3.1 Gli sviluppi in nuovi campi di ricerca nel dopoguerra

 

Dopo la seconda guerra mondiale, l'applicazione di tecniche geofisiche nuove e più perfezionate cominciò a trasformare radicalmente le conoscenze della Terra e queste alla fine dovevano produrre una profonda rivoluzione nel pensiero verso un punto più "mobilista". Lo sviluppo più significativo fu l'enorme intensificazione degli studi sul magnetismo delle rocce.

 

3.1.1 Il paleomagnetismo

 

Molte rocce, soprattutto ignee, contengono minerali di ferro (magnetite, ematite ecc..) che hanno proprietà magnetiche. Esse infatti, come gli aghi delle bussole, si orientano parallelamente alla direzione del campo magnetico terrestre al momento della loro cristalizzazione e, se le rocce che li contengono vengono smantellate e poi sedimentate, i minerali di ferro possono riorientarsi anche secondo direzioni diverse da quelle originarie.

La particolarità di questi minerali è che conservano comunque "una memoria" del magnetismo terrestre del passato (paleomagnetismo). Lo studio delle rocce che contengono tali minerali, sia che si tratti delle rocce ignee originarie che di quelle sedimentarie, ha consentito di ricostruire con buona precisione le variazioni di posizione dei poli magnetici terrestri (e quindi di quelli geografici) durante le ere geologiche. I geofici che condussero le ricerche negli anni Cinquanta si accorsero che rocce della stessa età, ma di continenti diversi, davano risultati discordanti circa le traiettorie che i poli magnetici avrebbero seguito nel passato. Questo fatto poteva avere due possibili spiegazioni: i poli magnetici erano effettivamente migrati, oppure furono i continenti a migrare, causando l'apparente spostamento dei poli.

La spiegazione più verosimile era la seconda come dimostrò Runcorn nel 1956 analizzando le due traiettorie relative alla migrazione dei poli riferite al Nordamerica ed all'Europa. Egli notò che se si ipotizzavano i due continenti uniti per un lasso di tempo che va da 500 a circa 180 milioni di anni fa, le due traiettorie, apparentemente discordanti, coincidevano perfettamente, per cui era chiaro che la differenza tra le due era dovuta alla separazione successiva dei continenti.

 

3.1. 2 Le inversioni della polarità magnetica

 

Un'altra importante area di ricerca nel magnetismo delle rocce riguardava le cosidette inversioni magnetiche. Agli inizi degli anni Cinquanta J. Hospers a Cambridge aveva trovato molti esempi in sequenze di lava recente in Islanda in cui il Polo Nord prendeva il posto del Polo Sud e viceversa da strato a strato. Si discusse a lungo se questi cambiamenti riflettessero delle inversioni del campo magnetico terrestre oppure fossero indotti nelle rocce da qualche mezzo connesso alla mineralogia. Il fatto che l'auto-inversione fosse difficile da riprodurre in laboratorio e che la direzione di magnetizzazione fosse la stessa in tipi di rocce molto diverse, ma adiacenti, fecero propendere per la prima ipotesi.

 

3.1.3 Le ricerche oceanografiche

 

Un motivo per cui il dibattito anteguerra era risultato così inconcludente fu che si ignorava quasi totalmente ciò che giaceva sotto gli oceani i quali, assieme ai mari interni, coprono non meno del 70% della superficie del nostro pianeta. I grandi progressi post-bellici nell'oceanografia geologica e geofisica furono il risultato dell'impiego di grandi risorse, soprattutto da parte degli americani, e dello sviluppo di nuove tecniche.

Si pensava infatti che gli abissi dell'oceano fossero come luoghi immutati, geologicamente morti, in cui il fango ed il limo dilavati dai continenti si erano accumulati strato dopo strato fin dall'inizio dei tempi.

A partire dalla seconda guerra mondiale la marina degli Stati Uniti sentì l'esigenza di raccogliere tutte le conoscenze possibili sugli oceani. Geologi e geofisici aderirono poiché avevano intravisto un'occasione d'oro per studiare i fondi oceanici, che in quel periodo erano una vera terra di frontiera, un campo d'indagine virtualmente inesplorato. Uno dei risultati maggiori dell'intenso studio dei fondali fu una miglior conoscenza della loro topografia.

Le prime rilevazioni erano state compiute con grande semplicità gettando fuori dal bordo delle navi uno scandaglio e misurando la lunghezza della fune rilasciata: tali dati erano però limitati alle acque basse della regione più prossima alla costa. Successivamente, negli anni 50-60, furono utilizzati ecoscandagli che consentirono di reperire molte informazioni. Queste apparecchiature misurano con grande precisione, il tempo che un treno di onde sonore impiega a percorrere il tragitto dalla nave al fondale e a ritornare indietro. Essendo nota la propagazione del suono nell'acqua il calcolo della profondità risulta facile.

I grafici del tempo di ritorno dei segnali evidenziarono che il fondale era più irregolare di quanto si pensasse e mostrarono chiaramente la continuità e la scabrosità delle catene montuose sottomarine presenti nell’Atlantico Centrale (denominate più tardi Dorsale Medio Oceanica) individuate precedentemente dalle prime misurazioni batimetriche.

Nel 1947, i sismologi salpati sulla nave americana Atlantis, scoprirono che lo strato di sedimenti depositati sul fondo dell’Atlantico era molto più sottile di quanto inizialmente si fosse pensato.

In effetti era condiviso da tutti gli scienziati che l’età degli oceani fosse almeno quattro miliardi di anni, quindi lo spessore dello strato di sedimenti avrebbe dovuto essere molto elevato. La risposta al perché vi fosse un così piccolo accumulo di rocce sedimentarie e detriti deposto sul fondo, arrivò a seguito di ulteriori esplorazioni e divenne essenziale per avanzare il concetto di tettonica a placche.

Negli anni ’50, l’esplorazione degli oceani si sviluppò notevolmente ed i dati raccolti dalle osservazioni oceanografiche condotte da molte nazioni, portarono alla scoperta di una grande catena montuosa posta sul fondo dell’oceano che cingeva la Terra.

Denominata "Dorsale medio-oceanica globale" questa immensa catena montuosa sottomarina (più di 50.000 Km in lunghezza e, in alcuni punti, più di 8.000 Km in larghezza) ha un andamento a zigzag tra i continenti e percorre il globo in modo simile alle cuciture di una palla da baseball. Sollevandosi in media circa 4.500 m sopra il fondo oceanico, sebbene nascosta sotto la superficie dell’oceano, essa rappresenta l’aspetto topografico più prominente di tutta la superficie del nostro Pianeta.

Il sistema di dorsali corrisponde in elevazione relativa alle alte catene montuose della terraferma ed è spesso attraversato da quelle che sembrano faglie trasversali. E' stato dimostrato che le creste della Dorsale medio Atlantica e della Dorsale Calsberg contenevano una depressione che sembrava continuare attraverso il golfo di Aden nel Grande rift dell'Africa orientale

Inoltre i dispositivi di sondaggio ultrasonico sviluppati recentemente hanno consentito rilievi topografici molto più completi ed accurati dai quali si rilevava come le dorsali stesse coincidessero con i confini dei continenti.

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Nuovi metodi di carotaggio dei sedimenti marini profondi ed il dragaggio di campioni di roccia nelle scarpate esposte sulle dorsali oceaniche rilevarono che le rocce ignee di tipo granitico non si trovavano da nessuna parte negli oceani tranne che in alcune isole delle Seychelles.

Dovunque le rocce erano di tipo basico ed ultrabasico, talvolta metamorfosate come il basalto il gabbro, l'anfibolite ed il serpentino.

3.2. Hess e l'ipotesi dell'espansione dei fondali oceanici

 

Harry Hammond Hess nacque a New York City il 24 maggio 1906. Prima di laurearsi in geologia all'Università di Princeton, nel 1932 dissertando su un "corpo alterato della peridotite della Virginia", lavorò come geologo di esplorazione in Rodesia per due anni.

Come allievo laureato ha partecipato ad uno studio sottomarino di gravità delle Indie unitamente a Vening Meinesz e successivamente sulle Piccole Antille.

Arruolato nel 1941 come ufficiale di riserva della marina degli Stati Uniti, gli fu assegnata dapprima la responsabilità della rilevazione dei modelli sottomarini nemici nell'Atlantico del Nord ed a tale scopo organizzò una spedizione per verificare l'efficacia del programma sottomarino di rilevazione.

Mentre era capitano della nave Cape Johnson per il trasporto delle truppe d'assalto, eseguì ecoscandagli su vasta scala. Ciò gli permise di raccogliere i profili del pavimento dell'Oceano Pacifico con conseguente scoperta delle montagne sottomarine a cima piatta che chiamò "guyot"in onore di Arnold Guyot, professore di geologia a Princeton.

Dopo la guerra continuò le ricerche dei guyot e delle dorsali oceaniche e, con la scoperta nel 1953, del Rift Globale Grande da parte dei fisici americani Maurice Ewing e Bruce Heezen, Hess riconsiderò i dati acquisiti durante la guerra.

La Great Global Rift (spaccatura) è una valle vulcanica, una specie di grande canyon, che corre lungo le dorsali oceaniche e che è sembrato generato da rotture della crosta terrestre.

Nel 1957 fu fautore primario del progetto Mohole, ideato da Walter Munk, il cui scopo era di perforare la crosta oceanica per giungere a toccare la zona fluida sottostante il mantello superiore.

Le prime perforazioni furono effettuate al largo dell'isola di Guadalupe (Messico) dalla società americana AMSOC, ma il progetto fu poi bloccato dal Congresso degli Stati Uniti per i costi troppo elevati, non prima però che fosse stabilita la praticabilità delle perforazioni in acque profonde. Il Progetto di perforazione del mare profondo (Deep Sea Drilling Projet) ne costituì il seguito naturale.

Morì per infarto il 25 agosto del 1969 mentre presiedeva una riunione del reparto di scienze dello spazio a Woods Hole nel Massachusset, un mese dopo la riuscita missione lunare Apollo 11 per la quale aveva collaborato con la NASA come consulente.

In vita gli furono riconosciute molte onorificenze sia in patria che all'estero: fu eletto membro dell'American Philosophical Society, dell'American Academy for Arts and Science e nominato consulente all'Academy's Space Science Board. Nel 1966 divenne membro straniero dell'Accademia Nazionale dei Lincei di Roma.

 

 

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NOTE

BIBLIOGRAFIA

SITI INTERNET CONSULTATI