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Nuove ipotesi sugli spostamenti ‘veloci’ delle placche crustali terrestri

Scritto da Leonardo Debbia il 23.01.2015

Una ricerca dell’Università di Yale potrebbe aver risolto uno dei più grandi interrogativi della Geologia, vale a dire la causa per cui le placche tettoniche che formano la superficie terrestre e che di norma si muovono lentamente, impiegando anche centinaia di milioni di anni, a volte si spostano bruscamente.

Un nuovo studio, pubblicato il 19 gennaio scorso su Proceedings of the National Academy of Sciences, afferma che la spiegazione si basa essenzialmente sull’azione concomitante di due fattori: margini crustali spessi e grana dei minerali componenti le rocce indebolita.

Tali effetti, verificandosi assieme, possono spiegare una serie di movimenti relativamente veloci tra placche tettoniche.

Naturalmente, come per tutti i processi geologici, per ‘veloci’ si intende che possono svolgersi in un arco di tempo di un milione di anni o anche più.

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Raffigurazione del lento spostamento delle placche crustali sulla Terra (crediti: Mopic / Fotolia)

“La superficie del nostro pianeta è particolare e si distingue dagli altri pianeti per la presenza del processo chiamato tettonica delle placche”, dichiara David Bercovic, geofisico di Yale, autore principale della ricerca, cui hanno partecipato anche i ricercatori Gerald Schubert, della University of California, Los Angeles e Yanick Ricard, della Université de Lyon, in Francia.

La tettonica delle placche, che si rifà alla teoria della deriva dei continenti di Alfred Wegener, si basa concettualmente sulle differenze chimico-fisiche tra due involucri della Terra, la crosta e il mantello. Il progressivo raffreddamento della massa fusa originaria ha prodotto una serie di involucri, il più esterno dei quali, la crosta, è sostanzialmente un solido che poggia su un mantello fluido.

La contrazione dovuta al raffreddamento ha tuttavia ‘frantumato’ la crosta in una decina di parti (chiamate placche o zolle) che si muovono nel tempo, scorrendo sul mantello fluido, talvolta collidendo tra loro, altre volte allontanandosi.

“Il nostro lavoro si focalizza sull’esame di questo processo, sul come e sul perché queste si muovano, cambiando direzione, nel tempo”, dice Bercovic.

Tradizionalmente, gli scienziati ritenevano che tutte le placche in cui è frammentata la crosta terrestre siano soggette ai moti convettivi del mantello e alla subduzione, il processo per cui, allorché diventano fredde e pesanti, si immergono lentamente nel mantello, come già detto, più caldo e più fluido.

Tuttavia, questa è una semplificazione di questi processi – in realtà più complessi – e non tiene conto dei cambiamenti improvvisi nella struttura delle placche. Infatti, perché il movimento si verifichi, è necessario che i margini delle placche si stacchino o si incurvino; un distacco che non è né rapido, nè improvviso, dal momento che le placche, anche se divenute fredde e rigide, conservano una certa plasticità, che non permette facilmente una separazione netta e istantanea.

Secondo lo studio di Yale, intervengono altri fattori.

Esaminando la dinamica dell’evento, vediamo che la crosta spessa dei continenti o dei pavimenti oceanici sprofonda nella zona di subduzione, mentre il bordo della placca viene sottoposto a forze contrastanti, una che lo trattiene al corpo della placca, l’altra che spinge la placca a rompersi.

Il processo di distacco viene quindi accelerato bruscamente quando la grana dei minerali delle rocce costituenti la placca che si sta scollando diviene sottile, causando un rapido indebolimento della placca.

Il risultato è un brusco spostamento delle placche in movimenti orizzontali o dei continenti che improvvisamente prendono ad ondeggiare.

“Capire questo ci aiuta a capire come le placche possano cambiare nel tempo la storia della Terra”, dice Bercovic. “Questa comprensione si aggiunge e completa quello che già sappiamo sulla evoluzione del pianeta, inclusi il clima e la biosfera”.

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