domenica 29 novembre 2015

Rocce, tempeste e tsunami di Aaronne Colagrossi.


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Uragano Jeanne  settembre 2004

Le tempeste oceaniche, da quelle di minor potenza sino ai potenti uragani tropicali i cui venti ululano letteralmente come lupi in una bufera di neve, flagellano durante tutto l’anno le distese marine e terrestri del nostro pianeta. Sia che ci si trovi nell’emisfero boreale (Nord America, Europa e Asia), sia in quello australe (Sudamerica, Africa del sud e Oceania), si generano continuamente aree di bassa pressione, sia estive che invernali, i cui forti venti rendono il mare un nemico insormontabile e le montagne dei luoghi inospitali per la vita  dell’Homo sapiens. Il nostro pianeta ha una storia geologica vecchia di quattro miliardi e mezzo di anni. Come facilmente dedurrete è scientificamente impossibile decifrare ogni singolo evento ciclonico che ha colpito il nostro pianeta; di fatto le tempeste e gli tsunami hanno lasciato e lasciano segni indelebili nelle rocce oltre che nei nostri animi. Gli scienziati, soprattutto a partire dagli anni cinquanta del secolo scorso, hanno effettuato studi di sedimentologia delle zone costiere. Questi studi hanno riguardato sia gli arcipelaghi corallini sia strutture geologiche di epoche passate, come le rocce carbonatiche che sono riconducibili a fasce tidali di paleo barriere coralline e paleo lagune tropicali. Da geologo, mi piace ricordare che la scuola italiana di sedimentologia delle rocce carbonatiche vanta un certo prestigio in ambito mondiale, competendo magistralmente con la scuola olandese, americana, giapponese e australiana.

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Ma torniamo a noi: le tempeste, specialmente quelle più potenti come i cicloni, vengono letteralmente raccolte in specifici depositi sedimentari. Un po’ come i modellini di nave intrappolati nelle bottiglie; questi segni rimarranno lì per migliaia, talvolta milioni di anni. In particolare, le onde causate dai maremoti, come gli tsunami (dal giapponese onda di porto), possono lasciare segni molto evidenti nei depositi rocciosi antichi e sabbiosi costieri moderni. Questi resti vengono chiamati tsunamiti.
Talvolta i sedimentologi si trovano a dover differenziare minuti strati sabbiosi, di poche decine di centimetri, lasciati sia dagli tsunami sia dalle tempeste tropicali; non è affatto facile farlo, specialmente in campo, ma ciò è molto importante per poter interpretare correttamente la frequenza di questi due fenomeni in una certa area. Questo può essere un’ottima chiave di lettura per lo studio del presente e, forse, per eventuali eventi futuri. Negli ultimi trentanni autorevoli geologi italiani, americani e giapponesi, cooperando in campo, hanno studiato molte aree del pianeta dove esiste una certa frequenza di questi depositi sabbiosi. In particolare sono state ampiamente studiate zone come i Caraibi, specialmente Puerto Rico e le Bahamas in particolare, dove sono ben riconoscibili strati di tempestiti riguardanti uragani, a partire da cinquecentomila anni fa (Pleistocene medio superiore), sino ai recenti uragani degli anni sessanta. Nello specifico, sull’isola di Caicos (Bahamas) è stato studiato un deposito sabbioso, intervallato da strati di 30 centimetri costituiti da deposizione algale coralligena, in cui si identificano delle tempestiti riconducibili agli uragani Donna (agosto 1960), l’uragano Betsy (agosto 1965) e l’uragano Kate (novembre 1985). Anche l’uragano Carla, del settembre 1961 lasciò ampi depositi in varie zone del Golfo del Messico. In ultimo l’uragano Isabel, del settembre 2003, lasciò importanti testimonianze geologiche, in particolare per la struttura del deposito sabbioso e per le molto ben conservate caratteristiche granulometriche.

Una curiosità: Durante la Seconda Guerra Mondiale, agli Uragani vennero dati nomi femminili, principalmente per la comodità dei meteorologi. Per evitare critiche di sessismo, dal 1978, si utilizzano nomi anche maschili.
La credenza che molti dei cicloni più violenti avessero nomi femminili e’ quindi legata solo all’uso precedente. attualmente i nomi sono predisposti per aree geografiche (atlantiche, pacifiche etc.) . Ad esempio per l’Atlantico:
2015 Ana Bill Claudette Danny Erika Fred Grace Henri Ida Joaquin Kate
Larry Mindy Nicholas Odette Peter Rose Sam Teresa Victor Wanda
2016 Alex Bonnie Colin Danielle Earl Fiona Gaston Hermine Ian Julia Karl
Lisa Matthew Nicole Otto Paula Richard Shary Tobias Virginie Walter
2017 Arlene Bret Cindy Don Emily Franklin Gert Harvey Irma Jose Katia
Lee Maria Nate Ophelia Philippe Rina Sean Tammy Vince Whitney
2018 Alberto Beryl Chris Debby Ernesto Florence Gordon Helene Isaac Joyce Kirk
Leslie Michael Nadine Oscar Patty Rafael Sara Tony Valerie William
2019 Andrea Barry Chantal Dorian Erin Fernand Gabrielle Humberto Imelda Jerry Karen
Lorenzo Melissa Nestor Olga Pablo Rebekah Sebastien Tanya Van Wendy
2020 Arthur Bertha Cristobal Dolly Edouard Fay Gonzalo Hanna Isaias Josephine Kyle
Laura Marco Nana Omar Paulette Rene Sally Teddy Vicky Wilfred

Altre aree dove è stato possibile ricostruire modelli di questi fenomeni sono il Perù, specialmente per le tsunamiti, la grande isola di Papua, il Marocco, lo stato dell’Alberta (Canada) e la Nuova Zelanda dove, nell’isola del Sud (versante orientale), un recente studio americano-neozelandese ha messo in luce un deposito di tsunamiti riconducibile a un potente terremoto, cui seguì un’onda di tsunami di proporzioni enormi; i geologi datano l’evento agli inizi del 1900. Inoltre, sono ancora in corso studi sedimentologici sia per il grande maremoto dell’Indonesia (dicembre 2004) sia per l’uragano Katrina dell’agosto 2005.


Comparazione Tempestiti alle Bahamas

Sia le tempestiti che le tsunamiti di epoca recente, in particolare dal Pleistocene ad oggi ( Olocene), si presentano con spessori variabili dai venti ai quaranta centimetri al massimo. L’estensione areale di entrambi i depositi è decisamente alta, raggiungendo parecchi chilometri quadrati di costa. In alcuni casi, come in Indonesia (2004), alcuni atolli sono stati completamente sommersi da questi depositi, cancellando ogni forma di vita. Le granulometrie, per entrambi i depositi, sono variabili dal letto al tetto della sequenza sabbiosa; normalmente si hanno clasti di maggiori dimensioni in basso che evolvono verso l’alto a granulometrie di sabbia fine. La presenza di resti organici, in particolare arborei e vegetali, viene spesso attribuita a tsunami, ma molti geologi non concordano con questa teoria, elaborata da alcuni americani. Da non dimenticare l’orientazione di questi resti: il ramoscello infatti, si orienta in base alla corrente principale, come nelle icniti (impronte rocciose) dei depositi fluviali: il meccanismo fisico è esattamente lo stesso. Le tempestiti, al contrario delle tsunamiti, non sembrano essere molto estese nell’entroterra; inoltre presentano variazioni granulometriche minori, addirittura alcuni depositi si presentano con un certo grado di laminazione (meno di 1 centimetro). Queste lamine, nello specifico di analisi al microscopio, sembrano essere costituite prevalentemente da film algale che intrappola letteralmente, come una carta moschicida, il sedimento.

Hummocky Cross Stratification (HCS)

Mentre, per quanto riguarda le successioni rocciose antiche (dai 3 ai 450 milioni di anni) e l’identificazione al loro interno di tempestiti e tsunamiti (nonché addirittura le rarissime sismiti, dovute a particolari terremoti) un buon indicatore di campo è la Hummocky Cross Stratification (HCS), a noi geologi italiani meglio nota come stratificazione incrociata gibbosa (o anche monticolare, come pure concavo-convessa). Si tratta di una stratificazione ondulata degli strati di roccia che molti sedimentologi attribuiscono al paleo flusso oscillatorio del moto ondoso a cui va sommata l’azione delle paleo correnti generate dal passaggio di una tempesta molto potente. Inoltre queste particolari stratificazioni hanno la caratteristica di essere lievemente inclinate a formare una convessità, appunto, con angoli di circa 10 o 15 gradi, non oltre (eccetto per deformazione post deposizionale).

Tempestite, dal Nepal

Ma la tempestite, stricto sensu, raggiunge la sua massima deposizione volumetrica di sedimento quando le onde di tempesta sono in fase calante. Le tsunamiti, al contrario, si distinguono grazie a superfici erosive alla base della HCS, che e’ comune, in definitiva, ad entrambe le tipologie di rocce. Come si evince queste analisi sono relativamente semplici da eseguire su depositi moderni, ma sono molto difficili per depositi antichi, di stampo prettamente roccioso. Talvolta si può giungere alla soluzione dell’enigma aprendo lo sguardo alle formazioni rocciose in un più largo areale, studiando fenomeni tettonici (faglie e sequenze di subsidenza) collegati a terremoti passati, che possono far attribuire il deposito in studio a una tsunamite piuttosto che a una tempestite. A ciò va naturalmente allegato un attento studio dei fossili e dei microfossili, nonché attente analisi sui pollini e sui paleosuoli della zona (altri indicatori importanti). Ma bisogna essere scientificamente accorti a non commettere errori grossolani.

Come sempre per tutti i miei articoli rimando a testi scientificamente più competenti e completi, in particolare consiglio volumi di sedimentologia, stratigrafia e interpretazione di facies. L’argomento è molto complesso e va studiato in concerto con analisi dei depositi costieri, coralligeni e tidali.

Articolo originale di Aaronne Colagrossi. http://www.ocean4future.org/savetheocean/archives/4847

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