Le mofete della Transilvania, quando la CO₂ risale dal sottosuolo

In alcune regioni della Terra l’anidride carbonica non è solo un gas presente nell’atmosfera, ma una manifestazione diretta dei processi geologici profondi. Attraverso fratture e faglie della crosta terrestre, la CO₂ può risalire dal sottosuolo e accumularsi al livello del suolo, dando origine a emissioni naturali concentrate note come mofete.

La Transilvania, in Romania, è una delle aree europee in cui questo fenomeno è particolarmente evidente. Qui, in un contesto geologico legato a un passato vulcanico ancora attivo in profondità, l’anidride carbonica emerge in modo diffuso, influenzando l’ambiente, l’uso del territorio e la vita quotidiana delle comunità locali.

L’anidride carbonica e il ciclo del carbonio

L’anidride carbonica è un gas incolore e inodore, presente in atmosfera in concentrazioni relativamente basse, ma fondamentale per il funzionamento del sistema Terra. La CO₂ fa parte del ciclo del carbonio, un insieme di processi biogeochimici che regolano lo scambio di carbonio tra atmosfera, biosfera, oceani e geosfera su scale temporali che vanno da anni a milioni di anni.

Nel ciclo superficiale del carbonio, la CO₂ viene assorbita dalle piante attraverso la fotosintesi, trasferita lungo le catene alimentari e rilasciata nuovamente in atmosfera tramite la respirazione degli organismi viventi e la decomposizione della materia organica. Una parte del carbonio atmosferico viene inoltre scambiata con gli oceani, dove la CO₂ si dissolve influenzando l’equilibrio chimico delle acque marine.

Accanto a questo ciclo relativamente rapido, esiste un ciclo profondo del carbonio, che coinvolge l’interno del pianeta. In questo caso, il carbonio viene immagazzinato nella crosta e nel mantello terrestre sotto forma di carbonati, fluidi e fasi magmatiche, per poi essere rilasciato in superficie attraverso processi geologici quali il vulcanismo, il metamorfismo e il degassamento diffuso.

Le emissioni naturali di CO₂ osservate in regioni vulcaniche e post-vulcaniche rappresentano una delle manifestazioni più dirette di questo ciclo profondo.

La Transilvania: un’area geologicamente attiva

Questa regione è caratterizzata da un’intensa emissione di anidride carbonica profonda. Tali emissioni sono associate all’attività post-vulcanica della catena vulcanica Călimani–Gurghiu–Harghita, che comprende anche il vulcano Ciomadul.

Gli isotopi degli elementi contenuti nei gas emessi consentono di studiarne l’origine. L’analisi isotopica, in particolare del carbonio (δ¹³C) e dell’elio (³He/⁴He), indica la risalita di una componente significativa derivata dal mantello terrestre. La presenza di questi fluidi di origine profonda indica che nell’area sono attivi processi di degassamento riconducibili a dinamiche magmatiche profonde. Alcuni studi indicano che l’origine della CO₂ potrebbe essere legata anche all’alterazione e al metamorfismo idrotermale dei carbonati marini all’interno della crosta, contribuendo alla composizione complessiva del gas.

In Transilvania queste emissioni sono focalizzate lungo zone di frattura trans-crostali e sistemi di faglie attive. Tali strutture geologiche agiscono come condotti o vie preferenziali, controllando la migrazione verso l’alto dei fluidi ricchi di CO₂ provenienti dalle sorgenti profonde crostali e mantelliche. In alcune aree la fratturazione è tale da generare un elevato flusso di anidride carbonica in uscita da piccole sorgenti, come cavità o pozzi naturali, le mofete.

Il flusso di gas dalle mofete e dal suolo

L’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) ha partecipato a uno studio a Covasna, volto a stimare la quantità di anidride carbonica (CO₂) emessa dalle mofete e dalle aree circostanti. Il gas che risale dal sottosuolo tende infatti a migrare e diffondersi anche nelle zone adiacenti, dando origine al fenomeno noto come degassamento diffuso al suolo.

Questo tipo di degassamento non è generalmente visibile a occhio nudo. Solo quando la concentrazione di anidride carbonica raggiunge livelli sufficientemente elevati possono manifestarsi effetti evidenti, come la moria della vegetazione. Per quantificare in modo accurato il degassamento diffuso è necessaria una strumentazione specifica.

La tecnica impiegata si basa sull’utilizzo di una “camera di accumulo”, un contenitore cilindrico di piccole dimensioni (simile a una pentola) che viene posizionato a contatto con il suolo, con l’apertura rivolta verso il basso. La camera è collegata a sensori a infrarossi (IR) che misurano in continuo la concentrazione di anidride carbonica che si accumula nello spazio chiuso. Il flusso diffuso al suolo viene calcolato analizzando la velocità con cui la CO₂ aumenta all’interno della camera nell’unità di tempo, consentendo di stimare con buona precisione le emissioni gassose invisibili che interessano l’area.

La campagna di misura a Covasna

Alla fine del 2025, l’INGV ha condotto una campagna di misura del degassamento diffuso al suolo in stretta collaborazione con il Dr. Artur Ionescu e con studenti della Universitatea Babeș-Bolyai, Facoltà di Scienze e Ingegneria Ambientali di Cluj-Napoca (Romania). Le attività si sono concentrate in diverse zone della città di Covasna e nelle aree immediatamente circostanti.

I dati raccolti hanno evidenziato flussi significativi di gas al suolo (degassamento diffuso), rilevati nel parco centrale cittadino, in prossimità di alcune mofete e nelle aree boschive adiacenti. Tali valori risultano coerenti con il contesto geologico locale, noto per la presenza di sistemi di fratture attivi.

Oltre alle mofete, la regione è caratterizzata da fenomeni di gorgogliamento gassoso in corpi idrici superficiali. Un esempio evidente è la Devil’s Pond (Polla del Diavolo), situata nel parco centrale di Covasna, dalla quale il gas emerge in modo continuo.

Per ottenere informazioni più dettagliate sull’origine del gas, sono stati raccolti campioni diretti delle emissioni in apposite fiale, successivamente analizzati in laboratorio. Le analisi isotopiche contribuiranno a definire con maggiore precisione la provenienza dei gas e i processi geologici che li generano. I risultati preliminari indicano che l’intera area di Covasna è interessata da un’intensa attività di degassamento endogeno, elemento rilevante per la comprensione della geodinamica locale.

Segnali dell’attività profonda

Le misure di flusso di CO₂ non forniscono solo informazioni quantitative sulle emissioni gassose, ma rappresentano anche uno strumento fondamentale per interpretare i processi geodinamici in atto nel sottosuolo. Un degassamento persistente e diffuso, come quello osservato nell’area di Covasna, indica la presenza di sistemi di fratture profondi ancora efficienti nel trasferire fluidi dalla crosta e dal mantello verso la superficie.

In contesti post-vulcanici, il degassamento endogeno può essere interpretato come il residuo di un’attività magmatica non più eruttiva, ma ancora capace di rilasciare gas attraverso strutture tettoniche attive. L’analisi combinata dei flussi di CO₂, della loro distribuzione spaziale e della composizione isotopica dei gas consente di distinguere le diverse sorgenti del carbonio e di valutare il contributo dei processi profondi rispetto a quelli superficiali.

In questo senso, le mofete e il degassamento diffuso al suolo non rappresentano soltanto un fenomeno locale, ma una finestra privilegiata sui meccanismi di degassamento della Terra solida. Lo studio di queste emissioni contribuisce a una comprensione più ampia della dinamica dei fluidi nel sottosuolo e del ruolo che il carbonio profondo svolge nell’evoluzione geologica del pianeta.

 Le mofete di Covasna: tra utilizzo terapeutico e rischio naturale

Le mofete della Transilvania sono utilizzate a scopo terapeutico da secoli, in particolare per il trattamento di patologie cardiovascolari e reumatiche. A partire dall’inizio del XIX secolo, località come Covasna sono diventate note per l’impiego della CO₂ naturale in ambienti controllati, sfruttando una risorsa geologica profondamente radicata nel territorio. Nel tempo, questi centri si sono sviluppati in vere e proprie stazioni termali e sanatori.

La terapia si basa sull’utilizzo della CO₂, spesso con concentrazioni molto elevate (90–98%), convogliata in stanze dedicate, le cosiddette vasche secche. Essendo più densa dell’aria, l’anidride carbonica tende ad accumularsi negli strati più bassi: i pazienti vi si espongono fino all’altezza della vita. L’assorbimento cutaneo della CO₂ provoca un aumento della concentrazione del gas nel sangue. Questo innesca un meccanismo fisiologico di vasodilatazione periferica, con incremento del flusso sanguigno e riduzione della pressione arteriosa. Questo principio è alla base della balneoterapia secca con anidride carbonica.

Convivere con il gas: il rischio nelle aree abitate

La stessa presenza diffusa di CO₂ che rende possibile l’utilizzo terapeutico rappresenta tuttavia un fattore di rischio. Covasna è nota come la “città delle mille mofete e delle mille sorgenti”, ma le faglie che attraversano il sottosuolo favoriscono la migrazione del gas anche al di fuori delle sorgenti principali, con emissioni su aree molto più estese.

In alcuni casi la CO₂ può infiltrarsi attraverso microfratture nelle fondamenta degli edifici e accumularsi in ambienti chiusi, come cantine o seminterrati, fino a raggiungere concentrazioni pericolose. La popolazione locale convive da tempo con questo rischio. Ha sviluppato pratiche preventive consolidate, tra cui il divieto di accesso dei bambini a spazi chiusi potenzialmente interessati dall’accumulo di gas. La minore statura li rende infatti particolarmente vulnerabili alla CO₂, che tende a concentrarsi negli strati più bassi dell’aria.

In questo contesto, comprendere i meccanismi di risalita e diffusione della CO₂ non è solo una questione scientifica, ma uno strumento essenziale per interpretare e gestire territori complessi. Lo studio del degassamento naturale consente infatti di leggere i segnali di un’attività geologica ancora in atto, che continua a modellare il paesaggio e le condizioni di vita in superficie.

A cura di Giancarlo Tamburello per Ingv Ambiente