Il terreno sotto i nostri piedi rappresenta, per istinto, la stabilità. Vi costruiamo case, tracciamo strade e fissiamo confini. Eppure non sta fermo. Mentre trascorrono le generazioni, i continenti cambiano posizione, gli oceani si allargano e le montagne continuano a crescere. Le placche tettoniche si muovono in genere di pochi centimetri all’anno, più o meno quanto crescono le unghie. È una velocità impercettibile nella vita quotidiana, ma abbastanza grande da trasformare il pianeta quando la si osserva sulla scala di milioni di anni. Oggi i satelliti misurano questi spostamenti con precisione millimetrica.
Parlare semplicemente di “placche della crosta terrestre” è comodo, ma non del tutto esatto. Ogni placca comprende la crosta e la parte più esterna del mantello superiore. Insieme formano la litosfera, un involucro rigido suddiviso in grandi blocchi che si muovono sopra l’astenosfera, uno strato più caldo e capace di deformarsi lentamente.
L’intuizione di Wegener
All’inizio del Novecento il meteorologo tedesco Alfred Wegener osservò una carta geografica e si soffermò sulla forma delle coste africane e sudamericane. Sembravano i margini separati di uno stesso disegno.
La somiglianza non riguardava soltanto il profilo dei continenti. Sulle due sponde dell’Atlantico comparivano fossili delle stesse specie, rocce della stessa età e tracce di antiche glaciazioni difficili da spiegare immaginando terre sempre rimaste al loro posto.
Wegener concluse che i continenti attuali provenivano dalla frammentazione di un’unica massa, la Pangea. Chiamò quel processo “deriva dei continenti”. L’idea era affascinante e sostenuta da numerosi indizi, ma aveva un punto debole: Wegener non riusciva a individuare una forza capace di spostare masse tanto grandi.
Molti geologi respinsero la sua teoria. La risposta arrivò alcuni decenni più tardi, non dallo studio delle terre emerse, ma da quello degli oceani.
Le prove nascoste sul fondo del mare
Dopo la Seconda guerra mondiale, sonar e magnetometri permisero agli scienziati di costruire mappe sempre più dettagliate dei fondali. Il fondo oceanico non apparve come una pianura uniforme e immobile. Mostrava lunghe catene montuose, profonde fosse e grandi fratture.
Ai lati delle dorsali oceaniche, gli strumenti rilevarono fasce magnetiche disposte in modo simmetrico. Le rocce vulcaniche, raffreddandosi, avevano registrato l’orientamento del campo magnetico terrestre, che nel corso della storia del pianeta si è invertito numerose volte. Quelle fasce funzionavano come un archivio: dimostravano che nuova crosta nasce lungo le dorsali e si allontana gradualmente in entrambe le direzioni.
Le fosse oceaniche e la distribuzione dei terremoti rivelarono l’altra metà del processo. In alcune regioni la litosfera più antica scende nel mantello e viene lentamente riassorbita.
Negli anni Sessanta queste scoperte confluirono nella teoria della tettonica delle placche. Per la prima volta, terremoti, vulcani, dorsali oceaniche e catene montuose trovarono posto all’interno dello stesso quadro.
Un mosaico dai confini invisibili
La litosfera non forma un guscio continuo. Gli studiosi la dividono in sette o otto grandi placche, a seconda del modello utilizzato, e in numerose placche minori.
La placca pacifica è la più estesa e comprende quasi soltanto fondale oceanico. Intorno a essa si dispongono, fra le altre, le placche nordamericana, sudamericana, africana, eurasiatica, antartica, indiana e australiana. Alcuni modelli riuniscono le ultime due nella placca indo-australiana; altri le considerano separate.
I continenti, però, non coincidono con le placche. Una singola placca può comprendere sia crosta continentale sia crosta oceanica. L’America meridionale, per esempio, occupa soltanto una parte della placca sudamericana, che prosegue sotto l’Atlantico fino alla dorsale medio-oceanica.
I confini delle placche restano invisibili nella maggior parte dei paesaggi, ma i loro effetti sono evidenti. È soprattutto lungo questi margini che si concentrano terremoti, vulcani e deformazioni della crosta.
Il motore profondo della Terra
Le placche non galleggiano sopra un oceano liquido di magma. L’astenosfera è costituita in gran parte da roccia solida. Sottoposta alle alte temperature e pressioni dell’interno terrestre, tuttavia, quella roccia può deformarsi e scorrere molto lentamente.
Il calore interno della Terra alimenta la circolazione del mantello, ma non esiste un solo motore responsabile del movimento.
Quando la litosfera oceanica si allontana da una dorsale, si raffredda e diventa più densa. Arrivata in una zona di subduzione, può sprofondare nel mantello. La porzione discendente trascina con sé il resto della placca: è la forza che i geologi chiamano slab pull, cioè “trazione della lastra”.
Anche la gravità esercita un ruolo. Le dorsali oceaniche si trovano a una quota superiore rispetto ai fondali più vecchi, favorendo lo scivolamento della litosfera verso le zone più basse. Calore, convezione del mantello, trazione delle placche in subduzione e spinta delle dorsali agiscono insieme.
Quando le placche si allontanano
Lungo i margini divergenti due placche si separano. Il materiale caldo risale dal mantello, occupa lo spazio che si apre e, raffreddandosi, forma nuova litosfera oceanica.
La dorsale medio-atlantica attraversa l’oceano da nord a sud. Separa la placca nordamericana da quella eurasiatica nell’Atlantico settentrionale e la placca sudamericana da quella africana più a sud. L’Islanda sorge proprio sopra questa frattura: qui un processo che avviene quasi sempre sotto migliaia di metri d’acqua diventa visibile sulla terraferma.
Qualcosa di simile, ma ancora in una fase continentale, accade nell’Africa orientale. La crosta si assottiglia, si frattura e crea una lunga valle. Se il processo proseguirà per milioni di anni, il rift potrà allargarsi fino a dare origine a un nuovo oceano.
Quando una placca sprofonda
Ai margini convergenti le placche si avvicinano. Se una placca oceanica incontra una continentale, quella oceanica, più densa, tende a scendere nel mantello. La subduzione produce fosse profonde, terremoti e catene vulcaniche.
Lungo la costa occidentale dell’America meridionale, la placca di Nazca sprofonda sotto quella sudamericana. Questo movimento ha contribuito a sollevare le Ande e continua ad alimentare l’attività sismica e vulcanica della regione.
Attorno al Pacifico, numerose zone di subduzione formano la cosiddetta Cintura di Fuoco. In queste aree le faglie possono restare bloccate per decenni o secoli mentre le rocce accumulano deformazione. Quando il blocco cede, l’energia si libera in pochi secondi sotto forma di terremoto. Se la rottura sposta rapidamente il fondale marino, può generare uno tsunami.
Lo scontro fra due continenti produce un effetto diverso. Le rocce continentali sono relativamente leggere e resistono alla discesa nel mantello. La crosta si comprime, si piega e aumenta di spessore. È ciò che accade tra la placca indiana e quella eurasiatica: dalla loro collisione è nato l’Himalaya, una catena ancora in evoluzione.
Quando scorrono una accanto all’altra
Lungo i margini trasformi due placche scorrono lateralmente. Non si crea nuova crosta e nessuna delle due placche sprofonda. L’attrito, però, può bloccare temporaneamente il movimento e accumulare tensione nelle rocce.
La faglia di San Andreas, in California, segna un tratto del confine tra la placca pacifica e quella nordamericana. Anche quando una parte della faglia sembra immobile, le placche continuano a spingere. Prima o poi le rocce cedono e recuperano in pochi istanti una parte dello spostamento accumulato durante anni o secoli.
Molti margini trasformi si trovano sui fondali oceanici, dove collegano segmenti differenti delle dorsali. I confini delle placche, infatti, raramente seguono linee regolari.
Perché l’Italia è una regione fragile
Sulle carte globali l’Italia si trova tra la placca africana e quella eurasiatica. Il Mediterraneo centrale, tuttavia, è molto più complesso di quanto suggerisca questa rappresentazione. Fra le due grandi placche si muovono blocchi e microplacche, fra cui la placca adriatica, chiamata anche Adria.
Le interazioni tra Adria ed Europa hanno contribuito alla formazione delle Alpi e continuano a deformare il settore nordorientale della penisola. Lungo gli Appennini, in molte aree la crosta si distende e le faglie separano blocchi rocciosi. Nel Tirreno meridionale e nell’Arco calabro agiscono invece strutture legate alla subduzione e al movimento della litosfera ionica.
Compressione, distensione e scorrimento laterale possono quindi manifestarsi in zone relativamente vicine. Per questo i terremoti italiani non seguono un unico confine netto. Le reti satellitari e sismiche misurano gli spostamenti, registrano le deformazioni e aiutano i ricercatori a ricostruire un sistema ancora in movimento.
Il pianeta sotto il paesaggio
Le dorsali producono nuova litosfera oceanica; le zone di subduzione la riportano nel mantello. La crosta continentale, più leggera, sopravvive più a lungo e conserva rocce molto più antiche di quelle presenti sul fondo degli oceani.
Questo ricambio cambia la forma dei continenti, apre e chiude bacini oceanici e modifica, nel corso di milioni di anni, la circolazione delle acque e le condizioni ambientali del pianeta.
La tettonica delle placche non consente di prevedere il giorno e il luogo esatti di un terremoto. Permette però di riconoscere le aree più esposte, studiare le faglie e costruire valutazioni della pericolosità sempre più attendibili.
Pochi centimetri all’anno sembrano quasi nulla. Su scala geologica bastano ad aprire oceani, spostare continenti e sollevare catene montuose.