Alfred Wegener e la deriva dei continenti

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La teoria della deriva dei continenti, su cui si basa l’odierna scienza della terra nel suo complesso, venne inizialmente proposta dal giovane scienziato tedesco Alfred Wegener nei primi anni del XX secolo, e in prima istanza ottenne pochissimi consensi e innumerevoli opposizioni da parte della comunità scientifica del tempo.

La teoria ipotizza che immense “zolle” sulle quali risiederebbero i continenti e gli oceani da circa 200 milioni di anni starebbero “navigando” indipendentemente le une dalle altre sulla superficie terrestre, derivanti da un’unica immensa massa continentale chiamata Pangea, originariamente circondata da un unico grande oceano denominato Panthalassa; questa ipotesi subì innumerevoli revisioni da parte del suo stesso autore nel corso degli anni, e questo fu un chiaro punto debole su cui i suoi detrattori fecero forza. Va inoltre considerato il periodo storico in cui tale teoria fu formulata, ovvero gli inizi del ‘900, dove le nuove teorie scientifiche con un’impostazione basata eccessivamente sul catastrofismo apparivano decisamente superate, per lasciare spazio al più “ragionevole” uniformismo, e bisogna tenere presente che Wegener, meteorologo e astronomo, appariva come una sorta di ‘intruso’ per gli studiosi di scienze della terra, oltre al fatto che la sua giovane età certo non lo aiutava a ottenere considerazione presso la comunità scientifica.
Personaggio assolutamente sui generis, Wegener aveva un fisico possente e una personalità forte e ambiziosa che lo portò a compiere numerosi viaggi avventurosi, in particolare nella gelida Groenlandia, ove perì a soli cinquant’anni di età durante una bufera di neve nel corso della sua quarta spedizione in quelle terre. La sua stessa ambizione lo portò a formulare una teoria che non era certamente inedita: si rifaceva difatti a tantissime ipotesi preesistenti, a partire dalle somiglianze tra i margini continentali che fanno presupporre chiaramente un’unione originaria, una separazione e un successivo allontanamento reciproco delle terre emerse, che vennero notate per la prima volta dal cartografo olandese Abramo Ortelio nel XVI secolo, e furono successivamente riprese anche da Francis Bacon sul suo celebre Novum Organum, e in tempi recenti anche dal geologo tedesco Wettstein. Ciononostante nessuno, fino ai tempi di Wegener, sviluppò e approfondì la teoria della deriva dei continenti al livello dello scienziato tedesco, che col suo lavoro Formazione dei continenti e degli oceani (Die Entstehung der Kontinente und Ozeane), pubblicato per la prima volta nel 1915 e riedito numerose volte con progressive correzioni a opera del suo stesso autore, diede all’ipotesi un tale peso da non poter più essere ignorata dalla comunità scientifica.
Ai tempi la teoria preponderante sull’origine dei continenti era legata sostanzialmente alla convinzione di un progressivo raffreddamento del pianeta in grado di spiegare un’ampia gamma di fenomeni come la formazione di irregolarità, depressioni e catene montuose, così come un pomodoro marcio e disidratato appare sempre più accartocciato e corrugato col passare del tempo.
Le prove paleontologiche che via via andavano emergendo rivelavano però somiglianze inspiegabili tra le faune e flore fossili di aree geografiche estremamente distanti tra loro, come sud Africa, Sudamerica, India e Australia, risalenti tutte a periodi geologici antecedenti a 200 milioni di anni fa; un chiaro esempio veniva dato dalla felce fossile Glossopteris del tardo Paleozoico (oltre 250 milioni di anni fa). L’idea preponderante al tempo di Wegener supponeva la possibilità che fossero esistiti dei collegamenti, anche sotto forma di semplice istmo, tra queste terre, sprofondati successivamente creando barriere ecologiche e causando quindi i successivi differenziamenti di flora e fauna. I fondi oceanici, che al tempo costituivano ancora un segreto profondo e inesplorato, non fornivano comunque nessuna prova a supporto di queste supposizioni.

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La felce fossile Glossopteris, presente in forme estremamente simili in India, Australia, Sud Africa e Sud America

Un altro punto a favore dei detrattori di Wegener veniva dato dal fatto che la teoria dello scienziato tedesco appariva ancora molto debole in numerosi dettagli, come testimoniano le numerose riedizioni del lavoro con svariate correzioni a ogni nuova pubblicazione, e inoltre tale ipotesi non prevedeva un meccanismo sufficientemente potente da permettere lo spostamento di masse imponenti come quelle continentali. Wegener ipotizzò un paio di possibili indiziati: il primo riguardava le forze di migrazione dei poli (polflucht), dovute alla rotazione della terra, che provocano una migrazione dei continenti verso l’equatore; il secondo, che aveva a che fare con la cosiddetta traslazione laterale, venne da lui attribuito a una sorta di forza di marea, dovuta all’attrazione gravitazionale del sole e della luna. Tali supposizioni, che apparivano già deboli all’origine, vennero presto affossate dagli studi del geologo Harold Jeffreys, che con minuziosi calcoli matematici dimostrò che per muovere le masse in questione occorrevano forze enormemente superiori.
Insomma, mancavano le prove a supporto della teoria, e ciò causò un progressivo abbandono delle ipotesi di Wegener, fino al secondo dopoguerra in cui alcune scoperte scientifiche portarono nuova linfa alle idee dello scienziato tedesco.

Innanzitutto una più approfondita conoscenza dei fondali oceanici rivelò la presenza di curiose formazioni, denominate dorsali oceaniche, presenti a metà strada tra tutte le grandi masse continentali, e che riproducevano in maniera sostanzialmente fedele il loro andamento costiero. Queste catene montuose sottomarine vennero per la prima volta notate durante la posa del cavo transatlantico a metà ‘800. Ben presto si scoprì che tali formazioni erano continue lungo il fondo di tutti gli oceani, e presentavano un vulcanismo attivo, che in tali casi portava all’emersione degli edifici vulcanici più grandi a formare isole anche di grandi dimensioni di cui un chiaro esempio è l’Islanda. Con lo studio approfondito delle rocce del fondo si ottennero altre informazioni preziose: innanzitutto, il fondo oceanico in nessuna zona sembrava presentare età superiori a 200 milioni di anni, e inoltre la sua età sembrava accrescersi via via che ci si allontanava dalla dorsale; oltre a questo elemento, l’informazione sull’antico campo magnetico terrestre (che notoriamente si inverte a intervalli regolari) fornita dall’orientamento dei cristalli presenti all’interno delle rocce, bloccati per sempre nella posizione in cui si erano formati, dimostrava senza ombra di dubbio che esistevano delle bande di roccia di fondale, parallele alle dorsali oceaniche e perfettamente simmetriche tra loro, che avevano la stessa età a parità di distanza all’asse centrale costituito dalla dorsale stessa. 
Queste informazioni calzavano a pennello con la teoria della deriva dei continenti: la crosta oceanica si generava a partire dalle dorsali, creando un allontanamento progressivo della crosta dal centro verso la periferia dell’oceano, e verso le aree continentali. La forza motrice che generava il movimento di queste grandi porzioni di terra, elemento mancante della teoria originaria, venne fornito dal geologo Harry Hess nel 1960: una spinta complessiva, secondo Hess, veniva generata da movimenti di origine molto profonda, di tipo convettivo (moto circolare di risalita e ridiscesa, come quello dell’acqua in ebollizione), originatosi a partire dal mantello terrestre, ovvero da parte dello strato che separa la crosta terrestre dal suo nucleo più profondo, a causa di differenze di temperatura e di densità del magma.

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Le fasi di formazione di una dorsale oceanica

Questa nuova visione dell’origine dei continenti, denominata “tettonica a zolle”, suppone che lo strato esterno della terra, noto come litosfera (dal greco lithos, pietra), costituita dalla crosta e dal mantello superiore, sia in galleggiamento e in continuo movimento su uno strato relativamente più elastico dal mantello inferiore, chiamato astenosfera (dal greco asthenes, debole); questa ormai è un’ipotesi diffusa e quasi universalmente accettata nel campo delle scienze della terra, sebbene si tratti tuttora di un campo di discussione ancora aperto, soprattutto a causa delle scarse conoscenze sulla composizione interna del nostro pianeta. Ciononostante, il valore scientifico di tale teoria è fortissimo, e va riconosciuto il merito al suo ideatore di aver saputo difendere strenuamente ai suoi tempi le proprie convinzioni anche contro infinite opposizioni, pur senza aver visto riconosciuti i propri meriti in vita.

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Le fasi ipotizzate di separazione della Pangea, rispettivamente 130 e 65 milioni di anni fa, al tempo attuale, e fra 50 milioni di anni, nella cosiddetta ‘Era Psicozoica’.

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