Intervista a Francesco Sauro

Che cosa può nascondersi dietro una cascata, in una regione ancora quasi inesplorata? E in che modo lo studio delle grotte terrestri può prepararci a cercare tracce di vita su altri pianeti?

Francesco Sauro, geologo, speleologo ed esploratore, ha partecipato a spedizioni in alcuni degli ambienti più remoti della Terra e ha collaborato con l’Agenzia Spaziale Europea alla preparazione degli astronauti. Il suo lavoro unisce esplorazione geografica e ricerca scientifica: avanzare nel sottosuolo non significa soltanto tracciare una mappa, ma osservare le rocce, studiare le acque, analizzare microrganismi e riconoscere ciò che nessuno si aspettava di trovare.

In questa nuova puntata di Angolo Interviste partiamo dalla spedizione Beyond the Falls, in Guyana, per attraversare il mondo sotterraneo dell’Amazzonia e arrivare alle cavità della Luna e di Marte. Con Sauro parliamo di vita negli ambienti estremi, tecnologie per la ricerca sul campo, addestramento degli astronauti e valore della scoperta, fino a una riflessione sul rapporto tra scienza, arte e racconto.

Di seguito è possibile guardare il video e leggere la versione trascritta dell’intervista.

1. Vorrei partire dalla spedizione Beyond the Falls, in Guyana, nata per esplorare e studiare una cavità nelle quarzareniti situata dietro una cascata. Con quali domande scientifiche siete partiti e che cosa avete trovato che non vi aspettavate?

Dopo aver esplorato a lungo le grotte dei tepui venezuelani, una delle nostre principali domande era capire quanto il fenomeno sotterraneo dello Scudo della Guyana fosse esteso e se facesse parte di un vasto ecosistema ancora sconosciuto, sviluppato sotto il bacino panamazzonico. Volevamo inoltre stabilire quanto fossero antiche queste cavità e che cosa potessero raccontarci sull’evoluzione geologica dell’area.

La spedizione in Guyana si inseriva in un progetto più ampio. Nel 2024, con il team La Venta, avevamo esplorato il margine occidentale dello Scudo, in Colombia, trovando grotte nelle quarzareniti e stromatoliti di silice. In Guyana ci siamo invece spostati sul versante orientale, in prossimità delle grandi cascate che segnano il passaggio dalle pianure fluviali dell’Essequibo ai terreni precambriani.

L’esistenza di una grotta dietro la cascata era stata segnalata già nel 1976 da una spedizione britannica, insieme alla presenza di formazioni insolite che ipotizzavamo fossero stromatoliti di silice. Sul posto, coinvolgendo anche ricercatori locali, abbiamo trovato non una, ma diverse cavità con caratteristiche simili a quelle dei tepui, nonostante la quota molto più bassa.

Le sorprese hanno riguardato anche l’ambiente esterno: abbiamo osservato piante normalmente presenti a quote superiori e anfibi che potrebbero appartenere a specie ancora sconosciute. Nelle grotte abbiamo studiato le acque, la loro composizione chimica, l’alterazione delle quarzareniti, la microbiologia e le formazioni biogeniche. Un sorvolo in elicottero ci ha inoltre permesso di individuare altri possibili ingressi. I dati sono ancora in fase di analisi, ma la spedizione ha confermato che questo mondo sotterraneo potrebbe essere molto più comune ed esteso di quanto si pensasse: finora, semplicemente, non era stato cercato.

2. Come cambia il modo di esplorare una grotta quando bisogna ragionare contemporaneamente da esploratore e da ricercatore?

Oggi un’esplorazione puramente geografica, finalizzata soltanto a tracciare una mappa, ha un interesse limitato. Sappiamo che queste grotte esistono e che probabilmente sono numerosissime. Ci interessa soprattutto capire come si siano formate, quanto siano antiche, che cosa ospitino e che cosa possano raccontarci sull’evoluzione di una delle regioni geologicamente più antiche del pianeta.

È un lavoro interdisciplinare: una roccia non è mai soltanto una roccia, perché entrano in gioco processi biologici e microbiologici. Bisogna quindi muoversi con grande attenzione, per non danneggiare o ignorare qualcosa di importante e delicato. Nel poco tempo disponibile privilegiamo la raccolta del dato scientifico rispetto al semplice avanzamento all’interno della cavità e procediamo per fasi, sapendo che una sola spedizione non può esaurire tutto il lavoro.

Le nuove tecnologie ci consentono di raccogliere molte informazioni direttamente sul posto: utilizziamo laser scanner, sequenziatori di DNA, luminometri e camere iperspettrali. Cerchiamo di osservare e misurare il più possibile in situ, prelevando il minimo indispensabile per non alterare l’ambiente. Gli approfondimenti proseguono poi in laboratorio.

3. Vi è mai capitato di dover interrompere un’esplorazione o rinunciare alla raccolta di un campione a causa dei pericoli incontrati?

Può succedere. Le spedizioni richiedono una lunga preparazione, che comprende permessi, rispetto delle regolamentazioni locali, collaborazione con i ricercatori del luogo, scelta della stagione e organizzazione dei mezzi. Una buona pianificazione ci permette quasi sempre di ottenere risultati, ma la sicurezza rimane prioritaria. Alcuni obiettivi, come raggiungere un secondo ingresso lungo una parete complessa, possono essere rimandati.

Le antiche grotte dell’Amazzonia sono generalmente stabili e il rischio delle piene può essere gestito scegliendo i momenti adatti. Sui ghiacciai della Groenlandia, invece, gli ambienti sono più instabili e imprevedibili. In alcuni casi abbiamo rinunciato a raggiungere laghi di fusione sotto il ghiaccio perché il pericolo era eccessivo. Nessun campione vale il rischio della vita: servono esperienza e prudenza, anche per prendere decisioni molto rapide.

4. Nelle grotte di Imawarì Yeuta avete trovato comunità microbiche molto particolari, alcune con proprietà potenzialmente interessanti anche per le biotecnologie. Quanto sappiamo oggi di questi organismi e quanto potrebbe essere concreto un loro utilizzo futuro?

Non sono un microbiologo, ma da molti anni mi occupo di geomicrobiologia con l’Università di Bologna e con Martina Cappelletti. Le potenzialità sono molto elevate perché il sottosuolo seleziona comunità microbiche diverse da quelle superficiali. Vi troviamo organismi con metabolismi particolari, capaci per esempio di sfruttare l’ossidazione dei metalli o i gas presenti nell’aria della grotta.

Studiare questi adattamenti è importante anche per l’astrobiologia: ci aiuta a capire come la vita possa svilupparsi in ambienti molto diversi da quelli della superficie terrestre e che cosa potremmo cercare nel sottosuolo di altri pianeti. La ricerca sta passando dalla semplice identificazione delle specie attraverso il DNA alla metagenomica e allo studio delle funzioni e dell’attività dei microrganismi, sempre più spesso direttamente sul posto.

Sul piano biotecnologico, uno degli aspetti più interessanti riguarda la mobilizzazione della silice. Queste grotte sono costituite quasi interamente da silice, e alcuni batteri riescono a trasformarla e a costruire strutture che fatichiamo a riprodurre artificialmente. Comprendere questi processi potrebbe avere applicazioni nella lavorazione del silicio. Un altro campo riguarda la produzione di antibiotici: in ambienti molto selettivi i microrganismi sviluppano strategie chimiche per competere e mantenere un equilibrio. Poiché queste comunità sono molto antiche, il loro studio è significativo anche dal punto di vista evolutivo.

5. Se trovassimo su Marte strutture minerali simili a quelle prodotte dalla vita nelle grotte terrestri, come potremmo stabilire se derivano davvero da un’attività biologica passata e non da un processo geologico?

Su Marte abbiamo già osservato qualcosa di potenzialmente analogo: il rover Spirit individuò depositi di silice amorfa con forme simili a quelle presenti sulla Terra in ambienti geotermali e nelle grotte dei tepui. Nei campioni terrestri possiamo usare microscopi elettronici e analisi molto approfondite per studiare i materiali precipitati dai batteri. Su Marte, invece, le sole osservazioni ottiche e chimiche di tipo inorganico non permettono di attribuire con certezza una struttura all’attività biologica.

Il problema è particolarmente serio in superficie, dove la radiazione degrada e rende difficilmente riconoscibili le molecole organiche. Potrebbero conservarsi segnali morfologici, come l’impronta di cellule o strutture polimeriche inglobate nella silice, e alcuni segnali chimici. Questi ultimi, però, possono essere prodotti anche da processi abiotici.

Per questo sarebbe fondamentale esplorare una grotta marziana o perforare il terreno: nel sottosuolo le strutture biologiche e le biosignature hanno maggiori possibilità di conservarsi. Se volessimo stabilire anche se un’eventuale vita marziana condivida la nostra stessa origine, servirebbe trovare vita ancora esistente e studiarne le affinità genetiche. La possibilità più concreta è cercarla sotto la superficie.

6. Quanto siamo vicini a permettere a un astronauta o a un robot di svolgere realmente questo tipo di ricerca su un altro pianeta?

Le difficoltà maggiori per una missione umana sono arrivare sul posto e mantenere operativo un equipaggio. Stiamo ancora sperimentando quanto sia complesso tornare sulla Luna; su Marte le risorse e le tecnologie necessarie sarebbero molto superiori e richiederanno ancora molti anni.

La robotica, invece, può già ottenere risultati importanti. La navigazione autonoma, i droni e l’esperienza maturata su Marte mostrano che possiamo esplorare ambienti complessi e puntare a missioni capaci di riportare sulla Terra piccoli campioni per analisi più approfondite. È un obiettivo realistico con le tecnologie disponibili, pur richiedendo investimenti rilevanti.

La comunità spaziale dovrebbe quindi valutare quali obiettivi offrano il maggiore valore scientifico, senza privilegiare soltanto l’impatto mediatico. Portare il primo essere umano su Marte avrebbe un grande significato simbolico, ma una missione robotica ben progettata potrebbe produrre prima informazioni scientifiche molto più rilevanti.

7. A Imawarì Yeuta avete portato un laboratorio per analizzare il microbioma direttamente nella grotta. Perché è importante svolgere queste analisi durante l’esplorazione, senza attendere il rientro in laboratorio?

Ci sono tre ragioni principali. La prima è la conservazione del campione: lavoriamo su formazioni rarissime, sviluppate in milioni di anni. Analizzarle sul posto riduce il rischio che il materiale venga perso, contaminato o alterato durante il trasporto, per esempio dalle alte temperature.

La seconda riguarda le condizioni ambientali. Cambiare temperatura o esporre alla luce un campione proveniente da una grotta può modificare l’attività metabolica che vogliamo misurare. Ridurre i passaggi tra prelievo e analisi rende quindi il dato più fedele.

La terza ragione è tecnologica e sociale. Sviluppare strumenti portatili permette di studiare luoghi remoti e di condividere metodi e risultati con i ricercatori locali, che non sempre dispongono di grandi laboratori. Per quella spedizione abbiamo preparato e verificato protocolli specifici, poi applicati con successo nella grotta. Tecniche analoghe sono state usate anche sulla Stazione Spaziale Internazionale e in ambienti artici: potranno diventare sempre più comuni in molti contesti di ricerca.

8. Quando si prepara un astronauta a esplorare un ambiente sconosciuto, è più difficile insegnargli a riconoscere ciò che osserva oppure a prendere decisioni come farebbe un esploratore esperto?

Se un astronauta viene addestrato soltanto a eseguire compiti prestabiliti, rischiamo di perdere tutto ciò che rende importante una vera esplorazione. Possiamo programmare la ricerca di ciò che già conosciamo, per esempio indicare quali rocce raccogliere. Il problema è riconoscere ciò che non avevamo previsto e che, proprio per questo, potrebbe cambiare le conoscenze degli scienziati.

Nei programmi PANGAEA e CAVES cerchiamo di sviluppare una prontezza alla scoperta. Servono solide conoscenze di base e familiarità con le ipotesi scientifiche della missione, ma anche la capacità di adattare il piano a ciò che emerge sul terreno. Questa flessibilità operativa viene indicata con il termine flexecution.

Non si apprende soltanto attraverso istruzioni teoriche. Bisogna fare esperienza sul campo: osservare, spostare una pietra, formulare un’ipotesi e capire che cosa possa rappresentare un elemento fuori contesto. Le grotte, gli ambienti subacquei e altri luoghi remoti permettono di allenare questo ragionamento. Una superficie planetaria sarà infatti molto diversa dalla Stazione Spaziale Internazionale, dove ogni componente e ogni procedura sono già conosciuti. Sulla Luna, anche con ottime immagini satellitari, un astronauta incontrerà dettagli visibili soltanto sul posto.

9. Quale potrebbe essere il primo vero obiettivo scientifico di una missione all’interno di una cavità extraterrestre?

Conosciamo molto bene la superficie della Luna e di Marte grazie ai satelliti, mentre sappiamo pochissimo del loro sottosuolo. Possiamo individuare gli ingressi di alcune cavità, ma con le tecnologie attuali è difficile osservare ciò che si trova oltre. Alla domanda su che cosa troveremmo in una grotta lunare, la risposta più onesta è che per gran parte non lo sappiamo. Proprio questa incognita rende l’esplorazione scientificamente interessante e tecnologicamente impegnativa.

Un primo obiettivo sarebbe entrare e misurare le condizioni ambientali: temperature, dimensioni, stabilità, caratteristiche delle pareti e successione degli strati geologici. Sulla Luna potremmo trovare paleoregoliti, cioè antichi suoli lunari rimasti sepolti sotto successive colate di lava. Questi materiali potrebbero conservare informazioni sul vento solare, sulla formazione di minerali e sull’evoluzione del Sistema solare, protette da temperature più stabili e dalla minore esposizione alla radiazione cosmica.

Le cavità permetterebbero anche di studiare la storia vulcanologica della Luna e di valutare se, per dimensioni e stabilità, potrebbero ospitare future basi. Una missione lunare sarebbe inoltre un passaggio tecnologico verso Marte, dove la domanda sulla vita diventa centrale. Se sul pianeta esiste ancora qualche forma di vita, il sottosuolo è il luogo più promettente in cui cercarla.

10. Dopo aver esplorato alcuni degli ambienti più remoti del pianeta e aver lavorato alla preparazione degli astronauti, quale luogo considera una possibile prossima frontiera personale sulla Terra?

Esistono ancora molti luoghi da studiare, soprattutto nel sottosuolo. Una delle frontiere più urgenti è la criosfera: conosciamo poco i flussi sotterranei delle grandi calotte della Groenlandia e dell’Antartide e dobbiamo capire come cambieranno con il riscaldamento. Le tecnologie necessarie stanno avanzando, ma si tratta di ambienti difficili e in rapida evoluzione.

Un’altra frontiera sono le Galápagos. Nonostante l’enorme quantità di studi sulla fauna terrestre e marina, le isole ospitano molti tubi lavici; alcune zone, come parti dell’isola Isabela, sono rimaste quasi inesplorate per le difficoltà logistiche e ambientali. Proprio questo isolamento le ha conservate integre e rende possibile studiarle da prospettive diverse.

Ci sono poi regioni apparentemente note nelle quali manca uno studio approfondito del sottosuolo, come alcune aree aride tra il Golfo Persico, la Penisola Arabica e l’Oman, dove potrebbero esistere sistemi di cavità e acquiferi complessi ancora poco conosciuti. Il lavoro da fare è ancora molto.

11. Che spazio hanno il cinema e la musica nella sua vita? C’è un film o un artista che ha alimentato il suo desiderio di esplorare e conoscere luoghi sconosciuti?

La musica ha avuto un ruolo importante nella mia vita. Ho studiato chitarra acustica in accademia e ho suonato per molti anni, prima di scegliere di dedicarmi completamente alle spedizioni e a progetti sempre più complessi. Quel legame con il suono, però, è rimasto: sta nascendo un progetto dedicato ai suoni del mondo sotterraneo e al loro possibile utilizzo per comprendere i processi geologici nelle grotte.

Ho partecipato anche a numerosi documentari e apprezzo soprattutto i registi capaci di restituire il lato umano e l’emozione della scoperta, compreso il rapporto con le comunità indigene. Nel documentario Into the Ice, dedicato alla calotta della Groenlandia, questo aspetto è particolarmente presente. Mi affascina inoltre il realismo magico della cultura sudamericana, nel quale la natura sembra attraversata da una forma di magia. Chi fa ricerca sul campo vive qualcosa di simile quando una scoperta inattesa conferma una teoria oppure apre nuove domande: è la capacità di meravigliarsi che avvicina la scienza all’arte.

Anche la scrittura è importante per me. Ho concepito Il continente buio come un’opera letteraria oltre che scientifica. Una delle mie ispirazioni è Alfonso Vinci, esploratore e autore di Samatari, che partiva senza precondizioni e lasciava che fosse il viaggio a indicargli che cosa osservare. Ho seguito alcune delle sue tracce nei luoghi in cui aveva lavorato.

Raccontare è una parte fondamentale della scienza. Senza condivisione non esiste conoscenza scientifica, ma il racconto deve anche affascinare. Davanti a un oggetto in un museo non mi interessa soltanto la sua descrizione: voglio sapere chi lo ha scoperto, dove e attraverso quale storia. È quella storia a far nascere in qualcun altro il desiderio di scoprire.

Nota editoriale: l’intervista è stata trascritta dalla conversazione video e, per ragioni editoriali, ridotta eliminando ripetizioni, esitazioni e passaggi marginali, senza modificarne il contenuto o il senso delle risposte.

Si ringrazia il professor Francesco Sauro per la disponibilità e per il tempo dedicato a questa intervista.