I calanchi sono un fenomeno geomorfologico di erosione del terreno che si produce per l'effetto di dilavamento delle acque piovane su rocce argillose degradate, con scarsa copertura vegetale e quindi poco protette dal ruscellamento.
I calanchi si originano tramite acque dilavanti che producono in questi suoli profondi solchi nel terreno lungo il fianco di un monte o di una collina.
Aspetti geomorfologici
I solchi che si formano all'interno allungati dal terreno si accentuano rapidamente, allungandosi e procedendo a ritroso, moltiplicandosi e ramificandosi. Tale processo si estende ad interi versanti, suddivisi da numerose vallecole separate a loro volta da strette creste con micro versanti nudi in rapida evoluzione. Le cause di innesco del processo che porta alla formazione dei calanchi sono molteplici e spesso concomitanti: in primis la presenza di un substrato argilloso con discreta componente sabbiosa; regime climatico caratterizzato da una lunga estate secca e piogge intense concentrate in determinati periodi dell'anno; esposizione meridionale dei versanti; acclività del pendio compresa tra i 40-60° che favorisce il rapido deflusso dell'acqua; esistenza di un livello meno erodibile alla sommità del versante.
Non è possibile risalire con esattezza al periodo di formazione dei calanchi in Italia, ma si ritiene che durante l'Olocene, il disboscamento delle foreste di querce sempreverdi, avvenuto per opera umana, abbia esposto i suoli argillosi, altamente erodibili, ai rigori del clima. Fenomeni di dissesto idrogeologico, come il dilavamento e il ruscellamento delle acque meteoriche, insieme a frane e creep, divennero i fattori determinanti nel modellamento del terreno, la cui risultante fu la genesi dei calanchiPhillips, 1998.
In Italia, sono presenti soprattutto ove affiorano le Argille Azzurre plio-pleistoceniche, che hanno dato forma, lungo l'intera catena appenninica, a due distinte formazioni: i calanchi e le biancane. Queste ultime sono dei rilievi a forma di cupola, con solchi longitudinali, e spesso ricoperti da vegetazione sulla sommità. I calanchi si presentano, invece, come profondi solchi “a lama di coltello” disposti spesso parallelamente, caratterizzati da versanti privi di vegetazione e molto scoscesi. Le biancane tendono a formarsi in sedimenti piuttosto coesi con un'alta percentuale di solfato di sodio, che, con le precipitazioni atmosferiche, si scioglie e migra negli strati più profondi del terreno; la successiva insolazione fa risalire in superficie le soluzioni saline che poi tendono a precipitare nuovamente con l'evaporazione. Questo procedimento, ripetuto più volte durante la stagione arida, crea le caratteristiche fessurazioni sui versanti.
I calanchi, invece, tendono a formarsi su suoli più granulosi (limi argillosi), con una percentuale di sabbia (6-18%) nella loro composizione. In entrambi i casi i suoli sono spesso alcalini, quindi particolarmente soggetti a fenomeni erosivi Farifteh; Soeters, 2006: l'alto contenuto in sodio conferisce alla massa un comportamento dispersivo e viene facilmente aggredita dall'acqua piovana povera di sali. La velocità di degradazione del pendio argilloso è funzione della temperatura che agisce sull'aria e sull'acqua presenti nella massa: durante le piogge questa è suscettibile di erosione tanto più intensa quanto più è secca precedentemente.
Nelle regioni aride, dai suoli sottili e con poca vegetazione, la principale manifestazione di dissesto idrogeologico è l'erosione causata dal ruscellamento delle acque meteoriche; al contrario, il fenomeno denominato creep (lento scorrimento di materiale viscoso, permanente) assume importanza probabilmente solo dopo che piogge ripetute saturano il terrenoSchumm, 1956. Come rimarca Neboit-GuilhotNeboit-Guilhot 1990, l'erosione del suolo, in ambito mediterraneo, è data dalla concomitanza di precipitazioni molto abbondanti e non costanti, e di forti pendenze. La risposta della superficie dei calanchi a questo tipo di fenomeni meteorologici è piuttosto complessa e si caratterizza per la presenza di micro-variazioni nella struttura dei singoli versanti e vallecole, rilevabili però ad una scala di dettaglio maggioreSolé-Benet; Calvo; Cerdà; Làzaro; Pini; Barbero, 1997.
L'inaridimento del terreno e la formazione di croste dure, separate da fessurazioni e spaccature più o meno profonde, sono le dirette conseguenze delle piogge che rompono e sciolgono le particelle del suolo, le quali successivamente, a causa della veloce evapotraspirazione, si riaggregano e cementificano in strati spessi e duri, sulla superficie. Questo fenomeno è particolarmente visibile nelle argille plio-pleistoceniche dell'Italia centro-meridionale, ad eccezione delle aree ricoperte dallo strato di vegetazione semi-naturale, arborea o arbustivaRobinson; Phillips, 2000. L'erosione e il ruscellamento sono spesso fenomeni correlati, ma suoli diversi e strati di vegetazione ricoprenti possono presentare un'alta incidenza di frane o colate detritiche e una bassa erodibilità, dovuta, ad esempio, alla presenza di uno strato di licheni che ricopre e protegge il suolo. In generale, il pericolo di erosione diminuisce con l'aumentare della copertura vegetaleLesschen; Cammeraat, 2007.
In ambiente arido mediterraneo la relazione tra suolo e vegetazione gioca un ruolo decisivo nella prevenzione dall'erosione: la vegetazione protegge il suolo perché la parte aerea e la lettiera intercettano le gocce, riducendo l'energia cinetica. La lettiera inoltre va ad arricchire in minerali e materia organica gli strati del terreno, permettendo lo sviluppo e la stabilizzazione di flora e fauna, contribuendo a far decrescere le possibilità di erosione del suolo da parte degli agenti atmosferici. Nello stesso ambito, però, la comprensione dei meccanismi che regolano il sistema clima-suolo-vegetazione è considerevolmente complicata dalla natura fluttuante del ciclo idrologico, specie negli ecosistemi aridi delle formazioni calanchive.
L'estrema variabilità ed aleatorietà della disponibilità idrica ha spinto le piante ad adottare accorgimenti che permettano loro di sopperire a tali problematiche, e la disponibilità d'acqua diventa il fattore di controllo dominante sulla crescita e mantenimento della vegetazione. Nell'ambito dei calanchi, gli esemplari di Lygeum spartum, ad esempio, sono considerati specie “utilizzatrici estensive” di risorsa idrica: infatti nella prima parte della stagione di crescita il principale fattore di controllo è rappresentato dall'andamento della precipitazione; nella seconda parte della stagione di crescita il fattore predominante diventa l'elevata domanda atmosferica. La specie fa quindi coincidere il suo ciclo vitale con la stagione piovosa, compiendo le più importanti fasi di crescita dopo le piogge autunnali, sviluppando un apparato radicale profondo per raggiungere gli strati di suolo con più umidità, vista la loro natura argillosaLazzara; D'Asaro; Agnese, 2009.
Quadro floristico
Le piante che si stabiliscono nelle zone calanchive sono soggette a stress per tutto il periodo dell'anno: l'elevato contenuto di sali rende il suolo alomorfo, di conseguenza la vegetazione è dominata da specie mioalofile, capaci di tollerare il sodio disciolto nell'acqua ad una concentrazione compresa tra lo 0,01 e l'1%, e calcicole, con una fase di riposo estivo durante la quale la copertura vegetale del calanco si riduce notevolmente. Le piante che crescono nelle zone più impervie sono poco esigenti e particolarmente adattate a vivere in condizioni estreme, prevalgono le terofite e le emicriptofite.
L'articolato mosaico vegetazionale è legato alla micro-morfologia che risulta dai processi erosivi: le creste solitamente ospitano arbusti xerofili e praterie, sviluppatisi sui versanti prima dell'erosione. Comunità di piante più ruderali, favorite dal periodico affluire delle acque di impluvio, stazionano sul fondovalle. Le dinamiche calanchive, dettate da fattori ecologici microstazionali, differenziano nettamente il paesaggio vegetale da quello circostante, pertanto quello calanchivo può bene essere definito, in termini geosinfitosociologici, un microgeosigmeto.
Per avere un elenco floristico più dettagliato si riportano, di seguito, alcuni studi su rilievi fitosociologici compiuti in Italia in diverse aree con la presenza di calanchi e biancane. Biondi e Pesaresi, nell'area dei calanchi di Coste di Staffolo, in provincia di Ancona, hanno riconosciuto le seguenti serie di vegetazione: Successione catenale di stadi vegetazionali durevoli, dei substrati maggiormente erosi dei versanti calanchivi, con esposizioni prevalentemente meridionali. La costanza dei processi erosivi non permette un'ulteriore evoluzione dinamica della vegetazione, pertanto ogni fitocenosi occupa una particolare nicchia ecologica, che resta immutata fin quando i processi di erosione si mantengono con le stesse caratteristiche. Le comunità sono risultate sensibili alla variazione dell'acclività del substrato: su versanti con pendenze comprese tra il 30 e il 50%, con suolo poco evoluto, si riscontra una prateria discontinua a Elytrigia atherica, Scorzonera laciniata; su versanti più acclivi, con pendenze oltre il 50%, si sviluppa una prateria aperta dominata da Scorzonera cana e Elytrigia atherica; infine sui settori basali, dove si accumulano i materiali di erosione, si sviluppa una prateria continua a Elytrigia atherica e Epilobium tetragonum. Serie del tamericeto africano, su macroimpluvi. La serie si ritrova nelle aree subpianeggianti, alla base del calanco, dove si accumulano le colate detritiche argilloso-limose. Gli elementi che caratterizzano la serie sono: il microbosco a Tamarix africana; la prateria perenne a Elytrigia atherica, Epilobium tetragonum, Festuca arundinacea e Tussilago farfara. Serie di Ulmus minor sui versanti stabilizzati, umidi, a morfologia d'impluvio, poco pendenti ed esposti a settentrione: microbosco e formazione preforestale a Ulmus minor, Galium mollugo e Brachypodium sylvaticum; mantello a Lonicera etrusca e Cornus sanguinea; fruticeto a Robus ulmifolius, Prunus spinosa e talvolta Rosa canina. Serie di testata del calanco, su versanti stabili, posti a Nord, su substrati evoluti e ben drenati: microbosco a Ulmus minor e Asparagus acutifolio; arbusteto a Spartium junceum; prateria a Centaurea bracteata e Bromus erectus.
Dai rilievi si evince che i fattori di esposizione e pendenza giocano un ruolo fondamentale nella definizione delle nicchie ecologiche delle associazioni vegetali in ambito calanchivo, risultando discriminanti anche per la diffusione della serie di vegetazione all'interno del calanco. Il secondo studio prende, invece, in esame la vegetazione delle biancane della Val d'Orcia, in Toscana. La vegetazione dell'area è caratterizzata da una spiccata omogeneità floristica, ma al contempo, da una particolare abbondanza di specie: sono stati raccolti, infatti, 114 campioni. Rilevante è la relazione tra tipo di vegetazione e umidità del suolo, mentre dallo studio non è emersa una particolare corrispondenza tra l'evoluzione della vegetazione e quella del suolo. Il dendrogramma delle specie analizzate in questo studio rivela tre cluster principali, ulteriormente suddivisi in 3 (A,B,C), 2 (D,E), e 3 (F,G,H) sottogruppi.
Il primo cluster di rilievi consiste in una vegetazione erbacea discontinua, priva di arbusti. Il gruppo A appartiene al Parapholido-Artemisietum cretaceae, la tipica associazione, povera di specie, riscontrabile ai piedi delle biancane. Ad eccezione di Artemisia cretacea, la maggior parte delle specie è terofita, perché questa forma biologica meglio si adatta all'aridità del suolo, che lo rende impenetrabile nella stagione secca. La specie ha una radice capace di trattenere la pianta durante gli smottamenti del suolo, mentre lo stelo tollera bene di essere ricoperto dal terreno.