I would like to invite you to come along on a visit to a dark continent. It is the continent hidden under the surface of the earth. It is largely unexplored, poorly understood, and the stuff of legends. But it is made also of dramatic landscapes like this huge underground chamber, and it is rich with surprising biological and mineralogical worlds.
Mi piacerebbe invitarvi a far visita in un continente oscuro. È il continente nascosto sotto la superficie della Terra. È per la maggior parte inesplorato, poco studiato e pieno di leggende. Ma è fatto anche di paesaggi teatrali come questa immensa camera sotterranea, ed è ricco di sorprendenti mondi biologici e mineralogici.
Thanks to the efforts of intrepid voyagers in the last three centuries -- actually, we know also thanks to satellite technology, of course -- we know almost every single square meter of our planet's surface. However, we know still very little about what is hidden inside the earth. Because a cave landscape, like this deep shaft in Italy, is hidden, the potential of cave exploration -- the geographical dimension -- is poorly understood and unappreciated. Because we are creatures living on the surface, our perception of the inner side of the planet is in some ways skewed, as is that of the depth of the oceans or of the upper atmosphere.
Grazie ad intrepidi viaggiatori negli ultimi tre secoli - in realtà, conosciamo anche grazie alla tecnologia satellitare, ovviamente - conosciamo quasi ogni metro quadrato della superficie del nostro pianeta. Comunque conosciamo ancora poco di ciò che è nascosto all'interno della Terra. Poiché il paesaggio di una grotta, come questo profondo pozzo in Italia, è nascosto, il potenziale di esplorazione - la dimensione geografica - è poco compresa e poco stimata. Perché siamo creature che vivono sulla superficie, la nostra percezione dell'interno della Terra è in qualche modo traviata, come lo è per la profondità degli oceani o per la parte superiore dell'atmosfera.
However, since systematic cave exploration started about one century ago, we know actually that caves exist in every continent of the world. A single cave system, like Mammoth Cave, which is in Kentucky, can be as long as more than 600 kilometers. And an abyss like Krubera Voronya, which is in the Caucasus region, actually the deepest cave explored in the world, can go as far as more than 2,000 meters below the surface. That means a journey of weeks for a cave explorer.
Da quando, circa un secolo fa, è iniziata l'esplorazione sistematica delle grotte, sappiamo realmente che le grotte si trovano in ogni continente del mondo. Un singolo sistema di grotte, come la Grotta Mammoth, nel Kentucky, può essere lunga più di 600 km. E un abisso come Krubera Voronya, che si trova nella regione del Caucaso, in realtà la più profonda grotta esplorata al mondo, può andare oltre i 2.000 metri sotto la superficie. Il che significa un viaggio di settimane per uno speleologo.
Caves form in karstic regions. So karstic regions are areas of the world where the infiltrating water along cracks, fractures, can easily dissolve soluble lithologies, forming a drainage system of tunnels, conduits -- a three-dimensional network, actually. Karstic regions cover almost 20 percent of the continents' surface, and we know actually that speleologists in the last 50 years have explored roughly 30,000 kilometers of cave passages around the world, which is a big number. But geologists have estimated that what is still missing, to be discovered and mapped, is something around 10 million kilometers.
Le grotte si formano nelle regioni carsiche. Le regioni carsiche sono aree del mondo dove l'acqua che penetra lungo le crepe, le spaccature, può facilmente sciogliere le rocce solubili, formando un sistema di drenaggio di gallerie, condutture - una connessione tridimensionale, in realtà. Le regioni carsiche ricoprono circa il 20% della superficie continentale, e noi sappiano in realtà che gli speleologi negli ultimi 50 anni hanno esplorato circa 30.000 km di passaggi cavernosi nel mondo, il che è un grande numero. Ma i geologi hanno stimato che ciò che non è ancora stato scoperto e mappato, è qualcosa intorno ai 10 milioni di km.
That means that for each meter of a cave that we already know, that we have explored, there are still some tens of kilometers of undiscovered passages. That means that this is really an endless continent, and we will never be able to explore it completely. And this estimation is made without considering other types of caves, like, for example, inside glaciers or even volcanic caves, which are not karstic, but are formed by lava flows. And if we have a look at other planets like, for example, Mars, you will see that this characteristic is not so specific of our home planet. However, I will show to you now that we do not need to go to Mars to explore alien worlds.
Il che significa che per ogni metro di grotta che noi già conosciamo, che abbiamo esplorato, ci sono ancora alcune decine di km di passaggi nascosti. Ciò significa che questo è veramente un continente senza fine, e noi non saremo mai in grado di esplorarlo completamente. E questa stima è stata fatta senza considerare altri tipi di grotte, come, per esempio, l'interno dei ghiacciai o anche le grotte vulcaniche, che non sono carsiche, ma sono formate dallo scorrere della lava. E se diamo uno sguardo anche agli altri pianeti come Marte, ad esempio, vedrete che questa caratteristica non è così specifica del nostro pianeta. Comunque, vi mostrerò ora che non abbiamo bisogno di andare su Marte per esplorare mondi alieni.
I'm a speleologist, that means a cave explorer. And I started with this passion when I was really young in the mountains not far from my hometown in North Italy, in the karstic regions of the Alps and the Dolomites. But soon, the quest for exploration brought me to the farthest corner of the planet, searching for new potential entrances of this undiscovered continent. And in 2009, I had the opportunity to visit the tepui table mountains, which are in the Orinoco and Amazon basins. These massifs enchanted me from the first time I saw them. They are surrounded by vertical, vertiginous rock walls with silvery waterfalls that are lost in the forest. They really inspired in me a sense of wilderness, with a soul older than millions and millions of years. And this dramatic landscape inspired among other things also Conan Doyle's "The Lost World" novel in 1912. And they are, really, a lost world. Scientists consider those mountains as islands in time, being separated from the surrounding lowlands since tens of millions of years ago. They are surrounded by up to 1,000-meter-high walls, resembling a fortress, impregnable by humans. And, in fact, only a few of these mountains have been climbed and explored on their top.
Sono uno speleologo, ovvero un esploratore di caverne. E ho iniziato con questa passione quando ero molto giovane, nelle montagne non lontane dalla mia città natale nel Nord Italia, nella regione carsica delle Alpi e delle Dolomiti. Ma presto la ricerca dell'esplorazione mi ha portano nell'angolo più lontano del pianeta per cercare nuovi potenziali ingressi di questo continente inesplorato. E nel 2009 ho avuto l'opportunità di visitare le montagne Tepui Table, che si trovano nei bacini dell'Orinoco e dell'Amazzonia. Questi massicci mi hanno incantato dalla prima volta che li ho visti. Sono circondati da vertiginosi muri di roccia verticali con argentee cascate che si perdono nella foresta. Mi hanno veramente ispirato un senso di natura selvaggia, con un'anima più antica di milioni e milioni di anni. E questo paesaggio teatrale ha ispirato, tra le altre cose, anche "Il mondo perduto", un romanzo di Conan Doyle del 1912. E sono veramente un mondo perduto. Gli scienziati considerano queste montagne come isole nel tempo, poiché sono separate dalle pianure circostanti da decine di milioni di anni. Sono circondate da mura alte 1.000 metri, simili a fortezze, inespugnabili per gli umani. E, infatti, solo poche di queste montagne sono state scalate ed esplorate sulla loro cima.
These mountains contain also a scientific paradox: They are made by quartz, which is a very common mineral on the earth's crust, and the rock made up by quartz is called quartzite, and quartzite is one of the hardest and least soluble minerals on earth. So we do not expect at all to find a cave there. Despite this, in the last 10 years, speleologists from Italy, Slovakia, Czech Republic, and, of course, Venezuela and Brazil, have explored several caves in this area. So how can it be possible?
Queste montagne rappresentano un paradosso scientifico: sono fatte di quarzo, che è un minerale molto comune sulla crosta terrestre, e la roccia fatta di quarzo si chiama quarzite, e la quarzite è uno dei minerali più duri e meno solubili della Terra. Dunque non possiamo aspettarci dopo tutto di trovare una grotta lì. Nonostante questo, negli ultimi 10 anni speleologi provenienti dall'Italia, dalla Slovacchia, dalla Repubblica Ceca, e ovviamente dal Venezuela e dal Brasile, hanno esplorato diverse grotte in quest'area. Ma com'è possibile?
To understand this contradiction, we have to consider the time factor, because the history of the tepuis is extremely long, starting about 1.6 billion years ago with the formation of the rock, and then evolving with the uplift of the region 150 million years ago, after the disruption of the Pangaea supercontinent and the opening of the Atlantic Ocean. So you can imagine that the water had tens or even hundreds of millions of years to sculpt the strangest forms on the tepuis' surfaces, but also to open the fractures and form stone cities, rock cities, fields of towers which are characterized in the famous landscape of the tepuis. But nobody could have imagined what was happening inside a mountain in so long a time frame.
Per comprendere questa contraddizione dobbiamo considerare il fattore tempo, perché la storia delle Tepui è estremamente lunga, inizia circa 1,6 miliardi di anni fa con la formazione della roccia, e poi si evolve con l'innalzamento della regione 150 milioni di anni fa, dopo la rottura del supercontinente Pangea e l'apertura dell'Oceano Atlantico. Immaginate che l'acqua abbia avuto decine o anche centinaia di milioni di anni per scolpire le strane forme sulle superfici delle Tepui, ma anche per aprire le fratture e formare città di pietra, di roccia, distese di torri che sono caratteristiche nei famosi paesaggi delle Tepui. Ma nessuno poteva immaginare cosa fosse successo in quell'arco di tempo all'interno della montagna.
And so I was focusing in 2010 on one of those massifs, the Auyán-tepui, which is very famous because it hosts Angel Falls, which is the highest waterfall in the world -- about 979 meters of vertical drop. And I was searching for hints of the existence of cave systems through satellite images, and finally we identified an area of collapses of the surface -- so, big boulders, rock piles -- and that means that there was a void below. It was a clear indication that there was something inside the mountain.
E quindi mi stavo concentrando nel 2010 su uno di questi massicci, l'Auyán Tepui, che è molto famoso poiché ospita le Cascate dell'Angelo, che sono le più alte cascate del mondo - circa 979 metri di caduta verticale. E stavo cercando prove dell'esistenza di un sistema di caverne attraverso le immagini satellitari, e alla fine abbiamo identificato un'area di collasso della superficie - perciò, grandi macigni, pile di roccia - e ciò significa che c'era un vuoto sotto. Era un chiaro indizio del fatto che c'era qualcosa all'interno della montagna.
So we did several attempts to reach this area, by land and with a helicopter, but it was really difficult because -- you have to imagine that these mountains are covered by clouds most of the year, by fog. There are strong winds, and there are almost 4,000 millimeters of rainfall per year, so it's really, really difficult to find good conditions. And only in 2013 we finally landed on the spot and we started the exploration of the cave.
Quindi abbiamo fatto diversi tentativi per raggiungere quest'area, via terra e con un elicottero, ma era molto difficile perché - dovete immaginare che queste montagne sono coperte da nubi per gran parte dell'anno, dalla nebbia. Ci sono forti venti, e ci sono almeno 4.000 millimetri di pioggia all'anno, perciò è molto, molto difficile trovare condizioni ottimali. E solo nel 2013 siamo finalmente approdati sul posto e abbiamo iniziato l'esplorazione della grotta.
The cave is huge. It's a huge network under the surface of the tepui plateau, and in only ten days of expedition, we explored more than 20 kilometers of cave passages. And it's a huge network of underground rivers, channels, big rooms, extremely deep shafts.
La caverna è enorme. È un'enorme rete sotto la superficie dell'altopiano del Tepui, e in soli dieci giorni di spedizione abbiamo esplorato più di 20 km di passaggi della grotta. È un'enorme rete di fiumi sotterranei, canali, grandi stanze, pozzi estremamente profondi.
So it's really an incredible place. And we named it Imawarì Yeuta. That means, in the Pemón indigenous language, "The House of the Gods." You have to imagine that indigenous people have never been there. It was impossible for them to reach this area. However, there were legends about the existence of a cave in the mountain. So when we started the exploration, we had to explore with a great respect, both because of the religious beliefs of the indigenous people, but also because it was really a sacred place, because no human had entered there before. So we had to use special protocols to not contaminate the environment with our presence, and we tried also to share with the community, with the indigenous community, our discoveries.
Quindi è un posto veramente incredibile. E lo abbiamo chiamato Imawari Yeuta. Che significa, nella lingua degli indigeni Pemón, "Casa degli Dei". Dovete immaginare che questi indigeni non sono mai stati lì dentro. Era impossibile per loro raggiungere quest'area. Comunque, c'erano leggende sull'esistenza di una grotta nella montagna. Perciò all'inizio dell'esplorazione dovemmo procedere con molto rispetto, sia per le credenze religiose degli indigeni, ma anche perché era veramente un posto sacro, perché nessun uomo c'era mai entrato prima. Abbiamo dovuto usare dei protocolli speciali per non contaminare l'ambiente con la nostra presenza, e abbiamo cercato di condividere con la comunità indigena le nostre scoperte.
And the caves represent, really, a snapshot of the past. The time needed for their formation could be as long as 50 or even 100 million years, which makes them possibly the oldest caves that we can explore on earth. What you can find there is really evidence of a lost world.
E le grotte rappresentano veramente un'istantanea del passato. Il tempo necessario per la loro formazione potrebbe essere di 50 o anche centinaia di milioni di anni, il che le rende forse le più antiche che possiamo esplorare sulla Terra. Ciò che potete trovare lì è veramente la prova di un mondo perduto.
When you enter a quartzite cave, you have to completely forget what you know about caves -- classic limestone caves or the touristic caves that you can visit in several places in the world. Because what seems a simple stalactite here is not made by calcium carbonate, but is made by opal, and one of those stalactites can require tens of millions of years to be formed. But you can find even stranger forms, like these mushrooms of silica growing on a boulder. And you can imagine our talks when we were exploring the cave. We were the first entering and discovering those unknown things, things like those monster eggs. And we were a bit scared because it was all a discovery, and we didn't want to find a dinosaur. We didn't find a dinosaur.
Quando entrate in una grotta di quarzite dovete completamente dimenticare ciò che sapete sulle grotte - la classiche grotte calcaree o le grotte turistiche che potete visitare in diversi posti al mondo. Perché ciò che sembra una semplice stalattite qui non è costituita da carbonato di calcio, ma da opale, e una di queste stalattiti può richiedere decine di milioni di anni per formarsi. Ma potete trovare anche strane forme, come questi funghi di silice che crescono su un macigno. E potete immaginare i nostri discorsi quando stavamo esplorando questa grotta. Noi eravamo i primi che entravano e scoprivano queste cose sconosciute, cose come queste uova di mostro. Ed eravamo un po' spaventati perché era tutta una scoperta, e non volevamo trovare un dinosauro. E non l'abbiamo trovato.
(Laughter)
(Risate)
Anyway, actually, we know that this kind of formation, after several studies, we know that these kinds of formations are living organisms. They are bacterial colonies using silica to build mineral structures resembling stromatolites. Stromatolites are some of the oldest forms of life that we can find on earth. And here in the tepuis, the interesting thing is that these bacteria colonies have evolved in complete isolation from the external surface, and without being in contact with humans. They have never been in contact with humans. So the implications for science are enormous, because here you could find, for example, microbes that could be useful to resolve diseases in medicine, or you could find even a new kind of material with unknown properties. And, in fact, we discovered in the cave a new mineral structure for science, which is rossiantonite, a phosphate-sulfate.
Comunque, in realtà, sappiamo che questo tipo di formazione, dopo diversi studi, sappiamo che questi tipi di formazioni sono organismi viventi. Sono colonie di batteri che usano la silice per costruire strutture minerali simili a stromatoliti. Gli stromatoliti sono tra le più antiche forme di vita esistenti sulla terra. E qui sui Tepui, la cosa interessante è che queste colonie di batteri si sono evolute in completo isolamento dalla superficie esterna, e senza essere in contatto con gli umani. Non sono mai state in contatto con gli umani. Perciò le implicazioni scientifiche sono enormi, perché qui potete trovare, per esempio, microbi che possono essere utili per curare delle malattie in medicina, o potete trovare anche un nuovo tipo di materiale con proprietà sconosciute. E, infatti, abbiamo scoperto nella grotta una nuova struttura minerale, che è la rossiantonite, un fosfato-solfato.
So whatever you find in the cave, even a small cricket, has evolved in the dark in complete isolation. And, really, everything that you can feel in the cave are real connections between the biological and the mineralogical world. So as we explore this dark continent and discover its mineralogical and biological diversity and uniqueness, we will find probably clues about the origin of life on our planet and on the relationship and evolution of life in relationship with the mineral world. What seems only a dark, empty environment could be in reality a chest of wonders full of useful information.
Perciò qualsiasi cosa trovate nella grotta, anche un piccolo grillo, si è evoluta nel buio, in completo isolamento. E veramente, ogni cosa che potete sentire nella grotta rappresenta una connessione tra il mondo biologico e quello mineralogico. Perciò continuando ad esplorare questo oscuro continente e a scoprire la sua diversità mineralogica e biologica e la sua unicità, potremo probabilmente trovare indizi sull'origine della vita nel nostro pianeta e sulla relazione e l'evoluzione della vita in relazione con il mondo minerale. Ciò che sembra solo un ambiente buio e vuoto, potrebbe in realtà essere una scatola delle meraviglie piena di informazioni utili.
With a team of Italian, Venezuelan and Brazilian speleologists, which is called La Venta Teraphosa, we will be back soon to Latin America, because we want to explore other tepuis in the farthest areas of the Amazon. There are still very unknown mountains, like Marahuaca, which is almost 3,000 meters high above sea level, or Aracà, which is in the upper region of Rio Negro in Brazil. And we suppose that we could find there even bigger cave systems, and each one with its own undiscovered world.
Con un team di speleologi italiani, venezuelani e brasiliani, che si chiama La Venta Teraphosa, torneremo presto in America Latina, perché vogliamo esplorare gli altri tepui nelle aree più remote dell'Amazzonia. Ci sono ancora molte montagne inesplorate, come Marahuaca, che è almeno a 3.000 metri sul livello del mare, o Aracà, nella regione superiore del Rio Negro in Brasile. E crediamo di poter trovare lì sistemi di grotte anche maggiori, e ciascuno con il proprio mondo da scoprire.
Thank you.
Grazie.
(Applause)
(applausi)
Bruno Giussani: Thank you, Francesco. Give me that to start so we don't forget. Francesco, you said we don't need to go to Mars to find alien life, and indeed, last time we spoke, you were in Sardinia and you were training European astronauts. So what do you, a speleologist, tell and teach to the astronauts?
Bruno Giussani: Grazie, Francesco. Dammelo, così non lo dimentichiamo. Hai detto che non è necessario andare su Marte per trovare vita aliena, infatti, l'ultima volta che ne abbiamo parlato eri in Sardegna e stavi addestrando gli astronauti europei. Perciò, che cosa, da speleologo, dici e insegni agli astronauti?
Francesco Sauro: Yeah, we are -- it's a program of training for not only European, but also NASA, Roskosmos, JAXA astronauts, in a cave. So they stay in a cave for about one week in isolation. They have to work together in a real, real dangerous environment, and it's a real alien environment for them because it's unusual. It's always dark. They have to do science. They have a lot of tasks. And it's very similar to a journey to Mars or the International Space Station.
FS: Sì, noi stiamo - è un programma di addestramento non solo per astronauti europei, ma anche della NASA, di Roskosmos e di JAXA. Loro rimangono in grotta per una settimana, in isolamento. Devono lavorare insieme in un ambiente realmente pericoloso, ed è un ambiente veramente alieno per loro perché è inusuale. È sempre buio. Devono fare scienza. Hanno molti compiti. Ed è molto simile ad un viaggio su Marte o sulla Stazione Spaziale Internazionale.
BG: In principle. FS: Yes.
BG: In teoria. FS: Sì.
BG: I want to go back to one of the pictures that was in your slide show, and it's just representative of the other photos --
BG: Vorrei tornare ad una delle foto che c'erano sulla tua presentazione, è rappresentativa delle altre foto
Weren't those photos amazing? Yeah?
- Non erano meravigliose? Eh?
Audience: Yeah!
Pubblico: Sì!
(Applause)
(Applausi)
FS: I have to thank the photographers from the team La Venta, because all of those photos are from the photographers.
FS: Devo ringraziare i fotografi del team di La Venta, perché tutte le foto sono dei fotografi.
BG: You bring, actually, photographers with you in the expedition. They're professionals, they're speleologists and photographers. But when I look at these pictures, I wonder: there is zero light down there, and yet they look incredibly well-exposed. How do you take these pictures? How do your colleagues, the photographers, take these pictures?
BG: Hai effettivamente portato dei fotografi in spedizione con te. Sono professionisti, sono speleologi e fotografi. Ma quando guardo queste foto, mi domando: non c'è luce là sotto, eppure sembrano incredibilmente ben esposte. Come avete fatte queste foto? Come hanno fatto i tuoi colleghi a farle?
FS: Yeah. They are working in a darkroom, basically, so you can open the shutter of the camera and use the lights to paint the environment.
FS: Sì. Stanno lavorando, fondamentalmente, in una camera oscura, così si può aprire l'otturatore della camera e usare la luce per dipingere l'ambiente.
BG: So you're basically --
BG: Quindi essenzialmente -
FS: Yes. You can even keep the shutter open for one minute and then paint the environment. The final result is what you want to achieve.
FS: Si può anche tenere aperto l'otturatore per un minuto e poi dipingere l'ambiente. Il risultato finale è ciò che vuoi raggiungere.
BG: You spray the environment with light and that's what you get. Maybe we can try this at home someday, I don't know.
BG: Spruzzate l'ambiente con la luce e questo è ciò che ottenete. Forse possiamo provarlo a casa un giorno.
(Laughter)
(Risate)
BG: Francesco, grazie. FS: Grazie.
BG: Francesco, grazie. FS: Grazie.
(Applause)
(Applausi)