Geomorfologia 2

Azione dei ghiacciai, del vento, del mare. Carsismo.

Prof. Elisa PrearoLST 2007/2008

I ghiacciai

Un ghiacciaio è una grande massa di ghiaccio delle regioni montane e polari, adunata negli avvallamenti, formata dalle nevi sotto l'azione del gelo (ghiaccio compatto), scorrente verso il basso. I ghiacciai occupano circa il 10% delle terre emerse. Perché si cominci a formare un ghiacciaio, è necessario che la quantità di neve che cade e che si accumula nell'arco di un anno (alimentazione), superi la quantità di quella che viene persa per fusione (ablazione). La neve si accumula nel tempo al di sopra di una quota detta limite delle nevi permanenti; a quote più basse generalmente tutta la neve si scioglie nel corso dell'anno. Il limite delle nevi permanenti dipende sia dalla temperatura ( dalla latitudine) che dall'intensità delle precipitazioni nevose. All'equatore è di circa 4.500 m., mentre verso i poli si abbassa fino al livello del mare; sulle Alpi esso varia tra i 3.100 m. della Valle d'Aosta, dove le precipitazioni sono più scarse, e i 2.500 m. del Friuli, dove nevica più spesso.

Come si trasforma la neve in ghiaccio?

I fiocchi di neve

Si compattano

L’aria viene progressivamente

espulsa

L’acqua di scioglimento

fa da cemento

Si forma il ghiaccio

I ghiacciai si dividono in due categorie: le calotte glaciali continentali (chiamate anche inlandis, termine norvegese) che hanno una forma largamente convessa con la tendenza di fluire dal centro verso i margini; in questa categoria rientrano i due enormi ghiacciai Antartico e Groenlandese (insieme questi due rappresentano il 99% dei ghiacciai totali).

L'altra grande categoria è rappresentata dai ghiacciai di montagna che come abbiamo visto sono solo 1% del totale. Questi possono essere dei ghiacciai vallivi, cioè si limitano ad essere una lingua che da un bacino alimentatore si snoda lungo una valle; possono essere dei ghiacciai vallivi ramificati, cioè si hanno più zone di alimentazione e le lingue che se ne sviluppano poi si uniscono a formare un'unica colata lungo la valle.

I ghiacciai vallivi: morfologia

Elementi morfologici:

Il bacino collettore è la zona di alimentazione del ghiacciaio Il bacino ablatore è la zona di fusione Il fronte è la parte terminale verso valle

Movimento di un ghiacciaio

Il lento movimento del ghiacciaio è provocato dal suo peso e dalla forza di gravità. Lo strato alla base in contatto con le rocce è parzialmente fuso (per azione della pressione), è raòlentato dall’attrito con il fondo, agisce da lubrificante e consente il movimento del ghiacciaio per scivolamento. La velocità dello spostamento dipende dalla pendenza e dalla presenza di irregolarità sul fondo; nei ghiacciai montani sono dell’ordine delle decine o centinaia di metri all’anno (50-100 m).

Forme superficiali

La superficie del ghiacciaio si comporta come un corpo rigido, i movimenti differenziali dei vari strati che lo compongono determinano la frantumazione del ghiaccio in blocchi dando origine ai crepacci, che spesso si incrociano isolando blocchi e formando profonde fenditure, i seracchi.

Azione geomorfologica: forme di erosioneI ghiacciai esercitano un’azione erosiva potente ed efficace sulle rocce del fondo e sui versanti. Si esplica attraverso due processi:

La rimozione dei frammenti già disgregatiL’estrazione di detriti dai versanti e dal fondo.I detriti sono trasportati nella massa di ghiaccio o sulla sua superficie.L’azione erosiva sul fondo è detta esarazione. Le rocce vengono levigate e striate solo sul lato rivolto verso monte, sono così asimmetriche e vengono dette rocce montonate.

Erosione glaciale Le valli glaciali sono tipicamente a U

poiché il ghiaccio erode sia il fondovalle che i versanti, hanno un profilo ondulato perché il ghiacciaio tende ad accentuare le irregolarità. Spesso le valli fluviali si sovrappongono, al ritiro del ghiaccio, alle preesistenti glaciali (molte valli alpine).

Dove due o più ghiacciai confluiscono si possono formare valli sospese.

Forme di accumulo e deposito

Morene : sono cordoni, piccole colline,ed altri piccoli rilievi che il ghiacciaio abbandona al suo ritiro. Sono costituite da frammenti non classati, detti till, un materiale eterogeneo sia come forma che granulometria, disposto caoticamente e senza stratificazione. Si possono distinguere: Morena di fondo: si forma tra il ghiaccio e il fondo. Contiene argille,

silt e tutti i materiali inglobati nella massa del ghiaccio; Morena laterale: alimentata dai massi che si staccano dalle pareti

laterali e tendono a formare cordoni allungati; Morena frontale: segnano il limite massimo dell’espansione di un

ghiacciaio ed hanno una caratteristica forma ad anfiteatro. Sono il residuo di tutto ciò cheil ghiacciaio ha trasportato e accumulato.

Massi erratici: sono blocchi rocciosi di grosse dimensioni trasportati nella massa del ghiaccio e depositati poi molto lontani dal luogo di origine.

Morena frontale del Gran Paradiso.

L’azione geomorfologica del vento Questo tipo di morfologia trova le sue forme più evolute

negli ambienti aridi (con l'esclusione delle coste dei mari e degli oceani) dove la mancanza di umidità e di vegetazione lascia il suolo indifeso. Quindi l'ambiente ove si riscontra maggiormente è il deserto che ha come carattere fondamentale la scarsità di precipitazioni (in genere non superiori a 250 millimetri all'anno; a Milano è di 1200 millimetri circa). Questo tipo di morfologia è chiaramente legata all'azione del vento e alla sua energia, quindi alla sua capacità di trasportare a distanza particelle solide (chiamata deflazione) che avviene prevalentemente in sospensione o per saltazione, dipendendo dalla dimensione, il peso specifico e la forma delle particelle stesse

La maggior parte del trasporto quindi coinvolge elementi molto piccoli, come le polveri, le ceneri vulcaniche o le sabbie finissime, che vengono prelevate dal terreno e poi trasportate in sospensione, soprattutto quando soffia un vento vorticoso capace di sollevare questi elementi a grandi altezze, anche 3 Km; In alcune condizioni particolari queste particelle possono formare i nuclei di condensazione del vapore acqueo per poi essere trasportate a terra con la pioggia: è il fenomeno delle piogge di sangue, soprattutto nelle zone mediterranee, dovuta a sabbia rossastra proveniente dal Sahara. Le rimanenti particelle grossolane che interrompono quindi l’erosione vanno a formare il “pavimento del deserto”.

A differenza di altre tipologia di trasporto sedimentario può essere attuato anche lungo una superficie in salita (quindi contro la normale forza di gravità) e ciò spiega l'erosione in conche chiuse con il loro svuotamento e approfondimento.

Forme di erosione

Si chiama corrasione l'azione del vento contro superfici di rocce coerenti, e si realizza grazie all'azione abrasiva delle particelle solide trasportate dal vento che consumano e modellano le rocce coerenti. Questo fenomeno è particolarmente intenso vicino alla superficie del suolo, fino a qualche metro di altezza, e per questo spesso le rocce prendono la forma a "fungo", e sulla superficie stessa i ciottoli subiscono un'azione abrasiva che dà vita a ciottoli sfaccettati. Altre forme di corrasione di maggiori dimensioni sono gli yarding che descrivono dei rilievi allungati, paralleli alla direzione del vento; si osservano questo tipo di forme d'erosione in sedimenti sabbioso-argillosi parzialmente cementati. Queste forme si ritrovano anche nel deserto del Sahara, anche se di dimensioni ridotte, a sud di Tibesti, scolpite in argille e diatomiti dell'antico bacino del Ciad.

Forme di deposito Le più tipiche sono le dune che possono essere di svariati

tipi, forme e dimensioni; solitamente la forma delle dune è definita e non sono accumuli casuali di sabbia, mentre possono variare notevolmente le dimensioni e solitamente si raccolgono a formare dei campi di dune. Possiamo avere le dune longitudinali disposte parallelamente alla direzione del vento, la sabbia si accumula formando dune che possono arrivare a lunghezze di oltre 100 Km. Al contrario le dune trasversali sono poste ortogonalmente alla direzione del vento dominante (cioè quello che soffia con maggior potenza, quello regnante soffia per un periodo di tempo più lungo) e sono create dal vento stesso che modella il suolo secondo le modalità del suo flusso. Infatti negli strati bassi dell'atmosfera, subisce una turbolenza ritmica abbastanza regolare poiché risente dell'effetto frenante della superficie terrestre.

Le dune sono formate da una parte anteriore, verso dove la duna si muove, e da una parte posteriore. La duna ha una cima che assume la forma di cresta quando è allungata. La cresta divide la parte anteriore da quella posteriore. Il vento preleva granelli di sabbia dalla parte posteriore e facendoli saltare oltre la cima della duna li trasporta in aria per un tratto fino a depositarsi al suolo; il punto di caduta è la base su cui si formerà la duna successiva. Ogni duna viene "smantellata" dal vento, un granello di sabbia alla volta, per costruirne un'altra più avanti; una nuova duna continua a crescere fino a quando non più coperta da altre dune la quantità di sabbia che le viene levata dal vento supera quella apportata.

barcane longitudinali

trasversali paraboliche

Possiamo anche avere delle dune di forma complessa formate dalla combinazione di due venti che soffiano periodicamente con direzioni diverse (soprattutto negli erg, mari di dune del Sahara).

Le dune costiere, che si trovano in prossimità appunto delle coste, sono formate dal trasporto della sabbia delle spiagge adiacenti; in una fase successiva la vegetazione può frenare o arrestare il fenomeno prima che si propaghi nell'entroterra.

Il loess Il löss, più frequentemente trascritto come loess è un tipo di sedimento eolico

molto fine (delle dimensioni tra 0,001 e 0,05 mm, ); E’ un sedimento che viene originato dal trasporto e dalla deposizione di particelle

da parte del vento. Ciò causa la particolare selezione granulometrica che lo caratterizza.

Le aree di origine del sedimento possono essere diverse: in alcuni casi, le particelle provengono da depositi inconsolidati di origine glaciale che sono molto suscettibili di erosione, tuttavia le aree di ablazione dei maggiori depositi lössici sono costituite da ampie aree desertiche.

Dopo la rideposizione, i depositi lössici rimangono spesso instabili e possono essere erosi in tempi relativamente brevi; questo destino si compie generalmente anche in mancanza di azioni perturbatrici di origine antropica.

Le deposizioni di löss si estendono spesso su vaste aree: molto importanti sono l'Altopiano del Loess, nella Cina centro-settentrionale e i suoli neri di steppa della Russia europea meridionale, della Siberia sudoccidentale e delle Grandi Pianure nordamericane.

L'Altopiano del Loess, nella Cina centro-settentrionale è uno dei depositi di löss più estesi e più studiati. Questi sedimenti si sono accumulati durante l'ultimo milione di anni con spessori variabili fino a qualche centinaia di metri e sono caratterizzati da una alternanza di strati di löss veri e propri e suoli. I primi si accumulano durante i periodi glaciali, secchi e ventosi; i secondi si sviluppano durante i periodi interglaciali con clima caldo e umido.

Huangtu Gaoyuan ("altopiano di loess"), situato nella provincia cinese dello Shanxi

Loess in Ungheria

L’azione geomorfologica del mare

L’energia della massa d'acqua, che si trasferisce alla linea di costa e ne modifica la morfologia prende il nome di abrasione marina ed è provocata dalle correnti, dalle onde e dalle maree. in particolare l'azione modificatrice del mare si esplica in modalità diverse: l'azione idraulica dell'acqua stessa, la corrasione cioè quando le onde e le correnti trascinano con sé dei sedimenti contro le coste, l'usura e l’arrotondamento che subiscono i ciottoli e frammenti vari nella zona dei frangenti e la corrosione cioè l'azione chimica dell'acqua di mare (soprattutto per le coste calcaree); anche la gravità e gli organismi (litodomi e madreporari) contribuiscono al modellamento.

Il fattore principale rimane comunque l'azione idraulica del mare che durante le tempeste può arrivare a scagliare contro la costa migliaia di tonnellate d'acqua.

Nella baia di Wick Bay, in Scozia, durante una tempesta è stato asportato un blocco frangiflutti in acciaio e calcestruzzo del peso di 2600 tonnellate

Le acque marine trasportano i detriti sia lungo la costa (i frammenti più grossolani) che al largo (i sabbie e fanghi), dove si depositano.

Morfologia costiera Determinata da:

Natura delle rocce Struttura geologica Presenza di fiumi o ghiacciai Abbassamenti e innalzamenti della linea di costa

(trasgressioni e regressioni marine) Coste di sommersione: formate durante

una fase trasgressiva, spesso su morfologie continentali preesistenti;

Coste di emersione: in seguito all’azione modellante del mare sulla piattaforma emersa.

Tipi di coste Classificazione delle coste: è difficile e non esiste un criterio

omogeneo: spesso i criteri di catalogazione sono puramente morfologici, basati sull’osservazione verticale e orizzontale delle coste stesse. Diritte o frastagliate, alte o basse.

Coste alteCoste basse

Le coste alte L’azione erosiva del mare è intensa, determinata

dal moto ondoso. Se l’abrasione è uniforme, nella zona intercotidale si forma il solco di battigia, che col tempo può portare al crollo della roccia sovrastante e l’arretramento della linea di costa. Spiaggia assente o ridotta, prevale l’erosione sulla deposizione. I materiali franati vengono portati sul fondale in prossimità della costa dai frangenti. Falesie Rias Fiordi Coste tettoniche

Falesie Costituite da rocce stratificate a

giacitura suborizzontale, tipiche della Normandia.

Quando il solco di battigia diventa troppo profondo, la parte alta della falesia crolla. Col procedere dell’erosione, al posto della falesia crollata, resta una piattaforma rocciosa leggermente inclinata verso il mare e sommersa, la piattaforma di abrasione. Se il moto ondoso non raggiunge più la base della falesia arretrata si parla di falesia morta. Alla base spesso sono presenti anfratti e grotte (grotta del bue marino in Sardegna)

Torre dell’Orso

Etretat

Rias Tipiche della costa galiziana spagnola, Corsica

occidentale, Grecia. Sono coste di sommersione alte e frastagliate, dovute all’ingresso marino all’interno di una preesistente valle fluviale. Il risultato è una costa con rilievi e insenature.

Fiordi Tipici delle zone che

durante le glaciazioni sono state ricoperte dai ghiacciai. Sono coste di sommersione dove il mare penetra all’interno delle valli glaciali: sono insenature molto penetranti, anche oltre i 200 Km, poco ramificate, strette e a pareti quasi verticali. Il fondale è piuttosto piatto e la parte più profonda è invece all’interno.

Coste tettoniche Alte e frastagliate, originate da deformazioni tettoniche a pieghe,

falde e ricoprimenti. Sono coste di sommersione: le anticlinali emergono e formano penisole e isole, le sinclinali formano golfi e insenature (pieghe trasversali) oppure, stretti canali paralleli alla linea di costa e isole strette e lunghe. Tipiche della Dalmazia, Scozia e Canada.

Coste basse Si formano dove la sedimentazione prevale

sull’erosione, il materiale trasportato si deposita e si formano ampie zone sabbiose, poiché le coste sono protette dall’azione erosiva delle onde.

Spiagge formate da sabbie e ghiaie. Barre sabbiose sottomarine: cumuli allungati

paralleli alla costa; Cordoni litoranei: lingue di sabbia parallele alla costa

frequenti all’ingresso di insenature e baie; quando le insenature vengono separate dal mare aperto restano solo degli stretti passaggi mantenuti aperti dalle correnti di marea, formando così le lagune.

Se le lagune si chiudono completamente si formano i laghi costieri.

La presenza di sporgenze quali promontori o moli artificiali provocano al deviazione delle correnti di deriva, sedimentando così materiali che, in presenza di isole costiere, formano i tomboli (Monte Argentario).

Cordone litoraneo

La laguna di Venezia

Laghi costieri del Circeo: Sabaudia, Caprolace , i Monaci e Fogliano.

Varano Lesina

Laghi Alimini (Otranto)

Riserva Naturale Duna Feniglia Laguna di Orbetello

Evoluzione di una linea di costa

La rifrazione delle onde è una caratteristica molto importante poiché, tendendo le onde a propagarsi parallelamente alla costa, l'azione erosiva si concentra contro i lati e le estremità dei promontori e risulta molto meno intensa all'interno delle baie; questa caratteristica fa si che le coste tendono a regolarizzarsi nel senso che l'erosione marina tende a smussare le sporgenze e a trasformare le linee di costa irregolari in linee di costa rettilinee.

Carsismo