Quello che rende cos\u00ec affascinanti e stimolanti le scienze della Terra \u00e8 il fatto che in esse, a differenza di quel che succede nelle scienze matematiche, non tutto \u00e8 suscettibile di una spiegazione univoca, definitiva e perfettamente convincente; esistono moltissimi ambiti nei quali la ricerca prosegue fra svariate ipotesi, incertezze, tentativi pi\u00f9 o meno felici, pi\u00f9 o meno azzeccati; e, soprattutto, nei quali vi \u00e8 posto per spiegazioni diverse di uno stesso fenomeno, che si integrano l’una con l’altra, senza che nessuna di esse riesca, da sola, ad esaurire completamente l’argomento e a spegnere, una volta per sempre, i dubbi del ricercatore.<\/p>\n
In altre parole, nelle scienze della Terra \u00e8 quanto mai opportuno, e, a volte, perfino necessario, possedere, tutt’insieme, un certo grado di elasticit\u00e0 mentale, di spirito d’osservazione, di intuizione creativa, di non conformismo intellettuale: vi \u00e8 ancora spazio per una mente avventurosa ed esigente, che non si accontenta della spiegazione pi\u00f9 ovvia, ma che vuole scavare in profondit\u00e0, a dispetto delle apparenze e delle autorit\u00e0 culturali stabilite. Quanto coraggio intellettuale ci volle, ad esempio, affinch\u00e9 Alfred Wegener immaginasse, dopo aver osservato la corrispondenza delle coste atlantiche dell’Africa e del Sud America, che le due masse continentali, in una remota epoca geologica, dovettero effettivamente aver formato un solo blocco di terre emerse e per dedurne, logicamente, che quei continenti dovevano essere slittati, alla lettera, come delle immense zolle sopra una specie di magma fluido e malleabile!<\/p>\n
Chiunque sia innamorato della natura, e non solo lo scienziato naturalista, e chiunque sappia guardarsi intorno e osservare con un minimo di autentica e intelligente curiosit\u00e0 gli spettacoli meravigliosi che ci offrono i monti, i fiumi, le grotte, i vulcani, le coste marine, le isole, i ghiacciai, le valli, non pu\u00f2 fare a meno di interrogarsi infinite volte sulle origini di tali fenomeni e di tali paesaggi, sui grandiosi processi che ne furono il risultato, sulle forze potenti che li hanno determinati; ma, come suole accadere, da una domanda ne rampolla subito un’altra, ed ecco che da una spiegazione, o da un tentativo di spiegazione, scaturiscono nuovi interrogativi, nuove curiosit\u00e0, che attendono di essere appagati mediante la riflessione, l’osservazione, la ricerca.<\/p>\n
Prendiamo il caso delle sorgenti termali e del fenomeno assai interessante, e un po’ misterioso, rappresentato dal calore delle acque che sgorgano, in varie maniere, dalle profondit\u00e0 delle rocce terrestri. Chi non possiede una mente curiosa, e quindi non \u00e8 portato per la scienza, non si fa alcuna domanda: si gode il suo bravo soggiorno alle terme, l’albergo, i massaggi e tutto i il resto, pago di quello che la natura e l’ingegno umano gli offrono su un piatto d’argento, gi\u00e0 bello e pronto. Ma chi ha l’abitudine di stupirsi e interrogarsi sulle cose, comincia a far lavorare il cervello. Da dove viene quel calore? Come mai quelle acque sono calde, a volte caldissime? E come mai quel calore non \u00e8 un elemento temporaneo, ma si mantiene inalterato nel tempo, per quanto \u00e8 storicamente possibile sapere, anche con l’ausilio di antichi documenti scritti? Quale centrale artificiale di calore sarebbe mai capace di un prodigio del genere: generare acqua calda in misura pressoch\u00e9 inesauribile, per un tempo praticamente illimitato?<\/p>\n
Ora, davanti alla meraviglia che i fenomeni della natura suscitano nel nostro animo, vi sono essenzialmente due maniere di reagire: l’una \u00e8 quella di voler trovare una spiegazione il pi\u00f9 presto possibile, quale che essa sia, specialmente se avallata dal parere autorevole di qualche studioso affermato, cos\u00ec da non doverci pensare pi\u00f9 e poter passare ad altre questioni, ad altri interrogativi; l’altra consiste nel continuare a cercare, finch\u00e9 rimane qualcosa di poco chiaro, qualcosa che non soddisfa o non convince del tutto, anche se, a parole, ogni cosa \u00e8 gi\u00e0 stata spiegata a sufficienza. Ed \u00e8 questo il vero atteggiamento scientifico: anche se si deve constatare, con rammarico, che molti libri di scienze e molti professori di materie scientifiche non lo incoraggiano affatto.<\/p>\n
Per esempio, tornando alla questione delle sorgenti termali, ci si pu\u00f2 domandare se il calore che le caratterizza provenga dall’attivit\u00e0 vulcanica degli strati rocciosi profondi, visto che esse si trovano, effettivamente, all’interno di regioni contraddistinte da una pi\u00f9 o meno accentuata presenza di tale attivit\u00e0. E, di fatto, questo \u00e8 quanto si sono detti, sin dai tempi antichi, gli scienziati: una connessione tra i due fenomeni, il vulcanismo e il calore delle acque termali, doveva per forza esistere; tutto sta a vedere di che tipo essa sia. Perch\u00e9 \u00e8 chiaro che sono i fenomeni vulcanici a portare in superficie le acque sotterranee: ma esse sono calde perch\u00e9 il fatto di essere filtrate nelle profondit\u00e0 terrestri le riscalda, oppure sono calde perch\u00e9 sono "nate" calde, non da acque superficiali infiltrate, ma da fattori chimici e fisici diversi?<\/p>\n
Ora, una sorgente termale, chiamata anche camino idrotermale, \u00e8, n\u00e9 pi\u00f9, n\u00e9 meno, una fenditura della superficie terrestre, che pu\u00f2 essere superficiale o sottomarina, dalla quale fuoriesce dell’acqua ad alta temperatura. E si \u00e8 osservato che, oltre alle zone vulcaniche, tali sorgenti, o camini, sono presenti nelle zolle tettoniche in movimento, nelle dorsali oceaniche e nei cosiddetti "punti caldi" ("Hot-Spot"), cio\u00e8 nei luoghi della superficie terrestre ove si verifica — come nelle Isole Hawaii o in Islanda — una risalita anomala del mantello terrestre verso la superficie, e ove esiste una intensa attivit\u00e0 vulcanica da tempi antichissimi.<\/p>\n
Cos\u00ec riassume i termini della questione l’illustre scienziato Giambattista Dal Piaz, nato a Feltre il 3 settembre 1904 e morto a Padova, 28 ottobre 1995, nel suo ormai classico – ma tuttora valido, nonostante i progressi scientifici, in molte sue parti – \u00abCorso di Geologia\u00bb, ad uso degli studenti universitari (Padova, C.E.D.A.M., 1967, vol. 1, pp. 169-173):<\/p>\n
\u00abLe acque termali sono diffusissime nelle regioni vulcaniche, ove esse continuano a sgorgare anche lungo tempo dopo che \u00e8 cessata ogni attivit\u00e0 eruttiva vera e propria, ma si trovano pure in territori del tutto privi di manifestazioni magmatiche recenti. Ricorderemo alcuni fra gli esempi italiani dell’uno e dell’altro tipo: isola d’Ischia e Agnano nei Campi Flegrei (oltre 100\u00b0); Abano (87\u00b0), in prossimit\u00e0 del gruppo eruttivo dei Coli Euganei; Acqui (75\u00b0); Sirmione (69\u00b0). Valdieri (38\u00b0-63\u00b0). Questa circostanza ci pone di fronte al non facile problema dell’origine delle acque termali, per il quale si possono prospettare tre casi possibili: 1) origine vadosa o geotermale; 2), origine giovanile o profonda; 3), origine mista.<\/p>\n
Al giorno d’oggi prevale l’idea del Daubr\u00e9e che le acque termali siano in massima parte acque meteoriche ("aquae vadosae"), scese in profondit\u00e0 sino a raggiungere delle zone ove regna una temperatura elevata: in tal modo esse si riscalderebbero sotto l’influenza del calore interno terrestre, potrebbero caricarsi di sostanze minerali e quindi ritornare alla superficie del suolo, seguendo nell’insieme un circuito di tipo artesiano. A questo proposito torna opportuno ricordare che durante lo scavo della galleria del Sempione vennero incontrate nella medesima fessura due correnti: una di acqua fredda discendente e l’altra di acqua calda ascendente (44\u00b0,5). \u00c8 inoltre un fatto accertato che l’acqua ei pozzi profondi hanno temperature abbastanza alte. In un pozzo presso Berlino, alla profondit\u00e0 di 1.200 m, sgorgano delle acque che presentano una temperati tura di 48\u00b0,1. Nei pozzi artesiani di Grenelle , profondi 558 m, l’acqua esce all’aperto con una temperatura di 27-28\u00b0. Infine nel pozzo di Giama-el-Turk, presso Tripoli, a 442 m di profondit\u00e0, (8 m sul livello del mare) venne raggiunta una falda con ben 62\u00b0 di temperatura dell’acqua all’orifizio del pozzo (A. Desio).<\/p>\n
Secondo Adams, la litosfera presenterebbe delle fessurazioni capaci di permettere la circolazione sotterranea dell’acqua fino alla profondit\u00e0 di circa 18 km. Per le parti della crosta terrestre formate da rocce molto dure King ammette che tale profondit\u00e0 possa arrivare addirittura a 30 km. Ora, siccome a partire dalla profondit\u00e0 di circa 12.000 m il grado geotermico deve raggiungere la temperatura critica dell’acqua (365\u00b0), e poich\u00e9 la pressione deve essere gi\u00e0 molto superiore alla pressione critica (217,5 atm.), ci\u00f2 implica, osservano Kampe e Moret, che l’acqua potrebbe trovarsi allo stato liquido fino a questa profondit\u00e0. Altri autori per\u00f2 ritengono che tutte le fessure siano chiuse a meno di 10.000 m di profondit\u00e0 La risalita dell’acqua in superficie pu\u00f2 essere dovuta alle seguenti cause: pressione idrostatica, forza espansiva del vapor d’acqua, gas in sospensione, capillarit\u00e0. Poca importanza sembra presentare invece la differenza di densit\u00e0 fra acqua fredda e acqua calda, mentre in qualche caso l’innalzamento della temperatura pu\u00f2 far aumentare la velocit\u00e0 di circolazione dell’acqua (p. es. passando da 10\u00b0 a 25\u00b0 la velocit\u00e0 dell’acqua in un mezzo permeabile come la sabbia si raddoppia).<\/p>\n
Alla teoria dianzi prospettata, per cui le acque termali rappresenterebbero semplicemente la risorgenza di acque superficiali penetrate nel sottosuolo e la loro termalit\u00e0 sarebbe dovuta al calore interno della Terra, si contrappone l’ipotesi dell’origine giovanile o profonda, formulata da E. Suess. Secondo il grande geologo viennese, le acque termali sarebbero delle acque ipogene ("aquae juveniles") derivanti dalla condensazione del vapor d’acqua contenuto nei magmi, che nel sottosuolo vanno lentamente consolidando per raffreddamento, oppure dalla combinazione dell’idrogeno giovanile (magmatico) con l’ossigeno atmosferico giunto fino a quelle profondit\u00e0. Malgrado l’opinione di Green e Brun che l’acqua non costituisca parte integrante dei magmi e che quella espulsa nelle eruzioni vulcaniche sia interamente di origine vadosa, si ritiene ormai come dimostrata l’esistenza di acqua giovanile in profondit\u00e0, ove, associata a dei gas, rappresenterebbe l’ultimo prodotto del consolidamento dei magmi. Claire-Deville, Fouqu\u00e9 e Lacroix hanno dimostrato che l’acqua abbonda nelle fasi parossistiche della maggior parte dei vulcani, mentre Day e Shepherd ne hanno documentata la presenza nelle lave del Kilauea. Secondo Fouqu\u00e9, l’eruzione dell’Etna del 1865 avrebbe espulso 11.000 mc d’acqua. Sosman ha perfino calcolato che un’intrusione magmatica potente 1.000 m. e contenente il 5% del suo peso in acqua, produrrebbe durante il suo raffreddamento per la durata di un mine di anni 23,8 litri di acqua giovanile per minuto su ciascun chilometro quadrato della superficie terrestre.<\/p>\n
In base a questi elementi, si sarebbe portati ad attribuire un’origine giovanile alle acque caldissime, spesso caratterizzate da una particolare mineralizzazione, che sgorgano da regioni vulcaniche, come i Colli Euganei e l’isola d’Ischia. In qualche caso infatti si \u00e8 potuto dimostrare una stretta dipendenza delle sorgenti termali dal vulcanismo; si \u00e8 persino constato che la temperatura di certe acque si innalzava prima dell’attivit\u00e0 eruttiva.<\/p>\n
Contro l’ipotesi del Suess si sono mosse per\u00f2 diverse obiezioni. Anzitutto che la quantit\u00e0 d’acqua emessa sotto forma di vapore da un magma intrusivo in via di raffreddamento non sembra sufficiente ad alimentare una sorgente ternale di notevole portata e di lunga vita. Si pensi che molto probabilmente le manifestazioni idrotermali della zona euganea dovevano essere gi\u00e0 attive nel Terziario superiore, quando non erano ancora spenti i fenomeni eruttivi che avevano dato vita ai Colli Euganei. In secondo luogo si \u00e8 constatato che le sorgenti termali di certi distretti vulcanici sono alimentate in tutto o in parte da acque vadose, di sicura origine meteorica. Cos\u00ec p. es. L. De Marchi ha potuto dimostrare che due pozzi tubolari per la ricerca di acque sotterranee potabili infissi nella pianura veneta rispettivamente a 350 e a 250 metri a nord delle sorgenti termali di Montegrotto, presso Abano, hanno sensibilmente ridotto la portata delle sorgenti stesse, segno dunque che in questo caso le acque calde sono in gran parte alimentate dalle comuni acque di falda che impregnano le alluvioni della pianura.<\/p>\n
Sembra quindi ragionevole ammettere che le acque termali, che sgorgano dai centri eruttivi, siano per la maggior parte di origine mista, vale a dire derivino da una mescolanza in proporzioni variabili di acqua giovanile con acqua vadosa (a giudizio di Kampe, il rapporto sarebbe di 1 a 9).\u00bb<\/p>\n
Le sorgenti o camini idrotermali, dunque, appartengono a quella classe di fenomeni geologici attestanti la giovinezza e la vitalit\u00e0 del nostro pianeta: se la Terra non fosse un pianeta giovane e vivo, non vi sarebbero le forze endogene capaci di produrre simili fenomeni.<\/p>\n
Abbiamo visto che il grande interrogativo circa l’origine del calore delle acque termali riguarda la spiegazione geotermica, oppure quella – storicamente assai pi\u00f9 recente — ipogenica, con una probabile sovrapposizione di entrambe, almeno nella maggioranza dei casi. A lungo si \u00e8 pensato che il calore di tali acque sia dovuto, semplicemente, al calore interno della Terra, il quale, a sua volta, deriverebbe dal calore solare, allorch\u00e9 il nostro pianeta si distacc\u00f2 dalla nebulosa solare, o anche da processi radioattivi, che hanno sede nelle rocce eruttive acide. Di fatto, le due cause si incrociano e si sommano: da un lato la massa planetaria, raffreddandosi, cede calore verso l’esterno, mentre si sprigiona ulteriore calore dal decadimento degli isotipi radioattivi; dall’altro, acque profonde si formano mano a mano che il magma presente nelle profondit\u00e0 terrestri, in corrispondenza di aree vulcaniche, si raffredda, ed il calore cos\u00ec formatosi, evapora. Insomma, le acque termali possono essere vadose, cio\u00e8 poco profonde, originate dall’atmosfera, e giovanili o profonde, originatesi all’interno della Terra a causa del raffreddamento del magma.<\/p>\n
La spiegazione geotermica \u00e8 non solo la pi\u00f9 antica, ma anche la pi\u00f9 intuitiva: le acque piovane, penetrando sotto la superficie terrestre mediante fessure e inghiottitoi, si riscaldano, perch\u00e9 assorbono il calore che \u00e8 proprio degli strati rocciosi profondi. Si \u00e8 osservato un aumento costante di circa un grado centigrado di temperatura per ogni 33 metri di profondit\u00e0, ma esso non pu\u00f2 estendersi oltre le zone superiori del mantello, perch\u00e9, diversamente, ad appena 1.000 km. sotto la superficie, dovrebbero gi\u00e0 esservi temperature attorno ai 30.000 gradi, mentre gli scienziati sono ormai generalmente d’accordo sul fatto che, perfino al centro del pianeta, la temperatura non supera i 6.000 gradi centigradi al massimo (all’incirca quella della superficie solare), e forse non supera nemmeno i 2.000. In pratica, la temperatura delle acque termali risulta di qualche decina di gradi centigradi, qualche volta sopra il centinaio: il che conferma che il calore terrestre non pu\u00f2 crescere indefinitamente in misura proporzionale alla profondit\u00e0 oltre una fascia rocciosa abbastanza superficiale.<\/p>\n
La spiegazione "ipogenica" sostiene che nelle rocce profonde delle aree vulcaniche si producono delle reazioni chimiche e fisiche dovute essenzialmente al raffreddamento delle masse magmatiche, che, attraverso la formazione di vapore acqueo, danno origine a delle acque profonde, giovanili, che verranno poi portate in superficie dalle attivit\u00e0 vulcaniche. Anche l’incontro di idrogeno formatosi in profondit\u00e0 con dell’ossigeno penetrato dall’atmosfera sotto la superficie, potrebbe concorrere alla loro formazione. Le acque giovanili, allora, sarebbero anche le pi\u00f9 calde fra le acque termali, dato che si formano negli strati pi\u00f9 profondi, e quindi pi\u00f9 caldi, del mantello. E a tali acque profonde bisogna aggiungere anche le cosiddette "acque fossili": quelle, cio\u00e8, che, imprigionate negli strati rocciosi sedimentari fin dal tempo della loro formazione, che raggiungono anch’esse la superficie in presenza di attivit\u00e0 vulcaniche.<\/p>\n
Le due spiegazioni, di fatto, si integrano benissimo, cosa niente affatto strana nella storia della scienza (si pensi alla combinazione della teoria corpuscolare e della teoria ondulatoria nella spiegazione del fenomeno luminoso).<\/p>\n
Anche nel caso del calore delle acque termali, non possiamo che inchinarci davanti all’intuizione poderosa di un genio isolato: Eduard Suess, nato a Londra il 20 agosto 1831 e morto a Vienna il 26 aprile 1914) il grande scienziato austriaco, professore di Geologia all’Universit\u00e0 di Vienna — a cui si deve, fra l’altro, la teoria secondo cui la Terra \u00e8 formata da tre involucri concentrici, da lui denominati Sial (silicio e alluminio), Sima (silicio e magnesio) e Nife (nichel e ferro). Senza temere le reazioni della comunit\u00e0 scientifica e non ritenendo del tutto soddisfacente la spiegazione geotermica, egli ebbe il coraggio di battere una strada diversa e di inoltrarsi lungo un cammino solitario e sconosciuto. \u00c8 per merito di studiosi come lui, se la scienza continua a progredire e a perfezionare le proprie conoscenze, senza sedersi mai sui risultati ottenuti e senza sottovalutare i punti di debolezza di teorie le quali, pur essendo comunemente accettate, non possono ambire a diventare "verit\u00e0" definitive, se non — forse – in rarissimi casi…<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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