Il lago del Fucino occupava, al momento del la bonifica del secolo scorso, una superficie di circa 150 kmq. e presentava una profondità massima di circa 18 m. il suo bacino idrografico si estendeva, escludendo la superficie dello specchio liquido, per circa 710 Kmq. (solo 4,7 volte la superficie del lago) e comprendeva una serie di rilievi montuosi raggiungenti quote superiori ai 2.000 m (M. Velino, M. Sirente).
In corrispondenza delle rocce carbonatiche stratificate, fessurate e carsificate che costituiscono buona parte del bacino di alimentazione, l’infiltrazione delle acque meteoriche doveva essere relativamente elevata. Come dimostra anche attualmente la presenza di risorgive carsiche al bordo della Piana, una porzione delle precipitazioni poteva quindi essere sottratta al ruscellamento e giungere al lago attraverso la circolazione idrica sotterranea. Questa doveva essere di entità molto variabile nel tempo, in dipendenza dell’estensione della copertura vegetale e dei ghiacciai dei quali restano tracce nei rilievi circostanti (M. Velino, M. Sirente e Monti del Parco Nazionale d’Abruzzo), che sottraevano acqua all’infiltrazione; essa dipendeva in definitiva dalle alterne fasi climatiche. In riferimento ai livelli della superficie lacustre, una funzione regolarizzatrice poteva essere svolta da inghiottitoi carsici, quando non ostruiti, situati al margine sudoccidentale della Piana (zona della Petogna, a circa 2 Km a NW di Luco dei Marsi), ancora funzionanti in tempi storici.
Attorno a 18.000 anni fa, secondo Radmilli (1977) il livello del lago da quote 695-710 m. dovette abbassarsi a quote inferiori; infatti circa 18.000 anni fa gli uomini preistorici occuparono alcune grotte, precedentemente invase dalL’acqua, site alle quote suddette. Verso 10.500 anni fa il livello scese al di sotto di quota 658 m., poiché a tale altezza esisteva il villaggio mesolitico di Ortucchio. Dopo l’inizio del Neolitico il livello dovette riabbassarsi poiché il villaggio di Ortucchio tornò ad essere abitato nell’Eneolitico; il livello continuò a diminuire perché l’insediamento di detta cultura si trova alla quota di circa 655 m. (IRTI, 1980). Le fonti storiche parlano poi dei lavori di bonifica del lago condotti dai Romani e terminati nel II secolo d.C. ma il drenaggio artificiale dovette funzionare forse solo fino al V-VI secolo (D’Amato, 1980). Secondo D’Amato (1980) il livello del lago al momento della bonifica romana doveva situarsi a circa 660 m.
L’effetto della bonifica, effettuata dai Romani e molto discusso fra gli storici: D’Amato (1980) riferisce che secondo alcuni la bonifica sarebbe fallita, ma è concorde con BRiSSE & DE RETROU (1885) nel ritenere che la bonifica avrebbe avuto successo, forse solo parziale. Durante i lavori della bonifica ottocentesca, il canale romano fu infatti individuato nella Piana, coperto da sedimenti, per una lunghezza di circa 3,5 km. a partire dall’Incile; l’alveo occupato dal lago si sarebbe perciò notevolmente ristretto poiché la zona bonificata doveva necessariamente essere estesa fino all’inizio del canale. La traccia dello stesso canale, ben rilevabile dalle fotografie aeree, termina contro una delle faglie probabilmente attive in epoca storica, segnalate da GIRAUDI (1986a); per tale motivo non e da escludere che il canale continuasse verso la porzione più depressa della conca e che la bonifica del lago fosse, se non integrale, anche più ampia di quanto supposto da D’Amato (1980).
I quattro canali presenti in località Petogna, di cui si vedono le tracce in fotografia aerea, sono probabilmente legati a tentativi di regimazione o di bonifica risalenti al periodo postromano ed il loro scopo doveva essere quello di fare affluire le acque del lago verso gli inghiottitoi carsici situati in detta località. Dal 1750 all’inizio dei lavori di bonifica (1861) le misure dei livelli sono abbastanza frequenti; l’andamento e mostrato nel diagramma di Fig. 2 (dati estratti da Brisse & DE Retrou, 1885). Dall’esame del diagramma si deduce che nel 1816 il lago raggiun
se la quota massima di 672 m., quota, per quanto si dirà in seguito, probabilmente mai raggiunta in tempi storici e forse nemmeno nell’Olocene. Nel 1861 iniziarono i lavori per la bonifica del lago Fucino condotti dal Principe Alessandro Torlonia, che durarono quattordici anni; la conca occupata dal lago emerse infatti completamente solo nel 1875.