domenica 19 gennaio 2014

Rottura Della Pangea E Deriva Dei Continenti

Wegener in Groenlandia, nell'inverno 1912-13- Da Wikipedia
"Rottura della Pangea e Deriva dei Continenti", in lingua inglese "Pangea breaking up and Continental Drift", è un mio post pubblicato su G+ che ho deciso di condividere qui perché lo ritengo utile ai fini degli argomenti che andremo a svolgere in classe tra non molto, ragazzi mi riferisco a voi di 3°B, in particolare.

Ne approfitto per fornire qualche dettaglio in più.

La Pangea era un supercontinente, formato da tutte le terre emerse unite insieme in un blocco unico. Secondo gli studi scientifici, esisteva nel Paleozoico ed il primo Mesozoico

Il nome "Pangea" fu coniato nel 1915 da Alfred Wegener, in seguito alla formulazione della sua innovativa teoria della deriva dei continenti, secondo la quale il supercontinente cominciò a fratturarsi, circa 225-200.000.000 di anni fa, in blocchi continentali come li conosciamo oggi.

Il vasto oceano (o "superoceano"), che circondava la Pangea, viene chiamato Panthalassa ("tutto mare"), mentre l'ampia insenatura, che separava parzialmente la parte settentrionale da quella meridionale, prende il nome di Oceano Tetide.

La seguente mappa illustra il fenomeno.


Fonte immagine.
L'ipotesi che i continenti non siano sempre stati nelle loro attuali posizioni circolava in realtà molto prima del 20° secolo. Il grande cartografo fiammingo Abraham Ortelius propose il concetto già nel 1596, nel suo lavoro Thesaurus geographicus. Ortelius suggerì che le Americhe fossero state "strappate da Europa e Africa ... da terremoti e inondazioni" e che "Le vestigia della rottura si rivelano, se qualcuno porta avanti una mappa del mondo e considera attentamente le coste dei tre continenti.

L'idea di Ortelius emerse nuovamente nel 19° secolo. Tuttavia, l'idea che i continenti sono in movimento fu seriamente considerata come una teoria scientifica in piena regola, soltanto nel 1912 quando un 32enne meteorologo tedesco di nome Alfred Lothar Wegener introdusse la teoria della Continental Drift, o della Deriva dei continenti, presentandola alla German Geological Society, il 6 Gennaio 1912. Questi i riferimenti del paper originale : Wegener, Alfred (6 January 1912), "Die Herausbildung der Grossformen der Erdrinde (Kontinente und Ozeane), auf geophysikalischer Grundlage", Petermanns Geographische Mitteilungen 63: 185–195, 253–256, 305–309.

A questo link, la traduzione (risalente al 28 febbraio 2002) del documento originale di Wegener, che è presente in appendice.

Egli sosteneva che, circa 200 milioni di anni fa, il supercontinente Pangea cominciò a dividersi. Alexander Du Toit, professore di Geologia presso la Witwatersrand University, e uno dei più fedeli sostenitori di Wegener, propose che la Pangea si fosse dapprima rotta in due grandi masse continentali, Laurasia nell'emisfero nord e Gondwana nell'emisfero sud. Laurasia e Gondwana continuarono poi a suddividersi nei vari continenti più piccoli, oggi esistenti.

La teoria di Wegener si basa, in parte, sull'osservazione della corrispondenza esistente tra i profili geografici dei continenti sudamericano ed africano, come già notato da Abraham Ortelius tre secoli prima. Wegener fu, inoltre, incuriosito dalle occorrenze di strutture geologiche insolite e di piante e animali fossili, trovati sulle coste corrispondenti del Sud America e dell'Africa, che ora sono ampiamente separati dall'Oceano Atlantico.

Egli pensò che fosse fisicamente impossibile, per la maggior parte di questi organismi, avere nuotato o essere stati trasportati attraverso la vastità degli oceani. A suo avviso, la presenza di specie fossili identiche lungo le zone costiere dell'Africa e del Sud America era la prova più convincente che i due continenti fossero stati un tempo uniti.

Secondo Wegener, la deriva dei continenti, dopo lo smembramento della Pangea, spiegherebbe non solo la corrispondenza tra le occorrenze di alcuni fossili, ma anche la testimonianza di drammatici cambiamenti climatici avvenuti su alcuni continenti. Ad esempio, la scoperta in Antartide di fossili di piante tropicali (sotto forma di depositi di carbone) portò alla conclusione che questa terra, ricoperta di ghiacci, doveva essere stata in precedenza situata vicino all'equatore, dove aveva potuto svilupparsi una lussureggiante vegetazione palustre. Altri disallineamenti geologici e climatici includevano fossili di felci(Glossopteris) scoperti nelle regioni, ormai diventate polari, e la presenza di depositi glaciali oggi aridi in Africa, come la valle del fiume Vaal in Sud Africa.

Segue un ottimo filmato di RAIScienze.




La teoria della deriva dei continenti sarebbe diventata la scintilla che ha dato il via ad un nuovo modo di vedere la Terra, ma, all'epoca in cui Wegener illustrò la sua teoria, la comunità scientifica credeva fermamente che i continenti e gli oceani fossero caratteristiche permanenti sulla superficie della Terra. Non sorprendente il fatto che la sua proposta non sia stata accolta, pur sembrando essere in accordo con le conoscenze scientifiche allora disponibili. Una debolezza della teoria di Wegener era quella di non poter rispondere in modo soddisfacente e convincente alla domanda sostanziale, posta dai suoi critici: "Quali erano le forze in grado di muovere tali masse di roccia a distanze così grandi?"


Wegener suggerì che i continenti avessero semplicemente solcato il fondo dell'oceano, ma il noto geofisico inglese Harold Jeffreys osservò giustamente come fosse fisicamente impossibile ad una grande massa di roccia solida solcare il fondo dell'oceano, senza rompersi. 

Non scoraggiato dal rifiuto della comunità scientifica, Wegener dedicò il resto della sua vita a ricercare ostinatamente ulteriori elementi di prova a sostegno della sua teoria. Morì per assideramento nel 1930, durante una spedizione attraverso la calotta di ghiaccio della Groenlandia, ma la polemica, che aveva generato, continuò ad infuriare. Tuttavia, dopo la sua morte, nuove prove acquisite dall'esplorazione dei fondali oceanici e ulteriori studi riaccesero interesse per la teoria di Wegener, che portò, in ultima analisi, allo sviluppo della moderna teoria scientifica della tettonica a zolle, la quale spiega efficacemente la dinamica delle zolle crostali.

La tettonica delle placche è stata tanto importante per le Scienze della terra, quanto la scoperta della struttura dell'atomo lo è stata per la Fisica e la Chimica, e la teoria dell'evoluzione per le Scienze della vita. Anche se la teoria della tettonica a zolle è ora ampiamente accettata dalla comunità scientifica, aspetti della stessa sono ancora oggi in discussione. Per ironia della sorte, una delle principali questioni in sospeso è proprio quella che Wegener non riuscì a risolvere: "Qual è la natura delle forze che spingono le zolle crostali?".

Gli scienziati discutono anche su come la tettonica delle placche possa aver funzionato (se non del tutto) in precedenza nella storia della Terra e se processi analoghi operano, o hanno mai operato, su altri pianeti del nostro sistema solare.

Qualche informazione in più su Wegener

Forse il più grande contributo di Alfred Wegener alla Scienza fu la sua capacità di mettere insieme in una teoria fatti dissimili ed apparentemente non correlati, il che era notevolmente visionario per la sua epoca. Wegener fu uno dei primi a rendersi conto che la comprensione di come funziona la Terra richiede input e conoscenze provenienti da tutte le Scienze della terra.
La visione scientifica di Wegener prese forma nel 1914, mentre era convalescente, in un ospedale militare, in seguito a un infortunio subito come soldato tedesco, durante la 1° Guerra Mondiale. Mentre era costretto a letto, ebbe tutto il tempo di sviluppare un'idea che lo aveva intrigato per anni.

Come altri prima di lui, Wegener era stato colpito dalla notevole corrispondenza delle coste del Sud America e dell'Africa. Ma, a differenza degli altri, Wegener, per sostenere la sua teoria, aveva cercato, come sappiamo, molte altre prove sia geologiche che paleontologiche, per riuscire mettere in evidenza come questi due continenti fossero un tempo uniti. Durante la sua lunga convalescenza, Wegener sviluppò in pieno le sue idee che diedero vita alla Teoria della Continental Drift, descrivendola dettagliatamente in un libro intitolato Die Entstehung der Kontinente und Ozeane (in tedesco, "L'origine dei continenti e degli oceani"), poi pubblicato nel 1915.

Egli aveva conseguito il dottorato in astronomia planetaria nel 1905, ma ben presto si interessò di meteorologia, partecipando a diverse spedizioni meteorologiche in Groenlandia. Tenace per natura, Wegener trascorse gran parte della vita a difendere vigorosamente la sua teoria della deriva dei continenti, per la quale fu gravemente attaccato fin dall'inizio e che non fu accettata quando era in vita. Nonostante le schiaccianti critiche di cui fu oggetto dalla maggior parte dei geologi leader, che lo consideravano come un semplice meteorologo e come l'outsider che voleva intromettersi nel loro campo, Wegener non si tirò indietro, bensì lavorò impegnandosi ancora di più per rafforzare la sua teoria.

Alfred Wegener (a sinistra) e una guida Innuit, il 1 novembre 1930 durante la sua spedizione meteorologica finale in Groenlandia. Questa è una delle ultime fotografie di Wegener, che morì in seguito durante la spedizione. (Fotografia per gentile concessione dell'Istituto Alfred Wegener per la ricerca marina e polare, Bremerhaven, Germania). Fonte

Un paio di anni prima della morte, Wegener raggiunse finalmente uno dei suoi obiettivi: ottenere una posizione accademica. Dopo una lunga ma infruttuosa ricerca di una posizione universitaria nella sua nativa Germania, aveva accettato una cattedra presso l'Università di Graz in Austria. La frustrazione di Wegener ed il lungo ritardo nell'ottenere un incarico universitario forse derivarono paradossalmente dai suoi vasti interessi scientifici. 

Ironia della sorte, poco dopo aver raggiunto il suo obiettivo accademico, Wegener morì in una spedizione meteorologica in Groenlandia. Johannes Georgiamico di lunga data e collega di Wegener, gli aveva chiesto di coordinare una spedizione per istituire una stazione meteo invernale, finalizzata allo studio della corrente a getto, nell'atmosfera superiore. Wegener accettò con riluttanza.
Dopo molti ritardi dovuti al maltempo, Wegener e altri 14 partirono per la stazione invernale nel mese di settembre del 1930, con 15 slitte e 4.000 libbre di rifornimenti. Il freddo estremo fece tornare indietro tutti tranne uno dei 13 groenlandesi, ma Wegener era determinato a puntare alla stazione, dove sapeva che le forniture erano disperatamente necessarie a Georgi e agli altri ricercatori. Viaggiando in condizioni estreme, con temperature fino a meno 54°C, Wegener raggiunse la stazione cinque settimane più tardi. Volendo tornare a casa il prima possibile, insistette per ripartire alla volta del campo base il mattino seguente. Obiettivo che non riuscì a portare a termine! Il suo corpo fu ritrovato l'estate successiva.

Wegener era ancora un energico e brillante ricercatore, quando morì all'età di 50 anni. Un anno prima della prematura morte, fu pubblicata  la quarta edizione riveduta (1929) del suo libro. In tale edizione, aveva già incluso l'osservazione significativa che gli oceani poco profondi erano geologicamente più giovani. Se non fosse morto nel 1930, Wegener si sarebbe senza dubbio dedicato all'analisi dei nuovi dati batimetrici atlantici, appena acquisiti dalla nave tedesca di ricerca Meteor, alla fine del 1920.
Questi dati rilevarono l'esistenza di una valle centrale, che attraversava gran parte della cresta della dorsale medio-atlantica. Data la sua fertile immaginazione, Wegener forse avrebbe riconosciuto la bassa dorsale medio-atlantica come una caratteristica geologicamente giovane derivante dalla dilatazione termica, e la valle centrale come una  rift valley derivante dallo stiramento della crosta oceanica.

Dall'espansione del fondale oceanico alla tettonica delle placche il passaggio mentale sarebbe stato breve per un grande pensatore come Wegener. Secondo Peter R. Vogt (US Naval Research Laboratory, Washington, DC), esperto riconosciuto nell'ambito della tettonica a zolle, "Wegener probabilmente avrebbe avuto a che fare con la rivoluzionaria tettonica delle placche, o avrebbe potuto esserne il reale ispiratore, se solo fosse vissuto più a lungo".
In ogni caso, molte delle idee di Wegener sono servite indiscutibilmente come catalizzatore e riferimento per lo sviluppo della tettonica a zolle, tre decenni più tardi.

Nel widget di G+, cliccando su "leggi tutto" si può accedere al testo del post in inglese, alla fine del quale sono disponibili diversi link a risorse che ho utilizzato per la stesura di questo post sul blog. Cliccando sulla nuvoletta dei commenti, si può accedere alla discussione.

Consiglio, infine, la lettura di un post, già pubblicato qualche anno fa su Scientificando: "Da Wegener a Wilson: Dalla Deriva Dei Continenti Alla Tettonica A Zolle".



4 commenti:

  1. Annarita ho letto e visto il video.

    La scienza molto spesso di fronte a una nuova scoperta invece di approfondire si limita a definire , visionari come nel caso di Alfred Wegener e di molti altri.
    Ma perchè?

    Un abbraccio ciao!

    RispondiElimina
    Risposte
    1. I motivi sono diversi, Rosaria. Perché Galileo Galilei fu costretto a negare che era la Terra a orbitare attorno al Sole, pena l'essere arso vivo con l'accusa di eresia?

      Le scoperte innovative destabilizzano gli equilibri e costringono a mettere in discussione convinzioni, a volte secolari.

      Un bacione.
      Annarita

      Elimina
  2. Ciao cara :)
    non passavo da tempo...ma ogni volta sai sorprendere i lettori con i tuoi post così accurati e completi...di altissimo livello....
    Complimenti ancora per il tuo tenace lavoro di diffusione e condivisione delle scoperte scientifiche, ma non solo...della metodologia del lavoro scientifico, soprattutto...

    Un abbraccio (ti ho scritto in mail)

    france

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Che piacere, France! Ti ringrazio dell'apprezzamento. Ho visto la tua mail. Ti risponderò più tardi.

      Un abbraccio.
      Annarita

      Elimina

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...