniforme:

Drenaggio: rapido; erosione: idrica moderata;Rocdositi.: scarsa; pietrosità: scarsa;Substrato pedogenetico: calcare sdcifero bianco gri.

giuno, con snatificuione 5uborizzonlale;Vegetarionc: fwaaia di faggio, di5e1anea;Descrizione; C. BINI, 27-9·1983.Qassifiauione gc:~!ica US.O.A. (197-'): TYPlC

IUiPLUM8lEPT.

Orizzanle 0,+0.: cm. 2.{l. Lt-niera di foglie difaggio, poco decomposte.

Orinonle A,,; cm 0-8/1 L Limitc inferiore chiaro.ondulato; colore bruno rOSsaSlrO scuro (' YR2,5/2); franco sabbioso; schelctro comune, pic·colo e medio, sdcioso; umido, friabile; strul1uragrumosa debole, poco evidentc; porosili devata;reazione subacida; at1iviti biologica abbondante;radici molto abboodanli, fini, suhoriuonlali.

Orizzonle A,,: cm 8/11-34/42. Limite inferiouchi.aro, ondulato; colore bruno scuro (8,75 YR3/l); franco sabbioso; schele!ro romu~, selcioso;poco umido, friabile; Sirullura policdria ango­lare fine, debole, poro evidente; porosili media;reazione subacida; allivili biologica comune; ra­dici abbondanti, fini e grosse.

Orinonle B: cm 34/42.'9/6'. Limite inferiorenellO, ondulato; colore bruno scuro (7,' YR 4/4);franco argilloso; scheletro scarso, selcioso; pocoumido, moderatamente adesivo; Strullurn poliedri.ca angolare fine e media, debole; porosit' media;reazione sul»cida; atlivilà biologica comune;radici scarse, grosse.

Orizzonle C; cm 59/6'.100/110. Limite inferioreirregolare; colore bruno giallastro scuro (IO YR4,5/4); franco; scheletro molto abbondan!e; pocoumido, poro adesivo; sciollo; porosità media;reazione subalca1ina; attività biologica e .'.dici~=.

Orinonlr R: cm 100/110 ed oltre. Calcare selci·fero hianco-grigio, stratificato suborinontale.

dolce, il suolo in tutta la fascia si appro·fondisce, ed inizia a differenziarsi un oriz­zonte B, che talora viene obliterato dall'in­tensa attività biologica (micromammiferi, ar­tropodi, anellidi); molti rilevatori, per lasua scarsa evidenza, possono indicare taleorizzonte come un A13.

Nella tabella 4 è riportata la descrizio­ne di un profilo-tipo (S 13), mentre neltabella 5 sono riportati i risultati delle ana­lisi pedologiche, mineralogiche e geochimi.che. Nella figura 3 è riportata la distribuzione

3.2 C. BINI, O. FERRETTI, C. ORLANDI, S. TORCI""I

TABELLA .5Analisi fisiche, chimiche e mineralogiche det profilo SU

Physical, chemical and mineralogical ana/yuI o/ the profi/e 513

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lungo il profilo dei costituenti determinati edei caratteri granulometrici.

l principali caratteri sono ancora un oriz­zonte A potente, scuro, permeabile e benstrutturato, la p~nza di un orizzonte Bdebolmente espresso ed inoltre la decaroo.natazione di tutto il profilo, la forte acidi-

ficazione e la notevole desaturazione in basi.Le differenze di tessitura mettono in lucela presenza di una neua discontinuità fra laparte superiore del profilo, più grossolana(franco sabbiosa), e quella inferiore, netta­mente argillosa, a struttura poliedrica ango­lare «tipica delle argille di decalcificazione

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Fig. J. - Suolo SU, arllbmemo ilChrnlalico del profilo reo disnibo:tione ck-gli ekmemi in lraccia, mioorie maggiori, della sostanu organica c: dellc: fruiooi graoulomc:niclx (sabbia, limo, argilla). - Sail SU,distribulion of major, minor and tracc: c:lc:mc:ms, organic maner and gnmulomenic fnclions (sand, sih,day) along thc: profill.".

DlSTK1BUZIONE E. CIRCOLAZIONE DEGLI ELEMENTI ETC. 303

TABELLA 6Dt>scriz,;ont> del profilo 514

Description 01 the profili' S14

Località: Km 12 S.S. del Terminillo;Quota: m 1130; esposizione E/NE; pendenza lO";Fisiografia: pendio ciglionato per rimbosçhimento;Drenaggio: rapido; erosione idrica forte:Rocciosilà: comune; pietrosità comune;Substrato pedosenetico: dolomia;Vegetazione: bosco misto con elementi di faggio,

pino nero, acero. ginepro, graminacee;Descrizione: C. BINI, 27-9·1983.Oassi6cazione: genetica US.D.A. (197}): TYPIC

IESDOLL

parametri. L'associazione del Pb alla sostan·za organica era già stata messa in evidenzada vari Autori (NRIAGU, 1978; REAVES eBERROW, 1984), ma le scarse informazionisia sui cidi biogeochimici del Pb sia sulcomportamento del Pb durante la uasfor­mazione della sostanza organica non permet­tono di spiegare in modo esauriente l'asso­ciazione di questo elemento con la sostanzaorganica. Data l'importanza dell'atmosferanel trasferimento della contaminazione con.nessa alle attività antropiche (fonti energe­tiche, prodotti di combustione ere.) dovreb­bero es~re veri6cati gli apporti di Pb dovutia fall-out. Infatti, a causa della bassa mobi­lità geochimica del Pb, la contaminazioneinteressa soprattutto la lettiera e gli oriz­zomi più superficiali dei suoli.

A livello rassonomico, questo suolo rienl ra

Om.:umU 0.+0.: cm 2-0. Leuic:ra 8 prevlIknza digraminacee poco decomposte.

OriuonU A,,: cm 0-2/6. Limite inferiore chiaro,ondulato; colore bruno grigiaslro molto scuro(IO YR 3/2): franco sabbioso; scheletro moltoscarso, calcareo; poco umido, friabile; strutturagrumosa debole, a feltro: porosilà elevata; rea·~ionc subalcalina; anività biologica abbondante;radici abbondanti, fini, subverticali.

Orinante A,,: cm 2/~24/29. Limite inferiore neUo,ondularo; colore bruno grigiutro molto scuro(lO YR ))/2); franco; scheletro molto scarso,calcareo; poco umido, poco adesivo; strutturapoliedrica subli.nlfolare fine. molto debole; poro­silà media: reazione: sul»kalina; altività biolo­gica abbondante; radici comuni, fini.

Oriuonl~ C: cm 24/2943/46. Limite inferion:~uo. ondulato: colore bianco (' YR 8/1); fran­co: scheletro molto scano, calcareo; asciutto, fria·bik; struttura polinlrica angolare molto fine,moho debole: porosid. media; reazione suba1ca­lina; .tdviti biologica scarsa, radici SQIBC'".

O,iuo1/U R: cm 43/46 ed ohre. Doklmia biancain elevalo stato di aherazione, sfllrinala.

S lO l:'.' l ~ 16, ,

dei calcari deIl'Ap~nnino» (SANJ::SI, 1968).Nella zona occupata dalla faggeta, Magaldi

(in SANESI, 1968) ~gnala l'esistenza di li·velli piroclastici a sanidino, pirosseno e ve­tro vulcanico: è: probabile che l'evoluzionedifferenziale del profilo sia dovuta ad unmescola mento frot i prodoui della decalcifica­zione ed i materiali vulcanici, più alterabilidella selce, in particolare nell'orizzonte A.L'analisi mineralogica della frazione pesanteeseguita su 512, S13 e S15 ha mostralOIli presenza di piros~no in tutti i campioni,a conferma di apperti di origine vulcanica.

Le differenze tra gli orizzonti superficiali equelli profondi sono evidenziate anche danacomposizione mineralogica. La calcite è: pre­~nte in piccole quantità solo nell'orizzcnteC, mentre i felds~ti sono più abbondantiin Al! e Al2 che in B e in C. Il tenoredi quarzo (microcristallino) raggiunge valorielevati (circa 50 r;,.) in tutti gli orizzonti.

Tra i minerali ,.rgillosi l'illite domina sukaolinite, intergrado, dorile e smectite. Darilevare che la dorite è in tenori apprezzabilisolo nc~li orizzonti A, mentre al contrario lavermiculite, che si forma nel suolo a spesedella clorite, è presente in B e C.

La distribuzione di K, Fe, Al e di moltielementi in traccia lungo il pr0610 mostra unarricchimento passando dall'orizzonte A al B,rimarcando l'accennata discontinuità tra idue orizzonti.

Il contenuto di Pb è elevalo in Al t incoincidenza con i tenori più alti di sostanzaorganica. La figura 4, che riporta il diagram­ma di correlazione tra Pb e sostanza orga­nica per tuni i suoli qui esaminali, mostrainfatti un legame ~ignificalivo tra questi due

Fig. 4. - Dlagrammp di corrdal.lom: SOSlan~a orga·nica-Pb - Organic maller·Pb corrdatlon.

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304 C. BINI, O. FERREITI, C. ORLANOI, S. TOKCINI

TABELLA 7

Analisi rlSich~. chimiche ~ mineralogiche del profilo 514Physical, chemical ond mineralogical analyus 01 the prolile 514

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fra le tipiche et terre brune fo~stali» indi­cate et,. MANCINI (1955) come suoli «climax.,ovvero in equilibrio con le caratteristicheclimatiche e vegetazionali. Questo tipo pedo­logico copre infatti gran parte dell'arcaledel faggio del nostro Appennino, sia arenaceoche calcareo (PEDROTTI et aL, 1976). Per laSai! Taxonomy, questo suolo rientra nellafamiglia franco grossolana, mista, mesica deiTYPIC HAPLUMBREPT.

Ad un ulteriore abbassamenTo della quo­ta, al di sotto di 1400 m, corrisponde unafascia vegetazionale di transizione a quellapiù francamente mesofila sottostante (<< Fag­geta mista della zona inferiore », VISONÀ,1968), con giovani popolazioni di fAggioassociate con pino nero, abete bianco (intro­dotti), acero, nocciolo e ginepro. 10 stadioevolutivo del suolo in questa fascia è ancoraquello della terra bruna, ovvero di un suolo

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Fig. .5. - Suolo 514, andamemo sehematico del profilo con distribuzione degli clementi in tl'1lccil, minorie: maggiori, de:lla sostanza organica e: delle frazioni granulometriche: (sabbia, limo, argilla). - Scii 514,distribution of majer. minor and tnKe c1eme:nu. organic maner and granulome:trie fraetions (sand, silt,day) along rhe profile:.

DISTRIBUZIONE E CIRCOLAZIONE DEGLf ELEMENTI ETC. 305

decalcificato, con tendenza alla acidificazionecd alla formazione di un orizzonte B strut·turale, Quando i fenomeni di erosione ~onlJ

più intensi si instaura un processo di pedo­genesi «regressiva lo) e il suolo è continua­mente soggetto a ringiovanimento.

Nella tabella 6 è riportata la descrizionedi un profilo di erosione sviluppatosi sudolomia cataclastica (S14), mentre nella ta"bella 7 sono riportati i risultati delle analisipedologiche, mineralogiche e geochimiche.Nella figura 5 è riportata la distribuzionelungo il profilo dci costituenti determinatie dei caratteri granulometrici.

Si tratta di un suolo sottile, eroso, scar­samente differenziato. L'orizzonte· A è benumificato ed in parte decarbonatato, ma ilpH è ancora subalcalino, ed il complesso discambio vicino all:l saturazione.

La mineralogia di questo profilo si carat­terizza per l'abbondanza di dolomite (80­90 %) per tutta la sua profondità, mentrequarzo (microcristallino) e feldspato sonopresenti solo in superficie, in piccole quan­tità.

Tra i minerali argillosi sono più abbon­danti illite e clorite con kaolinite e intergradosubordinati. In qut:sto suolo è stata osser­v;1ta la presenza di minerali a strati mistiregolari in tutti gli orizzonti.

Tra gli elementi maggiori, Ca e Mg aumen·tano verso il basso con l'aumentare delladolomite. Viceversa, l'arricchimento di ele­menti in traccia in superficie può essere attri·buito sia all'elevato tenore di sostanza orga­nica (con cui essi appaiono in stretta corre­lazione), sia alla minore quantità di dolomite.

Si tratta pertanto di un suolo ai primigradini dell'evoluzione, un rendzina secondoMANCINI (1955), ovvero un TYPIC RENDOLL

franco, misto, mesico clelia Soil Taxonomy.Accanto al tipo precedente, ma in situa·

zioni morfologiche più favorevoli, come sulfondo di piccole vallecole o in depressionidei piani carsici, si possono trovare tipi pe.dologici di gran lunga più evoluti, risultantida una pedogenesi, per «degradazione lo) delsuolo climax, come sel'lonalalo da MANCINI(1964 l. Si tratta di suoli sviluppatisi in mezzoidromorfo per difficoltà di drenaggio, pro­fondi, subaeidi ma con elevala saturazionein basi e molto argillosi, soprattutto in pro­fondità, per fenomeni di lisciviazone ed aceu·

TABELLA 8Descrizion~ del profilo S15

Description 01 the profile S15

Località: S.S. dci Terminillo, Km 7+500;Quota: m no; esposizione: W; pendenza; 20";Fisiografia: parte bassa di versante, con pendio

regolare;Drenaggio: moderato; erosione: idrica moderata;Rocciosità: comune; pietrosità: comune;Substrato p<:dogcnetico: calcare massiccio, spatico;Vegetazione: bosco misto mesofilo, con quercia,

acero, olmo, ginepro, ciclamino, graminacee, le·guminose;

Descrizione: C. BINI, 27·9-1983.Classificazione genetica U.S.D.A. (1915): TYPIC

HAPLUDOLL.

Orizzonte 0,+0,: cm. 1·0. Lettiera oon prevalenzadi foglie di quercia.

Oriuonte A,,: cm 0·2/4 (eroso). Limite inferiorechiaro, ondulato; colore bruno rossastro scuro(3.75 YR 3/2); franco sabbioso argilloso; sche·letro scarso, grossolano, calcareo; poco umido,poco adesivo; struttura grumosa fine, d~bole;porosità elevata; reazione neutra; attività biolo­gica abbondamI': radici abbondanti, fini, sub­verticali.

Orizzonte A,,: cm 2/4·19/32. Limite inferioreirregolare; colore bruno rossaStTO scuro (3.75YR 3/3); franco; scheletro comune, grossolano,calcareo: poco umido, poco adcsivo: strutturapoliedrica subangolare fine, evidente c media dc·bole; porosit~ comune; reazione neutra; attivitàbiologica abbondante e radici abbondanti. finie medie.

Orizzonte B~: cm 19/32.65/70. Limite inferiorenetto, irregolare; colore bruno rossasuo (5 YR4/5); franco; scheletro abbondante, grossolano,calcareo; poco umido. poco adesivo; strunurapoliedrica angolare media, debole, poco evidente;porosità comune; reazione neutra; attività biolo·gica e rodici scarse.

Oriu.ontt! R: cm 65/70 ed oltre, calcare massicciobianco, spatico, in giacitura suborizzomale.

mulo di argilla nell'orizzonte B (s. bruniliseiviati). Trattandosi di casi particolari dievoluzione del suolo, su materiale colluvialeo di sedimentazione palustre, non abbiamoritenuto di eseguirne il campionamento e lostudio, !imitandoci a segnalarne l'esistenza.

Un altro aspetto di pedogenesi regressivaper « degradazione» con formazione di suolibruni poclzolici è stato segnalato da FER­RARI (1965) nel parco nazionale d'Abruzzo;al Terminino non abbiamo trovato simili tipipedologici .

La fascia di vegetazione più francamentemesofila (quercia, olmo, carpino, acero conassociati r,lri elementi di faggio: VISONÀ,

306 C. BINI, O. FERRETTi, C. ORLAND1, S. TORCINI

1968), posta al piede del rilievo del Termi·nillo, è caratterizzata da una situazione pedo­logica leggermente diversa. La minore piovo­sità, a questa quOt:.1, limita il fenomeno dellalisciviazione e pertanto la pcdogenesi proce.deper linee diverse rispetto alle alte quote. Ilsuolo climax di questo ambiente, sui calcari,è una terra bruna eutrofica (MANCINI, 1955),ovvero un suolo con elevata saturazione inbasi, neutro in superficie e subalcalin,:> inprofondità, notevolmente argilloso per l'ac­cumulo di argilla ereditata dal residuo inso­lubile della rocÒ:1_

ppm ..,,140 Pllm Zn 220

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A livello tassonomico, questo suolo si IJlse­risce nella famiglia franca fine, mista deiTYPIC HAPLUDOLL.

L'analisi mineralogica mostra abbondantecalcite nell'orizzon".: B e scarse quantità nel­l'orizzonte Ai viceversa, il quarzo micro­cristallino è più abbondante in A che in B,mentre i feldspati sono scarsi o assenti.

Fra i minerali argillosi prevalgono ilIite,vermiculite, kaolinite su integrado e smecti­te, mentre è assente la clorite, a testimo­nianza dei processi di pcdogenesi che segnanol'evoluzione di questo sllolo.

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Fig. 6. - SuoI" S15, and31ncnlo s<:h<:matico del prolilo con Jislribu%iont: J"gJi d<:m<:nli in lmcn". minorie maggiori, della sostanza organica e dell" frazioni granulometrkhe (sabbia, limo, argilla1- - Soil S15,disuibution of major, minor and Itare elemcnts, organk mliller anl! granulomctric fractions (sand. sill,day) along th" profile.

Nella tabella 8 è riporwta hl descrizionedi un profilo-tipo (SI5); nella tabell:l 9sono riportate le analisi chimico-fisiche, mi­neralogiche e geochimiche. Nella figura 6 èriportata la distribuzione lungo il profilo deicostituenti determinati e dei caratteri granu­lometrici.

Questo suolo si caratterizza per avere unorizzonte A poco profondo (in parte aspor­tato dall'erosione) ed un debole orizzonte Bche si forma nelle intercapedini fra blocchicalcarei pressoché inalterati. I caratteri fisico­chimici peculiari, come sopra accennaro, sonoil pH attorno alla neutralità, la saturazionein basi del complesso di scambio (assicuratada un'elevata percentuale di argilla), la pre­senza di abbondante scheletro, una buon:'!strutturazionc.

L'analisi geochimica mostra un forte im·poverimento di Ca e Mg nell'orizzonte super­ficiale rispetto a quello profondo, in relazionealla scomparsa della calcite, conseguente allaleggera lisciviazione, mentre l'incremento diAl ed in misura minore Fe, Na e K nell'oriz­zonte Al~ è legato all'aumento di argilla.Gli elementi in traccia presentano inveceandamenti differenziati. Cu, Pb, 2n, Mn edMo, accumulati nell'orizzonte A possonoessere, in alcune situazioni, associati alla so­stanza organica; tuttavia solo il Pb mostraun legame significativo con la componenteorganica (fig. 4). Cr, Ni e Co seguono l'anodamento del Fe, cui sono geochimicamenteaffini, mentre V ed As hanno una distribu·zione pressoché costante lungo .il profilo. eCd si accumula in profondità.

DISTlUaUZIONE E CIRCOLAZIONE DEGLI ELEMENTI ETC. 307

Fig. 7. - Diagramma di ooneluione AI·Zo. -­Al-Zo oorn::latioo.

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" .i valori più elevllii d! Cd sono presenti gt:ne­ralmente ~gli orizzonti più profondi: èprobabile che questO elemento partecipi aiprocessi naturali, muovendosi nel profi.]oassociato ai minerali di neogenesi.

idrossidi di Mn, ed in parte alla dinamica deiminerali argillosi, come sembrerebbe indicarel'elevata correlazione Zn-AI (6g. 7), mentresono poco probabili, nell'ambiente in studio.inquinamenti di origine anuopica (agricol­tura, industria), già ipotizzati in altre occa­sioni (BINI et al., 1982). ~ vicc=versa daescludere una correlazione Cd-S.O., poiché

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Una considerazione a parte meritano itenori di Pb, Zn ~ Cd che in tute i i suoliqui slUdiati risultano i~ genere piuttostoelevati rispeno al loro contenuto medio nellerocce carbonadche nelle quali Pb = 7-10ppm, Zn = 20-30 ppm e Cd = 0,3-0,' ppm.Tali tenori appaiono notevolmente elevatianche in confronto coo le loro concentrazioninelle bauxiti italiane (BAJU)()sSY et al., 1977),che risultano formate da materiali residualidella dissoluzione dei carbonati e di origineeolica (polveri di origine continentale e ce­neri vulcaniche). Anche nelle terre rosse chesi sviluppano sulle formazioni carbonatichedella Puglia (POLEMlO Cl aL, 1982; BINI etal., 1984) i tenori di Pb, Zn e Cd sononormalmente inferkri a quelli o.<òservati alMonte Terminillo.

Lo studio eseguito non permette di iden·tHìcare con precisione i vari processi cheh:mno determinato l'accumulo di questi eleomenti nel suolo. Possiamo tuttavia ritenere,sulla base della elevata correlazione Pb-S.O.(fig. 4), che il piombo, essendo un elementoparticolarmente auivo del ciclo biogeochimi­co, si accumuli nel suolo laddove c'~ maggiorequantità di sostall2a organica (lettiera edorizzonte Al, soprauuno se questa è di tipomulI, ci~ molto reauiva.

Per lo Zn si può ipotizzare un accumulolegato in pane alla coprecipitazione con gli

TABELLA 9

Analisi fisiche, chimiche e mineralogiche del profilo 515Physical, chemical and mineralogical analysn o/ ,he profile S15

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.iOR t:. BINI, O. FERRETTl, C. OR LANDI, S. TORCINI

CondU8ioni

Abbiamo cercato di delineare in questolavoro i grandi tratti dell'evoluzione pedo­logica su rocce cal::aree a M.te Terminillo, edi seguire la distribuzione degli elementi intraccia in quest'ambienle, da prendere comemodello per le aree calcaree interne.

I risultai i ollenuti consentono di fare leseguenti considerazioni:

- la pedogenesi in quest'ambiente è stret­tamente correlata con le condizioni clima­tiche e la vegetazione;

- vi sono due tendenze evoluli,'c delsuolo:

ti) la pedogenesi progressiva, che pososiamo definire ad evoluzione narurale versoil suolo climax, è espressa chiaramente dallaseguente «catena .. di suoli, sviluppatisi aquote diverse e sono fa~ vegeta.2:ionalidifferenti :

roccia affiorante _. litosuoli - rendzi·na -. suoli bruni.

In particolare, alle quote più elevale, sot­to vegela.2:ione erbatta (prateria alpina) siformano lilosuoli e r~ndvna; alle quote in­lermedie, soltO la foresta di faggio, si hala formazione di suoii bruni acidi; alle quoteinferiori (dominio del bosco misto mesofilo)il suolo climax è la terru hru1Ia eutrofico;

bl la pedogenesi regressiva è dovuta siaalla degradazione (in senso pcdologico) siaall'erosione. Quelill per degradazione è legalaa particolari condi7.ioni morfologiche e didrenaggio, e conduce a tipi di suolo piùevoluii del suolo climax in equilibrio conl'ambiente, come i suoli bruni liscilJiati se­gnalati :11 Terminillo da MANCINt (1964) edi suoli brUlli podzolià, segnalati da FERRARI(196.5) nella Val Fondillo (AQ). La perlo­genesi regressiva per erosione, legata sia amorfologie acclivi, sÌlI all'opera di disbosca·mento e taglio, porta all'asportazione del­l'orizzonte superficiale del suolo, con ringio­vanimemo del profilo e formazione di suoliai primi gradini dell'evolu7.ione (lilosuoli erendzina iniziali l.

Dal punlO di vista mineralogico la caldteè assente in tutti gli ori7.zonti pedologici, aconferma del processo di debole lisciviazionegià accennato. ti profilo su dolomia (514)conserva inalterata la dolomite in tutti gliorizzonti indicando un fenomeno di scarsa

pcdogenesi, o meglio di «pedogenesi retro­grada» per erosione.

La mineralogia della frazione argillosa ap·pare piuttosto uniforme, con illite, clorite,kaolinite, intergradi e rllro smcelile. Solonei suoli più evoluii compare la vermiculite,in sostituzione della c1orile.

La distribuzione geochimica degli elementiappare in generale congruente con lo schemadi evoluzione proposto. In particolare. Camoslra un decrememo negli orizzonti piùsuperficiali rispeno al substrato. Fe. AIed elementi in traccia, risultano in generearricchiti in supcr6de rispetto ai livelli piùprofondi. Ciò è dovulo in parte ad un arric·chimento indiretto legato all'aumento dellafra.2:ione residuale, col proco:lere della disso­luzione dei carbonati, ed in parte ai ciclibiogeochimici. Il Pb appare legato in modosignificativo con la sostan7.3 organica. Lelacune conoscili ve esistenti sul dclo biogeo­chimico del Pb e sui processi che avvengonodurante la degradazione della soslanza orga·nica non permcttono, lUuavi.. , di discrimi.nare eventuali apporti lItmosferici di origineantropica.

Anche gli elevali tenori di Zn e di Cdpossono esscre .1Ilribuili a processi naturaliquali la dinamica dei mineroli nel suolo ela coprecipilazione con gli idrossidi di Feed Mn, pur non escludendo la pOssibilità diun inquinamento da parte dell'uomo, comesegnalato in altre occasioni.

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