L'acqua termale che esce ad Abano Terme e a Montegrotto Terme, nel Padovano, è pioggia caduta sulle Prealpi. Scende nel sottosuolo fino a circa 3000 metri, viaggia per circa 80 chilometri e si scalda con il calore della terra. Ai pozzi di Abano esce fino a 87 °C.
Un fuoco sotto i colli: le spiegazioni di un tempo
Gli antichi attribuivano il calore delle acque a depositi di zolfo o di carbone che bruciavano sotto terra. Nel IV secolo d.C. il poeta Claudiano le chiamava «L’Acqua che sgorga dal Fuoco». Per secoli si è creduto che a scaldarle fossero magmi sepolti.
Una voce diversa arriva nel 1388: Giovanni Dondi dell'Orologio, medico legato all'Università di Padova, scrive il «De fontibus calidis agri patavini» e attribuisce la temperatura delle acque anche a un calore terrestre. Nel 1775 il diplomatico inglese John Strange segnala le rocce vulcaniche dei Colli Euganei, e da quel momento viene naturale legare le acque calde ai vulcani. Nel 1792 l'abate Lazzaro Spallanzani scrive che dei vulcani di Padova non resta «che qualche occulto fomite nelle famose loro Terme».
L'idea di un fuoco nascosto sotto i colli dura fino alla prima metà del Novecento: nel 1927 Luigi De Marchi descrive gas e vapori ad altissima temperatura che salgono dalla roccia eruttiva. Nel 1963 Enzo Beneo, direttore del Servizio Geologico Nazionale, ipotizza che le acque possano venire da una profondità «forse non inferiore ai 2000 metri», ma lascia ancora spazio al calore di un vulcano in via di estinzione. La chiudono gli studi sugli isotopi radioattivi, che nel 1969 escludono del tutto un'attività vulcanica ancora viva nei Colli Euganei.
Le piogge delle Prealpi e il calore della terra
La spiegazione che ha preso il posto del vulcano ha due ingredienti. Il primo è un grande circuito d'acqua sotto terra. Le piogge, la neve che si scioglie e i torrenti delle Prealpi, invece di scorrere in superficie, entrano nelle fratture della roccia calcarea e scendono piano verso il basso, spostandosi intanto verso la pianura.
Il secondo è il calore della terra. Scendendo in profondità la temperatura cresce di circa 3 gradi ogni 100 metri: è il gradiente geotermico. A circa 3000 metri l'acqua incontra un basamento cristallino di rocce metamorfiche quasi impermeabili, e a quella profondità può arrivare intorno ai 90 °C. Il geotermometro a silice, una formula che ricava la temperatura dalla silice disciolta, indica nel serbatoio profondo valori fra 100 e 120 °C.
Lungo la strada l'acqua scioglie i sali delle rocce. Esce salso-bromo-iodica ipertermale, con fino a 6 grammi di sali per litro: sodio e potassio, magnesio e silicio, bromo e iodio. La prima analisi chimica delle sorgenti del Montirone sta nel trattato «Dei bagni di Abano» di Salvatore Mandruzzato, uscito in tre parti fra il 1789 e il 1804; la scoperta del bromo nelle acque di Abano la pubblica nel 1834 Francesco Ragazzini, docente di chimica generale all'Università di Padova.
Anche i gas che l'acqua libera raccontano il viaggio. L'azoto ne è fra il 70% e il 90%, ed è di probabile origine meteorica, come l'argon: viene dall'aria sciolta nell'acqua di infiltrazione. L'anidride carbonica e il metano hanno invece un'origine profonda. E più l'acqua è calda, più è salata: è il segno di acque che hanno circolato a lungo in profondità.
Modello del 1976: le Piccole Dolomiti
Il primo studio organico sul Bacino Termale Euganeo nasce nei primi anni del 1970, coordinato da Giuliano Piccoli, con l'Istituto di Geologia dell'Università di Padova, l'Enel e il CNR di Pisa. Nel 1976 il lavoro diventa un libro, la monografia «Il sistema idrotermale euganeo-berico e la geologia dei Colli Euganei».
Le analisi sugli isotopi dell'ossigeno indicano che l'acqua è caduta a circa 1500 metri di quota. Serve quindi una zona prealpina a quell'altezza, piovosa e permeabile: il modello la trova nel recoarese, nelle Piccole Dolomiti. Da lì l'acqua scenderebbe fino al serbatoio profondo e circolerebbe verso sud-est per 80-100 chilometri, dentro il complesso di rocce euganeo-berico-lessineo, fino ai Colli Euganei. Sulla stessa linea, un articolo del 2016 della rivista «Acque Sotterranee» pone l'infiltrazione fra le Piccole Dolomiti e i Monti Lessini, nelle Prealpi delle province di Vicenza e Verona.
Fra il 1986 e il 1994 un nuovo gruppo dell'Università di Padova, coordinato da Giorgio Vittorio Dal Piaz, ripete le analisi, perfora ad Abano Terme un pozzo di studio chiamato Aponus 2, profondo 465 metri, e conferma che l'acqua termale euganea è acqua di pioggia.
Altopiano dei Sette Comuni e faglia Schio-Vicenza
Dal 2010 il Dipartimento di Geoscienze dell'ateneo padovano riprende gli studi con le sezioni sismiche profonde e la carta geologica del Veneto. Il risultato corregge la partenza del viaggio. Le sezioni mostrano una chiusura frontale che avrebbe impedito all'acqua infiltrata nelle Piccole Dolomiti di raggiungere gli Euganei: l'area di alimentazione deve stare a est del sistema di faglie chiamato Schio-Vicenza.
Lì c'è una zona con i numeri giusti: l'Altopiano dei Sette Comuni, a circa 1500 metri, piovoso e molto permeabile, fino al carsismo. Le faglie del sistema Schio-Vicenza, con le loro fasce di roccia fratturata, fanno da corridoio all'acqua profonda. Sotto gli Euganei l'acqua trova una zona fitta di fratture fra la faglia Schio-Vicenza e la Conselve-Pomposa, che coincide con l'area dove emergono le acque termali. Un flusso di calore leggermente più alto del normale, fra 80 e 100 mW/m², aggiunge la sua parte.
Nel 2020 una simulazione numerica del modello ha riprodotto le temperature misurate nell'area euganea. Nel 2023 una seconda simulazione ha disegnato le strutture geologiche con maggiore precisione.
Colli Euganei come una diga
L'acqua che scorre nel sottosuolo verso il mare incontra i Colli Euganei, che si comportano come una diga. La fermano, e l'acqua sale verso l'alto attraverso le spaccature nate nella roccia durante la formazione dei colli. Risale in fretta: temperature così alte in uscita dicono che non si mescola con le acque fredde più vicine alla superficie.
Anche la durata del viaggio è cambiata con gli studi. Le prime stime parlavano di 25-30 anni. Le analisi sul tritio indicavano più di 25 anni nel modello del 1976 e più di 60 negli studi chiusi nel 1994. Gli studi successivi sugli isotopi portano il tempo alle migliaia di anni.
L'acqua non esce uguale dappertutto. Ad Abano Terme è più calda e più salata, fra 72 e 87 °C; a Montegrotto Terme sta fra 60 e 80 °C; verso Battaglia Terme e Galzignano Terme scende fra 40 e 71 °C.
Sorgenti e pozzi: dove esce l'acqua
Un tempo l'acqua usciva da sola. Il primo pozzo della zona venne scavato nel 1873 dentro il parco del Castello di Battaglia: arrivò a 107 metri e dava acqua spontanea a 72 °C. All'inizio del Novecento si contavano ancora 38 sorgenti naturali: 8 ad Abano Terme, 22 a Montegrotto Terme e 8 a Battaglia Terme. Nel 1903 alcuni pozzi scavati vicino alle sorgenti del Montirone, ad Abano, cercavano acqua da bere e trovarono acqua termale: nacquero così i primi stabilimenti non alimentati da sorgenti naturali.
Il Regio Decreto n. 1443 del 29 luglio 1927 ha introdotto le concessioni minerarie, e le prime dell'area sono nate nel 1930 ad Abano. Con i pozzi il livello dell'acqua è sceso. Nel 1953 le sorgenti naturali erano 32, e una sola ad Abano. Negli anni Sessanta sono sparite anche quelle del Montirone. Il 6 dicembre 1965 un angolo del cortile dell'Albergo Helvetia, ad Abano, è sprofondato di almeno un metro e mezzo in mezz'ora, e dopo quell'episodio i prelievi dagli strati di sabbia più superficiali furono vietati. L'ultima sorgente naturale di Montegrotto Terme è scomparsa nel 1970, e ne esistono solo a Battaglia Terme e Galzignano Terme.
Fra l'agosto del 1970 e il dicembre del 1975 ad Abano si misura ogni mese il livello dell'acqua in 19 pozzi, e lo trova in calo di circa 2,5 metri all'anno. Fra il novembre 1974 e il febbraio 1975 una forte riduzione dei consumi lo fa risalire da −17,41 a −1,97 metri sul livello del mare; con la ripresa dei prelievi torna subito al valore di prima. Nel 1975 la Regione del Veneto impone i contatori sui pozzi e installa una prima rete di controllo del livello su 5 pozzi.
Dal campo di Abano si estraevano 13,5 milioni di metri cubi all'anno nel 1977. Nel 2017 i pozzi attivi erano circa 150, sui circa 600 perforati nella zona, con circa 15 milioni di metri cubi d'acqua estratti in un anno; nel 2019 dal campo di Abano ne uscivano 8,7 milioni. L'acqua sale da due strati di roccia principali: uno fra 250 e 600 metri, il più sfruttato, e uno fra 800 e 1100 metri, da cui esce spontanea senza pompe.
Negli alberghi l'acqua a 87 °C passa per gli scambiatori di calore: scende fra 30 e 35 °C per le piscine e fra 36 e 38 °C per la balneoterapia. Dopo l'uso, a circa 40 °C, serve a scaldare gli alberghi e le case vicine.
A Montegrotto Terme, nel complesso di Villa Draghi, il Museo del termalismo antico e del territorio comincia il suo percorso proprio dal lungo viaggio di formazione delle acque termali.