1 ESCURSIONE VIRTUALE SUL FONDO DEL MEDITERRANEO Conferenza del 27/04/04 Relatore: Silvana Lucchesi (lucido del mediterraneo) L’area occupata attualmente dal Mediterraneo è forse una fra le più complesse dal punto di visto geologico; costituisce la porzione più occidentale della catena Alpino-Himalaiana, che ha avuto origine dall’interazione fra la placca eurasiatica e le placche africana, araba e indiana. Dal punto di vista geologico ci troviamo di fronte ad un panorama molto sofferto, con fratture, dorsali, apertura di un nuovo oceano, fenomeni vulcanici complessi e ancora attivi, terremoti e possibilità di onde anomale! Per meglio comprendere tale complessità è necessario ripercorrere a grandi linee la storia geologica, che ha determinato la forma e le caratteristiche del nostro mare e della nostra penisola. Questa storia geologica comincia molto indietro nel tempo….. Più di 250 milioni di anni fa, la terra emersa era nella fase di Pangea, un solo continente; circa all’altezza della latitudine odierna dell’Italia, si presentava, verso est, un vasto golfo . Nell’arco di decine di milioni di anni , in questa insenatura, la terra cominciò a gonfiarsi e a sollevarsi, a causa del calore delle zone più interne del globo. Il rigonfiamento determinò rilievi, fratture e incisioni, successivamente erose dalle acque meteoriche e dai venti. I sedimenti trasportati più o meno velocemente dai ripidi corsi d’acqua, si accumularono trasformandosi in rocce. La lunga durata del processo di risalita del calore , causò la separazione delle zone inarcate e fratturate. ( 220 milioni di anni fa). L’erosione del materiale , la spinta di allontanamento , il peso del magma sul fondo del “graben” (o incisione ) che si era formato molto vicino al “mantello”, costituito da materiale fuso, determinarono un approfondimento irregolare della zona. L’acqua invase le aree depresse , formando bacini isolati, che si approfondirono ulteriormente e si chiusero . Il movimento di allontanamento proseguì per 40-60 milioni di anni , determinando un ulteriore approfondimento del mare e creando un oceano vero e proprio, con scogliere coralline aggrappate al bordo del continente meridionale. Si era formata la Tetide! Intorno a 200 milioni di anni fa, il bordo del continente meridionale (circa l’odierna Africa), si presentava con delle protuberanze, una delle quali costituì , probabilmente, la penisola Italiana. Nell’arco geologico che va da 190 a 140 milioni di anni fa , la Tetide raggiunse la sua massima ampiezza ( si parla di stadio di oceanizzazione ); si formò allora una dorsale medio-oceanica, simile a quelle presenti attualmente negli oceani. Lungo questa dorsale (o frattura), le continue emissioni delle lave nei due sensi opposti, determinarono l’allargamento dell’oceano in cui precipitavano i sedimenti : i più fini nelle zone profonde e distanti dalla terra, i più pesanti (a dimensioni maggiori) vicino alla costa. Banchi corallini si formarono in prossimità del continente, che , con la loro crescita, appesantirono il bordo del continente stesso , provocandone un progressivo abbassamento. La loro crescita continua, legata alla necessità di avere acque limpide, calde, agitate , con profondità non superiori ai 100 metri, favorì ulteriormente l’appesantimento del bordo continentale e il conseguente processo di sprofondamento. Contemporaneamente, circa 190 milioni di anni fa, si produsse un inarcamento e una fatturazione anche nel continente meridionale (Gondwana). Questo fenomeno determinò una inversione del movimento tra i due blocchi continentali: l’Africa-Gondwana, che per decine di milioni di anni si era spinta verso sud, inizia una marcia di riavvicinamento al continente eurasiatico, e quando ( circa 130 milioni di anni fa) una nuova frattura si propagò verso sud, determinando l’inizio dell’apertura dell’Oceano Atlantico, il movimento di riavvicinamento divenne più veloce. 80 milioni di anni fa la frattura si apre anche verso nord, si formano il nord America e l’Eurasia : nasce l’Atlantico e questo accelera il movimento di convergenza tra Africa e Eurasia. 2 Circa 60 mil. di anni fa, i due continenti entrano in collisione e probabilmente il primo frammento di Africa a collidere con l’Europa è la microzolla Apula (attuale Penisola Italiana ) : da questo scontro nascono i primi rilievi delle Alpi. Per decine di milioni di anni la Tetide viene compressa tra i due continenti, con direzione N-S. Il fondo della crosta oceanica, costituito da lave e pertanto più duro e consistente di quello continentale , si incunea sotto la crosta continentale, finchè i due continenti vengono trascinati l’uno contro l’altro fino a trovarsi a contatto. Tra i due margini continentali si accavallano i sedimenti posti sulla crosta oceanica; le scogliere coralline e i depostiti continentali vengono compattati , ammassati e deformati. Il limite tra margine meridionale e quello settentrionale è rappresentato, attualmente, da una grande frattura (linea Insubrica o del Tonale) che procede dal Passo del Tonale fino al Canavese verso ovest, e alla Val Pusteria verso est ; le rocce a sud della linea sono sedimenti accumulati sul fondo della Tetide e sul continente africano, quelle a nord sono di tipo diverso. Fanno eccezione le Alpi austriache costituite da piattaforme carbonatiche appartenenti al bordo africano e scivolate in avanti superando la frattura stessa. L’oceano della Tetide scompare; ne rimane solo una traccia che formerà il Mar Mediterraneo (60 mil. di anni fa). Dei vari bacini nei quali si articola il Mediterraneo, solo quello orientale è ritenuto quanto rimane della Tetide mesozoica, mentre il Bacino Balearico, quello Tirrenico e il mare Egeo si formarono dopo l’orogenesi alpina. Alcuni grandi avvenimenti hanno determinato la morfologia attuale del bacino mediterraneo. 20-15 mil. di anni fa, si produce una nuova risalita di calore dal mantello terrestre, forse a causa dell’attrito della crosta oceanica della Tetide che si immerge sotto quella continentale, o forse a cause delle fratture nella zona compressa tra Africa ed Europa; si produce un inarcamento e una rottura della crosta. Il blocco sardo-corso si stacca dal continente e si sposta nella posizione attuale, formando, alle spalle , il bacino balearico. Lo spostamento termina in corrispondenza del bordo irregolare della zolla africana, dove il movimento di compressione ha cominciato a formare gli Appennini. 8 mil. di anni fa, ad est, si ripete un fenomeno analogo a quello della formazione del bacino balearico: da nord a sud si apre una frattura , che separa la penisola italiana dalle terre che oggi costituiscono la Corsica e la Sardegna. Questa frattura si allargherà lentamente fino a diventare un nuovo mare, il Tirreno, e spingerà la penisola verso est. Tale rotazione antioraria è ancora in atto e determina la compressione degli Appennini , deformandoli in due archi. La velocità di apertura del Tirreno non è uniforme, a causa della presenza dei bordi irregolari continentali. La maggiore distensione del Tirreno meridionale porta ad una accentuata deformazione dell’arco appenninico meridionale, con la migrazione della Calabria verso sud-est. Il fenomeno di subduzione è ancora in atto nel Tirreno meridionale. La litosfera africana, sprofondata sotto la penisola italiana e il Tirreno sud-orientale, a qualche centinaio di metri sotto il mantello, dà luogo a formazione di magma. Dal Miocene medio superiore, la progressiva apertura del bacino tirrenico, associata alla formazione della catena appenninica, crea una distensione della litosfera, rendendo possibile la risalita del magma stesso. Si genera il vulcanesimo del bacino tirrenico, con prodotti basaltici ( vulcani sottomarini di Magnaghi, Vavilov Marsili, Palinuro). In epoca recente (quaternario) si formano le isole Eolie e il vulcanesimo del bordo tirrenico: la cosiddetta provincia co-magmatica romana, che comprende gli edifici vulcanici del Lazio e della Campania (M. Vulsini, Sabatini, Roccamonfina, Isole Pontine, Campi Flegrei, Somma Vesuvio). In questa provincia è frequente l’eruzione esplosiva, con conseguente sprofondamento crostale o caldera. I centri vulcanici sono decine, distribuiti lungo una fascia di 600 km circa, e gli unici attivi sono attualmente quelli campani . Circa 7- 5 mil. di anni fa, un nuovo evento cambia la fisionomia del Mediterraneo: a causa dell’evaporazione per aumento della temperatura e per una interruzione, magari parziale, della 3 comunicazione con l’Oceano Atlantico e con l’Oceano Indiano dovuta alla rotazione in senso antiorario della zolla africana , il Mediterraneo si trasforma in un lago salato. La “crisi di salinità” durò centinaia di migliaia di anni, portando alla formazione di una coltre , spessa anche centinaia di metri, di sedimenti di tipo salino : gessi, anidride , salgemma (evaporiti), di cui sono ricche la Sicilia, le Marche e la Romagna. Il Mediterraneo non si è probabilmente prosciugato completamente, ma, con l’abbassamento delle acque, si estesero le terre emerse e si stabilirono collegamenti territoriali; si disseccarono l’Adriatico e il solco trans-egeo. Il Tirreno orientale non è interessato a questi depositi, in quanto si è formato successivamente al prosciugamento, a causa della migrazione continua verso est dell’Italia. Attualmente sopra lo spesso strato di evaporiti, sono presenti circa 150 metri di depositi successivi. Le evaporiti tendono a risalire per galleggiamento a causa della loro bassa densità. Questo fenomeno , detto diapirismo, determina strutture tondeggianti, che si innalzano in zone di mare piatte o depresse ( bacini anossici) . Il materiale evaporitico, perforati i sedimenti soprastanti, viene a contatto con l’acqua marina e si scioglie formando una fascia di salamoia. In queste zone l’acqua è molto densa e tende a rallentare la caduta delle particelle verso il fondo. I sedimenti rendono ancora più torbida l’acqua così da formare un orizzonte che riflette le onde sismiche. Al di sotto dello strato di salamoia , l’acqua torna limpida. Attualmente la salinità del Mediterraneo è crescente verso est; l’evaporazione non è più compensata da apporti meteorici e fluviali; anche il Nilo ha diminuito il suo apporto idrico a causa delle opere idrauliche; lo stesso vale per il ricambio con le acque del Mar Nero, un tempo più dolci per l’apporto dei grandi fiumi. A conferma della formazione di una barriera in corrispondenza di Gibilterra rimane il comportamento delle anguille del Mediterraneo: esse provengono dai grandi fiumi europei e nordafricani che sfociano nel Mediterraneo stesso e la zona di convegno per l’accoppiamento è ad est di Gibilterra, mentre quelle provenienti dai fiumi che sfociano nell’Atlantico e nel Mar Baltico vanno nel Mar dei Sargassi. Forse l’accoppiamento avviene, oggi, ai piedi dello scomparso sbarramento dello Stretto di Gibilterra: quel lontano isolamento è entrato nel patrimonio genetico, immagazzinato per milioni di anni! Intorno a 5 mil. di anni fa, l’acqua torna nel Mediterraneo: il ritorno è stato isocrono e rapido in tutto il Mediterraneo: ne sono testimoni il rapido cambiamento dei sedimenti, con argille subito sopra alle evaporiti. Questo rapido ritorno delle acque è stato favorito probabilmente da collegamenti più vasti e più profondi localizzati nell’attuale stretto di Gibilterra. La zona di confine della placca africana è stata probabilmente interessata in quel momento geologico da un movimento parallelo a quello della placca settentrionale, determinando uno sbocco più ampio verso l’oceano. Una conferma del riempimento rapido del Mediterraneo è data dalla presenza di minuscoli crostacei ciechi, il cui habitat sono le acque fredde abissali degli oceani, trovati nei sottilissimi sedimenti marini depositatisi sopra le evaporiti. In poche migliaia di anni quelle specie erano tornate a popolare il fondale marino; lo Stretto di Gibilterra era crollato quindi catastroficamente: l’acqua salata della zona batiale atlantica inondò il deserto mediterraneo al ritmo di migliaia di cascate del Niagara!! A causa della crisi di salinità la fauna marina del Mediterraneo fu distrutta. L’erosione delle scarpate dei continenti , specie in corrispondenza dei fiumi, che vennero a trovarsi a 1500 metri sopra il livello di base, fu rapidissima. Numerose sono le testimonianze scientifiche relative a questo fenomeno di disseccamento e successivo invasione delle acque nel bacino mediterraneo; la nave scientifica Glomar Challenger, ha affrontato, negli anni intorno al 1970, numerosi viaggi di rilievi morfobatimetrici con ecoscandaglio, lungo le rotte del Mediterraneo da Gibilterra al Mar Nero, rilevando lagune sul fondo delle Baleari, una zona batiale ( mare profondo , acque fredde e buie) a 70 km est dalla Sardegna, un rapido passaggio da deserto a mare profondo (1000 m.) , con sequenza di ciottoli arrotondati ( indice di caduta da scarpata ripida) e terreno rugginoso con semi e radici fossili di 4 artemisie del deserto, una struttura anidritica, l’alabastro lagunare e un manto di alghe (che vivono in acque salmastre!), un deposito di anidride. Inoltre una serie di trivellazioni in territorio nubiano (Egitto) , lungo il Nilo, per studiare l’appoggio della diga di Assuan, ha messo in luce una gola profonda, scavata nell’antico fiume : in questa gola è stata ritrovata una fanghiglia di mare profondo, con conchiglie e denti di squalo! Quell’antico fiume sotto il Nilo era un sottilissimo braccio del Mediterraneo. L’afflusso di acqua salata così lontano dalla costa, era stato determinato dalla discesa della superficie del mediterraneo oltre 1500 metri sotto il livello attuale. Mentre il Mediterraneo si inaridiva, il Nilo scavava una valle profonda per adeguare il gradiente di scorrimento alla depressione della costa. Quando il Mediterraneo si riempì nuovamente, la gola si allargò e divenne un estuario marino. L’acqua salata era entrata rapidamente e il Nilo non era stato in grado di tenere il passo per impedire l’invasione di Assuan da parte del mare! Inoltre in un’ampia area sotto Alessandria, vennero rinvenute valli fluviali sepolte e un vecchio ramo del Nilo. Evidentemente, man mano che si abbassava il Mediterraneo, il margine continentale del Nord Africa emergeva ed era sottoposto a forte erosione. In quell’area infatti non c’è né petrolio né gas: tutti gli strati che potevano imprigionare gli idrocarburi, erano stati trascinati via dalle correnti! Altre testimonianze sono date dai ritrovamenti in Spagna meridionale di primati giunti dall’Africa, forse attraverso la barriera di sbarramento dell’Oceano Atlantico dal Mediterraneo. A Cipro furono trovati scheletri di elefanti e di ippopotami di 5 mil. di anni fa ; non erano i giganti dell’Africa, ma individui pigmei. Erano migrati lungo un ramo del Nilo fin dentro il bacino vuoto e desertico, dove popolarono gli acquitrini lacustri e la vicina savana. Per selezione naturale , assunsero forme nane, che assicuravano la sopravvivenza in un ambiente piuttosto infernale! Si fossilizzarono in ambienti fluviali e poi, per la progressiva collisione dei continenti africano e asiatico, il versante settentrionale del lago si sollevò ed emerse, trasformandosi poi nella catena montuosa a nord di Cipro. In un periodo che va da 5 mil. di anni fa e 2 mil. di anni fa, l’Europa e il Mediterraneo sono ormai costituiti, il livello delle acque è nuovamente cresciuto. La penisola italiana è saldata a nord con l’Europa, attraverso l’arco alpino, mentre verso sud emerge la dorsale appenninica. La parte più meridionale è frazionata in vari pezzi, e la Sicilia in due. Il Mar Tirreno attualmente rappresenta un nuovo oceano in formazione, tra i due continenti in collisione; sul suo fondo , da oltre 2 mil. di anni , giace il Marsili, vulcano attivo più elevato e più grande dell’Etna con i suoi 65 km di lunghezza, 40 km di larghezza e oltre 3000 metri di altezza e il Vavilov, più vecchio del precedente di 4-5 milioni di anni. Sono state inoltre scoperte valli profondissime, veri e propri canyon lunghissimi che solcano la piana antistante la Sardegna e le Eolie. Le eruzioni sottomarine del Marsili possono provocare tsunami in quanto sui suoi fianchi si stanno sviluppando numerosi apparati vulcanici satelliti, i cui crateri possono arrivare alle dimensioni di quello dell’isola di Vulcano. Il collasso di materiale potrebbe dare origine a maremoti mettendo a rischio soprattutto le coste dell’Italia meridionale. L’aspetto positivo è quello legato alla concentrazione di minerali utili per l’uomo (rame, piombo, zinco), che si stanno formando in questo oceano in formazione così come accade negli abissi degli altri oceani. La fascia che va dalle Azzorre a Gibilterra e alla Sicilia viene considerata come l’unica zona di contatto diretto tra le placche africana ed eurasiatica: ad ovest sfocia sulla Dorsale Medio Atlantica, mentre ad est si limita alla Sicilia. Nel Canale di Sicilia ( Mediterraneo centrale) si rilevano profonde fosse con i caratteri tipici dei graben. Qui affiora in superficie il Blocco Pelagico o avampaese africano , che presenta uno spessore di 23 km e comprende le isole di Malta, Pantelleria e Linosa: queste due ultime sono la parte emersa di imponenti edifici vulcanici. L’Isola di Lampedusa e Lampione ( appartenenti, con Linosa, alle Pelagie) rappresentano invece gli avamposti della piattaforma continentale africana, da cui emersero alla fine del Pliocene). Ad est troviamo la scarpata di Malta, zona tettonicamente attiva, da cui parte una faglia ( in direzione circa NS) , per 400 km, lungo la quale sono dislocate le Isole Eolie. La loro origine è legata al vulcanesimo sottomarino ed emersero circa due milioni di 5 anni fa. Fa parte di questo sistema anche la faglia di Messina ancora attiva, e in questa area si produce sollevamento della Sicilia e subsidenza dello Ionio. Il Mediterraneo Orientale mostra invece lo stadio embrionale della costruzione di una catena montuosa : nella parte centro-settentrionale troviamo l’Arco Ellenico, piccolo, ricurvo, che separa il Mediterraneo Meridionale ( indeformato, con profondià di circa 3 km), dal Mar Egeo. L’arco è costituito da una serie di apparati vulcanici determinati dalla subduzione con orientamento NE-SW, invece che N-S; forse l’orientamento è attribuibile alla spinta della placca anatolica verso W. Tale rotazione antioraria è attiva da 13 milioni di anni, con polo nell’Adriatico meridionale. L’Arco Ellenico presenta un accorciamento , che favorisce il movimento verso ovest della Turchia . Poiché in questa zona la collisione avviene tra placche continentali di densità simile, si ha un fenomeno di accumulo e crescita in altezza. Le isole di Creta e di Cipro sono lembi della antica Tetide, mentre le Cicladi, che delimitano l’arco ellenico stesso, sono di origine vulcanica. Durante l’epoca minoica ( 1456 a.C) , una violenta eruzione distrusse l’isola di Santorini (antica Thera ) e l’esplosione interessò tutta l’area orientale. Furono lanciati ad altissima velocità materiali compressi e pomici. Un’immensa quantità di magma ( 18 km cubi !!) aveva svuotato il gigantesco bacino sottostante l’isola, provocando il crollo dell’edificio vulcanico. Nell’abisso incandescente che si era spalancato, si riversarono miliardi di metri cubi di acqua; la vaporizzazione repentina dell’acqua scatenò esplosioni spaventose che scardinando l’isola, sollevarono immense ondate alte più di 60 m, che attraverso il mediterraneo orientale, si schiantarono sulle coste di Creta e sulle spiagge dell’Egitto. A questo evento apocalittico, secondo alcuni studiosi, sarebbe attribuibile la fine della mitica Atlantide. Per quanto riguarda Santorini , la forma indica chiaramente questo evento esplosivo catastrofico: si ritrovano in superficie lave a blocchi, bombe a crosta di pane, pomici, caldere a pendii ripidi…, ma anche arenarie a stromatoliti, che appartenevano (10.000 anni fa ) al fondo di una caldera parzialmente riempita di acqua . L’arco ellenico si innesta ad ovest con le Dinaridi e con la placca adriatica settentrionale, forse parte della placca africana scivolata a nord durante la compressione . La nostra escursione termina qui, ma… la convergenza tra la zolla africana e quella europea è ancora in atto: la velocità del movimento è di circa 3 cm all’anno, e la tendenza è di chiusura del bacino mediterraneo. I terremoti periodici e le eruzioni vulcaniche sono il risultato degli sforzi enormi che si accumulano nelle zone di contatto tra le due zolle. Il futuro prevede una fusione dei due blocchi continentali, con isolati laghi salati, residui del Mare delle Baleari, del Tirreno e dell’Egeo. 6 XXXIII canto dell’Inferno: L’invettiva contro Pisa, vituperio delle genti, colpevole del dramma umano e spirituale del Conte Ugolino, reso dalla fame cannibale dei propri figli, evoca uno scenario apocalittico di due isole, la Capraia e la Gorgona, che sono invitate a spostarsi per andare a sbarrare la foce dell’Arno, in modo che ogni abitante della città maledetta affoghi sommerso dalle acque: “ Muovansi la Capraia e la Gorgonia, e faccian siepe ad Arno in su la foce, sì ch’elli anneghi in te ogni persona ..” 7 Leggiamo in due dialoghi di Platone ( 628-349 a.C.) (Timeo e Crizia) che Solone (VII-VI sec. a.C.) aveva espresso il desiderio di sapere, dai sacerdoti egiziani, le leggende più antiche della terra. Circa 9000 anni prima esisteva , verso occidente ( al di là delle Colonne di Ercole) un’isola su cui dominava un potere forte e violento che minacciava tutto il mondo, fino al territorio greco. Atene si era opposta e aveva vinto. Nel breve corso di un giorno e di una notte, Atlantide era stata inghiottita dalle acque, scomparendo per sempre. Platone , nel dialogo Crizia, descrive minuziosamente Atlantide: era la terra del dio Poseidone ; era formata da una pianura centrale, ricca e fertile , e da una montagna su cui viveva Cleitò, moglie di Poseidone . Il dio le aveva costruito in cima, una fortificazione con canali concentrici; al centro stavano i palazzi reali, il tempio al dio, con una statua attorniata da 100 nereidi su delfini; su di un pilastro era inciso un codice delle leggi. Tutti i re successivi avevano abitato questa reggia e il potere era trasmesso al primogenito , che, per volere di Poseidone , era re degli altri re! Ogni sovrano aveva arricchito ed impreziosito con opere meravigliose, non solo la reggia, ma tutta la regione. Mito o realtà? L’ipotesi che Atlantide fosse la splendida e raffinata civiltà minoica è sostenuta sia dai reperti archeologici che da quelli geologici; il geologo greco Galanopulos ritiene che le numerose trascrizioni del testo di Platone si sia verificato un errore: 9000 invece di 900! Quindi il periodo della scomparsa di Atlantide coinciderebbe con quello dell’esplosione di Thera, che avrebbe posto fine alla civiltà così evoluta. E’ stato ritrovato a Cantorini un affresco, sepolto sotto vari strati di cenere vulcanica, che raffigura un’isola verde, con piante e colture, ricca di animali, popolata da una ricca civiltà, con raffinate città ed un intenso traffico di navi e attraversata da corsi d’acqua concentrici!! Questo ricorda molto la descrizione che si legge in Platone! 8 CRONOLOGIA GEOLOGICA ED EVENTI PRINCIPALI Periodo Nome era Descrizione [milioni di anni] geologica > 250 Inizio PANGEA; inarcamento Mesozoico 220 Triassico Separazione e sprofondamento per 40-60 milioni di anni medio circa 200 Inizio TETIDE Giurassico tra 190 e 140 Giurassico OCEANIZZAZIONE DELLA TETIDE Inarcamento e fratturazione dell’Africa-Gondwana SI INVERTE IL MOVIMENTO circa 130 80 60 Inizio Frattura verso sud in Africa-Gondwana; riavvicinamento Cretaceo più veloce Cretaceo Frattura verso nord in Africa-Gondwana; si formano Nord superiore America ed Eurasia; nasce Atlantico Paleocene COLLISIONE; microzolla Apula; inizia orogenesi alpina SCOMPARE LA TETIDE; SI FORMA IL MEDITERRANEO tra 20 e 15 Inizio Miocene Sfeno-casma sardo-corso; bacino balearico; inizia orogenesi appenninica 8 tra 7 e 5 Fine Miocene Frattura N-S , si apre Tirreno Fine Miocene - DISSECCAMENTO DEL MEDITERRANEO Inizio Pliocene 5 Inizio Pliocene RIEMPIMENTO MEDITERRANEO 2 Fine Pliocene Marsili ecc.; Eolie; provincia comagmatica romana Inizio Blocco Pelagico 1,7 Quaternario (Pleistocene) 0,5 ……………… Olocene Etna ……………… ………………………………………………………………