La Terra dinamica: in 10 immagini

foto: NASA - Fotolia - M.Pregliasco

10 immagini che parlano della Terra come di un pianeta geologicamente vivo, capace di cambiare, mutare, alterare la sua superficie ininterrottamente, dall’inizio fino alla fine dei tempi.

INDICE

1. Il pianeta dinamico

Se si guarda la Terra dal punto di vista del geologo, cioè con gli occhi di chi conta il tempo in decine o centinaia di milioni di anni, si scopre che le rocce sono vive: la superficie della crosta terrestre è in continuo mutamento, catene montuose e bacini marini nascono e muoiono mentre i continenti mutano il loro aspetto.

Qual è la causa impercettibile e silenziosa di questi grandi cambiamenti a livello planetario?

Ci sono due motori; l’uno interno e l’altro esterno al pianeta. Entrambi sono in lotta per avere l’ultima parola su quello che sarà l’aspetto della superficie terrestre.

Il motore interno
Dopo quasi 4 miliardi di anni e mezzo dalla sua nascita la Terra conserva ancora il suo calore interno che, risalendo verso la superficie, produce il vulcanismo e si trasforma in energia meccanica causando terremoti e il movimento delle placche. Ecco il motore interno della Terra: alimentato sia dal calore primordiale sia da quello liberato dalla radioattività delle rocce, continuerà a modificare la crosta terrestre per miliardi di anni.

Il motore esterno
Il motore esterno è il Sole; la sua energia sulla Terra alimenta la dinamica atmosferica. Vento, neve, gelo, caldo, pioggia sono tra i più importanti fenomeni responsabili dei processi di degradazione meteorica, che portano all’erosione di tutto ciò che è stato creato dal motore interno del pianeta. L’erosione leviga i profili delle montagne, cancella i segni impressi sulle rocce dalla tettonica e livella il paesaggio. Il Sole non riscalda uniformemente il pianeta: in funzione della latitudine e delle stagioni il riscaldamento è differente. Si creano così differenze di temperatura, e quindi di densità e pressione, che creano movimenti nelle masse d’aria. Ecco così spiegata la dinamica atmosferica artefice dell’erosione meteorica.

Erosione meteorica e tettonica delle placche sono in perenne competizione per cancellare l’uno il lavoro dell’altro, trasformando continuamente il pianeta; si dice che la tettonica “propone” attraverso la sua capacità di creare rilievi e nuove rocce, mentre l’erosione “dispone” attraverso la disgregazione e la dispersione di quanto creato dalla tettonica.

2. L'interno della Terra e il suo motore

Image credit: JohanSwan / 123RF Archivio Fotografico

La crosta terrestre, la cui superficie ospita ogni genere di esseri viventi, è un sottilissimo strato che ricopre il nostro pianeta spesso quanto la buccia di una mela.

Sotto di essa si estende il mantello terrestre che occupa l’84% dell’intero volume del globo; qui le rocce sono molto calde e i materiali si muovono seguendo le leggi fisiche dei moti convettivi. È' qui che ha sede il motore interno della Terra.

Al centro del pianeta c’è il nucleo, suddiviso in nucleo interno solido e nucleo esterno liquido, quest'ultimo responsabile del magnetismo terrestre.

3. La fisica del motore interno

Diritto d'autore: serg_v / 123RF Archivio Fotografico

Scaldare un gas significa farlo diventare più leggero perché diminuisce la sua densità. Se questo principio fisico non esistesse il fuoco sarebbe qualcosa di decisamente diverso da come lo conosciamo perché non potrebbe sollevarsi verso il cielo. Sulla differenza di densità dei materiali caldi rispetto a quelli freddi si basa un importantissimo fenomeno che rende la Terra un pianeta vivo: la convezione.

Dalla convezione dipende la circolazione atmosferica, la deriva dei continenti, la vita negli oceani e molto altro ancora. Si tratta dello stesso fenomeno osservabile nell’acqua che bolle in una comune pentola in cucina: la differenza di temperatura tra la superficie e il fondo muove il liquido facendogli seguire movimenti circolari, dal basso vero l’alto e dall’alto verso il basso.

La convezione è il fenomeno fisico che permette al motore interno di trasportare volumi immensi di materiali all'interno della Terra, comprese le zolle continentali.

Per saperne di più: La fisica illustrata: i moti convettivi...

4. I moti convettivi del mantello

Da youtube: BBC Documentary film "Earth the Power Of the Planet"

Gli scienziati si sono chiesti se all’interno delle rocce potevano verificarsi movimenti convettivi, poiché le leggi della fisica escludono che questi si possano verificare nei solidi.

È probabile che le temperature raggiunte dal mantello terrestre facciano sì che i materiali siano parzialmente fusi e si comportino come liquidi ad alta viscosità, nei quali può verificarsi il fenomeno della convezione, con velocità molto ridotte e tempi di ciclo enormemente più lunghi rispetto ai moti convettivi che animano le pietanze all'interno delle pentole sui fornelli casalinghi.

Per saperne di più: I moti convettivi del mantello

5. Un mondo a placche

NOAA - National Oceanic And Atmospheric Administration

I moti convettivi nel mantello terrestre sono il motore di una gigantesca macchina posta sotto la superficie del pianeta, dove grandi masse di materiali si muovono, lentamente, trascinando assieme alla litosfera anche i continenti e gli oceani. Questa teoria è chiamata tettonica delle placche. La superficie terrestre è suddivisa in più di 20 blocchi, chiamati placche o zolle, che si muovono, si scontrano, si allontanano l’una dall’altra. Nel corso di centinaia di milioni di anni, il pianeta ha cambiato più volte la sua geografia; 200 milioni di anni fa vi era un solo e unico super-continente che si è poi frammentato, da cui hanno avuto origine i continenti e gli oceani odierni, che si stanno muovendo per assumere, in un remoto futuro, una nuova configurazione.

Per saperne di più: La tettonica delle placche: come funziona?

6. Vulcani e terremoti

Stromboli - Image credit: vulkanette / 123RF Archivio Fotografico

È impossibile osservare ad occhio nudo movimenti così lenti come quelli delle placche tettoniche. Vi sono però fenomeni di gran lunga più veloci, talvolta devastanti, che ne testimoniano la presenza. Sono i terremoti che sprigionano in pochi istanti l’energia dovuta alle tensioni che si accumulano, nel corso del tempo, lungo i margini delle placche.

Anche i moti convettivi e la risalita di rocce calde dalle profondità della Terra sono associati a fenomeni in superficie: i vulcani.

Molto di quello che sappiamo sulla Terra ci è stato insegnato dai vulcani e dai terremoti. Nell’ultimo secolo i geofisici, studiando la propagazione delle onde sismiche rilevate da una rete di sismografi in tutto il mondo, si sono fatti un’idea dell’interno della Terra, della sua densità e composizione chimica. Anche i vulcani hanno dato il loro contributo, fornendoci dati sulla composizione delle rocce provenienti da chilometri di profondità e sulle dinamiche interne del pianeta. Queste conoscenze non solo ci hanno permesso di gettare una luce sui processi che causano vulcani e terremoti, ma ci hanno fornito la chiave di lettura per interpretare la deriva dei continenti e per gettare le basi della moderna geologia.

7. L'orogenesi

Monviso: Foto ©Michele Pregliasco

Le placche tettoniche si muovono, si allontanano l’una dall’altra, scorrono l’una a fianco dell’altra; ma che cosa succede quando si scontrano? La crosta terrestre s’inspessisce, le rocce s’impilano le une sulle altre, il terreno si solleva e nasce una catena montuosa.

Tutte le montagne sono il risultato di questo fenomeno, chiamato orogenesi, avvenuto più volte nella storia del pianeta e alimentato dal motore interno della Terra.

Per saperne di più: L'orogenesi: come nascono le montagne

8. Il modellamento del paesaggio

Nel momento in cui le catene montuose, sollevate dall’orogenesi, emergono dal mare, esse sono esposte all’erosione degli agenti atmosferici che, lentamente, cominciano a smantellarle. L’acqua combinata all’anidride carbonica, su particolari tipi di rocce, i carbonati, è in grado di corrodere il materiale fino all’interno della montagna, facendo assumere al paesaggio l’aspetto di un formaggio svizzero.

Si tratta del fenomeno del carsismo, forse il più eclatante esempio di degradazione meteorica. Alcune antichissime catene montuose, oggi, sono ridotte a colline, erose nel corso del tempo.

9. Le rocce della Terra

Anche le rocce non si possono sottrarre alle trasformazioni imposte dal pianeta dinamico.

Le rocce ignee sono l'ultimo atto del motore interno della Terra, quando i magmi che risalgono dalle profondità del pianeta si raffreddano e si consolidano.

Le rocce giunte in superficie sono esposte all'azione del clima che le degrada, le erode e le trasporta nei mari; ridotte in minuti frammenti e minerali in soluzione si trasformeranno nuovamente in rocce sedimentarie.

La tettonica delle placche, con i suoi lentissimi movimenti convettivi, è capace di portare in profondità le rocce dalla superficie. Qui, sottoposte a pressioni e temperature molto alte, si trasformano nelle rocce metamorfiche.

10. Paesaggi geologici

Appare evidente che la varietà dei paesaggi, la molteplicità dei colori e delle forme che possiamo apprezzare nelle rocce è il risultato del pianeta dinamico.

Un regalo che la geologia porge a tutti coloro che hanno cuore e occhi per scoprire le bellezze geologiche della Terra.

"L'unico vero viaggio verso la scoperta non consiste nella ricerca di nuovi paesaggi, ma nell'avere nuovi occhi" Marcel Proust.

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