I sedimenti marini, quando la dimensione conta

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livello elementare
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ARGOMENTO: GEOLOGIA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: OCEANOGRAFICA
parole chiave: Sedimentologia
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Il subacqueo nuota in un ambiente eterogeneo, caratterizzato da diverse morfologie del fondale che spesso non sono meno affascinanti dell’habitat biologico. Basti pensare agli incredibili fondali granitici dei fondali della Sardegna o ai profondi canyon presenti lungo le assolate spiagge della California meridionale. Oggi parliamo dei sedimenti, su come si generano e si dispongono nei fondali e perché è importante conoscerli.

Quando il punto di immersione è obbligato, ad esempio per motivi di lavoro o di un reportage fotografico, il subacqueo dovrà valutare i periodi più opportuni per ridurre al minimo gli effetti collaterali. Dove si ritrova del sedimento molto fine sarà necessario calcolare i periodi di stanca di corrente utilizzando le tavole di marea o aspettare una giornata con moto ondoso favorevole. In pratica nella lista delle cose da pianificare dovremo inserire anche queste valutazioni al fine di ottenere il massimo dalle nostre immersioni. Come abbiamo premesso le tipologie dei fondali sono molte, incominciamo a parlare dei vari tipi di sedimento e di come si dispongono geologicamente.

Tipologie di sedimento
I fondali del mare presentano diversi sedimenti che possono avere origini organiche o derivanti dalla disgregazione di rocce per erosione o altri fenomeni naturali che raccontano la storia geologica pregressa di ogni luogo.  In generale, possiamo trovare sedimenti cosiddetti sciolti come le sabbie ed i fanghi o, con l’aumento della dimensione del particolato, ghiaie, ciottoli fino a complesse ed affascinati morfologie rocciose.

Molto spesso in una stessa zona si ritrovano tipologie diverse che rivelano sia l’influenza delle forze della natura, che hanno eroso diversamente l’ambiente originale, sia il materiale stesso che può avere tipologie mineralogiche diverse. I sedimenti marini si ritrovano sotto diverse granulometrie (misure di grandezza) e si depositano a strati spesso non omogenei che possono raggiungere spessori di chilometri nei fondali oceanici. I geologi hanno osservato che questi strati tendono ad assottigliandosi avvicinandoci dalla linea costiera alla piattaforma continentale. Nella figura sono indicati con i numeri 1 la crosta continentale, 2 la crosta oceanica e, al di sotto, con il numero 3, la astenosfera.

Partiamo dall’Astenosfera
L’Astenosfera è una fascia superficiale del mantello terrestre, giacente sotto la litosfera e sopra la mesosfera che si rinviene sempre sotto le aree oceaniche, mentre sotto le aree continentali è assente o collocata molto più in profondità. La struttura “plastica” dell’astenosfera ha un importante ruolo nella teoria della tettonica delle placche che “galleggiano” sulle placche litosferiche solide. I geologi riescono ad identificarla attraverso l’analisi sismica degli strati geologici. Nella astenosfera le onde sismiche diminuiscono notevolmente la loro velocità di propagazione raggiungendo i valori minimi conosciuti per gli strati più interni del nostro pianeta. Al di sopra troviamo la crosta oceanica che rappresenta la porzione più superficiale del pianeta nelle aree sommerse dagli oceani ed appartiene alla crosta terrestre contrapponendosi di fatto alla crosta continentale emersa. Nelle zone dove si ritrovano forti correnti di fondo o ove esistano condizioni di asperità particolari, la crosta oceanica, caratterizzata da materiali rocciosi, emerge in maniera significativa creando strutture morfologiche a volte imponenti e spettacolari. Queste strutture non sono visibili ad occhio nudo ma possono essere dedotte attraverso i rilievi sismologici.

Vediamo ora come si generano  i sedimenti sul fondo del mare
Gli strati di sedimento, che osserviamo lungo i litorali, possono derivare da un processo geologico, chiamato sedimentazione, mediante il quale i sedimenti sciolti del terreno si depositano per gravità sul fondo del mare. La loro origine è principalmente terrigena e deriva dall’apporto dei fiumi e dall’erosione dei litorali causata da fenomeni meteo climatici o dall’erosione causata dal moto ondoso. Anche i processi eolici (vento) contribuiscono a trasportare i sedimenti verso il mare. In media, ogni anno il fondo degli oceani si eleva di circa un centimetro e la sedimentazione arricchisce lo strato originale.

Questo fenomeno è molto interessante in quanto fornisce ai geologi informazioni per ricostruire gli eventi che nei secoli hanno colpito il pianeta. Nel tempo è emerso che la crosta oceanica non ha ovunque la stessa età e muta sensibilmente a causa di un processo dinamico di formazione che riguarda tutto il pianeta. Questo processo tettonico causa sconvolgimenti importanti del pianeta ed è responsabile, come vedremo in altri articoli, alle catene montuose oceaniche.

Il processo di formazione geologica è leggibile attraverso l’analisi degli strati di roccia. Ad esempio, in un certo luogo è possibile determinare con precisione la quantità di caduta delle ceneri vulcaniche, fornendo cosi dati sul vulcanesimo locale nelle varie Ere geologiche. Queste analisi sono importantissime perché ci aiutano anche a comprendere le variazioni del clima e l’influenza dei fenomeni atmosferici nei millenni sulle culture antropiche. Una lettura assolutamente necessaria in un periodo geologico come quello attuale in cui assistiamo a cambiamenti climatici drammatici.

La conoscenza del tipo di sedimento non è solo importante per la scienza pura ma trova applicazione in molte attività lavorative come la cavatura di materiali sciolti (ghiaie e sabbie), oppure nella analisi delle caratteristiche dei fondali per opere di ingegneria come la posa di tubature, cavi e gasdotti.

I sedimenti geologici possono essere generalmente suddivisi in :

               ROCCE SEDIMENTARIE                           ROCCE IGNEE

CEMENTATE                      INCOERENTI              EFFUSIVE    INTRUSIVE

– Conglomerati                        – Vulcaniche              – Lave             – Graniti

– Autigeniche (noduli)           – Terrigene                – Basalti

– Carbonatiche organogene – Organogene

L’erosione meccanica dovuta al moto ondoso o da altri sedimenti mossi dal vento provoca nel tempo una differenziazione della misura dei grani originali; con il diagramma di Shepard si possono identificare le granulometrie di un sedimento, attraverso le relative percentuali di sabbie, argille e limi.

Come leggerlo
Nella cuspide in alto abbiamo le sabbie, in quella in basso a sinistra i limi (silt), mentre in basso a destra le argille. Le sabbie hanno una granulometria maggiore delle argille e dei limi. I limi hanno una grandezza compresa tra quella delle sabbie, più grossa, e quella delle argille, più sottile. Essi vengono trasportati in sospensione dai fiumi e si depositano sul letto dei corsi d’acqua o sui terreni che hanno subito inondazioni. I subacquei li possono osservare sui fondali dei laghi per la loro fastidiosa tendenza ad alzarsi al minimo movimento delle pinne.

In realtà i sedimenti sono distribuiti secondo percentuali miste ovvero si parla di sedimenti misti identificabili da posizioni intermedie del diagramma. Per capirci, al centro del diagramma di Shepard avremo una percentuale uguale di sabbie, limi ed argille. Questo pratico diagramma consente di identificare scientificamente i diversi tipi di sedimento ma a anche di valutare l’ambiente in cui dovremo immergerci. Le carte geologiche riportano questi dati e sono un buon punto di riferimento.

Per finire, esiste l’errata convinzione che i fondali limosi non siano adatti alle immersioni. Niente di più sbagliato. Certo non hanno il fascino di quelli marini, ma certi laghi possono offrire comunque immersioni ricche di suggestione.  Mi raccomando … occhio alle pinne per non rischiare di perdervi in una nuvola impenetrabile.

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Andrea Mucedola

ammiraglio della Marina Militare Italiana (riserva), è laureato in Scienze Marittime della Difesa presso l’Università di Pisa ed in Scienze Politiche cum laude all’Università di Trieste. Analista di Maritime Security, collabora con numerosi Centri di studi e analisi geopolitici italiani ed internazionali. È docente di cartografia e geodesia applicata ai rilievi in mare presso l’I.S.S.D.. Nel 2019, ha ricevuto il Tridente d’oro dell’Accademia delle Scienze e Tecniche Subacquee per la divulgazione della cultura del mare. Fa parte del Comitato scientifico della Fondazione Atlantide e della Scuola internazionale Subacquei scientifici (ISSD – AIOSS).

www.ocean4future.org