Prof.ssa Carolina Sementa
Le forze che modificano la
superficie terrestre: un
cambiamento incessante….
La superficie terrestre è in continua evoluzione e si modifica sempre nel corso del
tempo così da formare i paesaggi. Un paesaggio naturale, in assenza di intervento
dell'uomo, spesso è il risultato di due forze opposte, di uno scontro che dura da
migliaia di anni: le forze interne dette endogene, e le forze esterne dette esogene.
Le forze endogene dipendono dalle condizioni dell’interno del pianeta e sono
legate all’azione di vulcani e terremoti; le seconde, invece, dipendono dall’energia
che la Terra riceve dal Sole e si manifestano con l’azione del vento, calore, e acqua.
L’azione dei fattori esogeni è molto lenta, ma incessante: anche una pioggia lieve
che dura per alcune ore è in grado di modellare un pendio, asportando particelle di
suolo e quindi riducendone la compattezza.
2
Forze esogene:
Erosione da vento e acqua, il
riscaldamento solare, le attività umane
sono processi esogeni!
Il vento modifica il paesaggio in due
modi: da un lato corrode la roccia,
dall’altro trasporta e deposita i
frammenti che ha creato, creando
accumuli di materiale.
Le regioni della Terra più esposte a
questi tipi di azione del vento sono quelle
con scarsa vegetazione perché in questo
modo il vento non deve superare
nessuna barriera.
3
L’erosione delle rocce è dovuta dall’azione meccanica dei
granelli di sabbia e polvere che trasporta il vento:
proiettati sulle rocce le incidono e col passar del tempo le
corrodono.
La maggior parte dei depositi creati dal vento, depositi
eolici, si trovano nelle zone costiere e nei deserti dove
danno origine a distese sabbiose o a dune.
Nelle zone deserte o aride l’escursione termica
giornaliera produce notevoli effetti sulla struttura della
roccia: di giorno lo strato più superficiale si riscalda e
quindi si dilata, con il buio di contrae; questo alternarsi
di dilatazioni e contrazioni sgretola la roccia che
progressivamente si trasforma in sabbia. Se l’escursione
termica è elevata la roccia si spacca.
4
In montagna e in zone fredde l’attività erosiva
viene svolta dal gelo: l’acqua penetra nelle
fessure della roccia e quando la temperatura
arriva sotto gli zero gradi, l’acqua si congela e si
dilata, allargando le fessure su cui si è
incanalata sino a spaccarle.
• L’acqua ha un potere di erosione e di
trasporto maggiore di quella del vento. Essa
agisce sulle rocce in tre modi:
come acqua libera: acque dilavanti,
come acqua incanalata negli alvei, o come
ghiaccio.
La prima azione delle acque dilavanti è quella
di trascinare e accumulare i detriti
rocciosi. Sui terreni impermeabili e teneri, si
scavano profondi solchi detti calanchi, che si
accentuano rapidamente, moltiplicandosi e
ramificandosi
5
•Torrenti e fiumi trascinano ciottoli,
ghiaia e sabbia che sgretolano le rocce
su cui scorrono. I corsi d’acqua all’inizio
scavano valli profonde e trascinano
molto detriti. Quando la pendenza del
loro corso diminuisce iniziano a
depositarsi detriti: così i fiumi formano
le pianure. La pianura alluvionale è una
pianura costituita da materiale
ALLUVIONALE, cioè ghiaia, sabbia e
altri detriti, trasportato prevalentemente
dai fiumi e deposto nella piana; questo
fenomeno è più evidente durante le
alluvioni, quando il corso d'acqua
esonda tracimando dagli argini. La
pianura Padana è la più estesa tra le
pianure alluvionali italiane.
6
• Anche i ghiacciai esercitano un’azione erosiva meccanica
e una di trasporto: muovendosi lentamente verso valle,
mentre scendono grattano il fondo così asportano molti
detriti che si depositano e si accumulano formando degli
ammassi detti morene, che vengono chiamate morene
laterali quando sono disposte ai lati di un ghiacciaio.
7
L’azione dell’acqua
L ’elemento che modella
incessantemente la
roccia calcarea,
costituita di carbonato
di calcio, è l’acqua, che
esercita un’azione
erosiva di tipo chimico.
La sua origine è sempre
atmosferica, si forma
cioè per condensazione
del vapore presente
nell’aria in una miriade
di piccole gocce e di
minuti cristalli di
ghiaccio, racchiusi nelle
nubi.
8
Pioggia, neve e grandine
sono, pertanto, le diverse
forme con cui le
precipitazioni atmosferiche
raggiungono il suolo. I
percorsi che seguono le
acque nel sottosuolo sono
generalmente rappresentati
dal reticolo di fessure
piccole e grandi che
attraversano la massa
rocciosa. La forza di gravità
è il motore che spinge le
acque nel lungo viaggio
sotterraneo verso la
sorgente.
9
L’anidride carbonica presente
nell’acqua trasforma il carbonato in
bicarbonato di calcio, e quindi queste rocce
vengono incise dall’acqua che può dare
origine a sistemi di grotte e canali
sotterranei. Questo fenomeno è chiamato
carsismo.
Quando l'acqua comincia ad
infiltrarsi ancora più in
profondità, dalla volta
continuano a cadere gocce
d'acqua calcarea che, molto
lentamente, costruiscono
spettacolari stalattiti
e stalagmiti.
10
Le doline sono depressioni generalmente
imbutiformi, prodotte dalla dissoluzione
della roccia ad opera delle acque piovane:
di norma presentano al fondo una grotta
(inghiottitoio) in cui si riversano tutte le
acque raccolte dalla dolina stessa, si
formano così veri e propri torrenti
sotterranei.
11
L’azione
dell’acqua
Acqua
In un territorio carsico l’acqua di pioggia,
cadendo sul suolo formato da rocce
calcaree, penetra nelle fessure. Qui si
arricchisce di anidride carbonica.
Anidride
carbonica
Carbona
to
di calcio
Bicarbonato di calcio
12
Acqua e anidride carbonica, combinate insieme, sciolgono il
carbonato di calcio contenuto nelle rocce, trasformandosi in
bicarbonato di calcio (acqua con roccia disciolta).
Acqua
Anidride carbonica
Bicarbonato di
calcio
13
Carbonato di calcio
La formazione delle grotte
L ’acqua, penetrando per millenni nelle fratture del calcare, le
allarga fino a formare gallerie . Nascono veri e propri fiumi
sotterranei che scorrono fino a sgorgare nel mare (fontanili) o come
sorgenti naturali. Così hanno origine le grotte, splendide creazioni
dell’azione millenaria dell’acqua.
Grotta Azzurra di
Capri
14
La formazione di stalattiti …
L’acqua, così arricchita, quando incontra
una cavità, gocciola liberando nuovamente
l’anidride carbonica nell’aria: il carbonato di
calcio torna a solidificarsi. Questa azione
prolungata nei millenni dà origine alle
stalattiti.
Bicarbonato di calcio
Il carbonato di calcio si
solidifica
L’anidride carbonica si libera
nell’aria
15
…. e di stalagmiti
Quando la goccia cade in basso si deposita il carbonato di
calcio residuo. Questa azione forma la stalagmite. Col tempo
è possibile che stalattite e stalagmite si uniscano dando luogo a
un’unica colonna.
16
Anche gli organismi viventi sono in grado di modificare il paesaggio,
causando reazioni chimiche, forme di erosione o di alterazione. Gli effetti
più vistosi sono operati dall'azione disgregatrice delle radici degli alberi,
che fratturano meccanicamente la roccia, ma anche organismi più piccoli
possono avere un ruolo importante. Per esempio, lungo le coste, alcuni
organismi marini, come ricci di mare e gasteropodi possono erodere,
lentamente ma implacabilmente, grandi superfici di roccia, alla ricerca
delle piccole alghe e dei batteri di cui si cibano, mentre i pesci che si
nutrono di coralli sono responsabili della formazione di grandi quantità
di sabbia. Invisibili ai nostri occhi, anche i batteri che vivono sulla
superficie delle rocce o appena al di sotto di questa possono contribuire
alle reazioni chimiche che alterano la roccia.
17
Tra i diversi agenti che modellano il paesaggio, non dobbiamo dimenticare l'uomo:
l'azione dell'uomo sul paesaggio sta diventando sempre più importante, mano a mano
che i mezzi e le tecniche a nostra disposizione …
… permettono interventi sempre più "invasivi" sul
territorio. L'uomo modifica l'ambiente naturale
per adattarlo alle proprie esigenze.
18
Forze endogene
I vulcani sono spaccature della crosta terrestre attraverso cui sale in superficie
il materiale incandescente: il magma.
Quest’ultimo è roccia fusa proveniente dalle profondità del pianeta e quando
emerge perde i gas che conteneva in partenza e dà origine alla lava.
I vulcani sono costruiti in tre parti: il serbatoio magmatico, dove si accumula il
magma; il camino, è il condotto che permette al magma di salire; il cratere cioè
l’apertura del camino in superficie.
Quello che viene comunemente chiamato vulcano è l’edificio vulcanico che si è
creato con l’accumulo di materiali emessi durante le eruzioni.
19
Durante un’eruzione vengono in superficie materiali
diversi: lava, cenere, lapilli e nubi di gas. I vulcani
alternano periodi di attività con periodi di inattività detti
quiescenza caratterizzati da emissioni di gas.
Per dar via a un’eruzione bisogna innanzitutto che si
formi il magma. Il magma è la fusione della roccia e
questo avviene a decine di chilometri sotto terra a una
temperatura tra i 700 e 1400 C°. Se il magma che si
forma è più leggero delle rocce circostanti tende a salire e
durante questa risalita si può accumulare nel serbatoio
magmatico dove può rimanere per lunghi periodi. Ma se
nel serbatoio la pressione aumenta il magma viene
spinto fuori: così ha inizio un’ eruzione.
20
Esistono fenomeni sismici che sono
collegati a quelli vulcanici
(terremoti vulcanici) che sono
provocati dal magma in risalita e
vengono chiamati tremori: tipici
segnali associati ai fluidi che
circolano all'interno del vulcano.
L'Etna e lo Stromboli, a causa della
loro attività persistente, presentano
continui tremori.
21
I sismi più comuni, invece, sono i
terremoti tettonici e non sono una
conseguenza dell’attività vulcanica
ma dello spostamento delle enormi
masse rocciose che compongono la
superficie terrestre; infatti la crosta
terrestre è suddivisa in enormi pezzi
che si toccano lungo fratture chiamate
faglie.
Le rocce sottoposte a una forte
pressione si deformano accumulando
una grande quantità di energia
elastica, finché si spezzano. Dopo i
bordi della frattura entrano in
oscillazione liberando energia che dà
luogo a onde sismiche (vibrazioni che
provocano un rapido e improvviso
scuotimento del suolo, il terremoto).
22