Geodinamica

geodinamica

Trasformazioni e movimenti nel Pianeta

La Terra solida è soggetta a cambiamenti: terremoti e vulcani lo testimoniano. Ma vi sono anche altri grandi processi di trasformazione che si attuano in modo non così evidente. Nuove e sofisticate tecniche di misurazione permettono oggi di studiare in dettaglio le fenomenologie geologiche associate che hanno origine nelle viscere del Pianeta

Una sintesi multidisciplinare

Alcune manifestazioni naturali liberano grandi quantità di energia provenienti dall’interno della Terra in tempi brevi. Quasi istantanee nel caso dei terremoti, un po’ più lunghe – da qualche ora a qualche giorno – per le eruzioni vulcaniche. Sono questi i fenomeni che evidenziano, in modo spesso violento e immediato, la presenza di un’attività sotterranea nel Pianeta. Altri processi, associati a movimenti e trasformazioni che hanno luogo in profondità, sono all’origine di fenomeni geologici di immane portata – tettonica a placche, formazione delle montagne – che tuttavia, per i tempi lunghi in cui si attuano, non si possono seguire durante il loro svolgimento, se non attraverso l’utilizzazione di moderne tecnologie per il rilevamento e la misurazione.

La geodinamica affronta lo studio di tutte queste problematiche. Varie discipline scientifiche aiutano a formare un quadro d’insieme delle grandi trasformazioni e dei grandi movimenti di massa che avvengono nella Terra.

C’è lo studio della sismicità e dell’origine dei terremoti (sismologia); dei vulcani e della loro alimentazione magmatica (vulcanologia); delle sorgenti di calore e dell’andamento della temperatura con la profondità (geotermia); dei modi in cui la materia si deforma quando è sottoposta a sforzi con temperature e pressioni elevate per tempi geologici (reologia); della risposta delle rocce alle sollecitazioni e delle relative strutture di deformazione, sia alla scala di un singolo affioramento sia alla scala di ampie regioni (meccanica delle rocce, geologia strutturale, tettonica); del campo magnetico terrestre e delle sue variazioni nel tempo geologico (magnetometria e paleomagnetismo); del campo gravitazionale terrestre e del significato delle sue anomalie regionali (gravimetria).

Tecniche di misura e modelli

Il concetto di processo geodinamico – cioè di trasformazione, promossa dall’azione di gigantesche forze endogene, di quello che in apparenza è stazionario (la Terra solida) – nasce con i metodi d’osservazione della geologia moderna.

Rispetto alle tecniche di raccolta dati dei pionieri della geologia dinamica, oggi tecnologie molto evolute permettono di monitorare e misurare spostamenti e deformazioni del suolo infinitesimi. Per esempio, alcune tecniche spaziali, sviluppate in origine per la determinazione della posizione esatta dei punti (o degli oggetti) sulla superficie terrestre, permettono di rilevare i movimenti millimetrici tra le porzioni di litosfera che compongono il mosaico della tettonica a placche. Ciò avviene attraverso l’elaborazione di impulsi elettromagnetici, registrati a terra dopo essere stati da qui inviati verso un satellite artificiale in orbita terrestre programmato per rifletterli (tecnica SLR, Satellite laser ranging) oppure dopo essere stati direttamente generati da satelliti (tecnica GPS, Global positioning system, Sistema di posizionamento globale). Queste e altre misurazioni contribuiscono a definire modelli in cui il ruolo e la natura delle forze geodinamiche in azione possono essere confermati sperimentalmente.

La geodinamica del Mediterraneo

L’evoluzione geologica della regione mediterranea dipende dalla sua collocazione al confine tra placca africana e placca euroasiatica. Queste due immani masse sono in movimento l’una verso l’altra da milioni di anni. Oltre ad altre strutture geologiche, ciò ha determinato la formazione di catene montuose (Alpi, Appennini) ed è all’origine della forte sismicità dell’area. Attualmente, l’elaborazione dei dati sismologici e paleomagnetici, le misurazioni sul terreno e quelle delle deformazioni e degli spostamenti attraverso le tecniche spaziali di posizionamento (SLR, GPS) migliorano sostanzialmente la qualità del modello geodinamico del bacino mediterraneo.