La modellazione del rilievo

Che cos'è un meandro e in quale tratto del fiume si sviluppa meglio? Spiega perché in quel tratto prevale l'erosione laterale su quella verticale.

Che cosa sono i terrazzi fluviali e come si formano? Spiega quale storia di incisione del fiume, per variazioni del livello di base o del clima, registrano i loro livelli a gradinata.

Per guadagnare terreno edificabile e 'proteggere dalle inondazioni' una località situata nel lobo di un meandro del corso inferiore, un progetto di ingegneria idraulica prevede di rettificare l'alveo scavando un canale artificiale rettilineo che taglia il collo del meandro e di innalzare argini lungo le sponde.

1. a) Prevedi le conseguenze morfodinamiche di questo taglio artificiale a monte e a valle del tratto rettificato, considerando le variazioni della pendenza fluviale, dell'energia del flusso, dell'erosione regressiva e della sedimentazione.
2. b) Analizza i rischi geologici e geotecnici a cui sarebbero esposti i nuovi edifici costruiti sul meandro abbandonato e sulla pianura alluvionale (tenendo conto della permeabilità del riempimento, della compattazione differenziale e del livello della falda).
3. c) Giustifica perché la ritenzione dei sedimenti e la canalizzazione rigida vanno contro le direttive attuali della Direttiva Quadro sulle Acque e proponi una misura non strutturale di mitigazione del rischio di inondazione.

Il delta dell'Ebro ha perso oltre il 95 % dell'apporto sedimentario che riceveva storicamente a causa della ritenzione di sabbie e limi nei bacini di Mequinenza e Ribarroja costruiti a metà del XX secolo. Il delta subisce inoltre una subsidenza media di circa 3 mm/anno e il flagello delle mareggiate di levante con moto ondoso ad alta energia.

1. a) Utilizza i principi del triangolo morfogenetico di Galloway (dominio fluviale, da onde o da maree) per prevedere come sta cambiando e cambierà la morfometria del delta dell'Ebro con la rottura del suo bilancio sedimentario originario.
2. b) Spiega l'arretramento accelerato della freccia del Fangar e della barra del Trabucador e argomenta perché la subsidenza combinata con l'innalzamento relativo del mare aggrava la salinizzazione degli acquiferi costieri e delle risaie.
3. c) Valuta criticamente due proposte di intervento: costruire una diga costiera continua di cemento oppure realizzare un 'bypass' di sedimenti (idrotrasporto di fanghi dai bacini) accompagnato dal ripristino dunale.

Nomina quattro agenti della modellazione del rilievo e una forma caratteristica prodotta da ciascuno di essi.

Che cos'è una duna e quale differenza c'è tra il suo versante sopravvento e quello sottovento? Che cosa indica l'inclinazione dei suoi strati interni sul vento che l'ha formata?

Nomina tre forme della modellazione glaciale, come il circo, la valle a U o la morena, e descrivi brevemente ciascuna.

Che cos'è una scogliera e quale processo provoca il suo arretramento? Cita una forma associata all'erosione marina, come un arco, un faraglione o una piattaforma di abrasione.

I profili 1 e 2 mostrano due valli con geometrie molto diverse. Identifica quale agente (un fiume o un ghiacciaio) ha scavato ciascuna e spiega come la geometria della valle rifletta il suo processo di formazione.

Spiega come si forma una piattaforma di abrasione ai piedi di una scogliera e che cosa le accade se il livello del mare si abbassa (terrazzo marino sospeso).

Durante lo scavo di una trincea per una strada in una valle di montagna a 1200 m di altitudine vengono esposte due formazioni sedimentarie incoerenti sovrapposte:

• Deposito A (base): materiale diamictico massivo, privo di stratificazione e di selezione granulometrica, con matrice limoso-argillosa (40 %) che include clasti di tutte le dimensioni (da millimetri a blocchi metrici), prevalentemente angolosi e sfaccettati, alcuni con strie longitudinali.

• Deposito B (tetto): materiale con stratificazione incrociata ben definita, molto ben selezionato (ghiaie medie da 2 a 5 cm), matrice sabbiosa inferiore al 10 % e ciottoli arrotondati e embricati orientati verso valle.

Una relazione tecnica preliminare classifica erroneamente entrambi i depositi come 'alluvionali di piena'.

1. a) Confuta la relazione assegnando con rigore a ciascun deposito il suo agente di trasporto (glaciale vs. fluviale), giustificando come le proprietà fisiche dell'agente (viscosità, densità e regime di flusso) determinino la selezione granulometrica e il grado di arrotondamento dei clasti.
2. b) Ricostruisci l'evoluzione ambientale della valle che spiega la sovrapposizione stratigrafica del deposito B sul deposito A.

Nella Scandinavia occidentale, un fiordo presenta una batimetria singolare: il bacino centrale raggiunge una profondità rocciosa di -850 m sotto il livello del mare, ma prima di collegarsi all'oceano aperto la profondità sale bruscamente fino a una soglia rocciosa sommersa situata a soli -60 m. Sulle pareti scoscese del fiordo si affacciano due valli sospese i cui letti rocciosi attuali si trovano a +300 m sul livello del mare.

1. a) Giustifica perché la dinamica fluviale da sola non potrebbe mai scavare una depressione a -850 m sotto il livello del mare e deduci i fattori fisici (spessore del ghiaccio, confinamento laterale e velocità di flusso) che hanno permesso alla lingua glaciale principale di sovraescavare un simile bacino.
2. b) Spiega il processo fisico che dà origine alla differenza di quota tra le valli sospese (+300 m) e il fondo del fiordo (-850 m), nonché la causa morfogenetica della soglia terminale situata a -60 m.
3. c) Dopo la deglaciazione e la conseguente perdita del sostegno laterale del ghiaccio, prevedi quali processi gravitativi e geotecnici interesseranno i versanti del fiordo e argomenta il rischio geologico catastrofico secondario che una frana massiccia su queste pareti può generare per i centri abitati costieri.

Le rocce calcaree sviluppano una modellazione carsica. Cita due forme carsiche esterne (esocarsismo) e due interne (endocarsismo).

Che cos'è una grotta carsica e quali due processi, la dissoluzione e la precipitazione del carbonato, partecipano al suo scavo e alla sua decorazione?

Nel carsismo, la dissoluzione del calcare segue la reazione $\text{CaCO}_3 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\ \text{HCO}_3^{-}$. Spiega quale ruolo svolge il $\text{CO}_2$ disciolto nell'acqua piovana e perché il carsismo si sviluppa meglio nei climi umidi che nei climi aridi.

Le stalattiti e le stalagmiti crescono per precipitazione del carbonato che l'acqua porta in soluzione. Spiega il processo chimico, inverso a quello della dissoluzione, e perché una grotta «attiva» ha bisogno di un apporto continuo di acqua.

Nel Torcal de Antequera il rilievo mostra corridoi rettilinei ortogonali ('callejones') e torri di calcare dall'aspetto di 'pile di monete' (strati tabulari sporgenti separati da solchi orizzontali profondamente disciolti).

1. a) Deduci come l'interazione tra la tettonica compressiva alpina, la decompressione litostatica (diaclasi ortogonali) e le variazioni litologiche primarie (alternanza millimetrica/centimetrica di calcari micritici puri e calcari marnosi o calcareniti) abbia guidato la dissoluzione carsica differenziale generando questa architettura così singolare.
2. b) Se una grotta profonda situata sotto questo luogo subisse un processo continuo di abbassamento del livello della falda regionale per sovrasfruttamento delle acque sotterranee, prevedi con argomenti gli effetti sulla stabilità meccanica del massiccio sovrastante e sull'idrodinamica del carsismo.
3. c) Valuta quali impatti antropici diretti minacciano la conservazione delle microforme di dissoluzione carsica (come i karren a impronte o a strie e le cavità biogeniche) e proponi due misure tecniche di gestione per la loro conservazione.

Che cos'è l'erosione differenziale? Fai un esempio di forma del rilievo che si spieghi con essa.

In una regione si alternano strati di calcare e di marne con una leggera inclinazione. Prevedi quale forma di rilievo strutturale può comparire (cuesta) e descrivine il profilo: perché un versante è molto più dolce dell'altro?

Distingui il rilievo a cuesta dal rilievo di anticlinale erosa: quale struttura controlla ciascuno e come si distinguono in base all'inclinazione degli strati nei due versanti.

Che cosa sono i calanchi e perché si sviluppano rapidamente su versanti di materiali teneri, privi di vegetazione e con piogge torrenziali? Mettili in relazione con il paesaggio dei badlands.

Un piano di ripristino ambientale propone di frenare l'erosione in un bacino di 'badlands' a Guadix-Baza mediante due interventi: il terrazzamento massiccio dei versanti con macchinari pesanti e la piantagione intensiva di pino d'Aleppo.

1. a) Giustifica perché il terrazzamento su materiali limoso-argillosi e gessosi in clima semiarido può accelerare drasticamente i processi di 'piping' (erosione in galleria o sufFusione) e il collasso dei versanti invece di frenarli.
2. b) Analizza la risposta del sistema idrologico a un temporale torrenziale (pioggia di alta intensità e breve durata) considerando il tasso di infiltrazione di questi materiali argillosi e la scarsa copertura vegetale iniziale.
3. c) Progetta una strategia alternativa di conservazione del suolo e di gestione idrologico-forestale coerente con la dinamica naturale di questa modellazione.

Si confrontano due aree con la stessa litologia granitica (stessa composizione mineralogica e stessa densità iniziale di fratturazione tettonica): la ria di Vigo (clima oceanico temperato-umido, 1600 mm annui senza stagione secca) e La Pedriza de Manzanares (clima mediterraneo continentalizzato di montagna, 800 mm annui con gelate invernali ed estate molto secca).

1. a) Interpreta la genesi differenziale dei due paesaggi spiegando i meccanismi fisico-chimici prevalenti: perché in Galizia predomina una profonda alterazione chimica ('lehm' o arenizzazione) con massi sferoidali isolati, mentre nel Guadarrama dominano i berrocales con grandi duomi rocciosi lisci, lastre di esfoliazione e falde detritiche angolose?
2. b) Formula un'ipotesi fondata: se si verificasse un cambiamento climatico che rendesse il clima galiziano molto più arido e freddo (periglaciale), che cosa accadrebbe al mantello di alterazione esistente e quale nuova morfologia verrebbe messa a nudo dopo un periodo di erosione attiva?

Un profilo geologico al margine di un bacino sedimentario mostra una serie monoclinale che immerge di 15° verso est. La serie stratigrafica è costituita dall'alternanza di:

• Livello A: calcari bioclastici resistenti e permeabili (25 m di spessore).

• Livello B: marne e argille tenere, plastiche e impermeabili (60 m di spessore).

• Livello C: arenarie cementate dure (20 m di spessore).

• Livello D: peliti e gessi facilmente friabili (80 m di spessore).

La rete idrografica principale scorre in direzione nord-sud, perpendicolare alla direzione di immersione.

1. a) Determina l'orientamento geografico (verso quale punto cardinale è rivolto) del fronte o scarpata e del dorso (cuesta strutturale) delle forme di rilievo risultanti, giustificando la tua deduzione in base alla geometria degli strati.
2. b) Prevedi quali tipi di movimenti di versante (scivolamenti traslativi, rotazionali o crolli) si verificheranno preferibilmente sul fronte rispetto al dorso della cuesta, analizzando l'influenza dell'inclinazione dei piani di stratificazione e la presenza del contatto idrogeologico tra calcari e marne.
3. c) Giustifica perché l'arretramento della scarpata nel tempo geologico può dare luogo alla formazione di 'colline testimone' e di avancolline, e prevedi la loro futura evoluzione geomorfologica.