3. MATERIALI E METODI
La distribuzione degli organismi bentonici, quali gli Scafopodi e la maggior parte di Bivalvi e Gasteropodi, è regolata da fattori fisici e biologici la cui conoscenza è indispensabile per effettuare ricostruzioni paleoambientali. In questo tipo di ricerche soltanto il substrato può essere studiato direttamente (anche se talvolta modificato dalla diagenesi), mentre gli altri parametri ambientali (batimetria, temperatura, salinità, ecc.) devono essere ricostruiti attraverso il significato dei fossili. Per questo motivo, accanto all’analisi qualitativa e quantitativa degli esemplari rinvenuti nei vari campioni esaminati, sono state effettuate le analisi granulometriche su alcuni campioni di sedimento che caratterizzano le associazioni paleontologiche. Oltre a classificare le varie tipologie di substrato si è potuto così valutare la coerenza o meno tra l’affinità tessiturale dei taxa rinvenuti e la granulometria del sedimento in esame.
L’analisi paleontologica è stata quindi integrata da quella geotecnica:
− analisi paleontologiche: campionatura livelli fossiliferi; lavaggio dei campioni e successivo picking; inquadramento sistematico e conteggio esemplari; realizzazione delle schede autoecologiche. − analisi geotecniche: analisi granulometrica dei campioni di sedimento
e loro classificazione; confronto tra i dati ottenuti per i singoli campioni e l’affinità tessiturale dei relativi taxa.
Per le analisi paleontologiche sono stati prelevati 13 campioni mentre per l’analisi granulometrica sono stati utilizzati 6 campioni, nella tabella 1 viene rappresentata la corrispondenza tra i campioni oggetto di studio delle due analisi. Ad eccezione dei campione T1 e T2, allo stesso substrato fanno riferimento due bulk sample prelevati per valutare eventuali differenze a livello paleoambientale.
Tab. 1: corrispondenza tra i campioni prelevati per i due tipi di analisi: paleontologica e geotecnica.
Campioni analisi paleont. Campioni analisi geot.
T1 T1 T2 T3* T2 B1 B2 B C1 C2 C2* C3* C D1 D2 D E1 C o rr is p o n d e n z a t ra i c a m p io n i d e ll e a n a li s i p a le o n to li g c h e e g e o te c n ic h e E2 E 3.1. Fase paleontologica 3.1.1. Metodi di campionamento
La prima fase fondamentale di uno studio paleoecologico è il campionamento che deve essere eseguito dopo aver delimitato il volume
omogeneo, in modo da non mescolare organismi di comunità diverse. Tale
volume viene identificato sulla base dei fossili che affiorano e delle caratteristiche litologiche del sedimento. In particolare, si delimita un volume visivamente omogeneo dal punto di vista granulometrico.
I campioni oggetto di studio del presente lavoro, sono stati prelevati attraverso due metodi di campionamento:
− la raccolta manuale, che consiste nel prelevare gli esemplari sulla superficie dell’affioramento. Vengono così raccolti i fossili ben conservati e visibili ad occhio nudo, che per la loro rarità e/o dimensione tendono a non esser inclusi in altri metodi di campionamento;
− il metodo del volume (bulk sample), che consiste nel prelevare un campione volumetrico di sedimento denominato volume minimo (si applica quindi a rocce incoerenti).
Il primo metodo è utile per costruire una collezione di confronto ed ottenere taxa, che per le loro caratteristiche, difficilmente possono essere raccolti con la
campionatura volumetrica. Quest’ultima è invece adatta per una ricostruzione paleoambientale su base quantitativa in quanto, è in grado di fornire una valutazione oggettiva della densità delle diverse specie presenti nel sedimento.
La scelta del volume minimo da campionare per il metodo del volume nasce dall’esigenza di avere a disposizione un campione che presenti la quasi totalità delle specie fossili presenti nel sedimento. Per determinare il volume minimo sono state elaborate diverse metodologie, alcune piuttosto laboriose e controverse e di conseguenza raramente attuabili. Spesso vengono infatti, adottati degli standard in relazione alla densità, al tipo litologico o alla granulometria del sedimento. Nel nostro caso è stato individuato un volume minimo di circa 30 dm3 per ciascun campione.
In totale sono stati prelevati 10 campioni con il metodo del volume mentre 3 sono stati ottenuti con una raccolta manuale.
Tra i campioni esaminati solo uno è stato prelevato in corrispondenza del passaggio tra l’alloformazione A2 e l’alloformazione A3, tutti gli altri appartengono all’alloformazione A3.
3.1.2 Lavaggio campioni
Per prima cosa è stato necessario lavare i campioni in modo da isolare i fossili dal sedimento e successivamente prelevarli.
Ogni campione è stato riposto in uno o più recipienti ed immerso in acqua calda fin quanto basta a ricoprire il tutto. Trascorse almeno 24 ore, il campione è risultato ben disgregato così da essere pronto per la setacciatura manuale. Per questa fase di lavoro è stato utilizzato un unico setaccio con apertura di 1mm. Il sedimento viene posto poco alla volta sul setaccio ed, attraverso un costante flusso d’acqua viene favorita l’eliminazione del passante. Quando l’acqua uscente dal setaccio è limpida e il trattenuto risulta pulito, quest’ultimo può esser collocato su una o più cassette (accuratamente siglate), precedentemente rivestite con carta assorbente avendo cura di distribuire il materiale in modo omogeneo per favorirne l’asciugatura a temperatura ambiente. A questo punto, i vari elementi del residuo di lavaggio risultano completamente separati dalla frazione più fine. Quando il campione risulta ben asciutto viene riposto in un sacchetto etichettato (figura 3.1).
Fig. 3.1: sacchetti contenenti uno dei campinioni analizzati.
E’ possibile ora eseguire il picking, cioè la raccolta dei fossili interi o in frammenti rinvenuti nel campione. In questo caso l’attività di picking è stata svolta esclusivamente sui molluschi con l’ausilio di una pinza (figura 3.2) ed una lampada con lente d’ingrandimento (figura 3.3).
Fig. 3.3: lampada con lente di ingrandimento.
3.1.3. Determinazione e conteggio degli esemplari
Gli esemplari raccolti sono stati successivamente studiati al fine di determinarne la specie o, qualora non fosse stato possibile a causa delle condizioni di conservazione, sono stati lasciati a nomenclatura aperta (genere o famiglia).
La determinazione è stata eseguita utilizzando la bibliografia e il materiale di confronto disponibile. Una volta riconosciuto il taxon di appartenenza gli esemplari sono stati collocati in apposite scatole siglate (figura 3.4).
Fig 3.4: scatole di varie dimensioni utilizzate per collocare gli esemplari determinati.
A questo punto è stato eseguito il conteggio degli esemplari secondo Di Geronimo e Robba (1976):
− Bivalvi: si utilizzano gli esemplari interi e quelli in frammenti che includono l’umbone e/o la cerniera. Ogni esemplare a valve unite conta come un individuo. Per le valve disarticolate si contano separatamente le valve destre dalle valve sinistre; il numero di individui sarà dato da: valve in numero maggiore + (valve numero minore/2). Nel caso in cui non si possano distinguere le valve destre dalle valve sinistre il numero di individui è pari a 3/4 del numero totale di valve.
− Gasteropodi: si utilizzano a fini statistici gli esemplari interi o quelli in cui siano conservati l’apice o almeno i 2/3 dell’intera conchiglia. Ogni esemplare che presenta almeno una di queste caratteristiche conta come un individuo.
− Scafopodi: si procede come per i Gasteropodi.
3.2. Fase geotecnica
E’ necessario premettere che l’alta concentrazione di fossili nei campioni sottoposti all’analisi granulometrica può rappresentare un elemento di disturbo ai fini di una corretta classificazione del sedimento. I fossili infatti, vanno a costituire una percentuale in peso sulla totalità del campione non del tutto trascurabile. Sono stati infatti adottati, durante tutte le fasi dell’attività svolta, degli accorgimenti per poter eliminare il più possibile i fossili dai campioni analizzati. Sin dall’inizio è stato possibile eliminare i fossili più evidenti con l’aiuto di una pinza, facendo attenzione che fossero ben isolati dal sedimento. Col procedere dell’analisi granulometrica, i componenti di ogni campione (granuli e fossili) risultano ben separati, così da permettere con più facilità il prelievo degli esemplari fossili.
Ogni campione è stato analizzato attraverso due fasi di lavoro: analisi per setacciatura ed analisi per sedimentazione. Secondo le Norme ASTM (American Society for Testing and Materials) la prima viene utilizzata per la porzione più grossolana del campione (avente diametro maggiore di 0.075 mm), la seconda per la porzione più fine (tutto il materiale avente diametro minore di 0.075 mm).
3.2.1. Metodi di campionamento
Per l’analisi granulometrica è stato prelevato un chilogrammo circa di sedimento per ogni campione. Il campionamento è stato eseguito rimuovendo prima lo strato superficiale, che può risultare alterato e ricco di vegetazione, poi con l’ausilio di una spatola e se necessario di uno scalpello, è stato prelevato manualmente il sedimento che è stato riposto in un sacchetto accuratamente etichettato.
Sono stati raccolti in totale 6 campioni. Anche in questo caso solo un campione è stato prelevato in corrispondenza del passaggio tra l’alloformazione A2 e l’alloformazione A3, tutti gli altri appartengono all’alloformazione A3.
3.2.2. Analisi per setacciatura
All’inizio è stato necessario essiccare per circa 48 ore in stufa a temperatura costante di 105-106 °C, una quantità di circa 500 g di ognuno dei 6 campioni analizzati.
E’ stata poi effettuata una preselezione del campione per via umida, in modo da favorire la disgregazione degli aggregati e la separazione dei singoli grani. E’ stato quindi necessario riporre nuovamente il campione in stufa per essere asciugato. A questo punto si procede con la setacciatura per via secca. Vengono impilati uno sull’altro i setacci con apertura della maglia decrescente dall’alto al basso. Per ogni campione è stata utilizzata una serie di 7 setacci (Tecnotest) con apertura delle maglie di: 1 mm (numero 18), 0.425 mm (40), 0.250 mm (60), 0.150 mm (100), 0.106 mm (140), 0.075 mm (200) e 0.045 mm (325). Il passante al setaccio numero 325 viene raccolto in un recipiente (fondo) collocato alla base della pila di setacci, ricoperta poi con un coperchio. L’operazione di setacciatura è stata eseguita con una setacciatrice meccanica Tecnotest (figura 3.5).
Accertato che l’operazione di setacciatura sia avvenuta completamente per ogni setaccio utilizzato, si può pesare il trattenuto.
3.2.3 Analisi per sedimentazione
L’analisi per sedimentazione è stata svolta attraverso il metodo del densimetro che, attraverso il tempo di sedimentazione delle particelle, permette di ricavarne indirettamente il diametro.
Viene preparata una soluzione disperdente costituita da: 40 g della porzione totale del passante al setaccio numero 200 (apertura di 0.075 mm) con l’aggiunta di 125 g di soluzione standard (quest’ultima costituita da 33 g di esametafostato di sodio con 7 g di carbonato di sodio in un litro di acqua distillata). Si mescola il tutto e si lascia a riposo, avendo l’accortezza di rimescolare ogni tanto la soluzione. Trascorse almeno 16 ore, si aggiunge dell’acqua distillata e si posiziona la soluzione sotto un agitatore meccanico per circa 15 minuti. Successivamente, la soluzione viene versata nel più breve tempo possibile in un cilindro graduato con l’aggiunta di acqua distillata, fino al raggiungimento di 1 litro di soluzione. Si tappa il cilindro e lo si capovolge per almeno 6 volte, fino a quando il materiale risulta tutto in soluzione senza residui
sul fondo del cilindro. Terminata questa fase di dispersione manuale, si aziona immediatamente il cronometro in modo da effettuare le misure di densità (attraverso un densimetro di tipo ASTM) e di temperatura (figura 2.6) agli intervalli di tempo prestabiliti: 0.5, 1, 2, 4, 8, 15, 30, 60, 120, 240, 480, 1440 e 2880 minuti (secondo le norme ASTM).
3.2.4 Elaborazioni Excel
I dati ottenuti dalle due analisi precedentemente descritte sono stati eleborati attraverso una serie di operazioni matematiche, utilizzando il software Excel. Inizialmente sono state ricavate le percentuali in peso, rispetto al peso secco totale iniziale, dei parziali trattenuti da ogni setaccio utilizzato.
Successivamente sono state calcolate le percentuali cumulative di passante e di trattenuto. Sulla base dei parametri così ottenuti è stato possibile rappresentare la distribuzione granulometrica dei sedimenti analizzati, e classificarli secondo il sistema più appropriato.
Fig. 3.6: inserimento del densimetro (a sinistra) e del termometro (a destra) nel cilindro graduato contenente la soluzione.
