Il modellamento del rilievo

Che cos'è l'alterazione meteorica? Fai un esempio relativo all'azione del gelo sulle rocce (gelifrazione).

Metti in ordine le fasi del modellamento del rilievo —sedimentazione, erosione, alterazione meteorica e trasporto— e definisci ciascuna con una frase.

Indica se ciascuno di questi processi è alterazione meteorica, erosione o sedimentazione: una roccia si fessura per l'azione del ghiaccio; un fiume consuma il suo alveo; il vento deposita sabbia e forma una duna.

Due blocchi cubici identici di arenaria di $1\ \text{m}^3$ restano esposti alle intemperie per un secolo in due ambienti diversi: il blocco A, in cima a una scogliera costiera battuta dal moto ondoso diretto e dalla brezza marina carica di sali; il blocco B, su un altopiano desertico continentale con venti frequenti carichi di polvere e sabbia e un'escursione termica giornaliera di $30\ ^\circ\text{C}$.

1. a) Prevedi quali processi specifici di alterazione meteorica ed erosione subirà ciascun blocco (distinguendo i processi meccanici come termoclastismo, aloclastismo o abrasione, e i processi chimici).
2. b) Giustifica quale dei due blocchi presenterà una perdita di volume più rapida e quali microforme superficiali caratteristiche (come cavità/alveoli o facce sfaccettate) mostrerà ciascuno al termine dei 100 anni.

In laboratorio due campioni di roccia di identica massa e volume vengono sottoposti a un flusso continuo di acqua con anidride carbonica disciolta (leggermente acida), simulando la pioggia naturale per sei mesi: il campione A è di granito (quarzo, feldspato e mica) e il campione B è di calcare (calcite).

1. a) Prevedi quale tipo di alterazione chimica subirà ciascun campione (dissoluzione totale oppure idrolisi selettiva dei minerali) e giustifica quale dei due perderà più massa solubile nella prova.
2. b) Applica questi risultati alla natura: giustifica perché nel Torcal de Antequera (calcare) il modellamento carsico origina torcas, campi solcati e voragini per dissoluzione, mentre nella Pedriza (granito) l'acqua altera i feldspati e disgrega la roccia in sabbia granitica (grus) e sfrutta le diaclasi per lasciare grandi blocchi arrotondati («berrocales» e «bolos»).

Associa ogni agente alla forma di rilievo che produce: un fiume, il vento, un ghiacciaio e il mare, con le dune, la valle fluviale, la scogliera e il circo glaciale.

Associa ogni forma del rilievo all'agente che la modella: una falesia isolata (faraglione), un canyon fluviale, un campo di dune e una morena, con il mare, un fiume, il vento e un ghiacciaio.

Anche la biosfera modella il rilievo. Spiega due esempi: l'azione delle radici degli alberi sulle rocce e la costruzione di barriere coralline da parte dei coralli.

L'alterazione meteorica può essere anche biologica. Spiega in che cosa consiste e fai due esempi, uno legato alle radici e uno ai licheni.

Un ghiacciaio trascina blocchi di roccia alla sua base e li deposita quando si scioglie, formando morene. Spiega come uno stesso agente compie contemporaneamente erosione, trasporto e sedimentazione.

In una catena montuosa si osserva una valle principale con il fondo ampio e la sezione trasversale a «U», con pareti verticali levigate e strie sulla roccia. Tuttavia, nel fondo roccioso della stessa valle, un fiume attuale ha scavato una gola stretta e profonda con profilo a «V».

1. a) Interpreta la storia geologica di questo rilievo: deduci quali due agenti geologici esterni hanno agito in successione nel tempo per originare questa combinazione di forme.
2. b) Giustifica quale interazione tra atmosfera (cambiamento climatico), idrosfera e geosfera spiega perché il primo agente modellatore sia scomparso dalla zona e sia stato sostituito dall'azione del secondo.

Spiega la differenza tra erosione e trasporto usando come esempio il lavoro di un fiume.

Lo schema mostra un fiume dalla sua sorgente in montagna fino alla foce nel mare. Indica in quale delle zone segnalate (A, B o C) prevalgono l'erosione, il trasporto e la sedimentazione, e giustifica le tue risposte.

Nel tratto iniziale di un fiume di montagna prevale l'erosione, mentre alla foce prevale la sedimentazione. Metti in relazione questo cambiamento con la pendenza e con la velocità dell'acqua.

Alla foce di alcuni fiumi si formano dei delta. Spiega perché il fiume deposita lì i materiali che trasporta e cita una causa che può far arretrare un delta.

In una stazione di misura di un fiume si registrano i seguenti dati:

• Primavera: portata di $40\ \text{m}^3/\text{s}$ e velocità dell'acqua di $1,8\ \text{m}/\text{s}$.

• Estate: portata di $5\ \text{m}^3/\text{s}$ e velocità dell'acqua di $0,2\ \text{m}/\text{s}$.

Uno studente sostiene che «in estate il fiume smette del tutto di trasportare materiali perché perde tutta la sua forza e, di conseguenza, il fondo dell'alveo resta inalterato fino alla primavera successiva».

1. a) Confuta con argomenti geologici questa affermazione: spiega quali tipi di trasporto (in soluzione, in sospensione, per saltazione, per rotolamento) possono restare attivi in estate e quali particelle (argille, limi, sabbie o ciottoli) continueranno a muoversi.
2. b) Prevedi che cosa accadrà al carico di sedimenti grossolani che il fiume trascinava in primavera quando la velocità scende a $0,2\ \text{m}/\text{s}$, e interpreta in quali zone dell'alveo (zone di corrente veloce o zone in cui la corrente rallenta) tenderanno a depositarsi.

In una sezione stratigrafica scavata nella pianura alluvionale del corso inferiore di un fiume (dove di solito si depositano soltanto limi e argille fini), si scopre uno strato intermedio di $40\ \text{cm}$ di spessore composto da ghiaie grossolane e ciottoli, situato tra due strati di sedimenti molto fini.

1. a) Interpreta quale evento idrologico estremo deve essersi verificato perché il fiume potesse trasportare e depositare quei ciottoli grossolani in un tratto con una pendenza così bassa.
2. b) Giustifica come variarono l'energia cinetica e la capacità di trasporto dell'acqua dall'inizio alla fine di tale evento per dare origine a quella sequenza stratigrafica di tre strati sovrapposti.
3. c) Prevedi quali differenze ti aspetteresti di trovare nel grado di arrotondamento dei ciottoli di quello strato eccezionale rispetto ai ciottoli della stessa dimensione presenti nel corso superiore del fiume, e spiega la causa geologica.

Che cos'è la sedimentazione? Fai un esempio di un luogo in cui un fiume deposita i materiali che trasporta.

Indica due forme del rilievo costiero prodotte dall'azione del mare e spiega brevemente come si forma una di esse.

Su una costa rocciosa si osservano faraglioni isolati, archi di roccia e fessure nelle pareti della scogliera. Metti in ordine le fasi di questo modellamento e cita l'agente responsabile.

I terrazzamenti degli orti tradizionali frenano l'erosione sui versanti. Spiega come agiscono sul ruscellamento e che cosa succede quando vengono abbandonati.

Un'impresa edile scava la base di un versante argilloso con un'inclinazione di 35° per allargare una strada. Una relazione geologica avverte che, dopo piogge intense, esiste un rischio molto alto di frana di massa sulla carreggiata. L'impresa afferma che basterà piantare uno strato superficiale di prato per trattenere il terreno.

1. a) Confuta l'affermazione dell'impresa: giustifica che cosa succede all'argilla quando si satura d'acqua e perché le radici superficiali del prato non eviteranno uno scivolamento profondo della scarpata.
2. b) Progetta e descrivi due diverse misure geotecniche strutturali (come muri di sostegno con drenaggio, ancoraggi profondi o riduzione della pendenza con terrazzamenti) per stabilizzare il versante, giustificando il principio fisico per cui ciascuna eviterebbe il crollo.

Prima della costruzione di una diga, un fiume apportava al suo delta $120\,000\ \text{t}/\text{anno}$ di sedimenti. Dopo la costruzione della diga, l'apporto si riduce a $30\,000\ \text{t}/\text{anno}$. Allo stesso tempo, la dinamica marina (onde e correnti litoranee) asporta ogni anno $75\,000\ \text{t}$ di sabbia dalla costa di tale delta.

1. a) Calcola il bilancio sedimentario netto annuo della costa deltizia (sedimenti apportati meno sedimenti asportati) prima e dopo la costruzione della diga.
2. b) A partire dal risultato, prevedi che cosa accadrà a medio termine alla linea di costa e agli ecosistemi dunali adiacenti.
3. c) Il comune propone di dragare sabbia dal fondale marino vicino e di versarla periodicamente sulla spiaggia. Valuta criticamente questa proposta: giustifica perché non risolve il problema di fondo e quale impatto negativo imprevisto potrebbe causare sui fondali marini.

Le spiagge di una costa sono alimentate dalla sabbia trascinata dalla corrente litoranea. Se si costruisce un porto che interrompe quella corrente, prevedi che cosa accadrà alle spiagge situate da una parte e dall'altra del porto e giustifica la tua risposta.

Sfida del tema. Immagina di lavorare come consulente ambientale e che il comune ti incarichi di valutare la vulnerabilità del territorio locale. Elabora una breve proposta tecnica completando queste fasi:

1. Dati climatici e rilievo: Consulta sul sito dell'Aeronautica Militare o dell'ARPA i valori di precipitazione della stazione più vicina (annota il record mensile in $\text{l/m}^2$, per esempio $55,4\text{ l/m}^2$). Osserva un versante o una scarpata vicini nel tuo ambiente e individua le forme di modellamento visibili (calanchi, solchi) e l'agente geologico dominante.

2. Studio del suolo: Raccogli un piccolo campione superficiale (da $50\text{ g}$ a $100\text{ g}$) in un parco o in uno spiazzo. Determina al tatto la sua tessitura (sabbiosa, limosa o argillosa), rileva la presenza di residui organici e deduci se si tratta di un suolo incipiente o evoluto, considerando la sua alterazione meteorica e il profilo visibile nella scarpata (spessore e orizzonti).

3. Proposta motivata: Redigi una relazione di una pagina in cui spieghi come interagiscono il clima registrato, la pendenza e le proprietà del suolo nel modellamento del paesaggio. Progetta due misure basate sulla rivegetazione con specie autoctone per frenare la perdita di suolo.

Verranno valutati:

• Rigore nella raccolta dei dati meteorologici e nella descrizione del rilievo.

• Analisi fondata del campione e delle fasi di formazione del suolo.

• Coerenza scientifica nel collegare l'alterazione meteorica al modellamento fluviale o pluviale.

• Fattibilità e pertinenza delle misure correttive proposte.