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Onnipresente e resistente: il fango ha forgiato interi pianeti

© REUTERS / Vasily FedosenkoIl fango
Il fango - Sputnik Italia
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Il fango è un composto chimico che, come sogliono scherzare i chimici, non sta mai al suo posto. I geologi per fango intendono un accumulo di microparticelle di minerali argillosi formatisi mediante aggiunta di acqua a una massa plastica semiliquida.

Secondo gli esperti, il fango sarebbe comparso sulla terra mezzo miliardo di anni fa. Sputnik vi spiega il processo di formazione del fango e il suo impatto sull’ambiente.

La comparsa del fango sulla Terra

Le più dure rocce sulla Terra non riescono a sopportare il continuo impatto del clima e delle precipitazioni e col tempo si disgregano in piccolissime particelle. Un contributo significativo a questo processo, denominato degradazione meteorica, lo danno piante, microbi e funghi.

Qualora tra i prodotti della degradazione vi siano più granuli di quarzo, si viene a formare la sabbia. Mentre se le particelle argillose presentano dimensioni nell’ordine di alcuni centesimi di millimetro, si crea una polvere naturale che è alla base del fango.

A noi pare che il fango sul nostro pianeta sia sempre esistito, ma non è così. Per buona parte della storia della Terra (4,5 miliardi di anni), i finissimi prodotti del processo di degradazione venivano erosi dalla terraferma grazie alle correnti idriche e si depositavano sotto forma di limo sul fondale dei bacini idrici. La situazione cambiò radicalmente circa 500 milioni di anni fa, quando i primi vegetali (cianobatteri e alghe) cominciarono ad espandersi sulla terraferma.

Le più antiche testimonianze dell’accumulo massiccio di fango sulla terraferma risalgono al periodo ordoviciano. In tutto il mondo nei sedimenti costieri di età compresa tra 458 e 460 milioni di anni i geologi rinvengono fossili di pesci sepolti all’interno di sedimenti argillosi nei delta fluviali. Gli scienziati ipotizzano che in questo lasso di tempo inondazioni e forti piogge abbiano eroso dalla terraferma ingenti volumi di fango già formatosi, ma poco saldo alla terraferma.

Il lago Chokrak, in Crimea - Sputnik Italia
Un tuffo nel fango per rinascere come nuovi
In seguito radici e rami di vegetali cominciarono a trattenere sulla terraferma sottili depositi argillosi creatisi durante il processo di degradazione. In questo modo si venne a formare il fango dal quale con l’aggiunta di residui organici si creò il primo strato di terreno, ossia il substrato adatto alla vita di creature viventi (microorganismi, vegetali e animali, fra cui l’uomo), nonché fonte di cibo per la maggior parte di loro.

I geologi Neil Davies e William McMahon dell’Università di Cambridgr hanno calcolato che la diffusione di vegetali terrestre tra 458 e 359 milioni di anni fa coincide con il più che decuplicato aumento del fango sulla terraferma.

Lungo le rive dei fiumi di pianura si vennero a creare primitive comunità vegetali e il rivestimento del suolo. Questo contribuì in maniera significativa a stimolare la dinamica delle correnti fluviali. Per via dei sedimenti argillosi i fiumi cominciarono a presentare anse a S, i cosiddetti meandri. Di conseguenza, mutarono la velocità delle correnti, la temperatura e la composizione chimica dell’acqua. L’habitat si fece dunque più favorevole allo sviluppo della vita vegetale e animale.

Habitat perfetto per la vita

I primi animali terrestri (vermi e millepiedi) si adattarono perfettamente alla vita nel fango. Ad esempio, i vermi allungandosi si riempivano di fango liquido e contraendosi lasciavano fuoriuscire l’acqua e si muovono in avanti. In questo modo filtravano dal fango le sostanze organiche e minerali necessarie per il loro nutrimento e rilasciavano prodotti della loro attività vitale che, a loro volta, partecipavano alla formazione del fango.

I minerali argillosi fanno parte dei silicati stratificati. Per via dell’elevata superficie specifica dei propri cristalli plastici assorbono e accumulano sotto forma di cationi componenti vantaggiosi necessari ad animali e vegetali. Questi minerali presentano anche una capacità fondamentale per il sostentamento vitale, ossia in fase di immersione assorbono e trattengono l’acqua tra gli strati della rete cristallina, mentre in fase di siccità la rilasciano nell’ambiente.

Non sorprende che le più antiche testimonianze di vita sulla Terra siano state rinvenute dai geologi proprio nei sedimenti argillosi e nel limo. I fossili di antichi animali vissuti nel fango non si sono conservati poiché i loro corpi nella maggioranza dei casi erano cedevoli e sprovvisti di scheletro. Allo studio delle loro impronte si dedica un’altra branca della paleontologia, la icnologia.

Fango che cola come lava

Il campionato del mondo di nuoto nel fango - Sputnik Italia
Il campionato del mondo di nuoto nel fango
Oltre al fango che si forma sulla superficie terrestre vi è anche il fango di profondità che sale in superficie grazie all’azione dei vulcani di fango. La somiglianza con i veri vulcani è legata alla loro forma a cono e alla periodicità delle eruzioni che si manifestano sotto forma di flussi di lava colante, esplosioni di gas, espulsioni di acqua calda e rocce.

A memoria d’uomo la più grande e distruttiva eruzione di fango ebbe luogo il 29 maggio 2006 presso l’isola indonesiana di Giava. Responsabile della catastrofe fu il vulcano Sidoarjo, altresì noto come Lusi.

Fango bollente, acqua, gas e piccole rocce furono espulsi con forza e contemporaneamente da alcuni fori e raggiunsero punti anche molto lontani. Gli indonesiani cercarono disperatamente di costruire dighe per contenere il fango, salvare la popolazione e le risaie. A settembre, quando vi fu il picco di eruzioni, lo strato di fango, alto alcuni metri, aveva ormai seppellito diversi villaggi lasciando circa 60.000 persone senza una casa.

Il vulcano Lusi è ancora attivo. Stando ai dati a disposizione, nel 2017 ha espulso ogni giorno circa 80.000 m3 di fango, ossia un volume sufficiente per riempire 32 piscine olimpiche.

Questa tipologia di vulcanismo è un fenomeno relativamente diffuso soprattutto nelle aree in cui in profondità si trovano depositi di gas naturale e altri idrocarburi. La pressione del gas induce le acque sotterranee surriscaldatesi a risalire lungo le fratture del terreno. L’acqua si combina a rocce sedimentarie contenenti minerali argillosi per formare infine una massa viscosa. Nei pressi della superficie si viene a creare una bolla che scoppiando sparge tutto intorno le sostanze ivi contenute.

Studiando dal punto di vista geofisico la composizione dell’area del vulcano di fango Sidoarjo, gli scienziati hanno stabilito che il canale lungo cui il fango arriva in superficie è collegato tramite un sistema di spaccature al focolaio magmatico del vicinissimo complesso vulcanico Arjuno-Welirang a una profondità di circa 6 km. Questo spiega anche l’insolita potenza e le perduranti eruzioni di fango sull’isola di Giava.

Il mistero del fango marziano

Il monitoraggio dei vulcani di fango terrestri ha consentito di spiegare la natura delle misteriose correnti di rocce sulla superficie di Marte, simili a lava magmatica.

Gli scienziati hanno empiricamente dimostrato che il fango su Marte si comporta in maniera diversa rispetto alla Terra. Per via del rapido congelamento e della formazione di un rivestimento ghiacciato le correnti di fango su Marte si raffreddano come la lava terrestre. Secondo i ricercatori, le decine di migliaia di formazioni a cono concentrate essenzialmente nell’emisfero settentrionale di Marte erano anticamente le bocche di sfiato di vulcani di fango.

I geologi ritengono che il vulcanismo cosiddetto fangoso debba essere ampiamente diffuso anche su altri corpi celesti del Sistema solare sui quali è presente ghiaccio in grandi quantità: ad esempio, su Cerere, sui satelliti di Saturno Titano ed Encelado, su Plutone.

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