Terra e suolo

STRUTTURA DELLA TERRA

La Terra, che ha un diametro di circa 13.000 km, è formata da tre gusci concentrici, diversi per spessore e per natura:

1- al centro vi è il nucleo, che è molto denso; si trova a una profondità di circa 2.900 km ed è composto in prevalenza da ferro e nichel. Si suddivide ulteriormente in due parti: un nucleo esterno, allo stato liquido, dove si raggiungono temperature di 2.000°C e un nucleo interno, allo stato solido, dove la temperatura raggiunge i 4.000-5.000°C e la materia incandescente che lo forma rimane solida a causa dell’enorme pressione cui è soggetta;

2- in mezzo il mantello, meno denso, costituito soprattutto da silicati di ferro e di magnesio e suddiviso in una zona più esterna, che inizia a circa 33 km di profondità, rigida ed elastica, una zona intermedia più fluida (astenosfera), in cui le rocce sono parzialmente fuse, e una zona più interna solida;

3- all’esterno la crosta terrestre, che ha uno spessore diverso a seconda che si trovi in corrispondenza dei continenti, o in corrispondenza degli oceani; si distingue infatti in crosta continentale e crosta oceanica.

LA CROSTA TERRESTRE

La crosta terrestre ha uno spessore variabile da 30 a 100 chilometri, che diventa di 5-15 chilometri in corrispondenza dei fondali degli oceani. Confrontata con il diametro della Terra, è dunque piuttosto sottile.

È formata da minerali, ossia da materiali omogenei dalla precisa composizione chimica, i quali si possono trovare come tali (oro, argento, diamante, salgemma, quarzo, eccetera), oppure aggregati tra loro in vario modo a formare le rocce.

IL SUOLO

Ancora più sottile della litosfera è il suolo, cioè lo strato superficiale della crosta terrestre, che è fondamentale per la vita e per l’uomo: su di esso, ad esempio, si può praticare l’agricoltura.

Il suolo è un miscuglio di materiali minerali, resti e scarti di esseri viventi, acqua e aria. Il grafico mostra le principali componenti di un suolo coltivabile:

L’osservazione verticale di un suolo (possibile per esempio mediante uno scavo) permette di capire che esso è formato da 4 strati (chiamati orizzonti) con caratteristiche diverse:

1- lo strato più superficiale (o orizzonte A) è quello più ricco di minerali e materiali organici, derivati dalla composizione dei resti di organismi viventi e trasportati dall’acqua che si infiltra nel sottosuolo (questi elementi formano l’humus); vi si trovano piccoli animali e le radici delle piante.

2- lo strato sottostante (orizzonte B) è povero di humus: vi si trovano le radici più profonde delle piante e sali minerali filtrati dallo strato superiore; è lo strato che viene rimosso dai lavori agricoli, per portarlo in superficie e farvi crescere le piante coltivate.

3- lo strato ancora più profondo (orizzonte C) è costituito prevalentemente da rocce sparse sotto forma di sabbia, ghiaia, sassi e non conosce alterazioni biologiche, determinate dai microrganismi.

4- lo strato inferiore (orizzonte R) è composta da roccia madre, cioè roccia con abbondanza di materia organica, conseguente all’accumulo di resti di organismi viventi, che non è stata ossigenata.

Il suolo comincia a formarsi quando, per azione del vento, della pioggia e degli sbalzi di temperatura, le rocce madri si disgregano; sul materiale così formato possono incominciare a crescere forme viventi. Dalle parti morte di piante e animali, che vengono trasformate dall’azione di batteri, funghi e muffe, ha origine lo strato superficiale di materiali organici (l’humus) che contribuisce a rendere il suolo sempre più fertile.

Strato di humus

La formazione del suolo è un processo che richiede tempi molto lunghi: è stato calcolato che occorrono da cento a mille anni perché dalla roccia madre si origini un centimetro di suolo nuovo. Per questo quando il suolo viene asportato o inquinato, è molto difficile che possa ricostituirsi naturalmente.

Questo fa del suolo una risorsa fragile e limitata, considerando anche che solo l’11% della superficie terrestre libera da ghiacci è coltivabile. Il 28%, infatti, è troppo arido ed è occupato dai deserti; il 23% è troppo ricco di minerali; il 22% è troppo sottile per poter essere coltivato; il 10% è acquitrinoso; il 6% è troppo freddo.

Terreno ricoperto di humus in seguito ai lavori agricoli in Piemonte

LE ROCCE

Le rocce sono aggregazioni di minerali di vario tipo. Esistono infatti diversi tipi di rocce, che si distinguono in base a:

1- la loro composizione, cioè al tipo e alla percentuale dei minerali che le costituiscono

2- la loro struttura, cioè alla disposizione dei minerali che le compongono.

La composizione e la struttura di una roccia dipendono dalle modalità con cui essa si è formata. Per questo le rocce vengono classificate, in base ai processi che hanno permesso la loro formazione, in tre grandi gruppi:

1- le rocce ignee

2- le rocce sedimentarie

3- le rocce metamorfiche.

Le coste del Mediterraneo sono spesso caratterizzate da formazioni rocciose spettacolari, come succede nell’isola si Malta

LE ROCCE IGNEE

Le rocce ignee (o magmatiche), che costituiscono circa il 65% delle rocce presenti nella crosta terrestre, hanno origine dal raffreddamento di materiali che si trovano allo stato fuso (magma) nelle profondità della Terra.

Alcune di esse si formano per lento raffreddamento di magma nelle profondità della Terra e sono chiamate rocce intrusive: la più diffusa tra le rocce intrusive è il granito, che è costituito da diversi minerali distinguibili anche a occhio nudo in base al loro colore (per esempio la mica, che è nera, il quarzo di colore grigio, il feldspato di colore bianco lattiginoso).

Rocce granitiche in Corsica (Francia)

Altre rocce ignee si formano invece per raffreddamento della lava che fuoriesce dai vulcani e sono chiamate rocce effusive: la più diffusa tra le rocce effusive è il basalto, che appare di struttura omogenea perché è costituito da cristalli molto piccoli.

Alcune delle circa 40.000 colonne basaltiche che formano il Giant's Causeway in Irlanda

LE ROCCE SEDIMENTARIE

Nel corso di milioni di anni le rocce vengono sgretolate dall’azione dell’acqua o del vento e si trasformano in piccoli ciottoli di ghiaia, o in granelli di sabbia, che vengono trasportati e depositati, soprattutto nei laghi, nei mari o nelle pianure. Questi materiali, chiamati sedimenti, vengono compressi dagli strati che a mano a mano si accumulano. Le sostanze minerali che si infiltrano tra le particelle legano tra loro i sedimenti, dando origine a nuove rocce.

Rocce sedimentarie nel Devon (Regno Unito)

Dunque, le rocce sedimentarie hanno origine dalla distruzione di rocce precedenti e dalla compattazione dei sedimenti.

Per esempio la compattazione di sabbia o ghiaia forma l’arenaria, una roccia che si gretola facilmente. Il travertino, invece, è una roccia calcarea che si è formata in seguito alla precipitazione del carbonato di calcio disciolto nelle acque di mari o laghi.

Spesso, durante la loro formazione, le rocce sedimentarie inglobano i resti di organismi morti che, lentamente, si trasformano in fossili: ad esempio sono molto comuni nelle rocce sedimentarie i fossili di organismi marini o dei loro gusci, quali le conchiglie o i coralli.

Le scogliere di Møn (Danimarca) costituite in prevalenza di gesso, una roccia sedimentaria

LE ROCCE METAMORFICHE

Le rocce, in qualunque modo si siano formate, possono subire ulteriori cambiamenti di struttura, soprattutto a causa della vicinanza a una fonte di calore (per esempio il magma di un vulcano) o per una forte pressione (per esempio quella esercitata da nuovi depositi sovrastanti) che deforma i materiali. In questo modo si formano, appunto, le rocce metamorfiche.

L’arco di quarzite detto Bow Fiddle rock in Scozia (Regno Unito)

Per esempio l’argillite, che è una roccia sedimentaria, a causa di una forte pressione può essere trasformata in ardesia, una roccia metamorfica di colore scuro. Oppure una forte pressione produce nel calcare, che è composto da granuli molto fini, un loro avvicinamento, originando la roccia metamorfica chiamata marmo.

Alpi Apuane (Italia), famose per le cavi di marmo, una roccia metamorfica pregiata

IL CICLO DELLE ROCCE

Le rocce si trasformano in continuazione: vengono erose, trasportate, depositate, compresse, fuse, deformate, risolidificate. Ogni roccia, indipendentemente da quella che è la sua origine, con l’andare del tempo si trasformerà in un altro tipo di roccia.

Per quanto sembri strano, anche le rocce – come l’acqua – hanno un proprio ciclo.

Un esempio di rocce erose dall’acqua: un canyon che è stato scavato da un fiume tra le rocce ignee dell’Islanda

Fiordi in Norvegia: in questo caso l’erosione è dovuta al ghiaccio

L’erosione eolica dà alle rocce forme insolite, come qui sopra in Navarra (Spagna)