Il modellamento della superficie terrestre
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UNITÀ 5 1 2 3 4 5 6 Il modellamento della superficie terrestre Il modellamento del paesaggio Il suolo L’azione delle acque continentali L’azione delle acque oceaniche sulle coste L’azione del vento La risorsa suolo FOCUS LE FORESTE, L’ORO VERDE I polmoni verdi della crosta terrestre sono le foreste tropicali, come l’Amazzonia, e le foreste temperate, come la Siberia. Ogni anno milioni di ettari di foreste sono privati dei loro alberi e trasformati in suoli a rischio di desertificazione per ottenere legname o per far posto a campi coltivati e a prati per il pascolo degli allevamenti. In Amazzonia la deforestazione produce un impoverimento dei suoli, abbatte la biodiversità e riduce l’azione fotosintetica di rimozione del diossido di carbonio e di produzione di ossigeno che la foresta compie con grande efficienza. In Russia il disboscamento sta portando all’estinzione della tigre siberiana. Ma è nel Sud-est asiatico che la deforestazione produce, di recente, i danni più ingenti, colpendo la foresta tropicale dell’Indonesia che viene soppiantata, per esempio, dalla monocoltura della palma da olio. ambiente Deforestazione annua (milioni di ettari l’anno) Africa Asia America latina 0,00 0,28 0,57 1,26 1,55 2,21 2,52 3,21 3,50 4,19 Deforestazione percentuale annua (rapporto percentuale tra ettari disboscati in un anno ed ettari di foresta esistenti) Africa Asia America latina In quale continente la deforestazione registra i valori assoluti più elevati? In quale continente, se la deforestazione proseguisse con il ritmo descritto nel diagramma, le foreste scomparirebbero per prime? 0,00 0,14 0,28 0,43 0,57 1,12 1,26 Disboscamento nel mondo 117 117-148 Unità 5.indd 117 24-02-2011 11:12:06 5 Il modellamento della superficie terrestre OBIETTIVI 1 Il modellamento del paesaggio • descrivere le principali forze che modellano il paesaggio • descrivere i principali processi di disgregazione fisica e di alterazione chimica • descrivere gli effetti della gravità sui detriti rocciosi 1.1 L’azione degli agenti atmosferici sul rilievo terrestre Le forme del paesaggio terrestre sono innumerevoli e varie, ma tutte, dalle più spettacolari alle più comuni e familiari, sono il risultato dell’azione combinata di due tipi di forze modellatrici che agiscono, e hanno agito in passato, una dall’interno e l’altra dall’esterno della Terra. Le forze che si originano all’interno della Terra, dette forze endogene, hanno un’azione prevalentemente costruttiva e creano gli elementi strutturali della Terra, quali, per esempio, le catene montuose. Le forze esterne, dette forze esogene, sono invece riconducibili all’azione degli elementi dell’atmosfera e dell’idrosfera, quali le acque correnti (FIGURA 1), i ghiacciai, le onde marine, la pioggia e il vento. È attraverso l’interazione con gli elementi dell’atmosfera e dell’idrosfera che vengono plasmate e modificate le forme del rilievo terrestre, più generali e grossolane, create dalle forze endogene. FIGURA 1 L’azione degli agenti esogeni Le balze di Volterra, in Toscana, dove l’azione delle acque correnti ha modellato piccole valli profondamente incise sui versanti ripidi dei colli. Il risultato della degradazione meteorica dipende dalla natura delle rocce, dalla lunghezza del periodo di tempo durante il quale esse rimangono esposte all’azione degli agenti esogeni e soprattutto dai fattori climatici. Le condizioni climatiche influenzano la degradazione meteorica perché la temperatura e la presenza di acqua condizionano la velocità dei processi fisici e chimici che attaccano le rocce. Gli ambienti in cui l’alterazione chimica è più pronunciata sono quelli in cui si ha una combinazione di elevata temperatura ed elevata umidità: per esempio, nelle regioni molto fredde, l’alterazione chimica ha generalmente meno importanza della degradazione fisica a causa delle basse temperature, mentre nelle regioni aride è la scarsità di acqua che rallenta i processi chimici. A seconda dei diversi regimi climatici varia quindi l’altezza dello strato di detriti rocciosi, prodotti dalla degradazione meteorica, sovrastante la roccia inalterata: in generale, lo strato di detriti è più spesso nelle zone tropicali umide e più sottile nelle zone aride. La degradazione meteorica agisce disgregando fisicamente la roccia e alterandola chimicamente L’atmosfera terrestre è uno dei principali agenti del modellamento del paesaggio. L’attacco delle rocce operato dagli agenti atmosferici è detto degradazione meteorica. Questo processo inizia non appena la roccia è esposta all’azione dell’aria e dell’acqua e comprende sia le sue modificazioni fisiche (prevalentemente meccaniche) sia quelle chimiche. Nel caso delle modificazioni meccaniche, durante le quali la roccia viene frantumata in pezzi più piccoli, si parla più specificamente di disgregazione, mentre nel caso delle modificazioni nella composizione chimica si parla di alterazione. I processi fisici e quelli chimici agiscono congiuntamente sulle rocce favorendosi a vicenda. 1.2 La disgregazione fisica La degradazione fisica operata dagli agenti atmosferici disgrega le rocce a causa di tensioni prodotte principalmente dal ripetersi di cicli di gelo e disgelo dell’acqua e dalle variazioni di temperatura. 118 117-148 Unità 5.indd 118 24-02-2011 11:12:18 1 Il modellamento del paesaggio La gelivazione è tipica delle regioni fredde e dei climi temperati montani Il passaggio da temperature superiori a temperature inferiori al punto di congelamento dell’acqua provoca la gelivazione. La gelivazione, o crioclastismo, è un processo di disgregazione meccanica delle rocce provocato dall’alternarsi di gelo e disgelo. Quando, infatti, l’acqua penetra in una cavità o nelle fessure di una roccia e congela, aumentando così di volume, esercita una forte pressione sulle pareti che la racchiudono, proprio come farebbe un cuneo. L’ingresso di nuova acqua nelle fessure, dopo il disgelo, e il successivo passaggio dell’acqua a ghiaccio, quando la temperatura diminuisce di nuovo, causano un ulteriore allargamento delle fessure; con l’alternanza di gelo e disgelo, le fessure aumentano di numero e di dimensioni, fino alla frantumazione della roccia. I frammenti derivati da questa azione di demolizione finiscono per accumularsi ai piedi dei pendii in grossi ammassi che costituiscono le falde di detrito (FIGURA 2). La frammentazione è tanto maggiore quanto più numerosi sono i cicli di gelo-disgelo come accade, per esempio, nelle regioni fredde e nei climi temperati montani dove questo processo avviene con ritmo giornaliero. FIGURA 3 Gli effetti del termoclastismo sulle rocce Nella Valle della Morte, al confine tra la California e il Nevada (Stati Uniti), le accentuate escursioni termiche sottopongono le rocce a forti sollecitazioni che ne causano la fratturazione e l’esfoliazione. Il termoclastismo provoca il distacco di frammenti laminari Forti escursioni termiche nell’atmosfera possono provocare il fenomeno del termoclastismo. Il termoclastismo è un processo di disgregazione delle rocce provocato dalle variazioni di temperatura. Con l’aumentare della temperatura, infatti, i minerali delle rocce si dilatano (cioè aumentano di volume), mentre si contraggono al suo diminuire. Gli sbalzi termici creano così nella massa rocciosa tensioni do- FIGURA 2 L’azione del gelo sulle rocce Nella fotografia, le Tre Cime di Lavaredo, nelle Dolomiti di Sesto. Ai piedi delle pareti rocciose si vedono i detriti accumulati per effetto della gravità. vute all’alternanza di dilatazioni e contrazioni che ne possono causare la fratturazione e l’esfoliazione, cioè il distacco di frammenti laminari di dimensioni variabili (FIGURA 3). Questo fenomeno è più accentuato nelle zone in cui le variazioni di temperatura tra il dì e la notte sono più marcate e si protraggono per lunghi periodi di tempo, come avviene, per esempio, nelle regioni desertiche e nelle zone di alta montagna. 1.3 L’alterazione chimica I processi di alterazione chimica modificano la struttura dei minerali (FIGURA 4 a pagina seguente) che costituiscono le rocce. I principali agenti di alterazione chimica sono l’acqua e alcuni gas, quali l’ossigeno e il diossido di carbonio, in essa disciolti o contenuti nell’aria. nelle ore più calde della giornata e durante la bella stagione l’acqua delle precipitazioni colpisce le rocce e penetra nelle fessure nelle ore più fredde e nella stagione invernale l’acqua nelle fessure congela e aumenta di volume, esercitando una forte pressione sulle pareti delle fessure e causandone la dilatazione quando il ghiaccio si scioglie le fessure si riempiono nuovamente d’acqua che di nuovo congela e dilata le fessure, fino alla frammentazione della roccia 119 117-148 Unità 5.indd 119 24-02-2011 11:12:20 5 Il modellamento della superficie terrestre FIGURA 4 Tutte le rocce sono costituite da minerali Il granito, roccia molto comune nella crosta terrestre continentale, è formato da tre minerali principali: quarzo, mica biotite e feldspato. L’azione solvente dell’acqua è favorita dalla presenza di sostanze acide disciolte Alcuni tipi di rocce sono costituiti da minerali solubili, che possono essere disciolti e asportati in soluzione dall’acqua. L’azione chimica di solubilizzazione prodotta dall’acqua è detta dissoluzione. A causa di questo fenomeno nei blocchi rocciosi si possono formare solchi di dissoluzione o, anche, cavità di varie dimensioni (FIGURA 5). Ciascuno dei minerali contenuti nelle rocce presenta una diversa solubilità in acqua. Per saperne di più pag. 123 Un discorso a parte meritano le rocce, come i calcari, formate da carbonato di calcio, che è solubile solo se nell’acqua è disciolto diossido di carbonio; si forma allora un acido, l’acido carbonico, in grado di trasformare il carbonato di calcio in bicarbonato di calcio, che è solubile e può quindi essere asportato in soluzione dalle acque superficiali e sotterranee. Le azioni di dissoluzione sui calcari prendono il nome di carsismo. Il nome è dovuto al fatto che questi fenomeni sono particolarmente sviluppati nella regione del Carso (Venezia Giulia). Affinché il processo carsico possa assumere grandi proporzioni, è necessario che le rocce siano fessurate e che quindi l’acqua possa penetrare in profondità nelle masse calcaree. Occorre, inoltre, che il clima della zona sia caratterizzato da una discreta piovosità e da una temperatura non troppo bassa (l’acqua calda scioglie maggiormente il bicarbonato di calcio rispetto a quella fredda) come si ha nei climi temperato-umidi o caldo-umidi. Infine, il rilievo non deve essere eccessivamente marcato, altrimenti prevarrebbero i normali processi di erosione (cioè di rimozione delle particelle minerali) e di degradazione fisica prodotti dalle acque superficiali. Se si verificano queste tre condizioni, i fenomeni carsici possono prendere l’avvio. Tale processo, essendo reversibile, può avere, oltre che un effetto distruttivo, anche un effetto costruttivo e origina forme superficiali e sotterranee del tutto caratteristiche. L’alterazione chimica dei silicati per opera dell’acqua è chiamata idrolisi Osserva e rispondi FIGURA 5 Le guglie dell’isola di Razzoli, in Sardegna L’acqua può operare un processo progressivo di scissione su sostanze complesse, come alcuni minerali silicati (la classe di minerali più comune), che porta alla formazione di nuovi minerali e di sali solubili che vengono asportati dalle acque. La reazione degli ioni idrogeno (H+) e degli ioni idrossido (OH–), provenienti dalla dissociazione dell’acqua, su alcuni tipi di silicati è detta idrolisi. Per esempio, l’ortoclasio, un importante silicato di potassio e alluminio presente in natura in molte rocce, subisce l’idrolisi formando un minerale argilloso, la caolinite. Se il processo di idrolisi è più spinto, si ottengono prodotti finali ancora più semplici, come gli idrossidi, minerali composti da uno o più metalli legati allo ione idrossido. Questi composti sono in genere più facilmente disgregabili della roccia originaria e, quindi, formano spesso detriti che vengono asportati da ruscelli, fiumi o dal vento. Il fenomeno è necessariamente legato alla presenza di acqua e quindi è più accentuato nelle zone con clima caldoumido. Confronta le rocce di questa fotografia con quelle delle figure 2 e 3 a pagina 119. 1 In quale delle tre fotografie sono visibili detriti rocciosi? 2 In quale caso il modellamento delle rocce è stato operato prevalentemente dall’azione meccanica dell’acqua? 3 Quale tipo di azione ha dato origine alle forme tondeggianti delle guglie di Razzoli? 120 117-148 Unità 5.indd 120 24-02-2011 11:12:23 1 Il modellamento del paesaggio L’idratazione aumenta il volume delle rocce interessate Alcuni sali inorganici possono cambiare la forma cristallina legandosi a molecole d’acqua e aumentando così di volume. Per esempio, il carbonato di sodio può esistere nella forma priva di acqua oppure combinato con una o con dieci molecole d’acqua. Il fenomeno di inglobamento di molecole di acqua nel reticolo cristallino di un minerale, con conseguente aumento di volume, è detto idratazione. Il ripetuto alternarsi dei fenomeni di idratazione e di disseccamento può causare mutamenti meccanici all’interno di certe rocce e dare l’avvio ad ulteriori processi. Per esempio, molti minerali argillosi si rigonfiano per idratazione o per assorbimento di acqua: il processo di alterazione chimica dà luogo, quindi, a forze che provocano una disgregazione fisica. FIGURA 6 L’azione dei licheni sulla roccia I licheni sono organismi che derivano dall’associazione tra un fungo e un’alga e sono in grado di vivere anche nei luoghi più inospitali. Su una superficie rocciosa esercitano un’azione meccanica con le loro minuscole propaggini e attivano processi chimici che determinano il distacco delle particelle di roccia. L’ossigeno presente nell’aria o disciolto nell’acqua può ossidare alcuni minerali Alcuni minerali, come i silicati di ferro e di manganese, possono reagire a contatto con l’ossigeno presente nell’aria o disciolto nell’acqua, producendo ossidi (prodotti di combinazione di un elemento metallico con l’ossigeno) e idrossidi (prodotti di combinazione di un ossido con l’acqua) che determinano caratteristiche colorazioni giallastre, rossastre, nere, brune o ruggine delle rocce. I processi diretti sono quelli in cui animali o piante che vivono all’interno o sulla superficie delle rocce secernono sostanze corrosive. Tra gli animali, per esempio, alcuni molluschi marini, come i litodomi (FIGURA 7), attaccano chimicamente la roccia con l’emissione di acidi organici e creano in essa tanti piccoli fori dove trovano riparo dalle onde violente e dai predatori. I processi indiretti sono quelli legati alla produzione di sostanze di origine organica come conseguenza della decomposizione delle spoglie di animali e piante, dopo la loro morte. L’acqua che circola sulla superficie o tra le fessure delle rocce viene spesso arricchita di queste sostanze, che possono reagire con i minerali delle rocce stesse causandone l’alterazione o la dissoluzione. 1.5 L’azione della gravità I fenomeni di degradazione meteorica provocano la frantumazione e l’alterazione delle rocce, con con- L’azione chimica dell’ossigeno dell’aria o presente nell’acqua sui minerali delle rocce prende il nome di ossidazione. FIGURA 7 L’azione dei litodomi Quando ossidi e idrossidi si concentrano sulla superficie di una roccia esposta alle intemperie, danno origine a patine superficiali e a “croste” intensamente colorate. 1.4 L’azione degli organismi L’alterazione e la degradazione delle rocce possono essere causate anche dall’azione, meccanica o chimica, degli organismi, soprattutto piante e animali (FIGURA 6). Tra i processi naturali di tipo meccanico il più rilevante è quello prodotto dalle radici delle piante, che svolgono un’azione divaricatrice, penetrando tra i granuli dei minerali e aprendo fenditure nelle rocce. L’alterazione chimica dovuta agli organismi può essere diretta o indiretta I processi di alterazione chimica delle rocce dovuti agli organismi possono essere distinti in diretti e indiretti. 121 117-148 Unità 5.indd 121 24-02-2011 11:12:27 5 Il modellamento della superficie terrestre frana da scoscendimento frana da scivolamento frana da crollo frana da colamento frana da smottamento Spostamenti di masse rocciose poco coerenti lungo una superficie di distacco arcuata su cui la massa scivola ruotando. Movimento di blocchi rocciosi lungo superfici inclinate costituite da stratificazioni della roccia. Si verifica quando detriti o masse rocciose su versanti a picco si staccano e cadono accumulandosi ai piedi del versante. Il crollo è improvviso e il suo movimento è rapido. Interessa tutta la massa del materiale, che assume un comportamento plastico. Le colate possono essere di detriti o di fango. Queste ultime sono tipiche dei pendii argillosi dopo precipitazioni prolungate. Precipitazione a valle, caotica e relativamente veloce, di materiale incoerente o reso tale da imbibizione d’acqua. A volte, questa denominazione viene usata impropriamente per indicare le frane da colamento. seguente formazione di detriti superficiali. Se questi ultimi vengono a trovarsi su un pendio inclinato, tendono a spostarsi verso il basso per azione della forza di gravità. sante, detti frane, che provocano un mutamento più o meno percepibile nel paesaggio. A seconda della forma della superficie di distacco e della natura e quantità del materiale roccioso coinvolto si distinguono le frane da crollo, da scivolamento, da scoscendimento, da colamento e da smottamento (FIGURA 8). Spesso i movimenti sono facilitati dall’azione lubrificante svolta dalle acque di infiltrazione che, penetrando in rocce poco coerenti, fanno diminuire l’attrito con le rocce sottostanti: ciò spiega perché i fenomeni franosi si manifestino spesso durante (o poco dopo) i periodi di pioggia abbondante. FIGURA 8 I diversi tipi di frana Tutti i movimenti di detriti o di rocce provocati dall’azione della gravità sono denominati movimenti di massa. Di solito, sono movimenti così lenti che non è possibile percepirli senza l’aiuto di opportuni strumenti. Talvolta, però, si verificano movimenti repentini di masse di roccia, terra o detriti lungo un ver- Guida allo studio & Parole chiave Key words alterazione chimica carsismo degradazione meteorica disgregazione fisica frana idrolisi minerale movimenti di massa ossidazione termoclastismo della ......................................... meteorica delle rocce. 2 chemical weathering karst topography weathering La ......................................... è un processo di disgre- gazione meccanica che avviene nelle rocce come conseguenza dei cicli di ......................................... e disgelo. mechanical weathering landslide hydrolysis mineral mass movements oxidation thermal weathering Verifica degli obiettivi Completa i seguenti brani con i termini appropriati. 1 TEST INTERATTIVO - GLOSSARIO BILINGUE Le forze ......................................... sono responsabili 3 L’idrolisi è un processo di alterazione ......................................... operata dall’acqua che interes- sa soprattutto i minerali ......................................... . Vero o falso? 4 Nelle regioni con clima arido avvengono principalmente fenomeni di alterazione V chimica. 5 I minerali che subiscono il fenomeno di ossidazione sono quelli ricchi in ferro V e manganese. 6 Gli organismi non svolgono alcun ruolo nei processi di degradazione delle rocce. V F F F Scegli la risposta o il completamento corretti. 7 Il carsismo è un fenomeno dovuto principalmente all’azione: a del diossido di carbonio su rocce calcaree. b del diossido di carbonio su rocce solubili. c di acque ricche di diossido di carbonio su rocce calcaree. d delle variazioni di temperatura sulle rocce calcaree. 8 Subiscono un aumento di volume per idratazione: a i silicati di potassio e alluminio come l’ortoclasio. b i silicati di ferro e magnesio. c i minerali argillosi. d nessuno dei completamenti precedenti è corretto. 9 I fenomeni franosi: a sono ostacolati dall’azione delle acque di infiltrazione. b sono provocati dall’azione della gravità. c sono sempre estremamente lenti. d tutti i completamenti precedenti sono corretti. 122 117-148 Unità 5.indd 122 24-02-2011 11:12:30 inghiottitoio campi carreggiati Per saperne di più dolina Il paesaggio carsico L’azione solvente dell’acqua arricchita di diossido di carbonio sulle rocce calcaree, costituite da carbonato di calcio, produce il fenomeno del carsismo. Il paesaggio caratteristico che ne deriva è dovuto al fatto che l’acqua allarga sempre di più le fratture presenti nelle rocce, infiltrandosi in profondità: si può avere così la quasi totale scomparsa dei corsi d’acqua superficiali e la formazione di una circolazione sotterranea. Il paesaggio che ne risulta è quindi desolato e arido 1 . Le forme superficiali Le forme superficiali più tipiche del paesaggio carsico sono le doline, depressioni a pianta tondeggiante, con un diametro variabile da qualche metro fino a 500-600 metri e, sul fondo, un inghiottitoio, cioè un’apertura attraverso la quale le acque meteoriche vengono convogliate in profondità. Talvolta l’inghiottitoio è ostruito dai residui insolubili dei calcari, le cosiddette terre rosse, argillose e quindi impermeabili, per cui la dolina può divenire sede di un piccolo bacino temporaneamente allagato. Via via che prosegue l’azione di erosione le doline si allargano e si possono congiungere tra loro originando un’ampia depressione chiusa (uvala). Altre forme superficiali tipiche delle regioni calcaree sono i campi carreggiati, solchi stretti e allungati, paralleli tra loro, profondi da qualche centimetro a qualche metro, originati dallo scorrimento delle acque piovane e dalla conseguente dissoluzione delle rocce calcaree. 2 Le forme sotterranee Le forme carsiche sotterranee sono dovute all’azione dalle acque che si infiltrano nel sottosuolo. Le cavità che si originano possono avere sviluppo prevalentemente verticale, come i pozzi e gli inghiottitoi, oppure orizzontale, come le gallerie e le grotte. I pozzi presentano pareti verticali e scendono a grande profondità ramificandosi in vario modo; al contrario degli inghiottitoi, essi sono percorribili. Le grotte, spesso originate dalla fusione di più cavità, possono essere enormi e di straordinaria bellezza, come quelle di Castellana, in Puglia, o le grotte di Postumia, nel Carso sloveno. Oltre all’azione distruttiva, vi può essere anche un’azione costruttiva delle acque: uvala corso d’acqua sotterraneo 2 grotte Le forme del paesaggio carsico il carbonato di calcio precipita con un processo inverso rispetto a quello che ha prodotto l’erosione a causa della lenta evaporazione dell’acqua che penetra dall’alto; nelle grotte, il bicarbonato ridiventa così carbonato insolubile, che origina concrezioni particolarmente suggestive, quali stalattiti, stalagmiti 3 e altre forme che a poco a poco possono anche arrivare a riempire le cavità carsiche. Gli stadi evolutivi del paesaggio carsico L’evoluzione del paesaggio carsico segue diversi stadi in cui si osserva il progressivo allargamento delle doline, la graduale scomparsa dell’idrografia superficiale e un aumento della quantità di terra rossa presente nelle depressioni. La continua azione di erosione delle acque provoca un progressivo ampliamento delle cavità sotterranee, fino a che la volta cede e crolla. Il massiccio calcareo originario viene così lentamente demolito fino quasi al livello della falda. Quando la superficie carsica di soffitti di caverne crollati e di blocchi residui viene eliminata, ricompare nuovamente una rete idrografica di superficie. 3 La grotta di Ovito di Pietrasecca, L’Aquila Sono visibili le stalattiti (dall’alto) e le stalagmiti (dal basso). Rifletti e ricerca 1 2 3 4 1 La conca carsica di Campo Soriano, nel Lazio Quali sono le forme superficiali più tipiche del paesaggio carsico? Che cosa sono i campi carreggiati? Che cosa avviene negli stadi finali dell’evoluzione del paesaggio carsico? Ricerca materiale iconografico sul Cilento (Campania) o su un altro territorio carsico italiano e indica le forme tipiche di questo paesaggio. 123 117-148 Unità 5.indd 123 24-02-2011 11:12:37 5 Il modellamento della superficie terrestre OBIETTIVI 2 Il suolo FIGURA 1 Un suolo a strati Il suolo non ha una struttura compatta e omogenea, ma è formato da strati diversi in struttura e composizione. • descrivere la composizione e la struttura del suolo • capire i processi di formazione del suolo 2.1 Di che cosa è fatto il suolo Quando i detriti prodotti dall’alterazione e dalla disgregazione delle rocce non vengono rimossi dal luogo dove si trovano, subiscono una serie di trasformazioni chimiche e fisiche, che portano alla formazione di un sottile strato di materiale incoerente che ricopre buona parte della litosfera: il suolo. A tali trasformazioni contribuisce anche l’azione degli organismi che vivono sul suolo stesso. Esso, pertanto, non è costituito solo da una frazione minerale, ma anche di una parte di origine organica e contiene sempre una certa quantità di aria e di acqua. organico (contrassegnato con la lettera O), mentre al di sotto di esso si trovano gli orizzonti minerali (contrassegnati con le lettere A, B, C): • l’orizzonte O è costituito da una parte superficiale, detta lettiera, formata da sostanze organiche come resti di foglie o rametti, non ancora decomposti, e dall’humus; in questo orizzonte sono presenti anche organismi vivi; • l’orizzonte A è ricco di materiale organico dilavato dall’orizzonte sovrastante; quasi sempre vi prevale la sabbia, perché l’argilla è trasportata in basso dall’acqua che si infiltra dalla superficie; • l’orizzonte B è povero di sostanze organiche e in esso si trovano concentrati i materiali argillosi e altri minerali, alterati negli orizzonti superiori e dilavati verso il basso; • l’orizzonte C è costituito da frammenti leggermente alterati e differenziati della roccia madre sottostante, indicata anche come orizzonte R, non ancora o solo in parte alterata. Non sempre nel profilo di un suolo sono presenti tutti gli orizzonti. Inoltre, uno stesso orizzonte può presentare spessore e caratteristiche diversi da zona a zona. Il suolo è una mescolanza in proporzioni variabili di materiali minerali, organici, aria e acqua. La frazione minerale del suolo è ciò che rimane della roccia sottoposta all’azione degli agenti atmosferici. La sua composizione dipende essenzialmente da quella della roccia che si è degradata: i minerali più duri diventano granelli di sabbia, mentre quelli più teneri danno origine a limo o argilla. La frazione organica del suolo è costituita invece sia da prodotti di rifiuto di piante e animali e da tessuti in decomposizione degli organismi morti, sia da batteri, funghi, radici di piante e animali. Il prodotto finale della decomposizione della sostanza organica è l’humus, che rappresenta una fonte di sostanze nutritive per le piante. 2.2 Il profilo del suolo La struttura di un suolo, se osservata in sezione verticale, appare formata da una successione di strati, chiamati orizzonti, diversi tra loro per colore, aspetto e composizione (FIGURA 1). In particolare, nello studio del suolo si considerano il colore degli strati, le dimensioni delle particelle che lo formano, la loro composizione chimica e le loro caratteristiche chimiche, come per esempio l’acidità. L’insieme degli orizzonti presenti in un suolo ne costituisce il profilo pedologico (FIGURA 2). Gli orizzonti del suolo sono di due tipi: l’orizzonte organico e gli orizzonti minerali; essi vengono indicati con lettere, a partire dalla superficie. Su un suolo interamente sviluppato, detto suolo maturo, il primo orizzonte che si incontra è quello FIGURA 2 Il profilo pedologico O A B C R 124 117-148 Unità 5.indd 124 24-02-2011 11:12:45 2 Il suolo 2.3 La formazione del suolo Le caratteristiche principali di un suolo dipendono dai processi che hanno portato alla sua formazione e questi a loro volta dipendono da diversi fattori, chiamati fattori pedogenetici, di cui i principali sono: il clima; il tipo di roccia madre, che è la fonte dalla quale provengono le sostanze minerali; il tipo di rilievo, che influenza la velocità dei fenomeni di erosione e di circolazione dell’acqua; l’azione delle componenti biologiche; la durata della genesi del suolo. Alcuni di questi fattori sono strettamente legati a condizioni locali, come il tipo di roccia madre (rocce di composizione diversa originano differenti tipi di suoli su cui si sviluppa una diversa vegetazione) o le caratteristiche del rilievo (dove il pendio è molto inclinato i detriti derivanti dalla degradazione meteorica non riescono ad accumularsi); altri, invece, interessano aree più ampie perché sono legati alle fasce climatiche e alle associazioni vegetali. FIGURA 3 Profilo del suolo e clima Nella figura sono rappresentati tre diversi tipi di suolo corrispondenti a tre diverse condizioni climatiche. parte dell’humus; in queste condizioni i suoli che si formano sono molto fertili (FIGURA 4a). Nei climi aridi, invece, la mancanza di precipitazioni ostacola la formazione del manto vegetale e, di conseguenza, la materia organica nel suolo è molto scarsa (FIGURA 4b). Un cenno a parte meritano i suoli dei climi tropicali, molto caldi e umidi. In questi ambienti la vegetazione è lussureggiante, ma i suoli non sono, in realtà, molto fertili, a causa della velocità con cui avvengono i processi di decomposizione della materia organica e con cui vengono riciclati i nutrienti (FIGURA 4c). Osserva e rispondi clima umido O resti animali e vegetali A strato superficiale ricco di sostanze organiche B suolo ricco di argilla e materiali insolubili Piovosità e temperatura sono gli elementi del clima che più influiscono sulle proprietà del suolo orizzonte roccia madre suolo horizon parent material soil 1 2 3 4 5 b) R della sostanza organica e costituisce una fonte di sostanze nutritive per le piante. 2 Nel profilo ......................................... di un suolo maturo si distinguono un orizzonte , contrassegnato dalla lettera Verifica degli obiettivi La frazione organica del suolo comprende l’......................................... , che deriva dalla c) R V F V F TEST INTERATTIVO - GLOSSARIO BILINGUE O, e tre orizzonti ......................................... . 1 R In quale clima si forma un suolo che presenta il maggior contenuto in sostanze organiche? Dove è maggiore lo spessore dell’orizzonte C? Lo spessore dell’orizzonte A è uguale nei tre profili pedologici. L’orizzonte B presenta gli stessi minerali nei tre suoli. Perché la lettiera è assente nei suoli dei climi secchi? ......................................... Completa i seguenti brani con i termini appropriati. C argille ricche di ferro e ossidi di alluminio zona dilavata a) ......................................... & B suolo ricco di sferule e noduli di carbonato di calcio C Guida allo studio Parole chiave Key words A humus con poche sostanze organiche B suolo ricco di ossidi insolubili di ferro e alluminio A C rocce fratturate e alterate Tra i vari fattori, quello più attivo nella genesi del suolo è senza dubbio il clima (FIGURA 3). Gli elementi del clima più importanti nel determinare le proprietà del suolo sono la piovosità e la temperatura: le precipitazioni determinano in quale misura i diversi composti chimici vengono trasportati in profondità, mentre dalla temperatura dipende la velocità di decomposizione della materia organica. Per esempio, nei climi piovosi e umidi sono favoriti i processi di decomposizione della materia organica e l’acqua può portare in profondità sostanze minerali e clima caldo e molto umido clima arido Vero o falso? 3 L’orizzonte A di un suolo maturo è ricco di materiale organico. 4 I suoli più fertili sono quelli dei climi tropicali. Scegli la risposta o il completamento corretti. 5 Quale tra le seguenti è una delle componenti del suolo? a Aria. b Acqua. c Sostanza organica. d Tutte le risposte precedenti sono corrette. 6 Quale tra i seguenti non è un fattore pedogenetico? a Il clima. b La composizione della roccia madre. c L’azione della gravità. d L’azione delle componenti biologiche. V F V F 125 117-148 Unità 5.indd 125 24-02-2011 11:12:48 BioGeo Piccoli insetti molto particolari, centopiedi e millepiedi, scorpioni e minuscoli acari sono i principali biondicatori dei suoli: la loro abbondanza è indice di un suolo incontaminato, la loro riduzione di un suolo in forte degrado. Microindicatori di qualità Come le acque, anche il suolo ospita organismi particolarmente sensibili alle alterazioni di origine naturale o antropica, considerati per questo buoni bioindicatori. Si tratta, in particolare, di artropodi, ossia di invertebrati con zampe articolate quali insetti, miriapodi (centopiedi e millepiedi), chelicerati (ragni, scorpioni, acari) e crostacei di terra. Alcuni di loro possono essere piuttosto grandi, soprattutto i miriapodi, ma generalmente hanno lunghezza inferiore ai 2 millimetri e sono chiamati pertanto microartropodi. Molti microartropodi si nutrono di detriti organici, contribuendo a creare l’humus, mentre alcuni sono predatori. 1 La Qualità biologica del suolo L Q La Qualità lità bi biologica l i d dell suolo (QBS), cioè la qualità della microfauna che vive nell’orizzonte del suolo più superficiale, dove l’umidità è elevata ed è presente molta materia organica in decomposizione, è misurata attraverso indici impostati sul monitoraggio di questi organismi. Gli indici di Qualità biologica (o indici biotici) assegnano un punteggio ai microartropodi in base al loro grado di adattamento al suolo: per esempio, ai meglio adattati può essere attribuito il valore 20, ai meno adattati 1 e a quelli Un collembolo della famiglia Neanuridae mediamente adattati 10. I bioindicatori adattati molto bene al suolo sono particolarmente sensibili alle alterazioni dovute alle pratiche agricole, come l’uso di fertilizzanti o pesticidi e il passaggio dei trattori, perciò la loro assenza è significativa, poiché indica uno stato di alterazione dell’equilibrio naturale, ossia di inquinamento. Artropodi ad alto punteggio Tra i microartropodi più adattati al suolo troviamo insetti molto caratteristici, primitivi, quali i collemboli 1 , i dipluri e i proturi, che si differenziano dagli insetti veri e propri per una serie di particolarità anatomiche tra cui spicca la mancanza di ali e spesso di occhi. Altri insetti sono le larve di farfalle (lepidotteri) e di mosche, moscerini ecc. (ditteri). Vi sono poi altri artropodi molto bene adattati al suolo, per esempio acari e scorpioni, crostacei isopodi come il “porcellino di terra” 2 e millepiedi e centopiedi, specialmente quelli lunghi meno di 5 millimetri. Millepiedi e centopiedi, spesso confusi, sono tra loro del tutto diversi. I centopiedi sono per lo più predatori e carnivori. Sono dotati di arti allungati lateralmente, molto efficienti, in grado di conferire loro una certa velocità per raggiungere le prede, che uccidono grazie a uncini con veleno. Capita 126 117-148 Unità 5.indd 126 24-02-2011 11:12:52 spesso di vederli entrare, di notte, nelle case di campagna 3 . I millepiedi, al contrario, sono animali lenti, pacifici ed erbivori; il loro corpo non è appiattito come quello dei centopiedi, bensì piuttosto cilindrico, e sotto di esso si diramano due paia di zampe per ogni segmento (da cui il nome di “diplopodi”) 4 . Tutta la fauna sopra descritta ha un alto punteggio negli indici di QBS. 2 Un porcellino di terra, o Armadillidium vulgare 3 I litobiomorfi sono tra i centopiedi più comuni 4 Un millepiedi gigante Le tecniche di biomonitoraggio Come avviene, dunque, il biomonitoraggio di un suolo a rischio di inquinamento? La procedura è la seguente: si prelevano zolle di terreno profonde almeno 10-20 centimetri e si depositano dentro un imbuto appoggiato su un filtro con maglie di circa 2 millimetri. Dopo qualche giorno, somministrando un po’ di calore, i campioni biologici passano attraverso le maglie ed escono dal filtro: a quel punto si raccolgono in provette aggiungendo un fissatore (una sostanza chimica che li sopprime e li conserva). Quindi, avvalendosi di stereoscopi, microscopi con visione tridimensionale che permettono di ingrandire i campioni di qualche decina di volte, si classificano i microartropodi presenti, assegnando a ogni gruppo il punteggio previsto dall’indice biotico; il punteggio globale sarà la somma dei punteggi parziali. Più è alto il valore finale dell’indice usato, maggiore è la Qualità biologica del suolo, perché significa che i più importanti gruppi faunistici adattati ai suoli, parte integrante della fauna dell’orizzonte organico, sono presenti; viceversa, se il punteggio finale è basso, significa che molti artropodi ben adattati al suolo sono scomparsi o ridotti di numero a causa del degrado ambientale. 127 117-148 Unità 5.indd 127 24-02-2011 11:12:55 5 Il modellamento della superficie terrestre OBIETTIVI 3 L’azione delle acque continentali alto corso del fiume: valle stretta e profonda, erosione delle rocce, pendenza elevata, trasporto di materiali grossolani FIGURA 2 • conoscere i principali processi di modellamento del paesaggio • descrivere l’erosione e il trasporto fluviale • descrivere l’erosione e il trasporto operato dai ghiacci regione pedemontana: letto ampio, deposizione, regione pianeggiante, tracciato sinuoso FIGURA 6 3.1 I processi che modellano il paesaggio Nelle lezioni precedenti abbiamo visto come gli agenti esogeni inizino la loro opera alterando e disgregando le rocce affioranti, trasformandole in particelle e frammenti di varie dimensioni, che vengono staccati dalla roccia coerente. I detriti che così si formano possono restare dove si sono formati, andando a costituire il suolo, oppure essere asportati e trasportati più o meno lontano dal punto di distacco. Il trasporto dei detriti avviene principalmente per azione delle acque correnti e dei ghiacciai, che si muovono sulla superficie terrestre sotto l’azione della forza di gravità, oppure per azione del vento o del moto ondoso. Acqua, ghiaccio e vento non fungono solo da agenti di trasporto di materiali, ma, con il loro stesso passaggio, provocano il fenomeno dell’erosione, cioè una rimozione progressiva di particelle minerali, che modifica il paesaggio dei luoghi da essi attraversati. Quando la forza del mezzo di trasporto diminuisce, si ha la deposizione dei detriti sulla terraferma, nei laghi o in mare, dove danno origine a forme di accumulo tipiche, che variano in dipendenza sia del materiale trasportato sia dell’agente trasportatore; si hanno così, a seconda che i detriti siano stati trasportati dalle acque dei fiumi, dalle lingue glaciali o dal vento, rispettivamente depositi fluviali, glaciali o eolici. FIGURA 1 Le caratteristiche del corso di un fiume Le fotografie che trovi in questa pagina e nelle due successive illustrano le forme tipiche del modellamento fluviale in evidenza nel disegno. valle principale: la velocità della corrente diminuisce, deposizione di parte del carico solido FIGURA 7 foce: velocità della corrente molto bassa, deposizione FIGURA 8 te alla pendenza del territorio: vengono così scavate valli dal tipico profilo trasversale a V (FIGURA 2). Il prelievo di materiale operato dall’acqua sul fondo o sulle sponde dell’alveo del fiume prende il nome di erosione fluviale in senso stretto. FIGURA 2 Una valle fluviale dal tipico profilo aV Nel suo percorso il materiale solido urta e sgretola i fianchi e il fondo del letto fluviale. L’azione meccanica di levigazione del letto del fiume operata da piccoli massi o da ciottoli trascinati dalla corrente è detta abrasione fluviale. 3.2 L’azione delle acque correnti Le acque correnti modificano l’aspetto del territorio su cui scorrono attraverso tre diversi processi: l’erosione, il trasporto e la deposizione di materiale lungo l’alveo fluviale e nell’area immediatamente circostante il percorso del fiume. La FIGURA 1 offre una panoramica dei vari aspetti del territorio attraversato da un corso d’acqua. L’energia delle acque correnti determina processi di erosione, abrasione e degradazione La superficie su cui il fiume scorre è intaccata a poco a poco dall’energia dell’acqua, dovuta principalmen128 117-148 Unità 5.indd 128 24-02-2011 11:13:01 a) torrente 3 L’azione delle acque continentali marmitta Tutto ciò che il fiume muove e trasporta viene chiamato carico. a) I materiali che compongono il carico di un fiume possono essere trasportati in soluzione, in sospensione, per galleggiamento, oppure muoversi sul fondo (FIGURA 5). • Le sostanze che si trovano disciolte nelle acque correnti sono trasportate in soluzione: si tratta di sostanze organiche o inorganiche che possono impartire una certa colorazione alle acque o aumentare la loro salinità. • I materiali fini, per esempio limo o argilla, sono trasportati in sospensione, almeno finché la corrente è veloce, e danno spesso una marcata colorazione alle acque. • I materiali con densità inferiore a quella dell’acqua (per esempio i resti vegetali e le pomici), sono trasportati per galleggiamento. • I materiali grossolani (ciottoli o frammenti di roccia) costituiscono il carico di fondo e vengono trasportati per rotolamento, per strisciamento, per saltazione o con moti variamente combinati FIGURA 3 La formazione di una marmitta Una volta iniziato il processo di formazione (a), le marmitte si ampliano sempre più e possono raggiungere un diametro di qualche metro (b). b) Se l’energia delle acque del fiume è molto elevata, i ciottoli rotolano vorticosamente, scolpendo e scanalando la roccia, e si possono formare con il tempo profonde cavità di erosione, chiamate marmitte (FIGURA 3). Le acque dei fiumi nel loro passaggio causano anche fenomeni di disgregazione meccanica (per esempio per gelivazione) e alterazione chimica (per esempio per dissoluzione) e provocano uno scalzamento alla base dei versanti che determina talvolta l’insorgere di frane sulle loro sponde. FIGURA 4 Variazioni del profilo longitudinale di un corso d’acqua Le gocce colorate indicano le posizioni successive della zona di sorgente. Le irregolarità vengono via via eliminate a causa di fenomeni di deposizione ed erosione. Nel tempo il profilo tende a divenire regolare fino ad assumere l’andamento di una curva con la concavità rivolta verso l’alto (profilo blu scuro). L’insieme dei processi fisici e chimici e dei fenomeni franosi provocati dal passaggio delle acque correnti è chiamato degradazione fluviale. sorgente deposito erosione deposito Generalmente il profilo longitudinale di un corso d’acqua (FIGURA 4) si presenta come una curva con la concavità rivolta verso l’alto, la cui pendenza diminuisce passando dal corso superiore (vicino alla sorgente) al corso inferiore. L’erosione operata dal corso d’acqua può proseguire fino al livello del fiume, del lago, della palude o del mare in cui il corso d’acqua si getta. Nella parte più alta del loro percorso, i corsi d’acqua possono scavare rapidamente il loro letto e formare cascate, cioè salti d’acqua provocati da dislivelli lungo il corso del fiume. L’evoluzione di una cascata è legata ai processi di erosione che avvengono alla sua base, che viene continuamente scavata finché non si ha il crollo del materiale sovrastante. Questo tipo di erosione è detta regressiva perché fa progressivamente arretrare verso monte il corso d’acqua, facendo retrocedere ed eliminando via via gli eventuali gradini presenti nel suo letto. erosione quota profilo iniziale profili successivi deposito erosione foce livello del mare mare distanza dalla sorgente FIGURA 5 Trasporto di una corrente fluviale Il carico in soluzione non è visibile, se non nel caso in cui conferisca una particolare colorazione all’acqua. galleggiamento sospensione direzione della corrente Il carico fluviale è trasportato dalle acque secondo diverse modalità saltazione rotolamento strisciamento Il materiale che il fiume erode lungo il suo cammino non viene accumulato, perché la forza della corrente tende a trascinarlo verso valle. 129 117-148 Unità 5.indd 129 24-02-2011 11:13:04 5 Il modellamento della superficie terrestre tra loro; durante questo tipo di trasporto i materiali sono soggetti a un’azione di sfregamento che li smussa e arrotonda. Le forme di deposizione fluviale più tipiche sono le pianure alluvionali e i coni di deiezione Il trasporto del carico di un corso d’acqua dipende essenzialmente dalla velocità della corrente e quindi dall’energia che questa possiede. Quanto maggiore è l’energia, tanto maggiori sono la quantità del carico e le sue dimensioni. Quando la velocità della corrente diminuisce, il fiume non è più in grado di trasportare tutto il proprio carico e inizia a depositare il materiale più grossolano, mentre il materiale più fine prosegue il suo cammino. In corrispondenza di brusche diminuzioni di velocità della corrente, legate per lo più a forti diminuzioni di pendenza, si ha la deposizione (o sedimentazione) di una notevole quantità di materiali. Questi grossi accumuli di materiale fluviale vengono chiamati depositi alluvionali o alluvioni. Forme tipiche di deposizione fluviale sono le pianure alluvionali, che si originano in zone con pendenze ridottissime, dove il fiume assume un andamento tortuoso, con anse chiamate meandri (FIGURA 6), e i coni (o conoidi) di deiezione, che si formano in corrispondenza di bruschi cambiamenti di pendenza, spesso ai piedi delle montagne (FIGURA 7). Quando il fiume sfocia nel mare, se le correnti marine sono troppo deboli per disperdere i depositi si formano i delta (FIGURA 8a); se invece l’azione erosiva del mare prevale sulla sedimentazione fluviale si originano gli estuari e la foce del fiume assume la tipica forma a imbuto (FIGURA 8b). FIGURA 7 Conoide di deiezione nella Valle della Morte, in California (Stati Uniti). FIGURA 8 Quando il fiume si getta nel mare a) Il delta del fiume Yukon, in Alaska. La foce a delta prende il nome dalla lettera greca delta maiuscola (Δ) per la sua particolare forma triangolare. b) Il Rio de la Plata, l’estuario formato dai fiumi Uruguay e Paraná al confine tra Argentina e Paraguay. a) b) erosione deposizione deposizione erosione deposizione erosione 3.3 L’azione dei ghiacciai FIGURA 6 I meandri fluviali Nelle pianure alluvionali, dove il flusso dell’acqua rallenta, il tracciato del fiume assume un andamento tortuoso, formando i meandri. Il disegno illustra il processo di formazione dei meandri: sulla riva concava la velocità dell’acqua è maggiore e prevale l’erosione; sulla riva convessa, dove il flusso è più debole, si ha la deposizione del carico. Come sappiamo, il ghiaccio che costituisce i ghiacciai si comporta come un materiale plastico e, per effetto della forza di gravità, avanza lentamente verso valle. Durante tale movimento il ghiaccio erode le rocce, trasporta i detriti e li deposita, modificando profondamente la morfologia delle aree attraversate. L’erosione glaciale crea paesaggi caratteristici, che comprendono circhi, corni e valli sospese La pressione esercitata dal ghiaccio sulle rocce poste ai margini e sul fondo del ghiacciaio fa sì che esso riesca a insinuarsi nelle fenditure provocandone l’allargamento: l’alternanza di gelo e disgelo all’interno delle fessure delle rocce ne causa poi la progressiva frantumazione. Quando il ghiacciaio scorre sulla su- 130 117-148 Unità 5.indd 130 24-02-2011 11:13:05 3 L’azione delle acque continentali FIGURA 9 Effetti dello scorrimento di un ghiacciaio FIGURA 10 Rocce montonate La superficie granitica di questa montagna nello Yosemite National Park (Stati Uniti) è stata levigata dal passaggio del ghiacciaio. su cui passa un ghiacciaio vengono così arrotondati e trasformati in basse collinette rocciose dette rocce montonate (FIGURA 10). L’azione di erosione esercitata da un ghiacciaio alpino nel suo movimento verso valle crea paesaggi caratteristici. La tipica forma a V delle valli alpine (FIGURA 11a) viene profondamente modificata. Durante la glaciazione (FIGURA 11b) la valle principale è colma di ghiaccio, si formano i circhi, depressioni di forma tondeggiante con pareti ripide, e la valle principale assume un caratteristico profilo trasversale a U, con fianchi ripidi e fondo piatto, detto truogolo glaciale (FIGURA 12 a pagina seguente). Dove tre o più circhi crescono insieme, li delimitano picchi piramidali ripidi e appuntiti chiamati corni (FIGURA 13 a pagina seguente). Dopo lo scioglimento del ghiaccio (FIGURA 11c), il fondo delle valli che erano occupate dai ghiacciai tributari (ovvero dai ghiacciai di dimensioni minori e con minor capacità erosiva rispetto a quello principale in cui confluivano), essendo scavato meno profondamente, risulta più elevato rispetto alla valle principale. Tali valli sono chiamate valli sospese (o pena) fiume b) laghetto picco sperone troncato circhi perficie fratturata asporta i blocchi rocciosi e i detriti di varie dimensioni. Il processo di rimozione di frammenti rocciosi dal letto in cui scorre il ghiacciaio è detto estrazione. Inoltre il ghiaccio, grazie alla presenza dei frammenti rocciosi, spigolosi e appuntiti in esso imprigionati raschia le rocce che incontra nel suo cammino producendo su di esse caratteristiche scanalature e striature, dette strie glaciali (FIGURA 9). L’azione di abrasione esercitata dal ghiaccio e dai materiali da esso trasportati sulle pareti rocciose con cui viene a contatto è detta esarazione. Le particelle più fini e il ghiaccio stesso operano invece un’azione di levigatura. Gli spuntoni rocciosi FIGURA 11 La morfologia di una valle alpina prima e dopo la glaciazione a) Morfologia della valle non ancora interessata dall’erosione glaciale; b) morfologia della valle durante la glaciazione; c) morfologia della valle dopo la fusione dei ghiacciai. valle sospesa c) laghetti di circo valle di erosione glaciale conoide di deiezione 131 117-148 Unità 5.indd 131 24-02-2011 11:13:12 5 Il modellamento della superficie terrestre FIGURA 14 La valle sospesa di Muldalen, in Norvegia FIGURA 12 Una valle glaciale dal tipico profilo a U morena mediana ghiacciaio morena laterale sili); quando sono percorse da un fiume riversano le loro acque nella valle principale con una cascata e tendono a formare conoidi di deiezione lungo i fianchi del fiume (FIGURA 14). Nelle aree modellate dai ghiacciai continentali i risultati dell’erosione producono elementi morfologici tipici, nel complesso caratterizzati da una riduzione delle irregolarità del paesaggio e da forme d’insieme pianeggianti, sicuramente meno aspre rispetto a quelle dei ghiacciai alpini. FIGURA 13 Un esempio di corno Il corno del Cervino, in Valle d’Aosta. morena di fondo FIGURA 15 Le morene A seconda della posizione dei detriti trasportati da un ghiacciaio si formano morene di fondo o morene laterali. Le morene mediane si formano per l’unione di due morene laterali. ti rocciose, oppure caduto casualmente in seno al ghiacciaio dalle vette e dai crinali delle montagne. Tutto il materiale detritico trasportato da un ghiacciaio è detto morena (FIGURA 15). I detriti trasportati dal ghiacciaio costituiscono le morene Più precisamente, tali detriti sono chiamati morena di fondo, quando si trovano a contatto con il substrato roccioso sul letto del ghiacciaio, e morena laterale, quando sono trasportati sulla superficie, ai All’azione di erosione segue un’azione di trasporto del materiale solido strappato al fondo o alle pare132 117-148 Unità 5.indd 132 24-02-2011 11:13:16 3 L’azione delle acque continentali margini del ghiacciaio. Talvolta due lingue glaciali possono confluire in una e dall’unione delle loro morene laterali prende origine la morena mediana. Osserva e rispondi 1 2 Quando il ghiaccio fonde gli accumuli di detriti formano le costruzioni moreniche 3 La deposizione del materiale trasportato avviene quando il ghiaccio fonde. I vari detriti rocciosi hanno dimensioni uguali. I frammenti più grossolani sono frammisti a detriti più fini. Il mezzo di trasporto ha operato una precisa selezione sulle dimensioni dei detriti. V F V F V F Gli accumuli derivanti dalla deposizione del carico di un ghiacciaio prendono il nome di costruzioni moreniche. Queste ultime sono costituite da frammenti rocciosi di dimensioni molto variabili, anche molto grandi, chiamati massi erratici, frammisti a materiale più fine. I singoli frammenti possono non presentare tracce di usura, ma più frequentemente si trovano ciottoli o grossi blocchi rocciosi striati e lisciati dal passaggio del ghiacciaio. Si possono distinguere vari tipi di costruzioni moreniche, la cui nomenclatura rispecchia quella del carico trasportato, e cioè: le morene di fondo, che costituiscono gli accumuli del materiale che si trovava tra la base del ghiacciaio e il letto roccioso e che al momento della fusione del ghiaccio è rimasto sul posto; le morene laterali (FIGURA 16), che rappresen- FIGURA 16 Una morena laterale Depositi morenici presso il lago Mendenhall, in Alaska. tano il deposito dei detriti trasportati tra il ghiaccio e la parete della valle, e, infine, le morene frontali che rappresentano l’accumulo di materiale deposto in corrispondenza della fronte di fusione del ghiacciaio. Queste ultime segnano il limite massimo di un’espansione glaciale e sono di solito disposte con la concavità rivolta verso monte (anfiteatro morenico). Guida allo studio & Parole chiave Key words cascata deposito alluvionale deposizione erosione esarazione meandro morena 2 Le forme di deposizione fluviale più tipiche sono le pianure ......................................... , dove il fiume forma anse chiamate ......................................... , waterfall alluvium deposition erosion plucking meander moraine Verifica degli obiettivi Completa i seguenti brani con i termini appropriati. 1 TEST INTERATTIVO - GLOSSARIO BILINGUE L’azione delle acque continentali si esplica attraverso i processi di ......................................... , trasporto e ......................................... . e i ......................................... di deiezione, ai piedi delle montagne. 3 All’azione di erosione glaciale, che si compie per estrazione e per ......................................... , segue un’azione di ......................................... dei detriti; il materiale trasportato da un ghiacciaio viene detto ......................................... . Vero o falso? 4 Il carico di un fiume è costituito da tutto il V F materiale trasportato dalle sue acque. 5 Le valli fluviali hanno generalmente un proV F filo trasversale a V. 6 Gli anfiteatri morenici segnano il limite V F massimo di un’espansione glaciale. Scegli la risposta o il completamento corretti. 7 Il profilo longitudinale di un corso d’acqua, nel corso del tempo, tende a una: a linea inclinata. b linea quasi orizzontale. c curva con la concavità verso l’alto. d curva con la convessità verso l’alto. 8 L’azione meccanica conseguente all’urto dei materiali detritici trasportati dalla corrente è chiamata: a abrasione. b cavitazione. c degradazione. d erosione in senso stretto. 9 Le morene sono: a avvallamenti spesso occupati da piccoli laghi. b ammassi di detriti rocciosi abbandonati dai ghiacciai. c depressioni concave dove si raccoglie la neve. d blocchi rocciosi lisciati e striati. 133 117-148 Unità 5.indd 133 24-02-2011 11:13:21 5 Il modellamento della superficie terrestre OBIETTIVI 4 L’azione delle acque oceaniche sulle coste ti possono scagliare ciottoli contro le rocce, che ne aumentano la potenza distruttiva: in questo modo gli anfratti si ampliano, originando caverne, nicchie e guglie. • capire la differenza tra azione costruttiva e azione distruttiva delle acque oceaniche • descrivere le principali morfologie costiere • spiegare le varie fasi di evoluzione di una costa L’attività erosiva delle onde marine è detta abrasione marina. 4.1 Quando prevale l’azione distruttiva: le coste alte Le regioni costiere presentano paesaggi caratteristici in quanto le acque degli oceani e dei mari, con le maree, le correnti e soprattutto le onde, contribuiscono al modellamento del paesaggio lungo la fascia litorale. Il paesaggio costiero può, inoltre, essere modificato dal vento, dalla degradazione meteorica e da alcuni organismi (costruttori, come coralli e alghe, o distruttori, come i litodomi, perforatori della roccia). L’azione modellatrice del mare può essere distruttiva o costruttiva; iniziamo a considerare il primo caso, in cui si ha un arretramento della linea di costa perché prevalgono i fenomeni di tipo erosivo. L’abrasione marina determina l’arretramento delle falesie I principali agenti erosivi sono le onde, il cui impatto sulla costa provoca l’allargamento delle fenditure delle rocce e la loro disgregazione. Inoltre, i frangenparticelle di erosione solco di battente FIGURA 1 Schema di arretramento di una falesia a) Le onde che si frangono su una scarpata rocciosa ne erodono la base. b) Il crollo delle rocce sovrastanti produce l’arretramento della falesia lasciando una piattaforma di abrasione. a) falesia viva 4.2 Quando prevale l’azione costruttiva: le coste basse c crollo frangente erosione livello medio del mare falesia morta arretramento L’abrasione marina è molto evidente dove le coste sono alte. La forma caratteristica di questo tipo di coste è la falesia, una scarpata rocciosa a picco sul mare, sulla quale la pressione esercitata dalle onde che vi si frangono è spesso notevole. Ai piedi della falesia si forma una nicchia che si approfondisce sempre più, fino a provocare il crollo della roccia sovrastante (FIGURA 1a). La ripida parete arretra così verso terra, ricostituendosi più indietro. Il materiale staccato dalla costa e frantumato in ciottoli di varie dimensioni si dispone ai piedi della scarpata, ostacolando l’avanzata delle onde e diminuendone la potenza. Con il tempo, al posto della scarpata crollata si forma una piattaforma d’abrasione marina, che, una volta allargatasi, provoca la rottura delle onde lontano dalla scogliera, diminuendo ulteriormente la loro capacità erosiva (FIGURA 1b). La falesia arretra sempre più lentamente finché non è più soggetta all’attacco diretto del mare (falesia morta) e viene interessata solo da normali processi di degradazione meteorica. L’azione delle onde sulle falesie può provocare l’allargamento di fratture preesistenti, con formazione di cavità e grotte. Talvolta le grotte possono allargarsi e unirsi, formando archi naturali che, con il progredire dell’erosione, sono soggetti a crollo. Rimangono così grossi scogli isolati e torrioni di roccia detti faraglioni (FIGURA 2). Consideriamo ora il caso in cui, nell’azione modellatrice del mare, prevalga la deposizione dei materiali trasportati con conseguente avanzamento della linea di costa. b) piattaforma di abrasione detriti Il trasporto e la deposizione creano spiagge, lidi e lagune I detriti trasportati dalle acque oceaniche vengono trascinati avanti e indietro dal moto ondoso, che li 134 117-148 Unità 5.indd 134 24-02-2011 11:13:24 4 L’azione delle acque oceaniche sulle coste Osserva e rispondi Quando i fenomeni di deriva lungocosta interessano un litorale nelle cui vicinanze vi siano una o più isole, si possono formare depositi di materiale, detti tomboli (FIGURA 4a), che provocano il collegamento dell’isola alla terraferma, o anche depositi ad anello (FIGURA 4b). I tomboli possono essere più di uno ed estendersi parallelamente l’uno all’altro (FIGURA 4c); classico è il caso del promontorio dell’Argentario, congiunto alla costa maremmana da tre distinti tomboli, che isolano gli stagni di Orbetello. Le principali forme che caratterizzano le coste basse sono dunque spiagge, lidi e lagune. Dobbiamo inoltre ricordare le foci a delta e a estuario, di cui abbiamo parlato nella lezione precedente. A B D C 1 2 3 4 FIGURA 4 Nel tratto di costa illustrato prevale l’azione costruttiva del mare. Il faraglione (A) deriva dal crollo di un arco naturale. Quale lettera indica la piattaforma d’abrasione marina? Quale lettera indica una falesia? V F V F Formazioni in corrispondenza di isole in prossimità della costa I tomboli sono cordoni litoranei che i processi costieri hanno costruito dietro un’isola, congiungendola alla terraferma (a). Possono assumere una forma ad anello (b) oppure essere più di uno (c). costa rende sempre più fini, e vengono depositati dove la velocità delle onde e delle correnti subisce una diminuzione. Ciò avviene soprattutto nelle zone costiere riparate da promontori adiacenti. Il risultato dell’azione di deposizione del materiale trasportato dalle onde e dalla corrente è la spiaggia. Le onde rifratte dai promontori si avvicinano alla costa obliquamente, instaurando una corrente longitudinale lungocosta, parallela alla riva. Nelle zone in cui la deriva lungocosta è particolarmente forte, si formano lingue di sabbia allungate nel senso della corrente (FIGURA 3a). A loro volta, queste si possono lentamente accrescere fino a formare un cordone litoraneo o lido (FIGURA 3b), cioè uno sbarramento di fronte all’imboccatura di un’insenatura, che può essere unito alla riva anche a entrambe le estremità, isolando il bacino di mare retrostante. Si può così verificare la formazione di uno stagno, oppure di una laguna, uno specchio d’acqua separato dal mare aperto da una barriera sabbiosa, ma comunicante con esso attraverso aperture, chiamate bocche. FIGURA 2 L’erosione delle falesie La fotografia mostra un tratto di costa francese della Manica. Si possono osservare alcune forme tipiche modellate dall’azione delle onde marine. ex isola cordone sabbioso a) costa isola FIGURA 3 Quando la deriva lungocosta è molto forte a) Formazione di una lingua di sabbia. b) Formazione di un cordone litoraneo. lago b) spiaggia spiaggia costa ex isola lingua di sabbia in allungamento creste delle onde corr ente di deriva corr ente di deriva laguna trasporto a) creste delle onde cordoni sabbiosi cordone litoraneo c) b) 135 117-148 Unità 5.indd 135 24-02-2011 11:13:24 5 Il modellamento della superficie terrestre L’azione costruttiva dei coralli forma le scogliere coralline Coste basse si formano anche nei mari tropicali a causa dell’azione costruttiva dei coralli, piccoli invertebrati marini che formano grandi colonie costruendo imponenti strutture allungate parallelamente alla costa, dette scogliere coralline. Alla costruzione delle scogliere coralline contribuiscono alcune specie di alghe che trasformano l’impalcatura carbonatica, costruita dai coralli, in una struttura rigida resistente all’urto delle onde (FIGURA 5). BioGeo pag. 138 FIGURA 5 La Grande Barriera Corallina nel Queensland (Australia) 4.3 L’evoluzione di una costa Una costa alta, originariamente frastagliata, si modifica nel tempo a causa dei fenomeni di erosione e deposizione operati dalle onde e dalle correnti marine (FIGURA 6a). Tali fenomeni, infatti, tendono al tempo stesso a distruggere i promontori e a riempire le baie (FIGURA 6b). Nel complesso, l’evoluzione procede verso una rettificazione della linea di costa, la cui direzione tende a diventare perpendicolare a quella delle onde e delle correnti che hanno provocato la modificazione del suo profilo (FIGURA 6c). L’arretramento delle spiagge dipende da cause sia naturali sia antropiche FIGURA 6 L’evoluzione di una costa Una costa alta, originariamente frastagliata (a), si modifica nel tempo per fenomeni di erosione e di deposizione (b); l’evoluzione, nel complesso, procede verso una rettificazione della linea di costa (c). Le spiagge sono il risultato di un equilibrio tra erosione e deposizione. A volte tale equilibrio si stravolge e le spiagge possono arretrare anche per lunghi tratti nel giro di qualche anno. Le spiagge in cui prevale l’azione distruttiva del mare sono dette spiagge d’erosione. spiaggia a) promontorio L’arretramento delle spiagge è un fenomeno dovuto a cause sia naturali sia antropiche, che può comportare gravi danni per il paesaggio e per il turismo. Le cause naturali possono essere: l’innalzamento del livello marino (dell’ordine del millimetro ogni anno), che provoca l’avanzamento del mare sulle terre emerse; il trasporto lungocosta dei depositi operato dal mare; le variazioni di portata dei fiumi. Invece, i fattori antropici che provocano tale fenomeno sono gli interventi umani sul litorale e sul suo retroterra, che modificano le naturali tendenze evolutive di una costa. Per esempio, la costruzione di un molo o di un porto inserisce uno sbarramento sul quale si accumulano i depositi trasportati dal mare: si ampliano così alcuni tratti litoranei e si riducono tratti di spiaggia adiacenti, che non vengono più, o quasi, riforniti di materiale detritico. Un altro intervento umano che può danneggiare il naturale equilibrio delle spiagge e provocare l’arretramento delle linee di riva è costituito dai prelievi di materiale sabbioso; la sabbia viene prelevata dalle spiagge e dagli alvei dei corsi d’acqua e utilizzata per la costruzione di case, strade, ferrovie. L’estrazione di sabbie o ghiaie dall’alveo di un fiume può provocare danni meno immediati rispetto al baia baia falesia costa alta b) spiaggia tombolo freccia litoranea cordone ricurvo c) cordone litoraneo spiaggia delta costa bassa 136 117-148 Unità 5.indd 136 24-02-2011 11:13:27 4 L’azione delle acque oceaniche sulle coste prelievo diretto dalla spiaggia, ma a lungo andare è altrettanto dannosa, perché viene tolta una massa di materiale che verrebbe poi depositata sulle spiagge dall’azione del fiume. 4.4 Le coste ereditate Oltre alle coste marine vere e proprie, alte o basse, esiste anche un tipo di coste, chiamate coste ereditate, che sono dovute a processi non direttamente legati all’azione distruttiva o costruttiva del mare. Queste coste si trovano a contatto con il mare a causa di fenomeni di innalzamento del livello marino, con conseguente invasione dell’acqua sulle terre emerse. Gli esempi più diffusi di coste ereditate sono le coste a rias e i fiordi. • Le coste a rias (ria è il termine spagnolo che indica questa forma costiera nella Galizia) sono coste che derivano dalla sommersione di valli fluviali invase dal mare, e si presentano con insenature lunghe e sinuose (FIGURA 7). Il fiume che vi sfocia deposita alluvioni che possono sbarrarne lo sbocco ed emergere durante i periodi di bassa marea. • I fiordi sono antiche e profonde valli glaciali, occupate in passato da ghiacciai che giungevano fino al mare, invase dalle acque marine dopo il ritiro dei ghiacci. Generalmente, presentano insenature strette, che penetrano profondamente nella terraferma, racchiuse in valli dai fianchi ripidi (FIGURA 8). Le coste a fiordi sono caratteristiche della Norvegia e di altre regioni poste alle alte latitudini. FIGURA 7 Le rias Veduta da satellite di un tratto di costa in Galizia (Spagna), derivante dalla sommersione di antiche valli fluviali. FIGURA 8 Un fiordo in Nuova Zelanda Guida allo studio & Parole chiave Key words falesia spiaggia TEST INTERATTIVO - GLOSSARIO BILINGUE 2 Quando prevale l’azione ....................................... del mare si originano le coste basse, caratterizzate da fenomeni di ......................................... wave-cut cliff beach dei materiali. 3 Le principali forme del paesaggio delle co- ste basse sono le ......................................... e i lidi, che Verifica degli obiettivi Completa i seguenti brani con i termini appropriati. 1 La forma tipica delle coste alte è possono delimitare stagni o ......................................... . Vero o falso? 4 Una piattaforma d’abrasione marina è uno sbarramento all’imboccatura di un’insenatura. V F la ........................................., una scarpata rocciosa a picco sul mare modellata dall’......................................... marina, cioè dall’azione erosiva esercitata dalle ......................................... . Le spiagge d’erosione sono spiagge in cui V F prevale l’azione distruttiva del mare. 6 Le rias sono coste ereditate che derivano V F dalla sommersione di valli fluviali. 5 Scegli la risposta o il completamento corretti. 7 L’azione costruttiva del mare può creare: a tomboli. b lagune. c lidi. d tutti i completamenti precedenti sono corretti. 8 Una delle cause dell’arretramento delle spiagge è: a l’abbassamento del livello del mare. b l’innalzamento del livello del mare. c la deposizione artificiale di sabbia. d tutti i completamenti precedenti sono corretti. 9 Che cos’è un fiordo? a Un solco scavato dall’erosione. b Una valle fluviale invasa dal mare. c Una valle glaciale invasa dal mare. d Una ripida parete rocciosa. 137 117-148 Unità 5.indd 137 24-02-2011 11:13:31 BioGeo Le barriere coralline e gli atolli sono meraviglie naturali che testimoniano il ruolo degli organismi nel modellare il paesaggio sommerso degli oceani. Paradisi sommersi Le scogliere coralline dei mari tropicali devono la loro origine all’attività dei coralli, piccoli animali marini in grado di estrarre il carbonato di calcio dalle acque per formarsi un duro scheletro. Le scogliere coralline, inoltre, sono il luogo di riparo per un enorme numero di specie di alghe, pesci, molluschi e altri invertebrati marini. I coralli sono cnidari, piccoli invertebrati marini che trascorrono la prima parte della loro vita sotto forma di larve che si muovono liberamente nell’acqua, fino a quando non trovano un substrato roccioso sul quale ancorarsi e dare inizio alla fase sedentaria. A questo punto le larve si trasformano in piccoli polipi, lunghi solo qualche centimetro, che si uniscono a formare colonie di grandi dimensioni con uno scheletro calcareo di carbonato di calcio: le scogliere coralline. In verità, altri organismi animali e 1 Un tratto della Grande Barriera australiana vegetali collaborano con i coralli in quest’opera; tra i vegetali ricordiamo le zooxantelle, alghe microscopiche che vivono in simbiosi con i coralli favorendo la precipitazione del carbonato di calcio. Barriere coralline e atolli Le scogliere coralline possono trovarsi direttamente a contatto con la terraferma oppure esserne separate da lagune. In questo caso si parla di barriere coralline, come quelle che possiamo ammirare nelle acque calde e limpide dei Carabi o lungo le coste dell’Australia 1 . Le formazioni coralline più particolari sono però gli atolli, isole dalla particolare forma ad anello al cui interno si trova una laguna con acque poco profonde, limpide e calde 2 . Come si originano isole così particolari? Il primo a formulare un’ipotesi sulla loro formazione fu Charles Darwin, il naturalista padre 2 della teoria dell’evoluzione. Egli osservò che gli atolli erano formati da rocce coralline che potevano raggiungere i 1500 metri di profondità. Si chiese quindi come i coralli, che normalmente vivono in acque basse e calde, avessero potuto crescere a quelle profondità. Secondo Darwin, l’isola attorno alla quale, nel corso dei millenni, si formò la scogliera è un’isola vulcanica che gradualmente si è abbassata sprofondando in mare. Mano a mano che l’isola si inabissava, i coralli continuarono a depositare nuovo materiale sulla scogliera originaria per rimanere più vicini alla superficie, dove l’acqua è più calda e penetra una maggiore quantità di luce. Quando l’isola sprofondò completamente sotto il livello del mare, la scogliera diede origine alla formazione circolare tipica degli atolli, che racchiude uno specchio d’acqua interno. L’atollo Kiritimati, nel Pacifico meridionale 138 117-148 Unità 5.indd 138 24-02-2011 11:13:38 5 Il modellamento della superficie terrestre OBIETTIVI 5 L’azione del vento • descrivere i vari processi di modellamento operati dal vento • descrivere le diverse forme dei depositi eolici 5.1 Il vento modella il paesaggio Anche il vento è un importante agente del modellamento del rilievo terrestre e la sua azione si manifesta principalmente nei deserti, che sono quasi del tutto privi di copertura vegetale e di umidità. Infatti, negli ambienti umidi l’azione di questo agente è trascurabile, perché la vegetazione fissa il suolo e l’umidità ne lega tra loro le particelle, impedendo così al vento di compiere la sua azione modellatrice. È quindi sopratutto nelle regioni aride che il vento è in grado di trasformare il paesaggio, attraverso i processi di erosione, trasporto e deposizione di materiali prevalentemente fini. Una delle modalità con cui il vento esercita l’azione erosiva è la deflazione. L’azione di abrasione operata sulle rocce dalle minute particelle trasportate dal vento è detta corrasione. Questa azione si fa sentire maggiormente vicino al suolo e sulle rocce meno dure e compatte, dove produce effetti evidenti e forme bizzarre, come archi naturali (FIGURA 2) o grossi massi in bilico su colonne di roccia. La deflazione è l’azione di sollevamento dal suolo e di trasporto del materiale incoerente operata dal vento. Tale processo si esercita secondo modalità diverse a seconda della velocità del vento e delle dimensioni dei materiali detritici. Il vento trasporta in sospensione solo particelle fini (limo e argilla), mentre le particelle medio-fini delle sabbie rotolano per salti successivi, cioè per saltazione, e quelle più grossolane, come le ghiaie, si muovono per rotolamento (FIGURA 1). Poiché la capacità di trasporto del vento è direttamente proporzionale alla sua velocità, l’accumulo del materiale trasportato avviene via via che questa si riduce. Il vento può sollevare le particelle più fini a grandi altezze nell’alta atmosfera, dove possono rimanere sospese a lungo prima di essere depositate anche a notevole distanza dal luogo di origine; talvolta le fini sabbie del Sahara sono sospinte dal vento fino alle nostre latitudini, per cadere poi sulla superficie terrestre insieme alla pioggia. Vi sono alcune zone dei deserti in cui si trovano delle coperture di ciottoli e detriti grossolani che costituiscono una sorta di pavimentazione detta appunto pavimento del deserto. Si tratta di clasti che il vento non riesce a rimuovere e rimangono indietro rispetto a quelli allontanati per rotolamento, saltazione o sospensione. Tali materiali costituiscono i deserti rocciosi o quelli ciottolosi, che nel Sahara vengono chiamati rispettivamente hamada e serir. Il vento opera sulle rocce anche un’azione meccanica di smerigliatura, dovuta principalmente ai granuli di sabbia che per attrito scolpiscono, incidono e levigano le superfici rocciose. 5.2 I depositi eolici FIGURA 1 La deflazione eolica Il sollevamento e trasporto del materiale può avvenire per rotolamento, per saltazione o per sospensione. Quando diminuisce la propria velocità il vento abbandona il materiale trasportato accumulandolo in forme caratteristiche. I depositi eolici si formano in prevalenza nei deserti sabbiosi (chiamati anche erg, sospensione FIGURA 2 Un esempio di corrasione eolica Questo arco naturale nello Utah (Stati Uniti), si è formato attraverso l’azione di smerigliatura operata sulle rocce dai clasti trasportati dal vento. vento saltazione rotolamento 139 117-148 Unità 5.indd 139 24-02-2011 11:13:43 5 Il modellamento della superficie terrestre in lingua araba) e nelle zone costiere e sono costituiti essenzialmente dalle sabbie e dalle particelle più fini; la maggior parte di essi si trova sotto forma di cumuli, alti fino a qualche centinaio di metri, detti dune. Generalmente le dune si formano a ridosso di ostacoli bassi o dove il vento è frenato dalla presenza di ostacoli più grandi. Quando la duna si è formata può continuare a crescere; poi, la sabbia trasportata lungo il lato sopravento cade giù per il lato sottovento, che è sempre il versante più ripido, provocando una lenta migrazione in avanti della duna (FIGURA 3). Le dune possono avere varie forme (FIGURA 4) a seconda della quantità di sabbia, della presenza di ostacoli e della forza del vento. Le barcane sono a forma di semiluna con il lato convesso rivolto al vento e i due bracci allungati nella direzione del vento. Le dune paraboliche hanno la parte convessa sottovento e si formano nelle zone dove la sabbia è parzialmente coperta dalla vegetazione. Le dune trasversali sono rilievi allungati, disposti perpendicolarmente rispetto alla direzione del vento dominante. Le dune longitudinali hanno forma simile alle trasversali, ma sono allungate parallelamente alla direzione del vento. Esistono inoltre vari altri tipi di dune di forma più o meno irregolare, come le dune piramidali o le dune a stella. FIGURA 4 I principali tipi di duna a) b) Osserva e rispondi s op ra Come migrano le dune La sabbia spinta dal vento risale il lato sopravento e ricade ai piedi del lato sottovento; quando il versante sottovento diventa molto ripido, parte della sabbia scivola verso il basso per effetto della gravità. La successione di accumuli e piccole frane produce la lenta migrazione della duna. tto so lato ve nt o VENTO migrazione della duna 1 2 3 barcane FIGURA 3 lat o VENTO to ven Da quale lato della duna si accumula la sabbia trasportata dal vento? La duna migra in direzione opposta a quella del vento. Il lato meno ripido è quello sottovento. c) paraboliche d) trasversali longitudinali e) V F a stella V F Guida allo studio & Parole chiave Key words deflazione duna deflation dune Verifica degli obiettivi Completa i seguenti brani con i termini appropriati. L’azione di ......................................... e di trasporto dei materiali incoerenti del suolo operata dal vento è detta ......................................... ; le particelle 1 TEST INTERATTIVO - GLOSSARIO BILINGUE trasportate dal vento esercitano a loro volta un’azione di abrasione sulle rocce detta ......................................... . Il vento trasporta in ......................................... solo le particelle più fini, mentre le particelle mediofini si muovono per ......................................... e quelle grossolane per ......................................... . 2 Vero o falso? 3 In una duna, la sabbia cade lungo il lato sottovento. 4 Le dune longitudinali sono allungate perpendicolarmente alla direzione del vento. V F V F Scegli la risposta o il completamento corretti. 5 L’azione modellatrice del vento opera prevalentemente: a in regioni che presentano abbondante vegetazione. b nelle regioni pressoché prive di vegetazione. c nelle regioni umide. d vicino agli specchi d’acqua. 6 I depositi eolici: a includono le dune. b si formano in prevalenza negli erg e nelle zone costiere. c sono costituiti dalle sabbie più fini. d tutti i completamenti precedenti sono corretti. 140 117-148 Unita 5.indd 140 2-03-2011 10:44:13 5 Il modellamento della superficie terrestre FOCUS ambiente OBIETTIVI 6 La risorsa suolo • comprendere l’importanza della risorsa suolo • spiegare in che cosa consistono il dissesto idrogeologico e la desertificazione • spiegare in che cosa consistono i fenomeni di degradazione del suolo 6.2 La perdita di suoli 6.1 Il suolo, una risorsa dalle molteplici funzioni Il suolo viene spesso considerato semplicemente come la terra su cui poggiamo i piedi. Esso costituisce invece un complesso sistema, con un equilibrio molto delicato, di composti organici, inorganici e di organismi. Il suolo rappresenta il supporto della vita animale: è sul suolo che crescono tutte le piante, sia spontanee sia coltivate, ed è dal suolo che si ricavano minerali primari e inerti da costruzione. Esso costituisce anche un importante filtro biologico senza il quale una quantità molto maggiore di sostanze chimiche non desiderate raggiungerebbe le falde idriche, inquinandole. Il suolo è indispensabile non solo per l’agricoltura, ma per tutte le attività umane: vi si riciclano i rifiuti delle città e dei cicli produttivi, e vi si costruiscono le case, le strade e le industrie. Il suolo è una risorsa naturale limitata: solo l’11% circa delle terre emerse presenta suoli che possono essere coltivati. Inoltre, la risorsa suolo è facilmente distruttibile, molto difficile da rinnovare e costosa da recuperare: si pensi che alle nostre latitudini oc- corrono in media da 200 a 400 anni per formare uno spessore di suolo di un solo centimetro. Il Consiglio d’Europa, nell’ormai lontano 1972, ha predisposto un documento, “La carta europea del suolo”, che sottolinea l’importanza di questa componente del nostro pianeta e suggerisce azioni che mirano alla sua protezione e conservazione (FIGURA 1). In molte regioni della Terra lo spessore del suolo si sta assottigliando a causa dei normali fenomeni erosivi operati su di esso dalle acque correnti e dal vento, aggravati da un utilizzo scorretto da parte degli esseri umani. In Italia il dissesto idrogeologico è aggravato da incendi, disboscamento e cementificazione Il tipo di degrado più diffuso in Italia è sicuramente il dissesto idrogeologico, che comprende eventi che vanno da fenomeni contenuti di erosione a frane, valanghe, alluvioni e inondazioni. Per dissesto idrogeologico s’intende l’elevata instabilità del suolo legata all’azione erosiva delle acque e alla natura geologica del suolo. FIGURA 1 La carta europea del suolo LA CARTA EUROPEA DEL SUOLO 1. Il suolo è uno dei beni più preziosi dell’umanità. Consente la vita dei vegetali, degli animali e dell’uomo sulla superficie della Terra. 2. Il suolo è una risorsa limitata che si distrugge facilmente. 3. La società industriale usa i suoli sia a fini agricoli sia a fini industriali o d’altra natura. Qualsiasi politica di pianificazione territoriale deve essere concepita in funzione delle proprietà dei suoli e dei bisogni della società di oggi e di domani. 4. Gli agricoltori ed i forestali devono applicare metodi che preservino la qualità dei suoli. 5. I suoli devono essere protetti dall’erosione. 6. I suoli devono essere protetti dagli inquinamenti. 7. Ogni impianto urbano deve essere organizzato in modo tale che siano ridotte al minimo le ripercussioni sfavorevoli sulle zone circostanti. 8. Nei progetti di ingegneria civile si deve tener conto di ogni ripercussione sui territori circostanti e, nel costo, devono essere previsti e valutati adeguati provvedimenti di protezione. 9. È indispensabile l’inventario delle risorse del suolo. 10. Per realizzare l’utilizzazione razionale e la conservazione dei suoli sono necessari l’incremento della ricerca scientifica e la collaborazione interdisciplinare. 11. La conservazione dei suoli deve essere oggetto di insegnamento a tutti i livelli e di informazione pubblica sempre maggiore. 12. I governi e le autorità amministrative devono pianificare e gestire razionalmente le risorse rappresentate dal suolo. Consiglio d’Europa, 1972 Spesso le aree dove ciò avviene sono fortemente predisposte al dissesto per le loro caratteristiche, come per esempio le zone collinari della fascia pedemontana. Il territorio italiano è per sua natura molto esposto a fenomeni di dissesto: infatti, esso è occupato per quasi l’80% da colline e montagne di recente formazione, costituite prevalentemente da rocce di tipo argilloso e poco compatte. Inoltre, buona parte del territorio italiano è interessata da fenomeni di piovosità elevata concentrati in brevi periodi dell’anno. In queste condizioni, l’azione erosiva dell’acqua è più incisiva: essa scorre in modo tumultuoso sui pendii rimuovendo e trascinando a valle grandi quantità di suolo; fango e detriti riempiono gli alvei di torrenti e fiumi causandone lo straripamento con danni spesso rilevanti per gli insediamenti umani (FIGURA 2 a pagina seguente). Ci sono tutte le premesse per “classificare” l’Italia come uno dei paesi europei più esposti al dissesto idrogeologico, basti pensare che sono state individuate circa 4000 aree di grave pericolosità (FIGURA 3). Di recente, inoltre, i fenomeni di dissesto nel nostro paese si sono aggravati a causa di interventi umani compiuti sul territorio che hanno favorito lo scorri- 141 117-148 Unità 5.indd 141 24-02-2011 11:13:52 6 La risorsa suolo FIGURA 2 L’alluvione di Messina Il 1° ottobre 2009 un nubifragio e i conseguenti eventi franosi hanno provocato ingenti danni e oltre trenta vittime. mento superficiale dell’acqua accentuando l’erosione dei suoli. Tra questi ricordiamo i numerosi incendi dolosi e il taglio dei boschi, che hanno causato una drastica diminuzione della copertura vegetale, riducendo la compattezza di un suolo già poco stabile, e la cementificazione degli alvei dei fiumi e dei versanti collinari e montani, che li rende eccessivamente impermeabili. Secondo uno studio compiuto dal WWF, ogni anno, in Italia, sono cementificati circa 50 000 ettari di terreno. I rimedi a questa situazione di dissesto possono essere diversi: occorre attuare soprattutto una corretta gestione delle aree montane, per esempio controllando maggiormente Il cattivo utilizzo del suolo favorisce il fenomeno della desertificazione Lo sfruttamento poco oculato di un territorio, dovuto a pratiche agricole errate, come per esempio le arature troppo profonde che possono sommergere lo strato fertile e portare in superficie il substrato roccioso, o uno sfruttamento intensivo dei pascoli, provoca l’impoverimento e la progressiva degradazione del suolo. La perdita di produttività del suolo fertile e la sua trasformazione in terreno privo di vegetazione, simile al deserto, è un fenomeno noto con il nome di desertificazione. sa rco FIGURA 3 Stabilità del territorio in Italia e principali calamità naturali Ta g Valtellina Val Formazza 1987 I Val di Stava Vajont Val d’Ossola 1975 1985 1963 L. MaggioreL. di Como 1978 Trento Do Biellese ra Pi pianura veneta 1968 ve Aosta L. di Milano L. d’Iseo Trieste ig2010 nta Venezia e lio no Dora 1966 Golfo da o Torino Polesine Po di Tanaro aro Po 1951 Venezia an a r a Mair 1994Bo R P En ro za eno Bologna rno an T Tr e b bi mid a te SAN MARINO AnconaM S Firenze Mar Ligure r Metau Arno Firenze ar A d i ient Ch Perugia o ont r T L. di Bolsena ano m Vo ra L’Aquila sca P L. di Bracciano g e r o ande San Roma lar B o Li F ri Campobasso varo r o e C a nt rno ltu Palma di Of Vo Campania L. T u a s Mar Tirreno i at Cr um Ma if rt no re e ro na hi irso nFnl Bari Bra d Napoli 1986le B Se Potenza asen no to Sarno Agr i Senise 1986 1998 Sinni L. di Coghinas Sardegna 1951-1972 C C og Te ve re M ar ta Elba 1982 o tic ria C o ecina1966 Om br on n a ro a liam nto e Bre Ad Minci e Chies Ad Og Tici Sesia ea Balt Genova 1970 Ta end osa spiaggia in erosione spiaggia in accrescimento M Messina 2009 Palermo es im Per esempio, nel Sahel, la regione situata a sud del Sahara, le popolazioni sono sopravvissute per generazioni a terribili siccità; oggi però molte di esse rischiano di essere spazzate via dall’avanzata del deserto (FIGURA 4). Da tempo gli scienziati si chiedono se la desertificazione sia prodotta da cambiamenti climatici o dall’impatto delle attività umane: oggi sembra probabile che entrambi i fattori giochino un ruolo importante e cioè che il processo sia provocato dal cattivo utilizzo del suolo, ma altresì accelerato dalle condizioni climatiche di aridità. La soluzione al problema della desertificazione deve prevedere: utilizzo di colture che minimizzino l’erosione, tecniche per conservare l’acqua, impiego di fertilizzanti naturali, un’irrigazione a basso consumo d’acqua (microirrigazione a goccia che bagna solo la parte di terreno vicino alla pianta), ma soprattutto mettere un freno deciso alla riduzione del patrimonio vegetale e creare barriere verdi contro l’azione erosiva del vento. aCatanzaro 6.3 Le cause della degradazione dei suoli Mar Ionio lic e Trapani 1976 Sicilia Sim i eto 1951-1972 tan Pla Agrigento 1966 Sal so Be Stabilità del territorio in Italia area sfavorevole alla stabilità area poco favorevole alla stabilità area alluvionata area soggetta a frane area soggetta a valanghe Golfo di Taranto Neto Calabria 1951-1953-1972 Isole Eolie o Lipari le piene dei corsi d’acqua montani, proteggendo il suolo dall’erosione con la costruzione di terrazzamenti e di opere idrauliche che aiutino la raccolta delle acque piovane. Nel caso dei corsi d’acqua, invece, a un aumento della loro portata si è per lo più opposto il rinforzo e il rialzamento degli argini, che però hanno costi elevati di mantenimento e deturpano il paesaggio. La soluzione più efficace è frenare il dissesto “a monte”, prevenendo gli incendi e il taglio non regolamentato dei boschi in aree a rischio, limitando la concessione per opere di edilizia e controllando i criteri di costruzione delle strade sui versanti. La causa principale della degradazione dei suoli legata alle attività umane è la deforestazione, ossia la progressiva riduzione della vegetazione attuata per far posto alle attività agricole e all’allevamento, per Pantelleria Principali calamità naturali 1982 principali frane e smottamenti 1966 principali alluvioni 142 117-148 Unità 5.indd 142 24-02-2011 11:13:52 6 La risorsa suolo Osserva e rispondi Circolo Polare Ar tico Oceano Atlantico Tropico del Cancro Oceano Pacifico Equatore ricorno Tropico del Cap Oceano Indiano rischio di desertificazione moderato alto altissimo Circolo Polar e Antart ico area desertica 1 2 3 4 In quali parti degli Stati Uniti si trovano le aree più colpite dal fenomeno della desertificazione? A quali latitudini si trovano le aree a maggior rischio di desertificazione? Il Medio Oriente è una delle aree più colpite dal fenomeno di desertificazione. In Africa, solo la zona subsahariana è soggetta a fenomeni di desertificazione. ottenere legna da ardere o legname pregiato per l’industria. Questa pratica, soprattutto nelle zone tropicali, ha gravi conseguenze sul suolo: infatti, a queste latitudini il terreno liberato dagli alberi è esposto all’azione erosiva delle frequenti piogge che ne rimuovono la parte più superficiale, che è poi quella che contiene gran parte delle sostanze organiche. In tal modo esso perde molto rapidamente la propria fertilità: nel giro di pochi anni diventa improduttivo e deve essere abbandonato. V F V F FIGURA 4 Carta delle principali regioni a rischio di desertificazione del nostro pianeta A tutte le latitudini, poi, l’abbattimento degli alberi provoca l’esposizione del suolo all’azione del vento e favorisce lo scorrimento superficiale dell’acqua, non più ostacolata dalla vegetazione, accentuando così l’erosione dei suoli e il dissesto idrogeologico. Lo sfruttamento intensivo del territorio per scopi agricoli provoca anche altri effetti preoccupanti, come la variazione della composizione chimica del suolo nelle monocolture: il suolo che ospita un’unica specie vegetale s’impoverisce progressivamente delle sostanze chimiche più usate da tale specie, pertanto il terreno deve essere arricchito con dosi di fertilizzanti chimici via via crescenti, per rimpiazzare le sostanze nutritive sottratte dalle colture. Tali sostanze possono poi essere dilavate dalle acque provocandone l’inquinamento e originando fenomeni di eutrofizzazione. Inoltre, per eliminare organismi infestanti e parassiti, come alcune specie vegetali e alcuni funghi, vengono utilizzati i pesticidi (tra cui antiparassitari e diserbanti), cioè sostanze chimiche altamente inquinanti che alla lunga penetrano nel terreno e sono poi accumulate nei diversi livelli trofici. Per favorire la conservazione del suolo si cerca attualmente di ridurre al minimo i trattamenti chimici, concimando il suolo sia con prodotti chimici sia con prodotti naturali e applicando la cosiddetta lotta integrata, con l’aiuto di metodi biologici. Anche lo smaltimento dei rifiuti solidi contribuisce al degrado dei suoli. Il problema principale è quello delle discariche, dove è sempre possibile il rilascio di inquinanti nel suolo, che possono poi andare a contaminare le acque. Inoltre, solo una parte dei rifiuti solidi è biodegradabile: molti, infatti, permangono inalterati nel terreno contaminandolo e provocando gravi danni. Guida allo studio Verifica degli obiettivi TEST INTERATTIVO favorendo la ......................................... ; essa è aggravata condizioni climatiche di ......................................... . Completa i seguenti brani con i termini appropriati. 1 Il suolo è una ......................................... naturale pre- ziosa e limitata, perché facilmente distruttibile e ripristinabile solo in tempi dell’ordine di ......................................... di anni. 2 La ......................................... è la progressiva riduzio- ne della vegetazione attuata dagli esseri uma- Vero o falso? 4 Il 21% circa delle terre emerse presenta suoli coltivabili. 5 Il fenomeno della desertificazione è imputabile esclusivamente a cambiamenti climatici. 6 La lotta integrata permette di ridurre l’uso dei fertilizzanti chimici attraverso l’adozione di metodi biologici. 8 V F V F 9 V F ni; essa favorisce i fenomeni di dissesto ......................................... 3 . Alcune pratiche agricole errate causano l’impoverimento di suoli originariamente fertili, Scegli la risposta o il completamento corretti. 7 Quale tra i seguenti interventi costituisce un rimedio al degrado dei suoli? a L’introduzione di monocolture. b L’impiego di barriere verdi frangivento. c Il taglio incontrollato dei boschi. d L’impiego massiccio di fertilizzanti chimici. Il dissesto idrogeologico in Italia: a è favorito da fenomeni di piovosità elevata. b è contenuto dalla cementificazione. c riguarda solo le aree pianeggianti. d tutti i completamenti precedenti sono corretti. L’introduzione delle monocoluture: a permette di ridurre l’uso dei fertilizzanti chimici. b altera la composizione chimica del suolo. c impedisce l’impoverimento del suolo. d nessuno dei completamenti precedenti è corretto. 143 117-148 Unità 5.indd 143 24-02-2011 11:13:56 5 Laboratorio Terra SCHEDA DI LAVORO TEM PO PR EVISTO 1 ora e mezzo SCHEDA DI LAVORO Simulare l’azione erosiva delle acque fluviali sulle rocce L’azione di modellamento della superficie terrestre per opera delle acque continentali, specialmente di quelle fluviali, inizia con l’erosione delle rocce e del suolo in cui esse scorrono. In questa attività farete uso di un modello sperimentale che riproduce un processo erosivo simile a quello delle acque fluviali sulle rocce. ABILITÀ • osservare e confrontare • misurare • costruire e utilizzare grafici e modelli OBIETTIVI • elaborare in laboratorio il modello di un fenomeno erosivo • costruire un grafico che illustra l’andamento del fenomeno in funzione del tempo M AT E R I A L I O C C O R R E N T I (PER GRUPPO) AREA COMPETENZE • barattolo di vetro o di plastica trasparente da un litro, con coperchio a vite ermetico • 200 g circa di frammenti di roccia calcarea • colino a maglie fini • bilancia • 2 becher da 500 ml PROCEDIMENTO 1 Ponete le schegge di roccia nel becher e pesatele sulla bilancia: questa è la massa iniziale del materiale sottoposto a erosione. 2 Versate le schegge di roccia nel barattolo e aggiungete acqua del rubinetto fino a coprirle del tutto; chiudete il barattolo con il coperchio (figura 1). 3 Dopo circa un’ora di immersione della roccia nell’acqua, si può iniziare a scuotere il barattolo: ogni studente del vostro gruppo darà, a turno, 10 scosse energiche al barattolo in modo che il contenuto faccia un “viaggio” di andata e uno di ritorno; vi interromperete quando avrete assestato 50 scosse in circa 2-3 minuti. 4 Aprite il barattolo e filtrate con il colino la parte fluida, costituita da acqua e granuli sottili di roccia, nel becher; ponete i frammenti di roccia raccolti dal colino nell’altro becher e pesateli sulla bilancia: questa è la massa residua del materiale sottoposto a erosione. 5 Versate le schegge di roccia residua e il filtrato nel barattolo, aggiungete nuovamente acqua del rubinetto fino a coprire il materiale e chiudete il barattolo con il coperchio. Somministrate altre 50 scosse al barattolo come descritto al punto 3 e pesate la nuova massa residua. Continuate con questo procedimento fino a raggiungere un totale di almeno 200 scosse. Annotate i dati ottenuti nella tabella 1. 6 Al termine dell’esperimento, elaborate un grafico dove sia rappresentata la massa residua in funzione del numero di scosse. tabella 1 Numero di scosse 0 50 100 150 200 … Massa residua (g) 200 (massa iniziale) … … … … … ANALISI E CONCLUSIONI 1 Come si presenta il fluido filtrato attraverso le maglie del colino? 2 Quanto pesa la massa residua dopo 50, 100, 150, 200, … scosse? In quale percentuale è diminuita la massa iniziale dopo ogni serie di 50 scosse? 3 Come si presenta il grafico della massa residua in funzione del numero di scosse? Si può paragonare il numero di scosse al tempo in cui si svolge l’azione erosiva dell’acqua? 4 Quali sono le caratteristiche che ha in comune il nostro esperimento con l’azione erosiva di un fiume? Come varia l’esperimento se al posto di una roccia calcarea usi frammenti di mattone o di arenaria? Prova a eseguire questo esperimento utilizzando altri tipi di roccia. figura 1 grosso barattolo di vetro acqua e schegge di roccia 144 117-148 Unità 5.indd 144 24-02-2011 11:13:57 Unità in sintesi 1 Il modellamento del paesaggio • Il paesaggio terrestre è il risultato dell’azione prevalentemente costruttiva operata dalle forze endogene e dell’azione modellatrice operata dalle forze esogene, riconducibili agli elementi dell’atmosfera e dell’idrosfera. L’attacco delle rocce operato dagli agenti atmosferici è detto degradazione meteorica: se le modificazioni sono meccaniche si parla di disgregazione, quando invece riguardano la composizione chimica, di alterazione. • Tra i processi di disgregazione fisica i principali sono la gelivazione, causata dal ripetersi di cicli di gelo e disgelo dell’acqua, e il termoclastismo, provocato da variazioni di temperatura come forti escursioni termiche giornaliere. • L’azione chimica di solubilizzazione prodotta dall’acqua è detta dissoluzione; in particolare, l’azione di dissoluzione sulle rocce calcaree è detta carsismo. L’alterazione chimica dei silicati per opera dell’acqua è chiamata idrolisi. L’azione chimica compiuta sui minerali dall’ossigeno presente nell’aria o nell’acqua prende il nome di ossidazione. • La degradazione delle rocce può essere causata anche dall’azione meccanica o chimica degli organismi, soprattutto piante o animali. • Tutti i movimenti di detriti o di rocce provocati dall’azione della gravità sono denominati movimenti di massa. Quando gli spostamenti di masse di roccia, terra o detriti lungo un versante sono repentini si parla di frane. 2 Il suolo • Il suolo è una mescolanza in proporzioni variabili di materiali minerali, organici, aria e acqua; l’humus è il prodotto finale della decomposizione della sostanza organica. • La struttura del suolo, in sezione verticale, appare formata da una successione di strati, detti orizzonti, che ne costituiscono il profilo pedologico. Gli orizzonti vengono indicati, a partire dalla superficie, con lettere: in un suolo maturo, il primo è l’orizzonte O, organico; seguono l’orizzonte A, ricco di sabbia e di materiale organico dilavato dall’orizzonte O, l’orizzonte B, dove si concentrano argilla e altri minerali, e l’oriz- AUDIO MP3 zonte C, costituito da frammenti della roccia madre sottostante (orizzonte R). • Le caratteristiche principali di un suolo dipendono dai fattori pedogenetici alla base della sua formazione: il clima, il tipo di roccia madre, il tipo di rilievo, l’azione delle componenti biologiche e la durata della genesi. 3 L’azione delle acque continentali • Acque correnti, ghiacciai, vento e moto ondoso modificano il paesaggio attraverso l’erosione, il trasporto e la deposizione di materiale detritico. • L’energia delle acque correnti determina processi di erosione e di abrasione lungo l’alveo fluviale. L’insieme dei processi fisici e chimici e dei fenomeni franosi provocati dal passaggio delle acque correnti è chiamato degradazione fluviale. Nella parte più alta del loro percorso, i corsi d’acqua possono formare cascate, salti d’acqua provocati da dislivelli. I materiali che compongono il carico di un fiume possono essere trasportati in soluzione, in sospensione, per galleggiamento, oppure muoversi sul fondo. Quando la velocità della corrente diminuisce, il fiume inizia a depositare il materiale più grossolano, anche in notevole quantità: si formano così i depositi alluvionali. In zone con pendenze ridottissime, dove il fiume assume un andamento tortuoso, con anse chiamate meandri, si formano pianure alluvionali e coni di deiezione. • L’azione di abrasione esercitata dal ghiaccio e dai materiali da esso trasportati sulle pareti rocciose con cui viene a contatto si chiama esarazione; essa modella forme caratteristiche come i circhi e i corni. I detriti trasportati dal ghiacciaio costituiscono le morene, che sono di fondo quando i detriti si trovano a contatto con il substrato roccioso sul letto del ghiacciaio, laterali quando i detriti sono trasportati sulla superficie, ai margini del ghiacciaio. 4 L’azione delle acque oceaniche sulle coste • Le acque degli oceani e dei mari, con le maree, le correnti e soprattutto le onde, contribuiscono al modellamento del paesaggio lungo la fascia litorale. L’attività erosiva delle onde marine è detta abrasione marina. Essa è molto evidente dove le coste sono alte: la forma caratteristica di questo tipo di coste è la falesia, scarpata rocciosa a picco sul mare, destinata ad arretrare e poi morire. • Quando prevale la deposizione dei materiali trasportati si verifica l’avanzamento della linea di costa; si formano così spiagge, lidi e lagune. • Una costa alta, originariamente frastagliata, si modifica nel tempo: in genere si verifica una progressiva rettificazione della linea di costa. Le spiagge in cui prevale l’azione distruttiva del mare sono dette spiagge d’erosione; l’arretramento delle spiagge può avere cause naturali o antropiche. • Le coste ereditate derivano da processi non direttamente legati all’azione distruttiva o costruttiva del mare; le più diffuse sono le coste a rias e i fiordi. 5 L’azione del vento • Anche il vento è un importante agente del modellamento del rilievo terrestre. L’azione di sollevamento dal suolo e di trasporto del materiale incoerente operata dal vento è detta deflazione. • Quando diminuisce la velocità del vento il materiale trasportato viene deposto e si accumula nei depositi eolici: la maggior parte di essi si trova sotto forma di cumuli detti dune. 6 La risorsa suolo • Il suolo è una risorsa naturale limitata, facilmente distruttibile, molto difficile da rinnovare e costosa da recuperare. • In molte regioni della Terra lo spessore del suolo si sta assottigliando a causa dei normali fenomeni erosivi, aggravati da un utilizzo scorretto da parte degli esseri umani. Il tipo di degrado più diffuso in Italia è il dissesto idrogeologico, cioè l’instabilità del suolo legata alla sua natura geologica e all’azione erosiva delle acque. Esso è aggravato da interventi umani quali gli incendi, il disboscamento e la cementificazione degli alvei dei fiumi e dei versanti collinari e montani. Il fenomeno della desertificazione, che colpisce molte regioni del pianeta un tempo fertili, è imputabile probabilmente sia ai cambiamenti climatici sia all’impatto delle attività umane. • La causa principale dell’erosione dei suoli legata alle attività umane è la deforestazione. 145 117-148 Unità 5.indd 145 24-02-2011 11:13:58 5 Verifica CONOSCENZE TEST INTERATTIVO usa il linguaggio scientifico, rivedi e applica i concetti chiave Completa le frasi con il termine che ritieni corretto tra i due proposti in neretto. Completa le seguenti affermazioni. 1 Il .............................................................. è un fenomeno di disgregazione delle 10 Alla formazione del suolo contribuiscono i fattori pedologici / pedogenetici, tra cui il tipo di roccia madre, indicata anche come orizzonte B / R. rocce dovuto alle variazioni di temperatura; esso può provocare l’.............................................................. , ossia il distacco di frammenti laminari 11 L’azione di abrasione esercitata dal ghiacciaio sulle pareti rocciose con cui viene a contatto è detta esarazione / esfoliazione. Le rocce montonate / valli sospese si formano per l’azione di levigatura esercitata dalle particelle più fini / grossolane imprigionate nel ghiaccio e dal ghiaccio stesso sugli spuntoni di roccia. dalla roccia. 2 La genesi del suolo è influenzata principalmente dal .............................................................. , in particolar modo da due elementi: la .............................................................. , che influisce sulla velocità di decomposizione della materia organica, e le .............................................................. , 12 La pratica della desertificazione / deforestazione è la principale causa di origine naturale / antropica della degradazione dei suoli. che trasportano in profondità i composti chimici. 3 L’energia delle acque correnti determina Indica nello spazio assegnato se le seguenti affermazioni sono vere V o false F . l’.............................................................. fluviale, cioè il prelievo di materiale dall’.............................................................. del fiume. 13 La dissoluzione delle rocce calcaree è provocata da acque arricchite di diossido di carbonio. V F Completa la mappa. 14 L’idratazione è un fenomeno di alterazione chimica che provoca un aumento di volume dei cristalli. V F 15 I lidi sono cordoni litoranei che congiungono un’isola alla terraferma. V F 16 Le coste ereditate si formano in seguito all’abbassamento del livello del mare. V F 17 Il dissesto idrogeologico va combattuto “a monte” prevenendo incendi, disboscamento ed eccessiva cementificazione. V F Il mare opera una azione Barra con una crocetta la risposta o il completamento corretti. distruttiva costruttiva ........................... AREA COMPETENZE Quale tra i seguenti è un fenomeno di degradazione fisica? a Il carsismo. b La gelivazione. c L’idrolisi. d L’ossidazione. 19 L’humus è formato da: a materia organica decomposta. b materia organica in decomposizione. c frammenti alterati della roccia madre. d sabbie ricche di materiale organico. 20 Quale tra le seguenti affermazioni riguardanti il suolo è corretta? a Solo l’11% dei suoli che ricoprono le terre emerse è coltivabile. b Alle nostre latitudini, servono dai 20 ai 40 anni perché si formi uno spessore di 1 cm di suolo. c Solo l’11% delle terre emerse è ricoperto dal suolo. d Nessuna delle risposte precedenti è corretta. con un processo di detta ...................... 5 ...................... 4 molto evidente nelle che determina la formazione di ...................... 6 spiagge Completa la figura associando a ogni numero il termine mancante. 7 .................................................................................................................................................. 8 .................................................................................................................................................. 9 .................................................................................................................................................. 7 18 8 9 146 117-148 Unità 5.indd 146 24-02-2011 11:13:58 ABILITÀ rielabora e collega i concetti, analizza e interpreta, tratta sinteticamente un argomento Barra con una crocetta la risposta o il completamento corretti. 21 L’azione erosiva compiuta delle acque fluviali: a può dare origine, nel tempo, a valli dalla tipica forma a V. b può formare le marmitte, per abrasione. c contribuisce alla formazione dei meandri. d tutti i completamenti precedenti sono corretti. 22 Le costruzioni moreniche: a possono essere di fondo, laterali o frontali. b si formano in seguito alla fusione del ghiacciaio. c possono includere anche massi erratici. d tutti i completamenti precedenti sono corretti. 23 Se l’azione erosiva del mare: a prevale sulla sedimentazione fluviale in corrispondenza di una foce, si forma un delta. b prevale sui fenomeni di deposizione costiera, determina l’avanzamento delle spiagge. c agisce sulle coste alte, determina la formazione dei fiordi. d nessuno dei completamenti precedenti è corretto. 24 La desertificazione: a si può combattere incrementando l’irrigazione dei terreni agricoli. b è imputabile soltanto ai cambiamenti climatici, che incidono sulla composizione del suolo. c è causata principalmente dal dissesto idrogeologico. d è provocata principalmente dallo sfruttamento irresponsabile della risorsa suolo e della copertura vegetale. Osserva la figura; barra con una crocetta la risposta corretta alle domande che seguono. 27 Nelle rocce fotografate è evidente l’effetto dell’azione: a di dissoluzione operata dall’acqua. b di corrasione operata dal vento. c costruttiva operata dal vento. d di esarazione operata da un ghiacciaio preesistente. 28 Il suolo del paesaggio fotografato: a è tipico dei climi caldi e umidi. b presenta uno spesso orizzonte O. c presenta un orizzonte A povero di materiale organico. d nessuna delle risposte precedenti è corretta. Sai interpretare una figura? Se si preleva un campione di suolo e lo si introduce in un cilindro graduato aggiungendo acqua e agitando ripetutamente, dopo aver lasciato tutto a riposo si possono osservare i costituenti di cui il suolo è formato. Rispondi alle seguenti domande sul tuo quaderno, nel numero di righe indicato tra parentesi. 29 30 Come avviene il trasporto dei materiali che compongono il carico di un fiume? [MAX 10 RIGHE] 500 materiali organici acqua e torba Descrivi l’evoluzione tipica di una costa. [MAX 5 RIGHE] 400 300 200 argilla e limo 100 sabbia e ciottoli 0 25 Qual è la frazione di suolo più leggera? 26 Secondo te, in che modo le percentuali relative di sabbia e argilla possono determinare le caratteristiche di un suolo? 147 117-148 Unità 5.indd 147 24-02-2011 11:13:59 5 Content review TEST INTERATTIVO - GLOSSARIO BILINGUE Sculpturing Earth’s Surface Key words Test See at the end of each lesson. Choose the letter that best answers the question or completes the statement. 1 The breaking down and changing of rocks at or near Earth’s surface is called: a mass movement. b sheet erosion. c weathering. d uplift. 2 In which type of climate does chemical weathering occur most rapidly? a Cold, dry. b Cold, wet. c Warm, dry. d Warm, wet. 3 Organic matter in soil is also called: a regolith. b humus. c talus. d loam. 4 By what process do streams and rivers move material? a Weathering. b Infiltration. c Mass wasting. d Erosion. 5 When do streams and rivers deposit sediment? a When their velocity decreases. b When they are in the midst of flooding. c When their velocity increases. d When they plunge over waterfalls. 6 What causes abrasion in a desert? a Wind. b Flowing water. c Humidity. d Friction from rocks. 7 Human activities that remove plants covering the soil cause soil erosion to: a decrease. b stay the same. c increase. d increase briefly, then stop. Key concepts Weathering • The breaking down and changing of rocks at or near Earth’s surface is called weathering. There are two types of weathering, mechanical and chemical. Mechanical weathering occurs when physical forces break rock into smaller and smaller pieces without changing the rock’s mineral composition. Chemical weathering is the transformation of rock into one or more new compounds. The transfer of rock and soil downslope due to gravity is called mass movement. Soil • Soil, an important product of weathering, covers most land surfaces. Soil has four major components: mineral matter, or broken-down rock; organic matter, or humus, which is the decayed remains of organisms; water; and air. Soil varies in composition, texture, structure, and color at different depths. The most important factors in soil formation are parent material, time, climate, organisms, and slope. The Work of Streams, Glaciers, and Wind AREA COMPETENZE • Streams and rivers are Earth’s most important agents of erosion. They can downcut or erode their channels. They can also transport enormous amounts of sediment. Eventually, streams drop much of this material to create many different depositional features. • Glaciers are responsible for a variety of erosional landscape features, such as glacial troughs, hanging valleys, cirques, arêtes, and horns. When glaciers melt, they leave layers or ridges of till called moraines. • Wind does its most effective erosional work in deserts. Winds commonly deposit sand in mounds or ridges called dunes. Human Influence • Along with air and water, soil is one of our most important resources. Human activities that remove natural vegetation, such as farming, logging, and construction, have greatly accelerated soil erosion. In many regions soil is eroding faster than it is being formed. 148 117-148 Unità 5.indd 148 24-02-2011 11:14:01
