Un pianeta vivente

La Terra, diversamente dagli altri pianeti che compongono il Sistema Solare, è un sistema vivente, formato da un insieme complesso di elementi naturali che interagiscono fra loro.
La diffusione della vita sulla sua superficie è stata possibile grazie a una rara combinazione di fattori: la distanza dal Sole, la presenza di un'atmosfera che ha protetto gli esseri viventi dai raggi solari altrimenti letali, una temperatura generalmente mite e con sbalzi contenuti, abbondante presenza di acqua e la straordinaria capacità di un elemento chimico - l'atomo di carbonio - di formare, insieme ad altri elementi, le grandi molecole che caratterizzano la materia vivente.
Per facilitarne lo studio, gli scienziati hanno diviso la Terra in "sfere", involucri concentrici distinti ciascuno da una particolare caratteristica:

•    la litosfera è la parte rocciosa della Terra;
•    l'idrosfera è costituita da tutta l'acqua sul pianeta;
•    l'atmosfera è formata dall'insieme di gas e vapori che avvolgono il globo;
•    la biosfera comprende infine tutti gli esseri viventi e gli ambienti in cui vivono.

LA TERRA: DAL NUCLEO ALLA CROSTA

Secondo i geologi, la crosta terrestre avrebbe iniziato a solidificarsi circa tre miliardi di anni fa. Il nostro pianeta iniziò così ad assumere la struttura a strati che conosciamo: la parte più interna è costituita da un nucleo incandescente (con una profondità da 2900 a 5370 km), quella più esterna dalla crosta, che sostiene sia gli oceani (crosta oceanica) sia i continenti (crosta continentale). Tra il nucleo e la crosta c'è uno strato di transizione, il mantello, che ha una profondità compresa fra 40 e 2900 km. Nella parte più esterna del mantello, l'astenosfera, avvengono i moti convettivi, cioè di propagazione del calore, originati dalla grande differenza di temperatura tra le varie aree periferiche del mantello. Le correnti convettive sono responsabili dei principali movimenti della crosta terrestre: spaccature (faglie), terremoti, vulcani e formazione delle montagne (vedi a pagina 10 dell'Atlante).

La litosfera

L'involucro solido della Terra, la litosfera, comprende tutta la crosta e la parte superficiale del mantello. Il suo spessore medio è di circa 40 km in corrispondenza delle terre emerse, e di circa 10 km sotto agli oceani. La litosfera è composta da rocce. Secondo gli studiosi, in origine la superficie del nostro pianeta era formata da rocce fuse, simili a quelle eruttate oggi dai vulcani. Con il passare del tempo e il raffreddamento della temperatura, le rocce superficiali si sarebbero solidificate, dando origine ai primi continenti e ai fondali marini.

Il ciclo delle rocce

Osserva il disegno nella pagina a fianco. In origine le rocce erano tutte ignee, derivate cioè dalla solidificazione di magma vulcanico. Nel corso dei millenni queste rocce subirono un lento ma continuo processo di erosione da parte degli agenti atmosferici. Dilatate dal Sole, disgregate dalla pioggia e dai ghiacci, erose e modellate dal vento, le rocce furono in parte ridotte a detriti che si depositarono sul fondo del mare. L'accumulo progressivo di detriti può originare nuovi ammassi compatti: le rocce sedimentarie.
Una terza tipologia di rocce deriva dalla trasformazione mineralogica di rocce preesistenti, nel caso in cui siano schiacciate all'interno delle pieghe della crosta terrestre e quindi sottoposte a forti pressioni e alte temperature: si parla in questo caso di rocce metamorfiche (letteralmente, "che cambiano forma").

UN PIANETA "ATTIVO"

La Terra è un pianeta geologicamente attivo: l'attuale configurazione dei mari e delle terre emerse è il risultato di profonde trasformazioni avvenute durante le diverse ere geologiche e tuttora in corso.
La teoria in base alla quale i continenti si spostano sulla superficie terrestre, la cosiddetta deriva dei continenti, venne formulata nel 1912 dall'astronomo, geofisico e meteorologo tedesco Alfred Wegener. Partendo dall'osservazione di alcuni fattori come, per esempio, la corrispondenza tra le coste orientali dell'America del Sud e quelle occidentali dell'Africa, egli ipotizzò che i continenti fossero "frammenti" andati alla deriva di un unico e primordiale supercontinente, chiamato Pangea (dal greco pan, "tutto", e gea, "terra"). In origine la Pangea sarebbe stata circondata da un unico grande oceano, detto Panthalassa (da thalassa, "mare"). All'epoca la teoria non venne presa in considerazione, anche perché Wegener non aveva sufficienti prove per convalidare le sue ipotesi.

Le dorsali oceaniche

I nuovi metodi di indagine offerti dal progresso scientifico e tecnologico portarono, negli anni Sessanta del secolo scorso, a una conferma delle teorie di Wegener. Si scoprì innanzitutto che in mezzo a tutti i fondali oceanici si alzano lunghissime catene di vulcani, le dorsali oceaniche, che presentano lunghe fratture da cui esce lava che solidifica. La lava che fuoriesce nell'Oceano Atlantico, per esempio, dà origine alla dorsale atlantica, che corre lungo tutto l'oceano.
Poiché i margini delle fratture si allontanano, progressivamente si distanziano anche i continenti che si trovano sui due versanti, per esempio nel caso della dorsale atlantica Europa e America Settentrionale.

La tettonica delle placche

La presenza delle dorsali oceaniche e delle corrispondenti zone di espansione è stata spiegata con la teoria della tettonica delle placche. La litosfera non è costituita da uno strato roccioso unico e omogeneo, ma suddivisa in un mosaico di enormi blocchi che i geologi chiamano placche o zolle litosferiche. Questi blocchi (sette principali, più altri secondari) si muovono sulle rocce parzialmente fuse dell'astenosfera e i loro movimenti, sia pure molto lenti, sono capaci di rivoluzionare l'aspetto del nostro pianeta. La teoria della tettonica delle placche ripropone la deriva dei continenti sotto una luce nuova: i continenti si spostano perché si spostano le zolle su cui poggiano.

I movimenti delle placche

Due placche che si allontanano fra loro, come nel caso di quella eurasiatica e quella nordamericana, sono dette divergenti. I movimenti delle placche possono dare origine a profonde spaccature dette faglie, alcune delle quali lunghe centinaia di chilometri. Quando due placche scivolano l'una accanto all'altra si parla di margini trasformi e le faglie lungo cui scorrono sono dette faglie trasformi. La più conosciuta è la faglia di San Andreas, in California: lunga 1287 km, rappresenta il margine trasforme fra la placca del Pacifico e quella nordamericana.
Quando invece due placche si avvicinano fra loro sono dette convergenti. Lo scontro fra due zolle continentali provoca il sollevamento della crosta terrestre: così si sono formate per esempio grandi catene montuose come le Alpi e l'Himalaya.
In corrispondenza delle cosiddette zone di subduzione, dove cioè una placca oceanica scorre sotto una continentale,si può giungere alla formazione di una catena montuosa lungo la costa del continente, e di una fossa oceanica. A causa dello scivolamento, le rocce sprofondano nel mantello e, fondendosi, risalgono in superficie originando un arco di vulcani e una ricca attività sismica. È quanto sta accadendo per esempio in Giappone, Paese che conta il maggior numero di terremoti in un anno.

Zone vulcaniche e sismiche

Osserva la carta a pagina 10 dell'Atlante: i vulcani non sono distribuiti a caso sulla superficie terrestre, ma secondo precise fasce geografiche. La maggior parte dei vulcani attivi nel mondo è localizzata lungo una fascia, la cosiddetta cintura di fuoco, che si snoda ai bordi dell'Oceano Pacifico e coincide con le zone di subduzione. Dalle Ande, in America Meridionale, la fascia prosegue verso nord fino all'Alaska, quindi "passa" nel continente asiatico all'altezza della Penisola di Kamcatka e si dirige verso sud; attraversa il Giappone e le Filippine e si conclude in Nuova Zelanda.
Numerosissimi sono anche i vulcani sottomarini nei fondali dell'Oceano Pacifico, alcuni dei quali emergono formando isole vulcaniche, come nel caso del Marna Kea delle Isole Hawaii (USA). Altre aree vulcaniche si trovano all'interno di zolle continentali: per esempio in Italia, lungo la faglia che attraversa la penisola, si trovano il Vesuvio, l'Etna, lo Stromboli. Come si vede dalla carta, la distribuzione geografica dei vulcani coincide in grandissima parte con quella dei terremoti: sismicità e vulcanismo, come si è visto, sono fenomeni legati alla stessa causa, ovvero i movimenti delle placche.

Terremoti sottomarini e tsunami

Sismi di forte intensità o eruzioni vulcaniche sottomarine possono dare origine ai maremoti, violenti sommovimenti del fondo marino capaci di provocare onde alte fino a 10 m, che viaggiano a notevole velocità prima di abbattersi sulle coste, con effetti spesso rovinosi. I giapponesi, tra i più colpiti dal fenomeno, lo hanno ribattezzato tsunami. In epoca recente si è verificato un disastroso tsunami nel Sud-Est asiatico (il 26 dicembre 2004). Lo scontro fra la placca tettonica birmana e quella indiana ha causato un sisma sottomarino di fortissima intensità, che a sua volta ha provocato uno spostamento verticale del fondale marino. In breve l'energia si è trasferita alla superficie del mare: dall'oceano aperto le onde si sono propagate a raggiera schiantandosi sulle coste da un'altezza di 8-10 m. Le vittime sono state oltre 300.000. Successivamente, un altro fortissimo tsunami si è abbattutto sulla costa pacifica del Giappone l'11 marzo 2011, provocando circa 15.000 morti.

Studio e imparo

1 Perché si può dire che la Terra ha una struttura a strati concentrici?
2 In che cosa consiste il ciclo delle rocce?
3 Spiega sinteticamente la teoria di Wegener sulla deriva dei continenti.
4 Quali sono i principali movimenti delle placche?

Geo Parole

Litosfera • Deriva dei continenti • Tettonica delle placche • Vulcani • Terremoti

Geo Touring - volume 3

Gli Stati del mondo