LA TERRA SI MUOVE Unità 3 IN CASA. Geostoria delle abitazioni Le abitazioni sono sempre state il luogo più sicuro dove ripararsi, perché hanno la funzione di proteggerci dai pericoli esterni. Purtroppo, sappiamo che non sempre è così. Nel passato a causa di fenomeni naturali incontrollabili e imprevedibili proprio la casa è diventata a volte un luogo pericoloso, da cui scappare. Poiché non si conoscevano le cause di fenomeni naturali che portavano morte e distruzione, come il terremoto (o sisma) e l eruzione vulcanica, essi erano interpretati come segnali negativi che le divinità inviavano agli uomini sulla Terra. In Italia, a Pompei e Ercolano (in Campania), si possono visitare gli scavi archeologici di due antiche città romane, che furono interamente sommerse di cenere e abbandonate in fretta dopo una potente eruzione del vulcano Vesuvio, nel I secolo a.c. I movimenti della crosta terrestre (la parte più superficiale del pianeta Terra), che sono una tra le cause principali di rischio per gli edifici costruiti dall uomo, sono oggi studiati da geologi, geofisici, vulcanologi, sismologi, paleontologi, climatologi ecc. Questi studiosi non possono prevedere con esattezza terremoti ed eruzioni vulcaniche ma sono in grado di individuare con precisione le aree di maggior rischio e di prevedere alcuni fenomeni minori. Per proteggere la popolazione da questi pericoli, gli ingegneri sanno progettare costruzioni più sicure, inoltre vengono preparati piani di prevenzione e di evacuazione per la popolazione. Tuttavia questo non accade ovunque, perché nel mondo ci sono differenze di livello tecnologico e di ricchezza economica. Cambiano anche da paese a paese le tecniche di costruzione, la cultura del rischio e soprattutto la storia e la geografia dei luoghi. Per fare un esempio concreto, la scossa principale del terremoto in provincia di L Aquila (in Abruzzo) il 6 aprile 2009, di magnitudo 6.3, ha causato più di 300 morti, 1600 feriti e oltre 10 miliardi di euro di danni. Un terremoto della stessa magnitudo verificatosi alla fine del 2016 nella prefettura di Ibaraki (in Giappone), ha causato solo due feriti e pochi danni, in una zona con una densità di popolazione otto volte maggiore. La magnitudo è l unità di misura dell energia scatenata da un terremoto. Si misura sulla scala Richter, dal nome del sismologo statunitense che la creò nel 1935. La scala Mercalli, che misura i danni provocati da un terremoto, non è più usata perché poco oggettiva (i danni dipendono molto dalle diverse tecniche di costruzione degli edifici). Perché accadono terremoti ed eruzioni vulcaniche? Ce lo spiega la teoria della deriva dei continenti: la sottile crosta terrestre non è una superficie compatta e unica, ma è divisa in una decina di grandi zolle (o placche) e altre più piccole, in continuo e lento movimento ( carta 1). Queste zolle galleggiano sul mantello (la massa, più spessa, più calda e più fluida che circonda il nucleo, il centro della Terra) e vengono quindi a contatto tra loro. Le zone di confine tra due zolle, chiamate faglie, sono le aree più sismiche e vulcaniche della Terra ( carta 2). Dal mantello sottostante, infatti, attraverso i vulcani, arriva in superficie nuovo materiale roccioso allo stato fuso, che rompe la crosta, emerge, si raffredda e si solidifica (è la lava). Inoltre, da alcuni punti in profondità nel mantello in cui si accumula la tensione tra le zolle, provengono le onde sismiche che si propagano in superficie e causano i terremoti. La teoria della deriva dei continenti, oggi chiamata tettonica a placche, descrive le fasi di movimenti delle zolle. 1. Se una placca continentale si frattura al suo interno a causa dell aumento di pressione del mantello sottostante, la crosta in quell area sprofonda e si crea così una depressione; in queste aree (come la Rift Valley nell Africa orientale) sono frequenti vulcani e terremoti. 13
2. Se le due placche si allontanano molto l una dall altra, tra esse si può creare un oceano; lungo la linea di frattura, attraverso i vulcani, emerge dal mantello la roccia fusa, che si solidifica e crea una nuova catena montuosa sommersa: la dorsale oceanica. Per esempio, l Islanda è la punta più alta della dorsale che attraversa per 10 000 km l da Nord a Sud ( fig. A). 3. Se due placche di diverso spessore si avvicinano tra loro, si verifica la subduzione: le placche oceaniche più sottili e leggere scivolano e sprofondano sotto quelle continentali, che si sollevano. Nella zona intorno all Pacifico, si sono create così le fosse oceaniche, gli arcipelaghi (il Giappone e la Polinesia), le catene montuose (le Ande) e i vulcani. Quest area è chiamata Cintura di fuoco, perché qui c è la stragrande maggioranza di vulcani attivi e avvengono molti terremoti e maremoti ( fig. B). 4. Se due placche scorrono lateralmente, una accanto all altra, si crea un forte attrito con aumento di calore e di energia; questa energia accumulata, ogni tanto si libera, provocando forti scosse sismiche che raggiungono la superficie (come intorno alla faglia di S. Andrea, in California, che ha causato il disastroso terremoto di San Francisco nel 1906, di magnitudo 8.3). 5. Se due placche continentali si scontrano frontalmente, esse formano grandi catene montuose, com è accaduto per Pirenei, Alpi, Appennini, Balcani e Carpazi in Europa, e per la catena montuosa più alta del mondo, l Himalaya, in Asia, creata dallo scontro tra la zolla indiana e quella eurasiatica. Queste zone sono anche aree sismiche e vulcaniche ( fig. C). Carta 1 - Le frecce rosse indicano i principali spostamenti delle placche tettoniche (zolle). Esse non corrispondono precisamente al profilo dei continenti che emergono dagli oceani. Inoltre, alcune delle placche sono emerse (placche continentali) e altre sono per lo più sotto l oceano (placche oceaniche). Esiste quindi una crosta continentale, più vecchia e più spessa (tra 35 e 70 km) e una crosta oceanica (tra 7 e 10 km). La teoria della deriva dei continenti è stata formulata all inizio del XX secolo dal geofisico tedesco Alfred Wegener. Guardando la carta dell, egli notò la corrispondenza tra le forme delle coste sui due lati dell oceano. Le coste africane e sudamericane si incastravano l una nell altra, come in un puzzle. Wegener, quindi, ipotizzò che i due continenti un tempo fossero uniti e che si fossero poi separati. Ma aveva bisogno di prove scientifiche: dimostrò che particolari rocce erano presenti sia in Scozia sia in Canada; osservò che le montagne sudafricane continuano in Argentina; si scoprì che alcune specie di chiocciole e lombrichi erano diffuse soltanto nell Europa occidentale e nell America Nord orientale e che il lemure una piccola scimmia viveva solo in India, Ceylon, Asia Sud orientale, Madagascar e in alcune zone dell Africa. Ma quale forza spingeva i continenti per mandarli alla deriva? Wegener non riuscì a spiegarlo, e così la sua teoria fu abbandonata. Oggi questa teoria si è evoluta: l ipotesi è che la veloce rotazione terrestre (un giro completo in 24 ore) crei un campo magnetico dentro e attorno alla Terra, che possiede un nucleo metallico; questo comporta un aumento di calore del mantello, che bolle sotto la crosta terrestre (come una pentola d'acqua sul fuoco), fratturandola, spingendo qua e là le placche e creandone di nuove. I vulcani, a seconda del tipo di eruzione, possono essere: effusivi (il magma fuoriesce lentamente dal cratere formando una colata lavica, come l Etna o i vulcani nelle Hawaii) o esplosivi (eruttano con molta violenza lapilli, cioè pietre di lava incandescente, e nuvole di gas e cenere, come il Vesuvio, il St. Helens negli Usa o il Krakatoa, tra le isole di Sumatra e Giava in Indonesia). Ci sono circa 1500 vulcani attivi sulla Terra. Un vulcano è dichiarato spento solo se non è documentata nessuna attività vulcanica negli ultimi 10 000 anni. 14
Il terremoto (o sisma) è la vibrazione della crosta terrestre, provocata da movimenti delle rocce nel sottosuolo. Si verifica soprattutto in corrispondenza di una faglia tettonica, che è sempre in lento movimento. Quando questo movimento si arresta, si accumula energia. Quando l energia accumulata supera la resistenza della roccia, viene rilasciata tutta insieme sotto forma di scossa sismica. Il punto di rilascio nel sottosuolo è chiamato ipocentro; sulla superficie terrestre, in corrispondenza, c è l epicentro. I sismologi distinguono due tipi principali di onde sismiche: sussultorie (il suolo si muove in direzione verticale) e ondulatorie (che si propagano in direzione orizzontale). Se l epicentro si trova sotto il mare, le onde che si propagano nell acqua causano un maremoto (o tsunami, che in lingua giapponese significa onda sul porto ). In Italia nei primi 6 mesi del 2017, l INGV ha registrato più di 3000 scosse. Mar Glaciale Artico d Islanda Vesuvio Stromboli Etna zone a media sismicità zone ad alta sismicità vulcani del Rift del Kilimangiaro Indiano Krakatoa vulcani di Kamtchatka Mauna Loa Mauna Kea 0 4000 km Pacifico St. Helens Paricutin Cotopaxi Guadalupa Martinica Nevado del Ruiz Carta 2 - La carta delle attività sismiche e vulcaniche si può facilmente sovrapporre alla carta precedente: è evidente come questi fenomeni si verificano nelle zone di contatto tra le placche tettoniche. Anche le catene montuose sono la conseguenza dello scontro tra zolle. Per esempio, la zolla africana ha creato le Alpi, gli Appennini, i Pirenei e l Atlante (in Africa Settentrionale) spingendo la zolla euroasiatica. 225 MILIONI DI ANNI FA 220 MILIONI DI ANNI FA 150 MILIONI DI ANNI FA 65 MILIONI DI ANNI FA OGGI Secondo la teoria della deriva dei continenti, 230 milioni di anni fa esisteva un grande unico continente circondato dall oceano, che è stato chiamato Pangea (una parola formata dalle parole greche pan, tutto e gea, Terra ). Poi, lentamente, questa grande placca si è divisa fino a formare l attuale posizione delle diverse zolle oceaniche e continentali. 1 INTERPRETARE I PAESAGGI Inserisci le parole mancanti nelle didascalie dei disegni che descrivono i principali fenomeni della Tettonica a placche. crosta dorsale faglia forma riscalda rompe Catena montuosa sommersa Crosta oceanica Crosta oceanica (fluido) Fossa (fluido) Catena montuosa Antica crosta oceanica Maros Maros/Wikimedia Fig. A La... oceanica Lo strato sottile si....... Il magma emerge in corrispondenza della..., con eruzioni vulcaniche sotto l oceano. Fig. B La subduzione La... oceanica scivola e si fonde nel mantello. La roccia si... e il magma fuoriesce attraverso i vulcani. Fig. C Un fenomeno di orogenesi Lo scontro tra due placche continentali... gli altopiani e le catene montuose. 15
2 RIASSUMERE I CONTENUTI Indica se queste affermazioni sui movimenti della Terra sono vere o false, e spiega brevemente perché. V F a. La roccia più calda tende sempre a sprofondare. b. La Cintura di fuoco è la zona più sismica e vulcanica del pianeta. c. La crosta oceanica è la parte più spessa della superficie della Terra. d. Le Alpi e gli Appennini sono il risultato del fenomeno della subduzione. e. Sotto l c è una catena montuosa sommersa. f. Il maremoto è un terremoto con epicentro nella crosta oceanica. g. La magnitudo è la misura dei danni provocati da un terremoto. h. La deriva dei continenti è una teoria che non è mai stata provata. 3 OSSERVARE LE CARTE Osserva la carta del rischio sismico a cura della Protezione Civile e < Double-click to enterdella map title > confrontala con quella distribuzione della popolazione in Italia all ultimo censimento, nel 2011, rispondendo alle domande. Presidenza del Consiglio dei Ministri Dipartimento della protezione civile Ufficio rischio sismico e vulcanico Classificazione sismica al 2015 Recepimento da parte delle Regioni e delle Province autonome dell'ordinanza PCM 20 marzo 2003, n. 3274. Atti di recepimento al 1 giugno 2014. Abruzzo: DGR 29/3/03, n. 438. Basilicata: DCR 19/11/03, n. 731. Calabria: DGR 10/2/04, n. 47. Campania: DGR 7/11/02, n. 5447. Emilia Romagna: DGR 21/7/03, n. 1435. Friuli Venezia Giulia: DGR 6/5/10, n. 845. Lazio: DGR 22/5/09, n. 387. Liguria: DGR 19/11/10, n. 1362. Lombardia: DGR 11/7/14, n. X/2129 Marche: DGR 29/7/03, n. 1046. Molise: DGR 2/8/06, n. 1171. Piemonte: DGR 12/12/11, n. 4-3084. Puglia: DGR 2/3/04, n. 153. Sardegna: DGR 30/3/04, n. 15/31. Sicilia: DGR 19/12/03, n. 408. Toscana: DGR 26/5/14, n. 878. Trentino Alto Adige: Bolzano, DGP 6/11/06, n. 4047; Trento, DGP 27/12/12, n. 2919. Umbria: DGR 18/9/12, n. 1111. Veneto: DCR 3/12/03, n. 67. Valle d'aosta: DGR 4/10/13 n. 1603 AUSTRIA Zone sismiche (livello di pericolosità) SVIZZERA 1 2 2A SLOVENIA Conte di Cavour/Wikimedia protezionecivile.gov.it 1-2A BOLZANO 2A-2B 2B TRIESTE AOSTA 2A-3A-3B MILANO 2B-3A VENEZIA 3 CROAZIA TORINO 3s 3A 3A-3B BOSNIA 3B ERZEGOVINA 3-4 BOLOGNA GENOVA 4 LIGURE ANCONA FIRENZE PERUGIA L'AQUILA ADRIATICO ROMA CAMPOBASSO BARI NAPOLI POTENZA TIRRENO IONIO CAGLIARI CATANZARO PALERMO TUNISIA ALGERIA Densità per km2 MALTA 0 100 kilometri FB 2015.. La carta del rischio sismico in Italia, pubblicata dalla Protezione Civile nel 2015, con i dati dell INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia). I colori indicano la probabilità che si verifichi un terremoto importante nei prossimi 50 anni. Zona 1 (rosso): alta (oltre il 25%); Zona 2 (marrone): medio-alta (tra il 25 e il 15%); Zona 3 (verde): medio-bassa (tra il 15 e il 5%); Zona 4 (grigio): bassa (inferiore al 5%). 16
a. In quale zona sismica si trova il tuo Comune? b. In quali zone sismiche si trovano rispettivamente le città di Milano, Bolzano, Venezia, Roma, Firenze, Messina, Lecce, Cagliari? c. A quale parte del territorio fisico (montagna, collina, pianura, costa) corrispondono le aree a maggiore rischio sismico? (Se non la ricordi, consulta una carta fisica dell Italia.) d. Qual è la densità di popolazione nelle aree a più alto rischio? Quali sono le aree più densamente abitate a rischio sismico alto o medio-alto? e. La teoria della Tettonica a placche spiega il livello di rischio sismico in Italia? Perché? f. Sai quali sono le principali misure di prevenzione in caso di terremoti o eruzione? Conosci misure di prevenzione o di emergenza specifiche del tuo Comune? 4 DISCUTERE I PROBLEMI In Italia, il rischio sismico-vulcanico è stato sottovalutato, nonostante i disastri del passato e gli studi scientifici. Solo negli ultimi anni sono aumentate le misure di prevenzione (costruzioni antisismiche e piani di emergenza): sono sufficienti? Per approfondire, guarda il video Crash Rischio Vesuvio sul sito di Rai Storia e cerca il Piano di Emergenza Vesuvio. Poi la classe si divide in quattro gruppi e si avvia la discussione nell ordine indicato dai numeri, facendo due turni di discussione. Alla fine tutti votano per approvare o respingere le decisioni prese dagli amministratori. 1. I catastrofisti: quelli che sono certi che si sta avvicinando una disgrazia. 2. Gli speranzosi: quelli che non pensano che il rischio sia così serio e vicino. 3. Gli scienziati: quelli che studiano la storia e la geologia del vulcano. 4. Gli amministratori: quelli che devono garantire la sicurezza degli abitanti. La zona rossa del Vesuvio, considerata a rischio in caso di eruzione. 17