Scienze della terra 2004 2

(Perspektiven no. 2/2004, pag. 42)
LE SCIENZE DELLA TERRA
Le formazioni rocciose vivono e si modificano costantemente, anche se molto adagio. Chi
desidera impararne i segreti, non può fare a meno di vaste conoscenze scientifiche, di una
buona capacità di immaginarsi gli oggetti nello spazio e nel tempo e di una certa dose di
spirito avventuroso.
perspektiven no. 2/2004
Quando si compiono i lavori preparatori per una
galleria, una casa sprofonda nel terreno oppure
l’acqua di falda subisce un inquinamento, si fa
appello ai geologi.
Le loro osservazioni, estese su un lungo periodo,
riescono a prevenire catastrofi naturali.
Non basta che controllino a occhio l’evoluzione
di una crepa nel terreno, ma è necessario l’aiuto
di raffinati strumenti tecnici.
Le geologhe e i geologi spesso raccolgono campioni di roccia, strati di terreno, fango e acqua.
Le scienze della terra si occupano di un vasto
spettro di processi che toccano la superficie terrestre, le sue profondità e le sue cinque sfere:
rocce, acque, ghiaccio, atmosfera e spazio vitale.
I fenomeni geologici possono avvenire in una frazione di secondo, come l’esplosione di un vulcano, oppure durare dieci milioni di anni, come l’erosione di una montagna di cinquemila metri.
costituita da scalatori di vette appassionati, ora
predominano le persone motivate soprattutto da
interessi intellettuali. Molti, però, restano attratti
da quelle attività della disciplina che si svolgono
all’aria aperta.
Già durante il primo biennio di studi si partecipa
a escursioni in cui si osservano formazioni rocciose particolari. Lezioni introduttive e spiegazioni sul posto forniscono la cornice teorica per le
osservazioni. Alcuni corsi sul terreno durano varie giornate. Si impara a disegnare cartine, a determinare il susseguirsi, la forma e il percorso di
vene rocciose, a descrivere una situazione
idrogeologica, a valutare una minaccia geologica
o a stabilire se la realizzazione di un progetto di
ingegneria civile si scontrerà con difficoltà. La
maggior parte delle escursioni portano a località
svizzere d’interesse geologico. Se si desidera vedere rocce che hanno più di 250 milioni di anni,
però, ci si deve recare in Francia o in Scozia.
Le scienze della terra sono una disciplina scienti- Negli ultimi trent’anni, le scienze della terra sono
fica, naturalistica, applicata al globo terrestre in- cambiate: ora si dà molta più importanza all’aspetteso come sistema.
to ecologico. Per esempio, si misurano gli spoIl curricolo, interdisciplinare, esige interessi per la stamenti dei ghiacciai per dedurne come l’effetbiologia, la fisica, la chimica e la matematica.
to-serra stia modificando la temperatura. La riSe, un tempo, la maggior parte degli studenti era cerca sulle falde freatiche serve sia a trovare nuove
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fonti di acqua potabile, sia a decidere dove creare discariche. Vecchie miniere o terreni dove sono
state sotterrate munizioni o mine sono esaminati con metodi di geofisica o di geochimica. Gli
stessi metodi servono a trovare siti sicuri per
conservare rifiuti tossici o radioattivi. Compiti importanti sono la ricerca di energie rinnovabili e il
recupero di detriti minerali, per esempio delle
pietre e del cemento provenienti da un ponte in
disuso o le pietre estratte durante lo scavo di un
tunnel. Le nuove tecnologie permettono ricerche avanzate. Per esempio, sondaggi sul fondo
marino portano alla luce un tipo sconosciuto di
pietra: ne sorgono domande, si riconsiderano le
epoche e i movimenti geologici di milioni d’anni
fa. Oppure, le analisi geochimiche compiute su
un meteorite sono all’origine della teoria incontestata sulla scomparsa dei dinosauri.
Gli studi
Si studiano le scienze della terra (o geoscienze) alle universit
à di
Berna
(www.earthsci.unibe.ch),
Friburgo
(www.unifr.ch/geoscience),
Ginevra
(www.unige.ch/sciences/terre),
Losanna
(www.unil.ch/gse),
Neuchâtel
(www.unine.ch/uer/uer_geologie.htm),
Zurigo
(www.mnf.unizh.ch)
e al politecnico di Zurigo (www.erdw.ethz.ch).
Le sedi di Berna, Friburgo e Neuchâtel coordinano il curricolo secondo il programma BeNeFri
(www.unifr.ch/benefri/sdlt/deutsch.html).
Anche l’università e il politecnico di Zurigo hanno unito le forze.
A Basilea
(www.unibas.ch/geo/teaching) le geoscienze saranno
integrate nelle scienze ambientali. Allapagina 43 dell’edizione in tedesco,è riportata la nuova struttura (bachelor / master) degli studi a Basilea.
E’ da notare anche che al politecnico di Zurigo gli studenti, alla fine del primo
anno, possono ancora scegliere di passare alle scienze ambientali, all’agronomia
o alle scienze alimentari.
Si trovano numerose informazioni su studi, professione, esposizioni naturalistiche
e liste bibliografiche ai siti:
www.geoforum.ethz.ch e
www.geoforum.unibe.ch.
Settori delle scienze della terra
La geologia
Si propone di rendere l’immagine del globo terrestre, inteso come sistema, e di definirne la storia.
Questo intento richiede conoscenze sui processi che avvengono in superficie, sulle deformazioni e le
trasformazioni delle rocce, sulla formazione dei monti e delle rocce sedimentarie, sui rapporti tra
geosfera, biosfera, idrosfera. Si deve conoscere anche lo sviluppo della vita sulla terra e l’evoluzione
dell’ambiente. Il sottosettore della geoingegneria / idrogeologia tratta problemi concreti quali gli
esami del suolo, le previsioni geologiche precedenti lo scavo di una galleria, la ricerca delle materie
prime e lo smaltimento delle scorie, la valutazione delle riserve idriche.
La glaciologia tratta invece il riscaldamento climatico e la protezione dalle valanghe.
La mineralogia, la petrografia e la geochimica
Formano un indirizzo che unisce le analisi sul terreno alla ricerca sperimentale e teorica su sistemi e
sostanze naturali.
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perspektiven no. 2/2004
(con contributi da Perspektiven no. 2/2002)
Per conoscere meglio l’equilibrio energetico della terra, si analizzano le condizioni chimico-fisiche
della crosta terrestre e del regno che la ricopre.
La mineralogia e la cristallografia si occupano di strutture e caratteristiche dei minerali in forma
cristallina.
La petrografia esamina le catene montuose, specialmente quella alpina e le rocce cristalline del fondo
marino e dei continenti. La sperimentazione riguarda le reazioni minerali e le trasformazioni delle
pietre sottoposte ad altissima temperatura e pressione. Un settore importante è rappresentato dagli
isotopi, che permettono di datare le formazioni rocciose e di conoscerne meglio la storia.
La geochimica tratta le trasformazioni dei minerali, la chimica degli oceani e delle acque dolci, ma
anche la formazione dei depositi sedimentari e i cambiamenti delle scorie sepolte nel sottosuolo o
nel fondo degli oceani.
La geofisica
Studia la struttura della terra, i processi fisici che si svolgono al suo interno, i campi magnetici e
gravitazionali terrestri. Si acquisisce familiarità con i problemi e i metodi di rilevamento geofisici nei
settori: geodinamica/geomagnetismo, studi sismici, geofisica ambientale e applicata.
La climatologia e l’idrologia
Sono unite in un unico approfondimento.
La climatologia cerca di capire i processi che determinano il clima e le sue variazioni, misura e valuta
i fattori climatici.
Temi di studio sono il ricambio di energie, impulsi e masse nell’ambito atmosferico o in relazione con
la superficie terrestre, ma anche le irradiazioni extraterrestri e la meccanica celeste, considerati fattori
che influenzano l’evoluzione del clima a lunga scadenza. Tratta pure l’influenza che alcune sostanze
nocive immesse nell’atmosfera hanno sul clima.
L’idrologia è connotata da un approccio pratico all’economia delle acque, che si basa sulla conoscenza dei processi relativi al circolo idrico. Sono oggetti di studio l’economia idrica, la formazione delle
acque di scarico, il ricambio delle acque di falda, l’idrologia dei ghiacciai e delle nevi, i modelli e le
previsioni idrologiche.
Come ulteriore approfondimento si può sceglierela geografia (obbligatoria per chi desidera conseguire un titolo per l’insegnamento). In questo caso si potranno frequentare corsi di geografia
sociale, economica e umana e di cartografia.
L’esperienza di…
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Annina Margreth, studentessa di scienze della terra
Quando Annina va in montagna nella sua regione d’origine, i Grigioni, considera il paesaggio con
un occhio diverso da cinque anni fa. Nota dove
dominano le rocce, dove crescono alberi, dove
si estendono pascoli e ne trae deduzioni sulla
struttura del sottosuolo. Il tema della tettonica,
la struttura della crosta terrestre si lascia analizzare anche da un punto di vista temporale: in che
modo le varie ere geologiche hanno lasciato
un’impronta nelle alpi retiche? Per determinarlo,
osserva sia le formazioni rocciose, sia i singoli sassi.
Da figlia di contadini, è abituata ad osservare la
natura e i fenomeni atmosferici. Questa abilità le
è stata d’aiuto durante gli studi.
Siccome nessuno, nella sua famiglia, aveva sin qui
seguito un curricolo accademico, ha dovuto ar-
rangiarsi a cercare le informazioni per decidere.
La discussione con l’orientatore è servita a restringere il campo alla geomatica, alle scienze
ambientali e alle scienze della terra, che venivano
incontro ai suoi interessi scientifici e naturalistici.
La decisione fu presa grazie ad una conferenza di
un geologo, che presentò la sua professione al
liceo. Annina gli domandò un colloquio personale, nel corso del quale venne a sapere della possibilità di fare pratica sul cantiere grigione di
Alptransit. I lavori del cunicolo verticale erano a
buon punto: ogni giorno gli specialisti trapanavano
o facevano esplodere strati di roccia. In poco tempo Annina imparò ad analizzare i campioni rocciosi e a determinare la quantità di acque sotterranee che ci si poteva aspettare. Così Annina è
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venuta a contatto con le più moderne tecniche
di costruzione di gallerie. Le conversazioni tra
geologi durante le pause per il caffè l’hanno aiutata spesso, a lezione, a capire le spiegazioni teoriche. In autunno, non si è presentata al politecnico a cuor leggero, perché, al suo liceo, giravano
voci inquietanti sulle difficoltà della scuola. Il ritmo di studio del primo anno, in effetti, era rapido. All’inizio, però, i professori cercavano di rendere l’argomento comprensibile anche agli studenti che non provenivano dal liceo scientifico e
di portare tutti a un livello equivalente.
Annina studiava da sola, a casa, ma si trovava regolarmente con due compagni, per discutere i
punti che non erano chiari. Superò i due esami
propedeutici al primo tentativo, aiutata anche dalle
sue solide doti logiche.
Al suo dipartimento erano iscritti solo una quarantina d’allievi, così che non ci impiegò molto
tempo a trovarsi a suo agio. Le escursioni favorivano le amicizie e permettevano di vedere i professori anche dal profilo umano.
L’apprendimento dei concetti specialistici e del
linguaggio geologico le hanno dato del filo da
torcere. Le lezioni introduttive le hanno però
permesso di imparare in fretta che cosa si intendesse per “litosfera”, che cosa fosse una
biostratigrafia o una roccia metamorfica e che
cosa si intendesse per “geologia del quaternario”.
All’inizio Annina, che si credeva poco dotata per
le lingue, ha dovuto migliorare le sue conoscenze d’inglese, sia per leggere i libri specialistici, sia
per seguire alcuni corsi, tenuti in questa lingua.
L’interesse per la materia l’ha aiutata a non scoraggiarsi. In seguito, ha fatto notevoli progressi
durante il suo soggiorno di studi a Delft, dove
tutti i corsi erano in inglese. In quest’occasione,
ha persino imparato l’olandese e ha capito di avere
fiuto per le lingue.
Durante la seconda parte degli studi, Annina si è
specializzata in geoingegneria, sedimentologia e
mineralogia tecnica. Le interessano tutte le conoscenze pratiche nei campi della costruzione di
gallerie, della stabilità dei pendii scoscesi e delle
falde freatiche.
Il lavoro di diploma ha fatto nascere in lei il piacere di sperimentare e di analizzare problemi complessi. Dapprima ha dovuto preparare una carta
geologica delle formazioni rocciose in Val S-Charl
(GR). Ha avuto la possibilità di lavorare con apparecchi che usano il sistema di posizionamento
globale, invece di eseguire tutto a mano. Inseriva
i dati nel portatile direttamente sul posto. Anche
con l’avvento del digitale, questo lavoro comportava la fatica fisica di portare gli apparecchi, assieme a una batteria d’automobile per l’alimentazione, lungo pendii scoscesi. La seconda parte
del suo lavoro riguardava affioramenti continui
rilevati in un torrente vicino a Scuol. La ghiaia era
di origine morenica o derivava da movimenti su
larga scala avvenuti nella crosta terrestre, che
hanno lasciato dietro di sé una scia di sassi frantumati? Annina ha il compito di raccogliere indizi
per l’una e l’altra ipotesi, senza prendere posizione. Recentemente, un professore le ha offerto di
collaborare a un progetto volto a perfezionare i
metodi usuali di datazione geologica. Questa proposta, che comporterà missioni all’estero, forse
in Tibet o in Patagonia, è così interessante che ha
fatto vacillare il suo desiderio iniziale di entrare a
far parte di uno studio d’ingegneria geologica.
Le scienze della terra comprendono varie specializzazioni, che
portano a molti settori: l’ambiente, la protezione delle acque, le
analisi del suolo e del sottosuolo, la costruzione di gallerie, le
sottostrutture, gli esami geotecnici per la protezione dalle catastrofi naturali, la ricerca di materie prime e il riciclaggio. Alle
studentesse e agli studenti più dotati, si apre la via della ricerca.
Esistono possibilità d’inserimento anche fuori dai settori classici,
per esempio presso le banche e le assicurazioni, per cui si valutano i rischi geologici e ambientali di un progetto, in laboratorio,
nel calcolo informatizzato di dati geologici, nello sviluppo di
apparecchiature per geologi e ingegneri.
Negli ultimi anni, la situazione occupazionale non è univoca. Mentre, per esempio, tutti i diplomati del politecnico nel 2002 hanno trovato un posto di lavoro, alcuni diplomati dello scorso
anno sono ancora alla ricerca di un impiego adatto.
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Il mercato del lavoro