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Una protagonista della geologia e oceanografia marina: Marie Tharp

tempo di lettura: 7 minuti

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livello elementare
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ARGOMENTO: PROTAGONISTI DEL MARE
PERIODO: XX SECOLO
AREA: MAPPATURA DEGLI OCEANI 
parole chiave: oceanografia, cartografia, mappatura degli oceani
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Il 30 luglio 2020 ha segnato il 100° anniversario della nascita di Marie Tharp, una geologa e oceanografa statunitense che compilò la prima mappa dettagliata del fondo marino oceanico, rivelando la presenza della Dorsale Medio Atlantica. Le conseguenze della sua scoperta sono straordinarie come straordinaria fu la vita di questa donna. 

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Marie Tharp guarda una registrazione del fatometro a bordo dell’USNS Kane nel 1968 – Fonte e credito Emilio Segrè Visual Archives, Gift of Bill Woodward, USNS Kane CollectionMarie Tharp working with fathometer record (cropped).jpg – Wikimedia Commons

Il suo lavoro contribuì in maniera decisiva all’accettazione da parte della comunità scientifica della teoria della tettonica a placche. Una donna intelligente e caparbia che non si arrese mai, nonostante molte diffidenze e discriminazioni, a portare avanti le sue teorie in un periodo in cui alle donne non era lasciato molto spazio nella comunità scientifica. 

Marie Tharp nacque da Bertha Louise Tharp, un’insegnante di tedesco e latino, e William Edgar Tharp, geometra impiegato presso il Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti d’America. Marie seguiva spesso il padre nei suoi impegni lavorativi, e ciò le permise di apprendere i primi rudimenti di cartografia. Dopo il diploma di scuola media superiore, Marie studiò dapprima presso la Ohio University e poi presso l’Università del Michigan dove conseguì la laurea in geologia.

Un inizio difficile
Negli anni ’40, le donne rappresentavano solo il 4% del totale di laureati nel settore ma, durante la II Guerra Mondiale, molte più donne poterono accedere alle professioni fino ad allora occupate quasi esclusivamente dagli uomini, come per esempio la geologia. Ciononostante la maggior parte delle donne era esclusa dalle carriere scientifiche che restavano un dominio maschile.

Dopo aver conseguito il master in geologia petrolifera, Marie Tharp venne assunta dalla Standard Oil and Gas a Tulsa, Oklahoma, ma trovò subito il lavoro poco soddisfacente in quanto non le era consentito lavorare sul campo nella ricerca di gas e petrolio. Tharp venne assegnata a lavori di ufficio per la raccolta dei dati necessari per la costruzione di mappe che i ricercatori sul campo avrebbero poi utilizzato in mare. Stiamo parlando di un epoca in cui tutto veniva fatto a mano, con matita e gomma, sulla base dei dati di campionamento delle profondità marine ottenuti sistematicamente seguendo rotte fisse per lungo tempo. Un lavoro che richiedeva molta attenzione e non era scevro di errori.

Questa stanzialità diede la possibilità a Marie Tharp di tornare agli studi e, contemporaneamente al suo lavoro di geologa, si iscrisse alla facoltà di matematica dell’Università di Tulsa dove si laureò nel 1948. Lo stesso anno si trasferì a New York presso il Lamont Geological Laboratory della Columbia University dove incontrò il geologo Bruce Heezen che, da quel momento, sarebbe diventato il suo partner di lavoro più vicino per molti anni. Instancabilmente, per ben diciotto anni Marie lavorò alla redazione di mappe del fondo oceanico, elaborando graficamente i dati raccolti da Heezen a bordo della nave oceanografica Verna

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Marie Tharp, Al Ballard e Marty Weiss che discutono sulle immagini scattate a bordo del viaggio inaugurale della USNS Kane, una nave da ricerca oceanografica e di indagine idrografica durante il viaggio lungo la cresta del Medio Atlantico da giugno a ottobre 1968. La missione era quella di raccogliere prove della storia del fondo dell’Oceano Atlantico e della teoria della deriva continentale usando una varietà di strumenti tra cui il computer PDP-8 DEC, array di idrofoni e telecamere subacquee. Il team scientifico era guidato da Bruce Heezen, dell’Osservatorio geologico Lamont – credito: Emilio Segrè Visual Archives, dono di Bill Woodward, collezione USNS Kane Marie Tharp, Al Ballard, and Marty Weiss conversing.jpg – Wikimedia Commons

A partire dal 1957, Marie Tharp e Bruce Heezen iniziarono a pubblicare le prime mappe oceaniche complete che mostravano le caratteristiche morfologiche principali del fondo degli oceani. Il lavoro straordinario di Marie Tharp e di Heezen dimostrò che i fondali degli oceani erano tutt’altro che privi di strutture geologiche, come talvolta ipotizzato fino agli anni ’50, ma avevano formazioni complesse che comprendevano montagne, valli e spaccature (rift). Il loro straordinario lavoro fu essenziale per lo sviluppo della teoria della tettonica a placche, il modello di dinamica della Terra su cui concorda la maggior parte degli scienziati secondo cui la Terra è divisa in una ventina di placche principali.

Alfred Wegener aveva notato come i profili delle coste africane occidentali Africa e quelle orientali del Sud America potevano geograficamente combaciare ed ipotizzò che i due grandi continenti fossero stati parte di un grande continente poi spezzatosi in due. Questo fece ipotizzare che le due parti si stessero allontanando fra di loro. Ma dove era avvenuto il punto di rottura? 

Diagramma fisiografico del Nord Atlantico. (Pubblicato nel 1957; riquadro della mappa con Ewing, Heezen, Tharp 1959). Tharp e i suoi collaboratori scelsero di disegnare diagrammi fisiografici, perché non era necessario mostrare dati di profondità esatti e queste informazioni, sebbene vi avessero accesso, furono classificate dai militari statunitensi almeno fino alla fine degli anni ’60. Riprodotto per gentile concessione del Lamont-Doherty Earth Observatory e dell’Estate of Marie Tharp /  Physiographic map of the North Atlantic, 1957.jpg – Wikimedia Commons

I dati raccolti, centinaia di misure di profondità ottenute dagli ecoscandagli lungo rotte fisse (linee di misura), furono analizzati e messi con precisione certosina sulla carta. Il risultato fu strabiliante. Punto dopo punto emersero delle continuità geologiche che partivano dagli abissi senza emergere in superficie. Gli oceani mostravano una morfologia caratterizzata da lunghissime catene montuose, valli e pianure a volte tagliate da spaccature che sprofondavano negli abissi. Inizialmente fu realizzata la mappa dell’Oceano Atlantico di quella che oggi conosciamo come dorsale medio atlantica. Questo disegno fisiografico permetteva di osservare nei dettagli la topografia del fondale da cui, con grande sorpresa, risaltò una fenditura al centro dell’oceano, larga miglia e profonda centinaia di metri, una straordinaria fossa tettonica.

Ma la scoperta forse più decisiva fu che quella zona era estremamente sismica. Nel 1952, Heezen, mentre analizzava le posizioni geografiche di migliaia di terremoti, per cercare di comprendere la rottura di un cavo sottomarino dei Bell Laboratories, osservò che la posizione degli eventi sismici coincideva con la fossa tettonica che Tharp aveva evidenziato. Heezen concluse che quella spaccatura lunga migliaia di chilometri era una faglia di tensione causata dai terremoti. Il lavoro si espanse anche agli altri bacini oceanici e, a poco a poco, divenne chiaro agli oceanografi che le spaccature negli oceani e nei mari rappresentavano i confini delle placche. 

Nel 1959, la Geological Society of America pubblicò “The Floors of the Oceans: I. The North Atlantic” di Heezen, Tharp e Ewing, direttore del Lamont Geological Observatory dove, di fatto, tutto si basava sul lavoro di Mary Tharp. Nonostante il clamore iniziale, questa teoria non ebbe però vita facile. Inizialmente anche il comandante francese Jacques Cousteau si dimostrò scettico e decise di intraprendere a bordo della sua nave da ricerca, la Calypso, la dorsale medio atlantica per studiarne la conformazione. Con sua grande sorpresa i dati ed i filmati raccolti confermarono l’esistenza della Rift Valley individuata da Tharp.

Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file è OCEANOGRAFIA-640px-Seismicity_of_the_earth_1960-1980_LOC_85694236.jpg

la dorsale medio atlantica dove i punti rossi sono le aree sismiche … da Seismicity of the earth, 1960-1980 / di Alvaro F. Espinosa, Wilbur Rinehart, e Marie Tharp, 1981. world ocean floor panorama di Bruce C. Heezen and Marie Tharp, circa 1977 – Seismicity of the earth, 1960-1980 LOC 85694236.jpg – Wikimedia Commons

Il lavoro di Marie Tharp e di Bruce Heezen si estese anche agli altri oceani con la mappa dell’Oceano Indiano, pubblicata da National Geographic nel 1967, e quella forse più nota del World Ocean Floor del 1977 che ora si trova presso la Libreria del Congresso. Dopo la morte di Heezen (1977), avvenuta a bordo del sottomarino di ricerca della marina NR-1 mentre si stava preparando per un’immersione vicino all’Islanda, Tharp continuò il suo lavoro fino alla sua morte nel 2006.

A Heezen fu intitolata una nave oceanografica, la USNS Bruce C. Heezen, nel 1999. Ai due scienziati furono assegnati numerosi premi nella loro carriera e, nell’ottobre 1978, Heezen (postumo) e Tharp ricevettero la medaglia Hubbard, il più alto premio della National Geographic Society. A Marie Tharp, grande sognatrice e visionaria, alla quale dobbiamo la scoperta delle dorsali degli oceani, fu intitolato un cratere anche se in un mare della Luna. 

Perché è importante conoscere la morfologia dei fondali?
La mappatura degli oceani continua grazie a strumenti sonar sempre più sofisticati che utilizzano tecniche di swath mapping che permettono di misurare e descrivere acusticamente fasce di fondale rispetto alle prime misure fatte con gli ecoscandagli che erano puntuali e permettevano la ricostruzione del profilo del fondo solo su linee ben definite (lungo la rotta del nave). Conoscere i profili del fondo sta diventando sempre più importante se non strategico per la necessità futura di sfruttare le risorse marine, non solo petrolifere, ora sempre più raggiungibili grazie alle nuove tecnologie minerarie. E’ attualmente in corso una cooperazione internazionale per mappare l’intero fondo oceanico entro il 2030, utilizzando più navi oceanografiche, guidata dalla Nippon Foundation e dal General Bathymetric Chart of the Oceans.

Andrea Mucedola

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