L'imponente parete nord delle Alpi bernesi è il risultato di un ripido sollevamento di rocce dalle profondità a seguito della collisione di due placche tettoniche. Questa ripida salita offre una nuova visione della fase finale della costruzione della montagna e fornisce importanti conoscenze sui pericoli naturali attivi e sull'energia geotermica. I risultati dei ricercatori dell'Università di Berna e dell'ETH Zürich vengono pubblicati in Rapporti scientifici .

Le montagne emergono spesso quando due placche tettoniche convergono, dove la placca oceanica più densa subduce sotto la placca continentale più leggera nel mantello terrestre secondo modelli standard. Ma cosa succede se due placche continentali della stessa densità si scontrano, come è avvenuto nell'area delle Alpi Centrali durante la collisione tra Africa ed Europa?

Geologi e geofisici dell'Università di Berna e dell'ETH di Zurigo hanno esaminato questa domanda. Hanno costruito la geometria 3D delle strutture di deformazione attraverso diversi anni di analisi della superficie nelle Alpi bernesi. Con l'aiuto della tomografia sismica, simile agli esami ecografici sulle persone, hanno anche acquisito ulteriori informazioni sulla struttura profonda della crosta terrestre e oltre, fino a 400 km di profondità nel mantello terrestre.

Rocce viscose dal profondo

Una ricostruzione basata su questi dati ha indicato che la luce della crosta europea, le rocce cristalline non possono essere subdotte a profondità molto profonde ma sono staccate dal mantello terrestre nella crosta terrestre inferiore e di conseguenza sono spinte verso la superficie terrestre dalle forze di galleggiamento. Qui si formano ripide zone di faglia, che spingono attraverso la crosta terrestre e facilitano la ripida risalita delle rocce dalle profondità. Ci sono esempi da manuale di questo tipo di zone di faglia nella valle di Hasli, dove appaiono come cicatrici sotto forma di incisioni morfologiche che tagliano in modo impressionante il paesaggio di granito levigato glacialmente.

Il distacco della crosta terrestre e del mantello avviene ad una profondità di 25-30 chilometri. Questo processo è innescato dal lento affondamento e allontanamento della placca europea nel mantello terrestre superiore verso nord. Nella terminologia specialistica, questo processo è chiamato rollback della lastra. Le alte temperature a queste profondità rendono vischiose le rocce della crosta inferiore, dove possono successivamente essere spinti verso l'alto da forze di sollevamento galleggianti.

Insieme all'erosione superficiale, è questo ripido innalzamento delle rocce dai livelli inferiori a quelli medio-crostali che è responsabile dell'attuale ripido fronte nord delle Alpi bernesi (Titlis – regione della Jungfrau – catena del Blüemlisalp). I dati di sollevamento nell'intervallo di un millimetro all'anno e l'attività sismica odierna indicano che il processo di sollevamento dalle profondità è ancora in corso. Però, l'erosione della superficie terrestre provoca un'ablazione continua, motivo per cui le Alpi non continuano a crescere all'infinito.

Importante per i rischi naturali e l'energia geotermica

L'analisi delle zone di faglia ripida non è però solo di interesse scientifico. Le faglie sismiche in parte ancora attive sono responsabili dell'erosione delle rocce più intensamente in superficie e quindi del verificarsi di frane e colate detritiche, per esempio nella valle Halsi nelle zone estremamente ripide dello Spreitlaui o Rotlaui. Le gravi colate detritiche nell'area di Guttannen si basano, tra l'altro, su questo precondizionamento strutturale delle rocce ospiti. La fuoriuscita di acqua calda idrotermale, che è importante esplorare per l'energia geotermica e la politica energetica 2050, è direttamente riconducibile alla fragile fratturazione della crosta terrestre superiore e all'infiltrazione di acque fredde superficiali. L'acqua si riscalda in profondità e torna in superficie attraverso le ripide zone di faglia, ad esempio nella regione del Grimsel. In questo senso, le nuove scoperte portano a una comprensione più profonda dei processi di superficie, che influenzano le nostre infrastrutture, ad esempio gli assi di transito (ferrovia, strade) attraverso le Alpi.