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Morfologia degli oceani e dei mari di Andrea Mucedola

livello elementare
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ARGOMENTO: OCEANOGRAFIA
PERIODO: ODIERNO
AREA: GLOBALE
parole chiave: oceani, mari,  fosse, piattaforma continentale

 

relitti giacciono negli abissi, appoggiati sui fondali degli oceani e dei mari … un mondo ancora in gran parte sconosciuto che proveremo a visitare in un viaggio straordinario 

Quando parliamo di Oceani ci riferiamo ad una superficie marina che complessivamente copre circa il 71% della superficie terrestre (circa 361 milioni di chilometri quadrati). Secondo una definizione dell’Ufficio idrografico internazionale del 1953 in realtà esiste un unico oceano, diviso in quattro grandi bacini:

Oceano Atlantico 106 000 000 km²
Oceano Pacifico 179 000 000 km²
Oceano Indiano 73 550 000 km²
Oceano Artico 14 060 000 km²

Alcuni autori, per lo più anglosassoni, includono nella definizione Oceano anche l’insieme dei mari che costeggiano l’Antartide, dandogli il nome di Oceano Antartico. Questo è il motivo per cui a volte si parla di cinque oceani. 

In genere, si legge che gli Oceani si distinguono dai mari per le loro dimensioni in quanto questi ultimi possono essere inquadrati come insenature marginali o chiuse degli oceani e sono generalmente diversi fra loro per caratteristiche geologiche dei fondali. Nelle parti più profonde degli oceani si incontrano le fosse abissali, la cui più conosciuta, a più di 10.000 metri di profondità,  è la fossa delle Marianne.

In realtà, i mari si distinguono dagli oceani per motivi geologici. Il fondo degli oceani è costituito da una crosta oceanica, cioè una crosta basaltica molto sottile (il mantello si trova appena a soli dieci chilometri di profondità) e molto densa mentre i mari sono bacini che insistono sulla crosta continentale, con una crosta più acida, molto spessa (almeno 80 Km) e molto meno densa. Curiosamente, secondo questa definizione, possono esistere dei mari che, di fatto, contengono dei piccoli oceani in formazione. Essi sono geograficamente molto più vicini di quanto pensiamo, e ci ritorneremo presto quando parleremo del Mar Mediterraneo.

piattaforma continentale del nord america, notare i canyon ai suoi limiti inferiori che sprofondano verso la piana abissale locale

La piattaforma continentale
Iniziamo il nostro viaggio alla scoperta degli oceani immergendoci dalla costa verso il largo. Mediamente il mare non sarà molto profondo e scenderà gradualmente ad una profondità di circa 200 metri. Questa superficie viene definita piattaforma continentale.

La piattaforma continentale occupa circa l’8 per cento della superficie marina totale e viene delimitata verso terra dalla costa continentale mentre, verso il mare, dal limite in cui essa sprofonda negli abissi. Il gradiente con cui scende può esser più o meno ripido e viene definito scarpata continentale. La larghezza della piattaforma continentale varia in modo differente lungo le coste del mondo, da meno di 100 metri a più di 100 chilometri, con una media di circa 65 km. Ad esempio, è particolarmente esteso intorno alle isole britanniche, dove il bordo continentale corre a ovest dell’Irlanda e nel nord della Scozia, nel Canale della Manica, e nel Mare del Nord o lungo le coste atlantiche brasiliane e della Patagonia, dove la piattaforma si estende fino alle Isole Falkland. L’importanza economica delle piattaforme continentali non è limitata solo alla pesca ma alle sempre più disponibili risorse minerarie e di materiali fossili, ampiamente sfruttate per le fonti di petrolio e gas.

Come si è formata?
La formazione della piattaforma continentale avvenne (e avviene) in parte a causa dei fenomeni idrodinamici sulle coste. Gli accumuli di materiale geologico eroso dalla costa, come sabbie, argille e limo, vengono trasportati dai fiumi verso il mare e si depositano sul versante continentale. Questi depositi generano accumuli che possono essere trattenuti dalle strutture geologiche preesistenti. Un’altra causa è legata a formazioni biogeniche come le barriere coralline. In altri luoghi del pianeta, la piattaforma può formarsi a seguito di movimenti delle placche che spingono verso l’alto il pendio continentale, a causa delle pressioni tra i blocchi continentali ed il fondo oceanico profondo.

Morfologia del fondo marino. Nello schizzo è rappresentato schematicamente l’aspetto della piattaforma continentale, della scarpata continentale e della piana abissale. da http://www.paleoantropo.net/paleogenerale/sedimenti.htm

Oltre il margine continentale dei duecento metri, la pendenza del fondo marino diventa sempre maggiore e scende fino al fondo dei bacini oceanici, raggiugendo la scarpata continentale a circa 3000 metri di profondità. L’angolo e l’estensione della pendenza continentale variano a seconda della località, con una pendenza media di circa il 7 per cento (per dare un’idea un dislivello di 70 metri in una distanza orizzontale di un chilometro), ma si possono generare dei veri e propri canyon sottomarini con pendenze uguali o superiori al 50 per cento. Inutile dire che parliamo di una zona in cui la luminosità del sole non penetra più, immerse nella totale oscurità dove gli esseri viventi sono sottoposti ad un’elevata pressione idrostatica che, come sappiamo, aumenta di una atmosfera ogni dieci metri di profondità.

In fondo alla scarpata continentale il gradiente si addolcisce a causa dell’accumulo dei sedimenti che vi precipitano a seguito di frane o movimenti sismici. Questa zona collega il margine continentale con il profondo fondo dell’oceano, che in alcune aree può attraversare grandi aree, formando le piane abissali. Esse si estendono per centinaia di miglia quadrate con lievi cambiamenti di livello. Similmente alle pianure emerse, in quelle pianure abissali possono erigersi catene montuose che si innalzano anche di migliaia di metri verso la superficie.

In alcuni casi esse arrivano in superficie, creando le isole oceaniche. Queste catene montuose sottomarine (dorsali) sono meno conosciute di quelle dei continenti emersi ma non meno importanti, ricoprendo aree approssimativamente uguali a quelle dei continenti. Spesso queste dorsali, disarticolate e dislocate da una serie di faglie trasversali (dette faglie trasformi), assumono percorsi a zig-zag che fanno sembrare le strutture geologiche come le cuciture delle diverse parti di un pallone da calcio. L’importanza di queste faglie è legata alla conoscenza dei fenomeni sismici che vi si verificano, spesso provocati dallo scivolamento delle placche fra loro. 

 I margini convergenti sono costituiti dalle fosse abissali. Quando una placca oceanica molto densa collide con una placca continentale meno densa, si forma tipicamente una zona di subduzione ove il materiale oceanico scende in profondità lasciando il materiale continentale in superficie. Questo è ciò che avviene nell’ area lungo la costa ovest del Sud America, ove la Placca di Nazca viene subdotta dalla placca continentale del sud America. Subducendo, questo materiale viene notevolmente scaldato e produce materiale fluido e gassoso che tende a risalire in superficie formando vulcani o catene vulcaniche. Nelle figure sono illustrati i vari casi.

Attraverso queste piane abissali possono aprirsi delle spaccature di larghezza relativamente stretta, chiamate fosse, che possono avere delle lunghezze significative. Queste fosse sono una caratteristica morfologica distintiva dei confini delle placche convergenti, lungo le quali le placche litosferiche si muovono l’una verso l’altra con velocità che variano da pochi millimetri a oltre dieci centimetri all’anno. Sono i luoghi dove la litosfera sprofonda nel mantello terrestre per il fenomeno di subduzione.

A causa delle alte pressioni e temperature raggiunte dai materiali che sprofondano nel mantello, le rocce fondono e grandi quantità di magma risalgono verso la superficie, dando vita ad un vulcanismo di tipo esplosivo che può formare isole vulcaniche o delle vere e proprie cordigliere. Queste ultime, ad esempio le Ande, sono formate da successioni vulcaniche e intrusioni magmatiche.

ricostruzione della fossa delle Marianne

Perché le fosse abissali sono importanti?
Come abbiamo accennato, la presenza di una fossa ci indica dove una placca precipita al di sotto del fondo oceanico circostante per fenomeni di subsidenza. La fossa più nota, essendo la più profonda è quella delle Marianne (Mariana Trench) che raggiunge una profondità di 11.034 metri sotto il livello del mare. Le fosse abissali maggiori si ritrovano nell’Oceano Pacifico e Indiano orientale, mentre sono relativamente brevi, con segmenti di margine convergenti, nell’Oceano Atlantico e nel Mar Mediterraneo. Le fosse occupano un totale di circa lo 0,5% degli oceani.

Osservando le batimetrie oceaniche, notiamo che le fosse sono collegate fra di loro ma si distinguono dalle zone di collisione continentale dove la crosta continentale entra in zone di subduzione. Un tipico esempio tra l’India e l’Asia dove si forma la catena dell’Himalaya. Queste continue spinte tra placche generano movimenti sismici che possono essere forieri di fenomeni anche importanti come gli tsunami.

Anche nel Mar Mediterraneo abbiamo una spaccatura importante, la fossa ellenica, chiamata anche con un tocco di romanticismo fossa Calypso. Essa è situata nel Mar Ionio sud-orientale al largo della Grecia, dove si trova il punto più profondo del Mar Mediterraneo (5270 metri). 

la fossa ellenica si trova tra la placca africana e quella del mare egeo. Un area altamente sismica che generò terremoti e tsunami di grande violenza. da wikipedia

La fossa ellenica si trova a circa 60 chilometri dalla costa meridionale del Peloponneso, a sud-ovest di Pilo, e si è formata a causa della subduzione della placca africana sotto la placca del Mar Egeo. Il tutto avviene con movimento medio Sud-Nord di circa 10 mm/anno, sotto la micro placca Egea, che a sua volta si muove in direzione NE-SW di circa 45 mm/anno. Questa subduzione ha originato un arco insulare non-vulcanico e nel mar Egeo un arco vulcanico insulare (tra i quali vi è il vulcano Santorini). L’attività sismica in questa area è tra le più intense del Mediterraneo ma non è solo legata alla subduzione, ma anche da movimenti trascorrenti (ad esempi nella faglia dell’isola di Kephalonia) o legati a thrust superficiali (faglie inverse). I terremoti catastrofici che colpirono Creta nell’antichità furono riportati nelle fonti classiche. Ad esempio il terremoto di Creta del 365 (chiamato anche terremoto di Alessandria) fu un evento sismico con epicentro nel mare a sud dell’isola di Creta. Si trattò del terremoto più forte registrato nel mar Mediterraneo (con una magnitudo ricostruita compresa tra 8.3 e 8.5), e fu determinato dalla spinta della placca tettonica europea in subduzione sotto la placca egea lungo il piano di subduzione del cosiddetto arco ellenico. Tutto il Mediterraneo centrale fu colpito e molte città di Creta furono distrutte. Lo tsunami che ne derivò provocò onde di oltre nove metri sulla costa meridionale di Creta, che colpirono tutte le città costiere dalla Sicilia a Cipro. Si stima che il maremoto causò oltre 45.000 vittime in tutto il Mar Mediterraneo, di cui circa 5000 nella sola Alessandria, dove arrivarono onde di dodici metri. La presenza di queste faglie in movimento fra di loro nel Mediterraneo è ancora causa di eventi tellurici importanti. Ci torneremo in un prossimo articolo.

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