Il mistero degli oceani perduti fra deriva dei continenti ed espansione dei fondi marini

di Francesco Lamendola - 20/11/2008

Ragionando su scala storica, cioè in termini di centinaia o, al massimo, di migliaia di anni, non stentiamo a immaginare che dei bacini di acque interne, laghi o anche mari poco profondi, possano prosciugarsi e scomparire e i loro fondali trasformarsi in terra emersa.
Del resto, la cosa sta avvenendo, praticamente sotto i nostri occhi, per effetto della progressiva essiccazione del globo terrestre, delle recentissime mutazioni climatiche e, in larga misura, dell'azione scriteriata degli esseri umani, mediante la deviazione di fiumi immissari a scopo di irrigazione  delle monocolture, anche in regioni lontane, nonché mediante l'eccessivo sfruttamento delle acque lacustri per la coltivazione dei campi rivieraschi.
È così che stanno scomparendo, e in gran parte sono già scomparsi, quei bacini interni che non si sono formati con il riempimento di fosse tettoniche  - e che, perciò, sono molto profondi, come il lago Tanganica in Africa Orientale o il Lago Bajkal in Siberia -, ma che hanno sempre avuto dei fondali poco profondi e, perciò, un volume d'acque modesto, soggetto, per giunta, alla diminuzione dovuta all'evaporazione. Questo è il destino attuale del lago Ciad, ai bordi del Sahel, e del lago d'Aral, nell'Asia centrale (cfr. F. Lamendola, «Come si uccide un mare interno in nome dello sviluppismo», consultabile sul sito di Arianna Editrice).
Questo, in termini di tempi storici.
Sappiamo anche che delle isole possono emergere improvvisamente dal mare, per effetto di una eruzione vulcanica sottomarina; come è avvenuto per l'isola Surtsey,  sorta a 33 chilometri al largo dell'Islanda, nel 1963, e studiata «dal vivo» mano a mano che cresceva e si raffreddava. Oggi l’isola è pienamente consolidata e, nel giro di pochi anni dal raffreddamento della lava incandescente, la vegetazione pioniera ne ha già rivestito le pendici.
E, così come possono emergere, le isole vulcaniche possono anche scomparire, sotto gli occhi stupiti di qualche osservatore: così è avvenuto della famosa Isola Giulia o Ferdinandea, emersa nel  centro del Mediterraneo nel 1832, e che diede addirittura origine a una disputa diplomatica fra la Gran Bretagna (già in possesso di Malta) ed il Regno di Napoli, prima di inabissarsi, lasciando a bocca aperta i due contendenti.
Più spettacolare ancora il caso dell’isola polinesiana di Falcon, nell’arcipelago delle Tonga.
Citiamo da Roberto Almagià  (Fondamenti di Geografia generale, Roma, Editrice Cremonese, 1961, vol. I, p. 222):

«Sorta nel 1877-78 sul luogo ove era prima un banco sottomarino, elevatasi fino a 75 m. sul mare, poi distrutta interamente dall’erosione marina (1898); riformatasi nuovamente qualche anno dopo, scomparsa ancora nel 1913 e risorta nel 1927, in seguito ad una violenta eruzione, sotto forma di un cono alto 110 m. con cratere, oggi di nuovo [cioè nel 1961, nostra nota ] attaccato con violenza dai flutti.»

Molto più difficile è immaginarci, su scala geologica - ossia in termini di milioni e decine o centinaia di milioni di anni - gli spostamenti degli oceani, di cui pure siamo certi, dopo che la geniale intuizione di Alfred Wegener sulla deriva dei continenti è stata, più recentemente, confermata dalla teoria della tettonica a zolle (o a placche).
Pure, sappiamo che in montagna - e tutti, probabilmente, ne abbiamo fatto esperienza - si rinvengono fossili marini negli strati di roccia; o anche, passeggiando lungo le strade cittadine, abbiamo visto delle pietre usate per la pavimentazione, le quali recano, inglobate, piccole conchiglie e gusci di altre creature marine.
Dunque, sappiamo tutti, più o meno, che i fondi marini possono emergere; non solo, ma che possono dar luogo a imponenti e spettacolari sistemi montuosi, come le Dolomiti, proprio mediante l'accumulo dei resti fossilizzati degli antichissimi abitanti di quei mari.
Anche in questo caso, fu l'intuizione di un geniale precursore, l'italiano Anton Lazzaro Moro, che aprì la strada alla corretta interpretazione del fenomeno, escludendo che tali resti organici fossero dovuti al ritrarsi delle acque del diluvio universale: come si sarebbero trovati, infatti, non solo nelle pianure, ma fin sulla cima delle montagne? (cfr. il nostro precedente saggio: «Anton Lazzaro Moro e l'origine dei fossili marini», sempre sul sito di Arianna Editrice).
Infine, sappiamo che grandi estensioni di terra possono scomparire nei flutti; e, se la moderna geologia nega che ciò possa verificarsi per interi continenti, e tanto più in un solo giorno e una sola notte (come la mitica Atlantide nel racconto di Platone), non esclude però che ciò sia avvenuto, più o meno gradualmente, per delle superfici piuttosto vaste, che oggi sono ricoperte dal mare.
Ciò vale per  il Mar Tirreno, per il Mare del Nord, per il Mar d'Irlanda, per il Mar Bianco, per il Mar di Barents e il Mar di Kara: tutte aree che, 700 milioni di ani fa, all'epoca del supercontinente denominato Pangea, erano terraferma Da 440 a 400 milioni di anni fa, poi, durante il periodo Siluriano, esistettero, probabilmente, delle terre abbastanza estese, poste fra il continente nord-atlantico e la parte «europea» della Pangea, in corrispondenza dell'Irlanda meridionale; mentre l'Inghilterra era ricoperta del cosiddetto Mare delle Midlands.
E, ancora 70 milioni di anni fa, buona parte dell'attuale Europa centrale era sotto la superficie del mare, mentre alcuni mari odierni - come il Tirreno - erano terra emersa.
Tutto questo, e sia pure con un grosso sforzo della immaginazione, è ancora possibile concepirlo, benché i tempi geologici siano tali che la nostra mente, abituata a ragionare in termini di tempi biologici, quasi si smarrisce al pensiero di una durata così enorme.
Ma quello che riesce quasi inconcepibile al pensiero immaginativo, e accessibile solo al pensiero astratto, è l'idea che gli antichi fondi oceanici siano pressoché scomparsi. Non semplicemente emersi e trasformati in catene montuose: spariti, nel senso di non più esistenti.
Stiamo parlando del profondo mistero dei cosiddetti oceani perduti. Non soltanto «mari perduti», ossia bacini di ampiezza limitata; ma proprio di interi «oceani perduti». Ma come è possibile che scompaiano i fondi di intere estensioni oceaniche?
In effetti, la tettonica delle placche (in inglese: "plate tectonics"), definita in sede scientifica verso la fine degli anni Sessanta del Novecento, postula che, lungo l'asse delle dorsali, mentre le placche si separano, si generi continuamente nuova crosta oceanica. E, mentre lungo le grandi linee di frattura oceanica e lungo le grandi faglie continentali (ad esempio, la Rift Valley in Africa Orientale, o la Faglia di San Andreas in California), le placche «scivolano» l'una accanto all'altra, lasciando immutate le rispettive superfici coinvolte, invece nelle fosse oceaniche, dette zone di subduzione, le placche convergono e una di esse sprofonda nell'astenosfera (ossia la parte più esterna del mantello terrestre, sino a una profondità di circa 300 km.), consumandosi e perdendo la propria identità.
Tutto questo complesso gioco di movimenti, che ha luogo tra la crosta terrestre e l'astenosfera, è stato chiarito in maniera convincente, a livello teorico, dalla tipologia dei sistemi arco-fossa, relativi, appunto, alle fosse oceaniche.
Queste ultime sono appunto le zone in cui le placche si immergono, per venire riassorbite nel mantello.  Più precisamente, si è ipotizzato che una placca discendente formi una specie di piano inclinato, denominato Piano di Benioff, caratterizzato da una notevole attività sismica (cosa particolarmente evidente nel cosiddetto «anello di fuoco dell'Oceano Pacifico»).
Quello che qui importa sottolineare è che, allorquando due placche entrano in collisione, quella che si immerge, giunta a una certa profondità, comincia a fondere; e il materiale di fusione, più leggero, tende a salire, come una bolla d'aria nell'acqua. Pertanto, la forte attività vulcanica sottomarina che si registra in corrispondenza delle fosse oceaniche deve essere interpretata come una testimonianza indiretta della fusione parziale della placca che sta sprofondando e che crea, al di sopra del Piano di Benioff, il cosiddetto arco magmatico.
Dopo quanto abbiamo detto, non deve suscitare stupore il fatto che interi fondi oceanici finiscano per scomparire completamente. La cosa avviene in un arco di tempo che è stato calcolato in circa 200 milioni di anni. Ciò vuol dire che, ogni 200 milioni anni circa, interi fondali oceanici spariscono all'interno delle zone di subduzione, nelle profondità delle fosse oceaniche, per poi andare a costituire nuovi fondali oceanici. In altre parole, gli oceani esistono dalle più lontane ere geologiche (anche se non sono rimasti gli stessi), però il materiale roccioso di cui sono formati i loro fondi cambia e si rinnova a cicli di 200 milioni di anni.
A livello generale, il quadro che emerge è quello di un fenomeno di continua ed incessante espansione dei fondi oceanici, così come fu teorizzato dal geologo americano H. Hess all'inizio degli anni Sessanta. Esisterebbero, cioè, nel mantello, dei lenti movimenti convettivi, di cui le dorsali oceaniche sarebbero la manifestazione superficiale dei rami ascendenti,  mentre le fosse oceaniche ne evidenzierebbero i rami discendenti.

A questo punto, possiamo domandarci se esistono degli elementi concreti, osservabili sul terreno, che possano supportare la teoria sopra esposta, la teoria dei sistemi arco-fossa; e, più in generale, la teoria della continua espansione dei fondi oceanici.
La risposta è affermativa: e sono le cosiddette ofioliti, rocce di origine vulcanica che si rinvengono nelle catene montuose emerse e che furono a lungo interpretate come dei prodotti della orogenesi, mentre oggi si pensa che esse siano, appunto, ciò che resta di antichissimi brandelli di crosta oceanica, poi inghiotti e riciclati dalla subduzione.

Scrive Alfonso Borsellini nel volume «Dagli oceani perduti agli ammassi stellari», al quale ci siamo richiamati anche per l'esposizione sintetica dell'espansione dei fondi oceanici e dei sistemi arco-fossa (Bologna, Italo Boventa Editore, 1985, pp. 75-76):

«(…) alla scala dei tempi geologici, i fondi oceanici sono effimeri, cioè di breve durata. Gli oceani attuali infatti si stanno continuamente creando mediante l'espansione e vengono riciclati, mediante la subduzione, ogni 200 milioni di anni circa, un periodo inferiore al 4% all'intera età della Terra. Il rigenerarsi continuo della crosta oceanica spiega uno dei grandi paradossi della geologia: ci sono sempre stato oceani, ma quelli attuali hanno iniziato a formarsi meno di 200 milioni di anni fa, e in gran parte sono più giovani di 80 milioni di anni. L'espansione oceanica attualmente in atto ebbe dunque inizio, prevalentemente, in vari momenti del Mesozoico, ma è certo che anche nelle ere precedenti questo meccanismo si ripeté continuamente e che placche oceaniche vagarono trasportando, nella loro deriva, gli antichi continenti.
Ma che ne è degli oceani perduti? I fondi oceanici del passato sono stati in larga parte riassorbiti nell'astenosfera, ma molti resti si trovano ora impilati nelle varie catene montuose del globo. I continenti invece, al contrario dei fondi oceanici, sono elementi permanenti, troppo "leggeri" e galleggianti per essere subdotti. Possono essere frammentati, spostati, ricomposti e deformati, ma nel complesso la loro massa non subisce riduzioni. Anzi le singole masse continentali si accrescono gradualmente nei tempi geologici, mediante progressive aggiunte di frammenti continentali che vengono accumulati lungo i loro margini. È provato che, nel cuore dei continenti, esistono rocce con età di oltre tre miliardi e mezzo di anni.
(…) cercheremo di ricostruire i processi della frammentazione continentale e della scomparsa degli oceani, vedremo come si possono riconoscere i resti degli oceani perduti e le suture che segnano i luoghi in cui si ebbe collisione tra le antiche placche.
Il termine ofiolite, letteralmente roccia serpentina, fu originariamente usato per identificare le rocce di color verde scuro, le serpentine appunto, che, se scistose, presentano superfici che ricordano la pelle del serpente.
Fino a venti anni fa, le ofioliti erano ritenute effusioni vulcaniche in qualche modo legate agli stadi iniziali della formazione delle montagne. Ma con l'avvento delle nuove  concezioni mobiliste della "plate tectonics", molti autori hanno avanzato l'ipotesi che le ofioliti rappresentino frammenti sradicati di antica crosta oceanica.
In tutto il mondo le ofioliti affiorano tipicamente lungo le fasce orogeniche. Si trovano infatti in corrispondenza delle maggiori catene montuose e si ritiene che siano localizzate proprio in quelle zone dove si verificò un'interazione tra crosta continentale  e crosta oceanica; molte di queste zone si trovano attualmente all'interno dei continenti.
Le più antiche ofioliti sono rappresentate negli Appalachi, ma la più grande concentrazione di ofioliti paleozoiche è forse negli Urali; tale zona ofiolitica continua poi verso oriente fino alla Mongolia. Gli affioramenti di ofioliti mesozoiche e cenozoiche  sono molto più abbondanti. Esse si estendono lungo una fascia che, attraverso Appennini, Corsica, Alpi, Iugoslavia, Grecia, Turchia, Iran, raggiunge Pakistan, Himalaya e Indonesia, dove si collega poi con la fascia ofiolitica circum-pacifica.
Una comparazione delle sequenze crostali oceaniche con le sequenze ofiolitiche delle catene montuose rivela una similarità piuttosto evidente: entrambe sono costituite da una successione verticale di peridotiti, gabbri e basalti a "pillow":. Sembra perciò lecito considerare le ofioliti come brandelli sradicati di antica crosta oceanica.
In conclusione, le ofioliti sono rocce che si ritrovano esclusivamente nelle catene montuose. Esse testimoniano l'avvenuta collisione e marcano la linea di suturazione in corrispondenza della quale si accostarono gli antichi blocchi continentali, previa  scomparsa delle aree oceaniche interposte.»

Quanto alle prove indirette, dobbiamo rifarci agli studi di Vine e Matthews i quali, sin dal 1963,, offrirono una semplice e geniale interpretazione del fenomeno della inversione dei poli magnetici: un fenomeno già noto da tempo, ma al quale nessuno aveva saputo dare una spiegazione soddisfacente.
Ebbene, i due geofisici proposero che la lava basaltica, fuoriuscendo dalla fenditura centrale delle dorsali oceaniche, si magnetizzasse nel corso del raffreddamento. Ciò spiegherebbe in maniera soddisfacente perché, nel corso del tempo, il Polo Nord magnetico diventi il Polo Sud magnetico, e viceversa: un fenomeno ben strano e destinato a restare inesplicabile, a meno che si ammetta la giustezza della intuizione di Vine e Matthews.

Davvero, sbaglia chi pensa che la scienza, e specialmente il sistema delle scienze naturali, siano un campo di studi arido e «noioso» e, comunque, non adatto all'esercizio dell'immaginazione. Sia pure sulla base di solidi elementi di fatto e della conoscenza delle leggi della fisica della chimica, vi è bisogno - al contrario - di una forte capacità intuitiva.
Quando Wegener affermò che l'Africa e il Sud America erano state un tempo unite in un unico blocco continentale, venne giudicato poco meno che un eccentrico dalla maggior parte dell'ambiente scientifico istituzionale; eppure, alla fine, si è visto che la sua intuizione era esatta, anche se egli non era stato in grado di fornire una spiegazione soddisfacente per le forze geologiche  che avrebbero originato la «deriva» delle zolle continentali.
Ma egli ebbe il grande merito di saper pensare in grande, di usare l'immaginazione e di non temere di creare una nuova teoria sulla base dei fatti (le somiglianze geologiche, botaniche e zoologiche fra le due sponde dell'Atlantico meridionale), anche se ciò era in contrasto con una teoria consolidata (la «fissità» dei continenti e degli oceani).
La scienza, la vera scienza, ha sempre bisogno di questi pionieri; anche se, in una prima fase,  essi  vengono considerati degli eretici o dei dilettanti dai loro colleghi specialisti (Wegener, ad esempio, era essenzialmente un climatologo e non un geologo).
A parole, quasi tutti sono oggi d'accordo su questo principio. Ma, in pratica, si registra una fortissima resistenza, da parte degli scienziati di formazione accademica, nei confronti di ogni nuova teoria, specialmente se formulata da studiosi che essi giudicano eterodossi, in nome dell'ossequio alle teorie scientifiche consolidate (e, pertanto, ortodosse).
Eppure, tutta la storia della scienza mostra che le teorie scientifiche sono soggette a un continuo processo di revisione, correzione, aggiustamento; e, di quando in quando, di autentico rovesciamento (quando si verifica un cambio di paradigma); e che non è serio, e nemmeno scientifico, volersi aggrappare con le unghie e con i denti a delle teorie che riescono, sì, a spiegare tutta una serie di fatti, ma che non sono in grado di rendere ragione di alcuni altri.
Dovrebbe bastare anche un solo fatto contrario, per far scattare un salutare campanello d'allarme nella mente degli scienziati di vedute aperte.
E, se è giusto verificare, prima, se quell'unico fatto contrario non si possa spiegare nell'ambito della teoria comunemente accettata, non si dovrebbe però nemmeno rinunciare a indagare se non possano formularsi  delle nuove teorie, suscettibili di spiegare tutti i fatti in esse coinvolti, compreso quello che non vuol lasciarsi «piegare».
E ciò, se vale per tutti gli ambiti della ricerca scientifica, vale anche - e a maggior ragione - per quelle scienze che si è soliti definire «di frontiera», e che così spesso gli scienziati di formazione accademica guardano dall'alto in basso, con una sorta di malcelata degnazione; quando pure non le disprezzano e non le deridono apertamente.