Sorgenti di torrenti alpini circa 30 milioni di anni fa (a sinistra) con un altopiano alpino e un paesaggio di prati. L'artigianato sul lato destro illustra il paesaggio delle Alpi a 25 milioni di anni prima con valli scoscese da cui hanno avuto origine i torrenti. Credito:Philippos Garefalakis, Università di Berna
Valanghe di roccia e torrenti hanno iniziato a formare valli a forma di V nelle Alpi svizzere circa 25 milioni di anni fa. Questo paesaggio contrasta con il paesaggio pianeggiante e collinare, che caratterizzava le Alpi pochi milioni di anni prima. I geologi dell'Università di Berna hanno applicato le tecnologie digitali per svelare questi cambiamenti nell'evoluzione del paesaggio. Hanno analizzato fiumi litificati vecchi da 30 a 25 milioni di anni nella Svizzera centrale e sono usciti con un quadro dettagliato di come le Alpi si sono evolute in un breve intervallo di tempo.
L'attuale forma delle Alpi con valli e torrenti ripidi a forma di V si è evoluta nel corso di circa cinque milioni di anni. Questo lasso di tempo potrebbe essere percepito come molto lungo, ma sono pochi secondi per i geologi. Questo è stato il principale risultato di uno studio di Philippos Garefalakis e Fritz Schlunegger dell'Università di Berna, Svizzera, che ha analizzato migliaia di ciottoli sul Monte Rigi situato nella Svizzera centrale. Questa montagna, che è stata considerata da Goethe la regina delle montagne, per la sua vista spettacolare, è costituito da fiumi litificati con ciottoli. Queste rocce sono state trasportate dai fiumi alpini nel passato geologico, e documentano l'ascesa delle Alpi e il relativo cambiamento del paesaggio. Gli scienziati hanno scoperto che le Alpi della Svizzera centrale si sono evolute da colline e pianure di tipo britannico a una regione aspra con torrenti e gole profonde. I risultati del loro studio sono stati recentemente pubblicati in Rapporti scientifici .
Da una campagna di prati al paesaggio alpino
Monte Rigi, foto scattata di fronte. Il numero di depositi fluviali litificati aumenta verso la sommità della catena montuosa. Le dimensioni dei ciottoli aumentano dalla base alla sommità del Monte Rigi. Il fiume, che ha depositato queste rocce, adattato un modello di flusso caotico nel tempo. Credito:Philippos Garefalakis, Università di Berna
30 milioni di anni fa, le sorgenti dei fiumi alpini erano situate su un altopiano dai pendii pianeggianti, simile a quello che troviamo attualmente in Gran Bretagna. "I ruscelli tranquilli depositarono tonnellate di ciottoli, che ha provocato una pila di migliaia di fiumi litificati, denominati conglomerati, " spiega Philippos Garefalakis, l'autore senior dell'articolo pubblicato. "Di conseguenza, ogni letto rappresenta i depositi di un fiume ai tempi geologici." Philippos e il suo team hanno analizzato letto per letto e migliaia di ciottoli dalla base alla cima del Monte Rigi. I cambiamenti hanno sorpreso lo scienziato. "I depositi di 30 milioni di anni fa alla base del monte Rigi contengono ciottoli che hanno le dimensioni di una mela, e i torrenti erano profondi 2-4 metri. In cima alla catena montuosa, i sedimenti di 25 milioni di anni espongono massi grandi quanto un pallone da calcio, e i torrenti erano profondi meno di 1 metro." I torrenti alpini devono aver guadagnato potenza, e hanno adattato un modello di flusso caotico.
Evoluzione drammatica
"Il cambiamento nel paesaggio alpino deve essere stato drammatico e veloce, " spiega Philippos e guarda verso le Alpi, che sono ben visibili da Berna in una giornata di sole come questa. "Massi grandi come un pallone da calcio possono essere trascinati solo da forti torrenti durante le inondazioni". Questi processi sono tipici in un paesaggio ripido dove valanghe di roccia e frane forniscono grandi volumi di massi e materiale. Le Alpi avevano quindi la loro forma attuale già 25 milioni di anni fa. La situazione, però, era diverso 30 milioni di anni fa. I ruscelli erano lisci e avevano le loro sorgenti in una campagna di prati, che caratterizzavano le Alpi a quel tempo. "Questi cambiamenti si sono verificati quando le Alpi hanno iniziato a salire e ad inclinarsi, che si è verificato - per gli standard geologici - in un breve intervallo di tempo."
Le rocce indagate sotto la vetta del Monte Rigi. Ciottoli grandi come palloni implicano che i fiumi alpini avessero il carattere di un torrente. Le rocce del Monte Rigi documentano così il verificarsi di un ampio delta formatosi al confine delle Alpi 25 milioni di anni fa. Credito:Philippos Garefalakis, Università di Berna
Applicazione delle tecnologie digitali
Gli ingegneri hanno scoperto relazioni quantitative tra la dimensione delle ghiaie nei fiumi e la potenza dei torrenti. "Possiamo applicare gli stessi concetti ai depositi di flusso del passato geologico, ma dobbiamo misurare la grandezza di migliaia di sassi, " dice Philippos. Questo è stato possibile solo grazie alle tecnologie informatiche, che permette di misurare un gran numero di ciottoli su fotografie digitali. Questa nuova tecnologia è stata applicata per la prima volta alle rocce e fornirà nuove intuizioni sui nostri flussi sulla Terra nel passato geologico.
