L’atmosfera terrestre è soggetta a continui cambiamenti delle sue condizioni fisiche. La temperatura dell’aria varia seguendo il ciclo giornaliero d’insolazione e con essa l’umidità relativa. Anche la pressione atmosferica cambia, influenzata dalle variazioni di temperatura che innescano moti ascensionali o discensionali. Masse d’aria di origine diversa si muovono sulla superficie terrestre, spinte da gradienti orizzontali di pressione, portando intense perturbazioni o fasi di bel tempo.
Per rimanere nell’ambito delle temperature, oltre al già citato ciclo giornaliero, l’avvicendarsi delle stagioni porta l’alternanza annuale di periodi freddi (l’inverno) e periodi caldi (l’estate). Oltre a questi cicli regolari e noti a tutti, ce ne sono altri di più lungo periodo legati a variazioni dell’attività solare, a piccoli cambiamenti delle caratteristiche dell’orbita terrestre o del suo moto intorno al proprio asse, o anche a complessi processi di carattere geologico, biologico o antropico.
Qualsiasi variazione della temperatura dell’atmosfera in prossimità del suolo influisce sul flusso di calore che sale incessantemente dalle profondità del nostro pianeta. Queste variazioni, quindi, fanno sentire il loro effetto anche nel sottosuolo, propagandosi come variazioni di temperatura della roccia in misura sempre più attenuata via via che si scende in profondità, ma senza scomparire, in teoria, mai del tutto.
Le grotte ci offrono la possibilità di “inseguire” nel sottosuolo, e di misurare entro I limiti dei nostri strumenti, gli effetti delle variazioni di temperatura cui l’atmosfera è od è stata soggetta nel tempo. Scendere in grotta è quindi come intraprendere un viaggio nel passato (recente) del “tempo” atmosferico.
Le variazioni di temperatura giornaliera si propagano nel sottosuolo attraverso le cavità per distanze che al massimo arrivano a qualche centinaio di metri, nel caso in cui si abbia una intensa circolazione d’aria in entrata che trasporta il segnale termico esterno con un ritardo che può variare da pochi minuti a qualche ora, in funzione della velocità dell’aria.
Le variazioni di temperatura stagionale possono invece spingersi più in profondità con un ritardo che può arrivare anche a diversi mesi. L’onda termica stagionale si propaga anche attraverso l’ ammasso roccioso ma per distanze molto più brevi, alcune decine di metri al massimo, e la possiamo monitorare misurando la temperatura in fori nella roccia nelle cavità carsiche che si spingono nel cuore delle montagne.
Ancora più in profondità, a diverse centinaia di metri di distanza dalla superficie esterna, arrivano in misura rilevabile con i nostri strumenti solo le variazioni di più lungo periodo, da decennale a secolare. Non è escluso che da qualche parte, nelle profondità di una montagna, oggi la roccia si stia ancora raffreddando, magari in modo impercettibile, in conseguenza della fase fredda che ha caratterizzato i secoli della cosiddetta “Piccola Era Glaciale”, compresi tra il Quattrocento e la fine dell’Ottocento del secondo millennio.
Le grotte ci offrono dunque la possibilità di monitorare i cambiamenti del clima terrestre filtrati dalle variazioni di breve periodo, come quelle giornaliere e quelle stagionali, fornendoci un segnale smorzato ma molto più “pulito” e indicativo delle tendenze di più lungo periodo.