L'idrogeologia dell'area è profondamente influenzata dalla struttura geologica: l'intensa fratturazione, i piani di stratificazione e l'estrema solubilità dei gesso (circa 2,2 g/l) consentono infatti la penetrazione attraverso la roccia gessosa delle acque meteoriche, che esplicano un complesso di azioni chimiche di dissoluzione ed in seguito anche fisiche di erosione creando veri e propri sistemi carsici che si manifestano attraverso numerose forme superficiali e anche e soprattutto in profondità: doline, valli cieche, inghiottitoi, pozzi, grotte suborizzontali e risorgenti si sono sviluppate quasi ovunque modellando in modo caratteristico la Vena del Gesso.

L'ubicazione e l'orientamento delle forme carsiche e dei sistemi di circolazione ipogei riflette fedelmente gli andamenti e gli incroci di faglie e fratture: dove le disiocazioni sono più fitte e gli spostamenti maggiori, più denso e sviluppato è il reticolo carsico. In totale sono oltre 100 le grotte tra Santerno e Lamone inserite nel "Catasto delle cavità naturali dell'Emilia-Romagna" edito nel 1980 a cura della Regione e della Federazione Speleologica Regionale: il loro sviluppo complessivo è di circa 10 km, dei quali 8,5 competono alle cavità aventi uno sviluppo di oltre 50 m, che sono circa un terzo.

In questa sede non è possibile esaminare in dettaglio i fenomeni carsici della Vena del Gesso e ci si limiterà ad alcuni cenni su quelli di maggiore rilevanza attualmente conosciuti.

All'estremità orientale dei cosiddetti "Gessi" di Brisighella, che affiorano in una stretta fascia con orientamento E-W dal centro abitato a Case Varnello, si sviluppa un complesso di estremo interesse sul quale recentemente sono stati ripresi studi approfonditi: la Tana della Volpe (102 E/RA), che costituisce il collettore, con direzione SE, delle acque meteoriche della valle cieca esistente a ridosso dell'abitato tra gli affioramenti gessosi sui quali sorgono la Rocca ed il Santuario del Monticino. Degli originari quattro inghiottitoi restava praticabile, prima che recentissimi lavori di cava (estate 1984) l'occludessero ancora una volta completamente, soltanto quello di q. 189,90, oggetto di sistemazione idraulica da parte dei Consorzio di Bonifica di Brisighella nel 1927 mediante un tubo di cemento, da allora continuamente innalzato per trattenere il detrito colluviale. 1 vari rami che hanno origine da tali inghiottitoi confluiscono in una galleria a forra il cui andamento è da mettere in relazione con una probabile faglia ad essa parallela, che si innalza fino a pervenire in certi punti assai vicino alla superficie. Con uno sviluppo complessivo di poco meno di 800 m ed un dislivello di m 62,43 (dati dei 1982), la grotta perviene in pieno centro storico di Brisighella, essendo la sua risorgente ubicata a meno di 50 m dalla Residenza Municipale, come è stato dimostrato, dopo aver eseguito prove colorimetriche, il 25 settembre 1982: in quell'occasione, risalendo il corso delle acque ad iniziare da un'apertura rettangolare praticata in un muro di sostegno, alcuni speleologi faentini, impiegando mute subacquee, sono riusciti a percorrere il bassissimo cunicolo lungo 56 m che congiunge la risorgente con il punto posto a monte ove in precedenza si erano arrestate tutte le esplorazioni.

Le conoscenze acquisite sul complesso della Tana della Volpe hanno anche una rilevanza di carattere pratico: risultano infatti indispensabili per poter procedere al risanamento della rete fognante di Brisighella, in molti casi labente ma sottoposta ad un carico idrico annuo notevolissimo, confluendovi le acque drenate dalla Tana della Volpe e probabilmente anche quelle della valle cieca dietro il Municipio, il cui percorso ipogeo è però ignoto.

Ma soprattutto la grotta potrebbe rappresentare la chiave per risolvere il problema dell'assetto strutturale dei sottosuolo della cittadina, della quale una parte consistente del centro storico è oggetto dal 1964 di un Decreto di Trasferimento ai sensi della L. n. 445 del 1908 (D.P.R. n. 950 dei 13 agosto 1964) in seguito alla Relazione Pellizzer tendente a dimostrare che le lesioni interessanti vari vetusti edifici sarebbero imputabili ad un intenso carsismo attivo nel sottosuolo dell'abitato, che sorge parzialmente sulla formazione dei gessi messiniani. Le controrelazioni presentate dal Comune di Brisighella per risolvere il problema attraverso un risanamento ed un consolidamento globale, pur giungendo a stabilire che solo una piccola parte dell'area urbana poggia effettivamente sui gessi, fino alle ricerche speleologiche di questi ultimi anni erano tuttavia elusive e lacunose sul reale sviluppo dei carsismo, pur intensissimo, a monte di Brisighella (ad es. si ignorava sistematicamente l'esistenza della Tana della Volpe) e sulle modalità della circolazione sotterranea locale.

Ancora nei "Gessi di Brisighella", ma ai suoi limiti più occidentali che si trovano a circa 2 km di distanza dal Colle dell'Orologio, si sviluppa il complesso carsico della Tanaccia, che prende il nome da questa celebre grotta che ne costituisce l'antica risorgenza (114 E/RA), ma che comprende anche quattro cavità assorbenti denominate Grotte Biagi A e B (116 E/RA), Grotta Brussi (380 E/RA), Buco 1 sotto Ca' Varnello (536 E/RA) e una cavita-relitto, i Buchi del Torrente Antico (115 E/RA). Si tratta pertanto di uno dei più interessanti complessi della "Vena", la cui lunghezza si aggira sui 2 km. Tipica cavità di attraversamento, inghiotte all'altezza di Case Trebbo-Varnello, tramite le Grotte Biagi-Brussi che si aprono sul fondo di due grandi e contigue doline alle quote 237 e 242, le acque che scorrono in superficie sull'affioramento della Formazione Marnoso-arenacea, stratigraficamente sottostante alle evaporiti messiniane, ma che qui, per motivi tettonici, separa nettamente i "Gessi" di Rontana da quelli di Brisighella .

Le tre cavità assorbenti, dopo percorsi tortuosi impostati sulle linee di frattura predominanti, dirette NE-SW e NW-SE, confluiscono in un unico collettore che assume spesso l'aspetto di ampia galleria con grandi concamerazioni poste anche lateralmente ed a livelli superiori. La circolazione idrica, degna di nota durante l'inverno e la primavera, è invece quasi assente durante le altre stagioni; vi sono anche apporti laterali di modesti affluenti, alcuni dei quali sembra abbiano origine da vicine cavità minori (Grotta R. Saviotti - 106 E/RA; Abisso Casella -120 E/RA; Abisso Acquaviva - 520 E/RA).

In diversi tratti si sono conservati consistenti depositi sabbiosi, erosi e modellati dalle acque canalizzate, residui di un riempimento che in passato aveva completamente obliterato la cavità; a tali depositi sono associati "pendenti" pseudostalattitici originatisi per erosione antigravitativa. La morfologia di diversi ambienti appare condizionata di volta in volta dalla presenza di diaclasi o dalla vicinanza degli interstrati, individuati all'interno della Tanaccia in numero di tre; l'osservazione delle facies di gesso nelle vicinanze di tali intercalazioni marnose ha permesso di individuare quali banchi attraversi la grotta nella sua parte occidentale, e cioè IV-V-VI-VII, che in quest'area immergono a SSW con inclinazione di 25-30°.

Poco prima della grande caverna attraverso la quale si entra nella Tanaccia (q. 199,66), ma da cui anticamente fuoriuscivano le acque, queste ultime proseguono il loro percorso ipogeo scorrendo in uno stretto cunicolo posto ad un livello inferiore rispetto ad essa, praticabile fino ad un restringimento appena sufficiente a smaltirle. Dopo un tratto con probabile decorso parallelo ai Buchi del Torrente Antico (cavità con morfologia di stretta forra dal soffitto in gran parte crollato, in passato naturale prosecuzione della Tanaccia) esse ritornano a giorno in corrispondenza dei contatto gesso-argille verso il fondo della vallecola ove ha origine il Rio delle Zolfatare, nel quale confluiscono.

Nell'ormai lontano 1973 l'Amministrazione Comunale d Brisighella fece proprio il progetto di valorizzazione turistica della Tanaccia inoltrando alla Regione una domanda di contributo sulla spesa di massima, allora prevista in 28 milioni; tale progetto, per anni accantonato, è stato riproposto a partire dal 1982, concludendosi positivamente nel novembre dell'anno successivo quando

l'Assemblea della Comunità Montana dell'Appennino Faentino ha deliberato l'acquisto di 5 ha dal proprietario dei terreno ove si apre la grotta, in considerazione che anche la Regione aveva stanziato la somma di 20 milioni per tale specifico scopo.

Si deve pero lamentare che, sebbene fin dal 1973 da parte dei G. S. Faentino fosse stato richiesto che venisse tutelata tutta l'area che gravita sopra ed intorno alla grotta, ed in particolare le doline degli inghiottitoi Biagi- Brussi affinchè non fossero deturpate ed inquinate da scarichi di rifiuti e non venisse alterato il naturale deflusso delle acque, anche questo appello è caduto nel vuoto. Infatti nella primavera dei 1978 il proprietario del fondo ove si aprono tali doline ha livellato con mezzi meccanici i terreni argillosi a monte colmandole in gran parte. Non risultando che fosse stata richiesta alcuna autorizzazione né che le Autorità ed Enti locali avessero ritenuto doveroso intervenire di loro iniziativa, il G. S. Faentino provvide a segnalare loro il fatto senza peraltro ottenere risposta né tanto meno risultati.

L'abuso del proprietario assume maggiore rilevanza in quanto ha deviato il corso d'acqua che si inabissava nella prima dolina, ora otturata, nel Buco I sotto Ca' Varnello, non curandosi minimamente dell'impatto che l'operazione avrebbe potuto avere, data la rapida evoluzione delle cavità naturali nel gesso, estremamente solubile. In effetti il Buco I, in precedenza quasi totalmente ostruito, è divenuto percorribile dal 1983 ed è risultato che si immette nel collettore principale dei complesso Biagi-Brussi tramite un ramo discendente dalla destra idrografica parzialmente noto da tempo, ma di cui non si conosceva il punto idrovoro all'estemo.

Nei "Gessi di Rontana", separati da faglie da quelli di Brisighella, la situazione appare assai diversa rispetto a questi ultimi, in quanto gli strati hanno direzione opposta ed un'inclinazione molto più accentuata che si avvicina alla verticalità. Inoltre i "Gessi di Rontana" costituiscono un blocco più largo, con andamento NW-SE, il cui limite S è dato dal monte omonimo e quello N da Castelnuovo (fra quest'ultima località ed il T. Sintria non vi sono affioramenti evaporitici).

In questo settore la grotta più importante è l'Abisso Fantini (121 E/RA), che si apre a q. 428 nel versante N di una grande e profonda dolina a fondo piatto, conosciuta localmente col nome di "Catino di Pilato", ubicata a NW di M. Rontana. Si tratta di un inghiottitoio a sviluppo prevalentemente verticale che detenne per lungo tempo il record di profondità della nostra Regione; un nuovo accurato rilievo eseguito nel 1983 ha ridimensionato la cavità a 417 m di sviluppo ed a 101 m di profondità (in precedenza valutata 118 m); ma le successive esplorazioni del 1989 oltre il vecchio "terminale" (come si dirà più in dettaglio nelle note di aggiornamento) hanno portato il dislivello a 120 m ed incrementato lo sviluppo di ulteriori 350 m; in ogni caso l'Abisso Fantini resta pur sempre la "grotta verticale" per antonomasia della Vena dei Gesso.

L'Abisso Fantini, al cui interno la pendenza degli strati è di circa 75° è caratterizzato da due rami, denominati "Via normale" e "Via ignota" che, entrambi con una serie di pozzi, giungono ad una profondità di m 65, ove la grotta assume un andamento suborizzontale. Infatti, dopo uno strettissimo budello a sezione ellittica dalla tipica morfologia di condotta forzata ("passaggio della penitenza"), scavato lungo la linea di minor resistenza delle acque provenienti dai pozzi della "Via normale" quando essi erano interessati da una ben maggiore circolazione idrica, si ha l'innesto della "Via ignota" nel collettore che diviene comune ad entrambe. Quest'ultimo si sviluppa con direzione generale N e vi confluisce dalla sinistra idrografica un modesto, ma perenne corso d'acqua che percorre una galleria dal talweg alluvionato di ciottoli, scomparendo poi in impraticabili fessure in corrispondenza della saletta terminale della grotta.

Questo ruscello è attualmente l'unica acqua canalizzata dell'Abisso Fantini nei cui pozzi, nonostante l'apparenza di inghiottitoio attivo, la circolazione idrica è limitata ad una modesta percolazione alimentata dallo stillicidio. Non è ancora noto il bacino di alimentazione dei ruscello, anche se nel 1988 quest'ultimo è stato intercettato nella Grotta a N dell'Abisso Fantini (ora Abisso Garibaldi, 528 E/RA) e seguito fino all'innesto nell'Abisso Fantini stesso. Per notizie più dettagliate, come pure sulla ricomparsa delle acque canalizzate nella Grotta Risorgente dei Rio Cavinale (457 E/RA) dopo aver attraversato gli Abissi G. Mornig (119 E/RA) e P. Peroni (627 E/RA), si rinvia alle note di aggiornamento.

Gli estesi movimenti franosi che attualmente interessano la vasta area a W di Case Varnello e sottostante le Masiere Nuove sono invece prevalentemente innescati da acque di infiltrazione raccolte da alcuni dei numerosi inghiottitoi che si aprono nei gessi a monte. Tali acque di infiltrazione vengono in parte drenate nel Rio del Bo ed in parte alimentano il ruscello che scompare nel complesso Biagi-Brussi sotto Case Trebbo-Varnello.

I "Gessi di Monte Mauro - Monte della Volpe", compresi tra Sintria e Senio, costituiscono il settore dalle massime dimensioni verticali e laterali della Vena dei Gesso; v'è inoltre un "raddoppio" tettonico operato da una faglia longitudinale e addirittura una "triplicazione" a Monte Mauro, ove le faglie sono tre o quattro e gli strati raggiungono la verticalità o addirittura si rovesciano. Localmente sul versante N l'elevato rigetto di una di queste faglie porta in affioramento il "Calcare di base" e parte dei terreni preevaporitici.

Le faglie longitudinali sono dislocate da altre ad esse perpendicolari, cioè trasversali alla "Vena", ben visibili nel versante SW, che si infittiscono ed aumentano di rigetto in corrispondenza dei Rio Stella, ove alcune di esse determinano una tipica struttura a "Graben", costituita cioè da un pacco di banchi gessosi abbassati da due faglie parallele.

Alla base di questa struttura si inabissano le acque dei ruscello (il suo nome dialettale, "Rè d's tèra", cioè "rio di sottoterra", fu storpiato dai cartografi dell'I.G.M. in Rio Stella), il cui bacino di alimentazione è una valletta cieca di chilometri quadrati 1,56 scavata nella Formazione Marnoso-arenacea a SW della "Vena"; il suo corso subaereo al contatto con i gessi scompare in un punto idrovoro impraticabile a q. 247, occluso da insensati lavori di "sistemazione agraria". Ha cosi origine la più importante cavità carsica del tratto di evaporiti in esame, grotta di attraversamento caratterizzata da frane imponenti che ne hanno interessato vasti settori, da saloni di crollo e da una serie di evidenti fratture in senso normale alla direzione di strato, il che ha fatto ipotizzare che essa sia impostata su una faglia. Un ingresso fossile a pozzo posto ad una quota più elevata (m 257), profondo 15 m, permette di calarvisi dall'alto. E' stata catastata come "Complesso Inghiottitoio dei Rio Stella (385 E/RA) - Grotta Sorgente del Rio Basino (372 E/RA)", nome quest'ultimo anch'esso italianizzato dal termine dialettale "Rè basé" (rio volto a bacìo, cioè a settentrione).

Infatti le acque, dopo un percorso sotterraneo che, con un dislivello di 88 m, si sviluppa per 1.470 m con direzione SW-NE attraversando trasversalmente lo sbarramento di evaporiti, tornano a giorno con questo nuovo nome e scorrono in superficie ancora entro i gessi per circa 400 m in una valle dirupata con sezione a "V" che si prolunga anche sopra il corso ipogeo. Per la sua orrida bellezza, essa fu causa di un'altra denominazione del rio in epoca medievale, come attesta un documento del 1391, e cioè "Rivum Paurosium", dal chiaro significato (Archivio Leonida Costa, Riolo Terme). Il ruscello attraversa quindi una formazione di marne argillose del Miocene superiore e infine un nuovo affioramento di gesso entro il quale ha scavato una profonda forra derivante probabilmente da una galleria il cui soffitto è in gran parte crollato.

Il Rio Basino incide poi una successione di terreni marnosi e argillosi, calanchivi e franosi, appartenenti al Miocene superiore e al Pliocene inferiore e medio-superiore, facilmente erodibili, raccordandosi con il collettore principale, il T. Senio, entro il quale si immette a S del centro abitato di Isola.

Anche nel suo corso ipogeo il torrente è andato via via approfondendosi abbandonando i suoi paleolivelli dei quali rimangono come testimonianza lungo le pareti cornici orizzontali sovrapposte a varie altezze. Attualmente sembra che il corso d'acqua abbia raggiunto il profilo di equilibrio, dato che scorre pigramente lungo un piano inclinato in lieve pendenza ed ha cosi perso gran parte della sua forza erosiva. Il maggior concorso viene fornito da due affluenti che vi si immettono mediante una cascatella e un sifone rispettivamente dalla destra e dalla sinistra idrografica, la cui portata complessiva è più che tripla rispetto a quella dei corso principale; mentre del secondo la provenienza è tuttora ignota, è stato accertato mediante prove colorimetriche nell'ottobre 191 che la cascatella è alimentata dalle acque che scorrono nell'Abisso F10, di recente scoperta (novembre 1990), dei quale viene fornito un ragguaglio nella seconda parte dei presente lavoro.

Purtroppo anche il complesso Stella-Basino e la valle cieca che ne alimenta il corso ipogeo sono stati oggetto, in un recente passato, di gravi dissesti e di inquinamenti per sistematiche immissioni abusive di liquami da parte di due grosse porcilaie, ubicate a monte dell'inghiottitoio e a Ca' Roccale, la cui attività è ora fortunatamente sospesa.

Il settore della Vena del Gesso compreso tra Senio e Santerno è l'ultimo nel quale i fenomeni carsici hanno grande sviluppo, particolarmente in corrispondenza di Monte dei Casino (m 475), ove l'area di affioramento raggiunge il massimo di larghezza, rastremandosi sia a E sia a W. Questo tratto è caratterizzato da una certa tranquillità stratigrafica: localmente i banchi selenitici hanno direzione 120°, immersione NE e inclinazione 30°. A SE di Monte del Casino essi sono però dislocati trasversalmente da numerose faglie, dirette SSWNNE, che determinano il sollevamento dei gessi posti sul lato occidentale del Rio Gambellaro, impostato sulla principale di esse. Legate all'andamento di queste faglie sono pure le forme carsiche superficiali ed ipogee con allineamento Ca' Budrio - Ca' Siepe - Ca' Poggio (la grande dolina di Ca' Budrio, presso la linea di cresta, depressa rispetto alla quota media di quest'ultima, sembra corrispondere tuttavia ad un "Horst", cioè ad un pacco di banchi gessosi sollevati da due faglie parallele).

Una delle cavità più importanti è l'Inghiottitoio presso Ca' Poggio (375 E/RA), che si apre a q. 275 sul bordo di un'ampia dolina e si sviluppa nei banchi dei membro superiore della formazione evaporitica con andamento prevalentemente verticale: infatti, con uno sviluppo di soli 150 m, raggiunge la considerevole profondità di 87 m. E' caratterizzato dalla presenza di alcune intercalazioni argillose a spese delle quali l'erosione ha prodotto allargamenti considerevoli nelle pareti sovrastanti il solco gravitazionale, attualmente percorso dalle acque, nelle gallerie che precedono i maggiori pozzi. In corrispondenza di questi ultimi e nel tratto terminale l'asse della grotta gira su se stesso di 360° con bruschi cambiamenti di direzione che seguono la rete di fratture orientate secondo la direzione e pendenza di strato, formando cosi una figura geometrica simile ad un romboide.

Non è noto ove tornino a giorno le acque drenate, che scompaiono in una bassa fessura orizzontale impraticabile.

Di grande interesse è anche la Risorgente del Rio Gambellaro (123 E/RA), che si apre alle pendici settentrionali di questo tratto della Vena del Gesso al contatto con le argille, le cui acque, che scaturiscono a q. 150, si gettano nel Santerno a S dell'abitato di Codrignano dopo un percorso esterno di circa 4 km.

La grotta si sviluppa per 216 m con un dislivello positivo di m 6, con morfologia per lo più di alta fessura sovrastante l'alveo, inclinata di 25-30° e collegata, mediante alcuni stretti camini verticali che sboccano in superficie, con un canalone legato probabilmente alla faglia principale di Monte del Casino ed avente la stessa direzione SSW-NNE.

Le acque canalizzate che scorrono nella risorgente provengono in parte da un sifone che dalla sinistra idrografica, a q. 157, confluisce in quello che si ritiene essere il corso principale, ma che ha una pressochè identica portata. E' stato accertato mediante prove colorimetriche che quest'ultimo nasce da una polla perenne che sgorga a q. 192 a N dell'Inghiottitoio presso Ca' Poggio e che dopo breve percorso epigeo scompare in una fessura vicino al contatto gessi-argille, ricomparendo in un altro sifone posto a q. 159, che segna il limite transitabile dei ramo principale della grotta. Le acque di tale sifone alimentano anche due cascatelle che scaturiscono dalla parete destra da strette fessure poste a m 1,50 sull'alveo. Sull'annoso problema dei bacino di alimentazione dei sifone di q.157, risolto solo recentemente, come pure sull'Abisso A. Lusa (620 E/RA) e sull'Inghiottitoio a W di Ca' Siepe (365 E/RA), facenti parte di un unico complesso - il più imponente per dislivello e sviluppo dei settore della "Vena" in esame - si rimanda alle note di aggiornamento.