LA TERRA: STORIA ED EVOLUZIONE Settimana della cultura 2012 Classe 3^C

Circa 5 miliardi di anni fa, dopo la nascita del Sole, iniziarono a svilupparsi i vari pianeti.

Dal materiale cosmico della stessa nebulosa da cui era nato il Sole si forma un primitivo blocco di materia fredda. Questo ammasso roccioso viene continuamente bombardato da corpi minori che ne aumentano la temperatura e la massa.

La temperatura continua a salire, a causa del decadimento radioattivo di alcuni elementi presenti nel primitivo ammasso roccioso, e, arrivata a 1000°C, ne provoca la fusione che diventa un oceano di lava bollente.

4,5 miliardi di anni fa, la futura Terra è allo stato liquido, ma al suo interno incominciano a delinearsi vari strati. Le sostanze pesanti (nichel e ferro) sprofondano al centro, quelle leggere (silicati) si spostano in superficie e quelle di densità intermedia si posizionano nel mezzo. Le molecole di acqua presenti in questi composti evaporano e il pianeta viene circondato da uno strato di vapore acqueo.

Iniziano i moti connettivi all’interno della Terra e si ha quindi uno spostamento di calore verso la superficie, che causa il progressivo raffreddamento del pianeta. Alla fine, la sua superficie diventa fredda, si solidifica e forma la crosta terrestre.

Con l’abbassarsi della temperatura al di sotto dei 100°C il vapore si condensa; cadono così le prime piogge che, riversandosi sul pianeta, formano gli oceani.

L’atmosfera è un insieme di gas irrespirabili (anidride carbonica, metano …); ma negli gli oceani ricchi di elementi semplici si formano le prime alghe fotosintetiche, che arricchiscono l’atmosfera di ossigeno. Circa 800 milioni di anni fa la Terra vide comparire le prime forme di vita pluricellulari.

All’ interno della Terra la temperatura aumenta di 3°C ogni 100 metri di profondità. Un tempo si pensava che questo calore fosse il rimanente dell’ enorme quantità di calore che si era sviluppato dai gas e dai vapori primordiali quando si formò la Terra. Oggi invece si suppone che il calore terrestre derivi dalle reazioni nucleari, decadimento radioattivo, di certi elementi che si trovano nel nucleo della Terra. Gli scienziati sono giunti alla conclusione che il calore si propaga all’interno della Terra per convenzione, che è un fenomeno attraverso il quale il calore si propaga nei fluidi.

Si formano così i moti connettivi che determina il rimescolamento del materiale.

Fino a qualche secolo fa si pensava che la Terra avesse assunto subito la sua conformazione attuale, ma già dagli inizi dell’ottocento quest’idea comincia a vacillare. Il dubbio nasceva dall’osservazione dei planisferi che venivano disegnati in quel periodo. Nel 1912 il fisico tedesco Alfred Wegener formulò la teoria della deriva dei continenti. Secondo Wegener…

Un tempo le terre emerse erano un unico continente chiamato Pangea, circondato da un unico immenso oceano chiamato Panthalassa.

La Pangea si sarebbe poi suddivisa in due supercontinenti, Laurasia e Gondwana, separati dal Mar Tetide.

Questi supercontinenti hanno continuato a smembrarsi in più parti, formando i continenti attuali, che sono andati alla deriva allontanandosi fra loro fino a occupare le posizioni odierne.

A conferma della sua teoria Wegener presentò delle prove tra le quali: quella paleontologica: ritovamenti fossili in continenti oggi molto lontani fra loro di specie identiche di animali e vegetali, che non si sarebbero potuti diffondere in zone così distanti. quella geologica:le rocce che si trovavano lungo i margini dei continente che apparentemente si incastrano, sono identiche anche negli strati geologici di sovrapposizione.

Oggi la teoria è universalmente accettata, in quanto la scienza ne ha dato un più completa spiegazione attraverso la teoria della tettonica a zolle. Si è scoperto un susseguirsi di catene montuose dette dorsali medio-oceaniche, che si snodano lungo la linea che separa i vari continenti. Ogni dorsale è costituita da due catene montuose separate da una vallata che forma una spaccatura nel fondo oceanico. Da queste valli fuoriesce continuamente del magma che giunto in superficie si raffredda e sospinge il materiale allontanandolo dal centro della dorsale. I fondali oceanici quindi si espandono continuamente.

Le aree delimitate dalle dorsali sono dette zolle e risultano in costante movimento. Questo processo ha causato la spaccatura della Pangea e quindi il formarsi dei continenti che continuano a spostarsi ancora oggi. Nasce così la teoria della tettonica a zolle che afferma che queste spostandosi “trascinano” i continenti. Questo movimento delle zolle è causato da correnti connettive che si originano nell’astenosfera.

Quando due zolle si allontanano, si crea o si accentua una spaccatura da cui fuoriesce magma. Se l’allontanamento cessa dopo breve tempo, tra le due zolle resta una grande frattura, detta fossa tettonica o valle di rift.

Se invece l’allontanamento continua per lungo tempo si determina un ampliamento di spazio fra le due zolle e quindi la formazione di un mare che può diventare un oceano.

Quando due zolle si avvicinano e si scontrano, possono verificarsi tre fenomeni diversi: Se le zolle che si scontrano sono entrambe oceaniche una si piega e si incunea sotto l’altra, trascinata dalle correnti del mantello. Questa placca forma una fossa oceanica e, scendendo verso le zone più calde fonde e diventa magma. Questo fenomeno chiamato subduzione, può dare origine a un arco vulcanico insulare.

Se le zolle che si scontrano sono una continentale e una oceanica, quest’ultima sprofonda sotto l’altra. Per subduzione, si ha la formazione di fosse oceaniche e di cordigliere vulcaniche, con il verificarsi di terremoti e fenomeni vulcanici. Il materiale sprofondato fonde e in parte tende a risalire alimentando i fenomeni vulcanici.

Se le due zolle che si scontrano sono entrambe continentali, nessuna delle due scivola sotto l’altra; i margini delle zolle subiscono delle compressioni, e accavallandosi formano delle catene montuose. Tale fenomeno è detto orogenesi.

Quando due zolle scorrono l’una accanto all’altra, lungo una linea di contatto chiamata faglia, non si ha né produzione né distruzione di crosta terrestre.

Poiché le zolle sono in movimento, le masse rocciose lungo la linea di confine sono sottoposte a compressioni e stiramenti che tendono a deformarle. Finchè resistono, esse accumulano energia potenziale di natura elastica; quando lo sforzo supera il carico di rottura, esse si spezzano liberando energia meccanica sotto forma di terremoto. I terremoti sono movimenti della crosta terrestre, detti anche fenomeni sismici o tellurici.

Secondo la loro origine, i terremoti possono essere: vulcanici, se legati alla presenza di un vulcano e sono il segno di una vicina ripresa di attività; locali, se originati da una frana o da un crollo di cavità sotterranee; tettonici, i più frequenti, se sono legati al movimento delle zolle.

Il luogo dove si è verificata la frattura della roccia che dà origine al terremoto è detto ipocentro. Da qui il movimento si propaga attraverso onde sismiche fino alla superficie. Il luogo che si trova in superficie in direzione dell’ipocentro,prende il nome di epicentro.

Secondo la profondità dell’ipocentro un terremoto è detto: superficiale, se la profondità dell’ipocentro non è superiore ai 60 km; intermedio, se la profondità dell’ipocentro va dai 70 ai 300 km; profondo, se la profondità dell’ipocentro è superiore ai 300 km.

Un terremoto viene misurato secondo due metodi: Per il primo si usa la scala Mercalli che tiene conto dei danni provocati dal terremoto e lo classifica in 12 gradi. Per il secondo si usa la scala Richter che tiene conto della quantità di energia sprigionata dal terremoto e misura la magnitudo in gradi.

Cosa fare per evitare danni in caso di terremoto Cosa fare per evitare danni in caso di terremoto? La sicurezza dipende soprattutto dalla casa in cui si abita. Se è costruita o adattata in modo da resistere al terremoto, non subirà gravi danni è necessario sapere se si vive in una zona classificata come sismica o no. Se si vive in una zona sismica, si deve prestare molta attenzione alla propria abitazione: e verificare se la propria casa sia stata progettata e costruita in maniera antisismica. E' necessario informarsi su quanto è previsto dai piani di protezione civile per sapere quali iniziative prendere per prevenire i danni, che cosa fare e a chi riferirsi in caso di terremoto. La scossa sismica di per sé non costituisce una minaccia per l'incolumità delle persone. Quello che provoca vittime durante un terremoto è principalmente il crollo degli edifici o di parte di essi; inoltre costituisce un grave pericolo per l'incolumità anche la caduta di quello che c'è dentro l'edificio ed alcuni fenomeni collegati quali incendi ed esplosioni dovute a perdite di gas. Bisogna dunque avere preventivamente un'idea ben chiara di quali sono le posizioni all'interno di un edificio o i luoghi all'esterno che si possono considerare pericolosi. Al momento del terremoto non si ha poi realmente tempo per fare qualcosa di più che non riordinare le idee.

Quando due zolle si scontrano e c’è una fuoriuscita ti lava si parla di vulcano: per vulcano si intende una qualsiasi spaccatura nella crosta terrestre dalla quale fuoriesce il magma sotto forma di lava. Questa si raffredda e dà origine all’edificio o cono vulcanico. Il vulcano è formato da: serbatoio o camera magmatica dove si forma e raccoglie il magma; camino il condotto attraverso il quale il magma sale; cratere la bocca da cui fuoriesce il magma.

Durante un’eruzione vulcanica si ha la fuoriuscita di lava, composta prevalentemente da silicati misti a gas e a materiali allo stato solido. In base alle percentuale di silicati presenti nella lava essa si distingue in: Lava acida, è molto densa, scorre lentamente e dà origine a eruzioni esplosive; Lava basica, è fluida, scorre velocemente e dà origine a eruzioni effusive; Lava neutra, ha caratteristiche intermedie tra lava acida e basica.

Va evitata la costruzione di centri abitati nelle falde di un vulcano, ridurre la vulnerabilità del territorio o della popolazione, sfruttando la fertilità della terra per la semina, ma edificando le abitazioni in lontananza. Nel caso che si produca il fenomeno di eruzione, è importante contare su un piano di emergenza che includa aspetti come l'installazione di una rete di monitoraggio, definizione del sistema di allarme, abitazioni costruite con tetti molto inclinati, evitare l'uso di legno, utilizzare maschere antigas per il personale di soccorso o verificare gli strumenti anti incendio a tutti i livelli. Sebbene le zone colpite dall'eruzione di un vulcano risultino le più fertili, non è consigliabile che siano abitate o popolate nuovamente.

Strettamente legata all’attività vulcanica c’è una serie di fenomeni detti pseudovulcanici. I principali sono: Nel caso di emissione di anidride carbonica e zolfo si parla di fumarole. Le possiamo trovare sull’isola di Vulcano; Nel caso di emissione di idrogeno solforato si parla di solfatare come quelle di Pozzuoli; I geyser sono getti di acqua calda che zampilla a intermittenza. I più famosi sono nel parco di Yellowstone in USA; I soffioni boraciferi sono getti continui di vapore acqueo a una temperatura di oltre 200°. In Italia sono importanti i soffioni boraciferi di Lardarello, sfruttati per la produzione di energia elettrica nelle centrali geotermiche.

Le centrali geotermiche utilizzano il calore interno della Terra, opportunamente incanalato aziona una turbina collegata ad un alternatore che produce energia elettrica.

I nostri compagni di classe hanno realizzato dei cartelloni sulla teoria della tettonica a zolle. Ecco come hanno fatto.

Fare una fotocopia ingrandita di un planisfero Con la carta lucida ricopiare il planisfero e poi disegnarlo su un cartoncino colorato Tagliare il cartoncino Incollare su un cartellone Scrivere le didascalie Ecco il risultato

Tagliare un giornale a pezzetti e immergere i pezzetti in una soluzione di colla e acqua Mettere su un cartone i pezzetti di giornale e aspettare che si asciughino Disegnare i continenti su un cartoncino, ritagliarli e metterli nella soluzione di acqua e colla e infine metterli sul cartone Aspettare che il tutto si asciughi e pitturare Ecco il risultato