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Numero 1
Marzo 2000
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Progetto Virgo
di Andrea Addobbati

Missioni archeologiche in Egitto
di Edda Bresciani

Le ricerche in Antartide dei geologi del nostro Ateneo
di Pietro Armienti

È partito il  Master in Comunicazione pubblica e politica
di Piero Floriani

Il nuovo corso di studio in biotecnologie agroalimentari
di Fiorella Battaglia

Biotecnologie: prospettive e problemi
Gli interrogativi etici
Per una scienza consapevole. Le potenzialità e i limiti della ricerca


Il progetto Diogene
di Francesca Romano

Lavorare a distanza
di Carlo Cosmatos

Innovazione in biblioteca
di Renato Tamburrini





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Le ricerche in Antartide
dei geologi dell’Università di Pisa
Il punto sui lavori svolti sinora

Esiste una forte connessione tra la deriva dei continenti e le evoluzioni climatiche della Terra. Il distacco dell’Australia dall’Antartide ha fatto sì che quest’ultima non venisse più riscaldata dalle correnti calde equatoriali, portando allo sviluppo di una estesa calotta glaciale. Questo processo di distacco ha causato la formazione di vulcani, dallo studio dei quali i geologi pisani hanno modo di datare la genesi delle attuali condizioni climatiche dell’Antartide.

I ricercatori del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa sono impegnati da una decina di anni nello studio della geologia dell’Antartide. Le indagini sono affrontate basandosi su di un complesso apparato logistico, spesso condiviso con studiosi di altre discipline. Le indagini di terreno, che spesso attirano la maggiore attenzione dei media, sono accompagnate da complesse determinazioni di caratere petrografico e geochimico dalle quali si giunge alla caratterizzazione dei materiali geologici ed alla loro datazione assoluta, oltre che all’interpretazione dei dati raccolti nelle campagne di misurazioni geofisiche.Le ricerche sono finanziate dal Programma Nazionale di Ricerche in Antartide, e prevedono l’intensa interazione tra studiosi di diverse discipline, spesso coordinati in programmi di respiro internazionale, per la definizione di complessi problemi geologici che hanno un notevole impatto sulla comprensione degli equilibri che regolano il nostro pianeta a scala globale. Un gruppo di ricercatori del nostro Dipartimento in particolare è impegnato nello studio dei fenomeni vulcanici che accompagnano l’apertura del Rift del Mare di Ross ed ha, tra l’altro, proiettato le ricerche in questo settore tra le attività più promettenti in ordine alla valutazione della scala di tempi alla quale, in passato, si sono sperimentati cambiamenti climatici di portata globale. I Rift continentali sono una delle più spettacolari espressioni delle straordinarie forze che continuamente modellano la superficie della Terra, componendo e scomponendo, nel corso delle ere geologiche, intere masse continentali. I Rift, in particolare, sono aree in cui la crosta terrestre si assottiglia per la risalita di porzioni profonde di mantello. Questo, a sua volta, a causa della diminuzione di pressione conseguente alla risalita, tende a fondere, alimentando un diffuso vulcanismo. È in questa area di crosta assottigliata che, nel tempo, gli oceani si sostituiscono alle terre emerse, nel continuo movimento delle placche che trasforma la superficie terrestre.
L’intera costa dell’Antartide che si affaccia sull’oceano Pacifico è caratterizzata da una fascia di vulcanismo recente, di composizione essenzialmente alcalina, connesso con una struttura nota come Rift del Mare di Ross. Questa struttura è confrontabile per estensione con il Rift, più noto, della regione dei grandi laghi africani: essa insiste infatti su di un’area di crosta continentale assottigliata che si allunga per oltre 3000 km dalla Terra Vittoria fino alla parte meridionale della Penisola antartica. La parte del Rift che insiste sul continente, è caratterizzata da un sollevamento noto come “spalla” la quale coincide parzialmente con la Catena Transantartica, nella Terra Vittoria del Nord. Il sollevamento della catena Transantartica, la formazione del bacino del Mare di Ross e gli edifici vulcanici che ora possiamo osservare nella Terra Vittoria sono i modi di manifestarsi del Rift attualmente attivo che sta smembrando la crosta dell’Antartide. I vulcani in particolare sono riferibili ad un ciclo di attività magmatica iniziato 50 milioni di anni fa, le cui tracce più antiche si ritrovano nella Terra Vittoria Settentrionale, nelle adiacenze della base italiana di Baia Terranova, sotto forma di camere magmatiche solidificate che alimentavano i vulcani più antichi, ormai completamente erosi.
L’estendersi e l’intensificarsi del glacialismo che caratterizza da alcune decine di milioni di anni il clima dell’Antartide ha comportato che, a partire dal Miocene medio (circa 8.5 milioni di anni fa), il tasso di erosione sia diminuito fortemente. Di conseguenza anche vulcani molto vecchi ed ormai estinti come il monte Overlord (datato a 7 milioni di anni) presentano ancora delle morfologie particolarmente ben conservate e riconoscibili, laddove in climi più temperati sarebbero stati completamente cancellati dagli agenti dell’erosione superficiale. Queste indicazioni si appoggiano ad osservazioni analoghe effettuate lungo tutta l’area costiera della Terra Vittoria e trovano conferma in studi di carattere globale effettuati sulla variazione della composizione isotopica dell’ossigeno nei sedimenti oceanici e sulle variazioni eustatiche del livello marino.
Lo studio dei vulcani cenozoici nella Terra Vittoria intrapreso dal Dipartimento di Scienze della Terra della nostra università, offre quindi spunti per la comprensione dei cambiamenti del clima negli ultimi 10 milioni di anni. Il più importante di essi si è prodotto circa 8.5 milioni di anni fa a causa della corrente circum-antartica che ha potuto liberamente formarsi negli oceani meridionali solo in seguito alla completa separazione tra l’Antartide e le altre placche australi, innescando le modalità fredde, caratteristiche del clima attuale, in una delle più impressionanti connessioni esistenti tra due sistemi estremamente complessi quali la dinamica delle placche ed il clima del pianeta.
Nella Terra Vittoria sono presenti anche vulcani come il monte Erebus nel cui cratere sommitale è contenuto un lago di lava, dal cui continuo degassamento sono immesse nell’aria ogni anno migliaia di tonnellate di gas vulcanici, tra cui cloro e zolfo, che possono avere effetti sulla chimica dell’atmosfera. In questo ambiente estremo, che unisce l’atmosfera rarefatta delle alte quote, il freddo del clima polare, il calore del magma e l’effetto corrosivo dei gas, sono state sottoposte a severi collaudi le sonde destinate all’esplorazione del pianeta Marte. Più vicino alla base italiana si trovano invece altri due vulcani attivi: il monte Melbourne e il monte Rittmann (quest’ultimo scoperto nel 1989 dal personale della IV spedizione italiana in Antartide) caratterizzati dalla diffusa presenza di fumarole segnalate da spettacolari torri di ghiaccio nelle quali l’acqua, emessa in forma di vapore, condensa direttamente in forma solida.
Alcuni dei coni di scorie di cui è punteggiata tutta la Terra Vittoria risalgono direttamente dalle profondità del mantello e trascinano in superficie frammenti (xenoliti) delle rocce attraversate. Lo studio delle xenoliti consente di avere conoscenze dirette sulle rocce che si trovano a profondità superiori ai venti chilometri e che sarebbero irraggiungibili anche con le più avanzate tecniche di sondaggio.
Lo studio dei vulcani della Terra Vittoria si presenta come una delle più significative attività di ricerca svolte dalla comunità scientifica italiana per le connessioni esistenti tra il manifestarsi del fenomeno vulcanico e le forze di origine profonda che lo determinano. Recentemente studiosi italiani, tra cui chi scrive, sono stati invitati a partecipare alle ricerche di appoggio ai sondaggi che vengono effettuati sui fondali del Mare di Ross per la ricostruzione a piccola scala temporale delle fluttuazioni climatiche. In questo contesto i sedimenti di origine vulcanica sono un tracciante indispensabile dei processi di trasporto ed erosione oltre che un “marker” dell’età dei sedimenti.
Tra le ricerche considerate più promettenti a livello mondiale nel campo dei “Global Changes” l’Università di Pisa appare inserita a pieno titolo con il contributo dei suoi ricercatori ed una consistente attività di formazione dei giovani, nella quale sono coinvolti dottorandi e laureandi.

Pietro Armienti
dipartimento scienze della terra
armienti@dst.unipi.it

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Ultimo aggiornamento: 10-04-07 - Servizio Web a cura della Redazione Web - RedazioneWeb@adm.unipi.it