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Capitolo 7 Le acque continentali Lezione 5 Struttura e movimenti dei ghiacciai Alfonso Bosellin...

Capitolo 7 Le acque continentali Lezione 5 Struttura e movimenti dei ghiacciai Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 Morfologia di un ghiacciaio In un ghiacciaio si possono distinguere tre zone diverse. Bacino collettore Bacino ablatore Fronte Andreas Werth / Alamy Foto Stock Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 Morfologia di un ghiacciaio In un ghiacciaio si possono distinguere tre zone diverse. L’accumulo annuale di neve Bacino che si trasforma in ghiaccio collettore è detto alimentazione. Il bacino collettore è la zona situata sopra il limite delle nevi perenni in cui si accumula la neve che si trasforma in ghiaccio; Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 Morfologia di un ghiacciaio In un ghiacciaio si possono distinguere tre zone diverse. La perdita di ghiaccio Bacino per fusione, valanghe o crolli collettore è detta ablazione. Bacino ablatore Crepacci Il bacino ablatore è la parte del ghiacciaio che si trova sotto il limite delle nevi perenni in cui si ha la fusione del ghiaccio. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 Morfologia di un ghiacciaio In un ghiacciaio si possono distinguere tre zone diverse. Bacino collettore Bacino ablatore Fronte La fronte è la parte terminale della massa di ghiaccio. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 Morfologia di un ghiacciaio Durante il percorso, i ghiacciai asportano e trascinano frammenti di roccia, che accumulano ai lati, sotto e sulla fronte, formando depositi caratteristici definiti morene. Morena Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Il ghiacciaio in movimento Un ghiacciaio si sposta lentamente verso il basso per azione della gravità, scorrendo su uno strato di ghiaccio parzialmente fuso, presente alla base, che funziona da lubrificante. La velocità di spostamento dipende dalla pendenza della superficie di appoggio e dalla presenza di irregolarità e contropendenze. I valori di velocità sono molto bassi nelle parti centrali dei ghiacciai continentali, mentre sono maggiori nei ghiacciai montani, nell’ordine di decine o centinaia di metri all’anno. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Il ghiacciaio in movimento I ghiacciai si muovono attraverso due meccanismi principali: il flusso plastico e lo scivolamento basale. Il flusso plastico Lo scivolamento basale prevale nei ghiacciai continentali. prevale nei ghiacciai montani. La velocità di movimento La pressione del ghiaccio sovrastante diminuisce dall’alto verso la base fa fondere l’acqua alla base, a causa dell’attrito esercitato la quale agisce da lubrificante; dal ghiaccio alla base la velocità di movimento saldato al substrato roccioso. è costante dall’alto verso la base. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Il ghiacciaio in movimento Gli strati centrali del ghiacciaio, a causa delle forti pressioni cui sono sottoposti, assumono un comportamento plastico. Gli strati superficiali, dove la pressione è minore, hanno un comportamento rigido. La velocità di scorrimento è maggiore nella parte mediana del ghiacciaio, che non risente dell’attrito delle rocce. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Il ghiacciaio in movimento I movimenti differenziali degli strati di ghiaccio determinano la formazione di fenditure, dette crepacci, e la frantumazione in blocchi e guglie, i seracchi. Dario Borghetti Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Il ghiacciaio in movimento Spesso i ghiacciai continentali giungono in prossimità del mare, con il quale sono messi in comunicazione dai ghiacciai emissari. Gary Bembridge from London, UK / Wikimedia Commons La velocità di scorrimento dei ghiacciai emissari è molto elevata, dell’ordine di 1 km/anno. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Il ghiacciaio in movimento Quando i ghiacciai continentali raggiungono il mare, la fronte si trova a galleggiare sulle acque; la spinta idrostatica che si esercita sul ghiacciaio causa il distacco di grossi blocchi. Tom Bean Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Il ghiacciaio in movimento Si formano in questo modo gli iceberg, montagne di ghiaccio che possono andare alla deriva per lunghe distanze prima di fondere completamente. Gettyimages Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Il ghiacciaio in movimento Gli iceberg più grandi e più pericolosi si distaccano dall’Antartide. Il 30% dell’intera linea costiera (circa 11000 km) consiste di piattaforme di ghiaccio, propaggini in mare della calotta glaciale, ancorate alla terraferma. Jesse Allen/ NASA Earth Observatory Occasionalmente le fratture nelle piattaforme di ghiaccio provocano il distacco di blocchi giganteschi, la cui superficie può essere anche di centinaia di km2. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  Capitolo 7 Le acque continentali Lezione 4 L’acqua solida Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 I ghiacciai e il limite delle nevi perenni Parte dell’acqua allo stato solido presente sul pianeta persiste solo durante l’inverno, ma nelle zone montuose e alle alte latitudini è presente anche in estate e si accumula nei ghiacciai. Un ghiacciaio è una grande massa di ghiaccio, derivante dalla compattazione e dalla ricristallizzazione di masse nevose, che occupa gli avvallamenti delle regioni montuose e di quelle polari, al di sopra del limite delle nevi perenni. Il limite delle nevi perenni indica la quota al di sopra della quale la neve caduta nella stagione fredda non fonde completamente durante la stagione calda. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 I ghiacciai e il limite delle nevi perenni Il ghiaccio di un ghiacciaio non ha origine da acqua liquida, ma da neve, cioè acqua già allo stato solido. La neve, formata da cristalli molto leggeri, si posa al suolo e si accumula. I cristalli si compattano sotto la pressione degli strati sovrastanti, fondono e ricristallizzano in granuli formando un nevaio. I granuli si compattano, l’acqua di infiltrazione riempie gli interstizi, gela, e trasforma il nevaio in ghiacciaio. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 I ghiacciai e il limite delle nevi perenni I ghiacciai si formano solo a quote superiori al limite delle nevi perenni, cioè il limite oltre il quale non si verifica mai il completo scioglimento delle nevi. La quota a cui si trova il limite delle nevi perenni dipende da: temperatura dell’aria, umidità dell’aria, entità delle precipitazioni, venti prevalenti. Nel nostro emisfero i versanti a nord, che non ricevono direttamente i raggi del Sole, sono favoriti per la formazione dei ghiacciai. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 I ghiacciai e il limite delle nevi perenni Il limite delle nevi perenni varia soprattutto con la latitudine: alle basse latitudini si trova tra 4000 e 6000 m; alle medie latitudini si trova tra 2400 e 3200 m; alle alte latitudini il limite scende progressivamente, fino al livello del mare in vicinanza dei poli. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Ghiacciai continentali e ghiacciai montani I ghiacciai continentali, o inlandsis, ricoprono vastissime aree in modo pressoché uniforme. Dave Pape / Wikimedia Commons Sono ghiacciai continentali quelli che ricoprono interamente la Groenlandia, l’Antartide (nella foto) e, parzialmente, l’Islanda, la Norvegia, l’isola di Baffin e l’arcipelago canadese. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Ghiacciai continentali e ghiacciai montani L’andamento della superficie del ghiacciaio è indipendente dalla morfologia del substrato roccioso. Soltanto qua e là, specie verso la periferia, emergono cime e creste montuose. Nelle zone marginali il ghiacciaio si divide spesso in lingue che possono arrivare fino al mare. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Ghiacciai continentali e ghiacciai montani Quando un ghiacciaio continentale raggiunge il mare, dalla parte terminale si distaccano grossi blocchi: gli iceberg si formano in questo modo. Bernhard Edmaier / Science Photo Library Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Ghiacciai continentali e ghiacciai montani Al polo sud sono presenti terre emerse perennemente coperte da spessi ghiacciai continentali. Stephen Hudson / Wikimedia Commons Solo a tratti, dalla vastissima distesa di ghiaccio emergono creste montuose. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Ghiacciai continentali e ghiacciai montani Al polo nord non esistono terre emerse, ma un continuo crostone di ghiaccio, detto banchisa, che durante l’estate si frantuma in giganteschi lastroni galleggianti, il cosiddetto pack. Pum_Eva / iStockphoto Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Ghiacciai continentali e ghiacciai montani I ghiacciai montani si trovano in tutte le catene montuose al di sopra del limite delle nevi perenni. Hanno estensioni limitate, e sono costituiti da lunghe lingue di ghiaccio che occupano conche e valli che essi stessi hanno scavato. A seconda della loro morfologia si suddividono in: ghiacciai di circo, vedrette, ghiacciai pedemontani, ghiacciai vallivi. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Ghiacciai continentali e ghiacciai montani I ghiacciai vallivi partono dai circhi glaciali, e durante la discesa verso valle possono fondersi con lingue glaciali di ghiacciai tributari. Circo glaciale Bernhard Edmaier / Science Photo Library Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Ghiacciai continentali e ghiacciai montani Il ghiaccio dei ghiacciai tributari non si mescola con quello del ghiacciaio principale, ma si affianca al flusso principale e scorre parallelo a esso. Bernhard Edmaier / Science Photo Library Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Ghiacciai continentali e ghiacciai montani I detriti rocciosi trasportati a valle dal ghiacciaio principale e da quelli tributari formano le morene. Bernhard Edmaier / Science Photo Library Morena centrale Morena laterale Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Ghiacciai continentali e ghiacciai montani All’estremità di fondovalle, i ghiacciai vallivi originano numerosi rigagnoli di acqua di fusione, che scorrono da sotto il ghiacciaio e si riuniscono a formare un singolo torrente. Andrea Pizzirani Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  Capitolo 7 Le acque continentali Lezione 3 Le acque di falda Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 Le acque del sottosuolo Di tutta l’acqua che cade sulla Terra con le precipitazioni: una parte evapora direttamente, o è catturata dalle piante che la restituiscono come vapore attraverso il processo di traspirazione; una parte scorre direttamente sulla superficie come acque di ruscellamento o dilavanti, che vanno ad alimentare i corsi d’acqua; una parte si infiltra nel terreno a va ad alimentare le acque sotterranee. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 Le acque del sottosuolo La traspirazione è un processo biologico attraverso il quale le piante eliminano nell’aria sotto forma di vapore acqueo circa il 90% dell’acqua assorbita dalle radici. L’esperimento illustra il fenomeno della traspirazione. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 Le acque del sottosuolo Le acque sotterranee non derivano solo dalle precipitazioni ma sono costituite dall’insieme: dell’acqua di infiltrazione, cioè quella parte delle acque di precipitazione che si infiltra nel sottosuolo sottraendosi al ruscellamento superficiale e all’evapotraspirazione; dell’acqua fossile, cioè l’acqua rimasta intrappolata nei sedimenti; dell’acqua juvenile, cioè l’acqua contenuta nei magmi che si libera in atmosfera sotto forma di vapore durante le eruzioni vulcaniche. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Acqua capillare e acqua di infiltrazione Una parte dell’acqua piovana che penetra nel terreno aderisce per capillarità alle particelle più fini del terreno, attorno alle quali forma una sottile pellicola: è l’acqua capillare. L’acqua capillare resta aderente alle particelle di terreno e può essere rimossa solo dall’assorbimento delle radici delle piante e dall’evaporazione nell’aria attraverso gli interstizi del suolo. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Acqua capillare e acqua di infiltrazione Una parte dell’acqua piovana che penetra nel terreno viene trascinata verso il basso dalla forza di gravità finché non incontra rocce impermeabili: è l’acqua di infiltrazione o acqua gravitazionale. L’acqua di infiltrazione si muove lentamente nel sottosuolo e defluisce inesorabilmente verso il mare. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 Permeabilità e porosità delle rocce La permeabilità è la proprietà di materiali come suoli e rocce di lasciarsi attraversare dall’acqua. La permeabilità di un materiale si misura come il tempo necessario affinché un dato volume d’acqua lo attraversi verticalmente per un dato spessore. La permeabilità dipende direttamente dalla porosità, cioè dalla presenza di spazi vuoti tra i granuli delle rocce. La porosità di un materiale si esprime come la percentuale di spazi vuoti rispetto al volume totale. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  Annajohepworth / Wikimedia Commons 3 Permeabilità e porosità delle rocce Bjoertvedt / Wikimedia Commons La sabbia L’argilla è permeabile perché è impermeabile perché gli spazi vuoti tra le particelle gli spazi vuoti tra le particelle sono abbastanza ampi da sono così fini da impedire consentire il passaggio dell’acqua. il passaggio dell’acqua. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 Permeabilità e porosità delle rocce Il termine acquifero indica un corpo roccioso sufficientemente permeabile da lasciarsi attraversare per gravità dalle acque di infiltrazione, ma in grado di trattenerne una quantità utile per alimentare sorgenti e pozzi. Sono ottimi acquiferi le rocce porose come le arenarie, ma anche le rocce che presentano fratturazione come i calcari. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  4 Falde freatiche Una falda freatica è una porzione di sottosuolo, sovrastante uno strato impermeabile, nella quale l’acqua si accumula occupando gli spazi disponibili. Nel sottosuolo, l’acqua scende in profondità finché attraversa strati Sedimento di sedimenti permeabili. permeabile (sabbia) Quando incontra uno strato impermeabile si arresta, formando la falda freatica. Sedimento impermeabile (argilla) Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  4 Falde freatiche Le acque che si trovano nella falda freatica formano la falda idrica. Sedimento permeabile (sabbia) Falda idrica Falda freatica Sedimento impermeabile (argilla) Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  4 Falde freatiche La superficie che delimita superiormente la falda freatica è detta superficie freatica. Superficie freatica Falda idrica Falda freatica Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  4 Falde freatiche Lo strato insaturo attraversato dall’acqua di infiltrazione prima di raggiungere la falda freatica si chiama zona vadosa o zona aerata. Zona vadosa Superficie freatica Falda idrica Falda freatica Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  4 Falde freatiche La superficie freatica di una falda non è fissa, ma si innalza e si abbassa in relazione all’abbondanza delle precipitazioni. Falda affiorante Fiume in secca Lago Lago Superficie freatica Falda freatica Superficie freatica Falda freatica Dopo un periodo di piogge Dopo un periodo di siccità Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  4 Falde freatiche Se non vi è prelievo d’acqua, la superficie freatica segue l’andamento della superficie topografica. Superficie freatica Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  4 Falde freatiche L’andamento della superficie freatica si rappresenta nelle carte con le linee isofreatiche, che uniscono i punti di uguale quota della superficie freatica sul livello del mare. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  4 Falde freatiche Se la superficie freatica interseca la superficie terrestre, l’acqua di falda emerge e si origina una sorgente. Sorgente Superficie freatica Falda freatica Fiume Strato impermeabile Se l’acqua della sorgente ha una temperatura che supera quella dell’aria si parla di sorgente termale. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  4 Falde freatiche I pozzi sono perforazioni che raggiungono la falda idrica al di sotto della superficie freatica. Superficie freatica Falda freatica Pozzo Strato impermeabile L’acqua riempie il pozzo fino al livello della falda e può essere attinta. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  5 Falde imprigionate Se l’acqua sotterranea si accumula in un acquifero compreso tra due strati impermeabili, che la obbligano entro uno spazio confinato, si origina una falda imprigionata o artesiana. Falda imprigionata Strato impermeabile Strato impermeabile Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  5 Falde imprigionate La superficie che l’acqua raggiungerebbe se non esistesse la copertura impermeabile è detta superficie piezometrica. Superficie piezometrica Falda imprigionata Strato impermeabile Strato impermeabile Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  5 Falde imprigionate In un pozzo scavato in una falda imprigionata, l’acqua risale spontaneamente fino a un livello coincidente con la superficie piezometrica, definito livello piezometrico. Superficie piezometrica Falda imprigionata Strato impermeabile Strato impermeabile Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  5 Falde imprigionate Se la bocca del pozzo è al di sotto del livello piezometrico, l’acqua zampilla (pozzo artesiano zampillante); se la bocca del pozzo sovrasta il livello piezometrico, l’acqua risale ma non fuoriesce (pozzo artesiano saliente). Superficie piezometrica Falda imprigionata Strato impermeabile Pozzo artesiano Pozzo artesiano saliente zampillante Strato impermeabile Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  5 Falde imprigionate L’andamento della superficie piezometrica di una falda imprigionata si rappresenta nelle carte con le linee isopieze, che uniscono i punti di uguale quota della superficie piezometrica sul livello del mare. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  5 Falde imprigionate Le oasi sono i punti di emergenza di falde artesiane. Ji-Elle / Wikimedia Commons Nel Sahara un’enorme falda profonda alimenta varie oasi; questa falda ha come zona di ricarica i rilievi del Tibesti e arriva fino al fiume Nilo. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  Capitolo 7 Le acque continentali Lezione 2 Specchi d’acqua Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 I laghi I laghi sono corpi idrici formati dalle acque che si accumulano all’interno di depressioni della superficie terrestre con profondità tale da mantenere un’ampia zona libera da vegetazione emergente. Onde, maree e correnti sono poco rilevanti nei laghi a causa delle loro dimensioni ridotte. Fenomeni apprezzabili si manifestano solo nei laghi di grandi dimensioni, come per esempio il Mar Caspio (Asia), il Lago Vittoria (Africa), il Lago Superiore (Nordamerica) o il Lago Titicaca (Sudamerica). Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 I laghi Il livello dell’acqua nei laghi dipende dalla portata dei fiumi in entrata, gli immissari, e in uscita, gli emissari. Hans Blossey / Alamy Stock Photo Siwi501 / iStockphoto Il Sarca, immissario del lago di Garda, Il Mincio, emissario del lago di Garda, a Riva del Garda. a Peschiera del Garda. Talvolta mancano l’immissario o l’emissario o entrambi, in tal caso il livello dell’acqua è regolato dagli scambi con le acque sotterranee e dall’evaporazione. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 I laghi La trasparenza e la penetrazione della luce sono in genere minori nei laghi rispetto ai mari, perché le acque lacustri contengono maggiori quantità di materiale in sospensione. Engbretson, Eric / U.S. Fish and Wildlife Service / Wikimedia Commons Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 I laghi Il colore dei laghi dipende da vari fattori, come la composizione delle acque, la presenza di alghe o la nuvolosità del cielo. Il colore rosso assunto periodicamente, soprattutto in passato, dalle acque del Lago di Tovel, in provincia di Trento, è dovuto alla presenza dell’alga microscopica Tovellia sanguinea. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 I laghi La temperatura delle acque dei laghi dipende dalle condizioni climatiche locali, dalla latitudine, dalla temperatura delle acque degli immissari o da particolari condizioni geologiche. Peter Andersen / Wikimedia Common Le aree circostanti un grande lago risentono dell’azione mitigatrice del clima svolta dalle masse d’acqua. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 I laghi La salinità dei laghi dipende dall’evaporazione, dal contenuto di sali degli immissari e dall’isolamento dei laghi stessi. La salinità è generalmente molto bassa, ma in alcuni casi può superare quella dei mari. Pete / Wikimedia Commons La salinità può raggiungere valori molto elevati nei laghi chiusi: nel Mar Morto, per esempio, è del 275‰. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Evoluzione dei laghi I laghi, nel tempo, tendono a interrarsi a causa dell’accumulo di sedimenti nel bacino lacustre. Ogni lago è destinato a diventare dapprima uno stagno, poi una palude e infine una pianura. Gli stagni sono distese d’acqua poco profonda in cui si alternano spazi liberi e spazi occupati da vegetazione affiorante. Le paludi sono aree pianeggianti acquitrinose in cui si alternano specchi d’acqua molto bassa, coperti da vegetazione affiorante, e zone emerse ricche di vegetazione. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 Classificazione dei laghi La classificazione dei laghi tiene conto del tipo di depressione che contiene le acque e delle cause che l’hanno prodotta. I più importanti tipi di laghi sono: i laghi fluviali, i laghi di sbarramento, i laghi di origine tettonica, i laghi relitti, i laghi craterici, i laghi carsici, i laghi glaciali, i laghi costieri. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 Classificazione dei laghi I laghi fluviali si formano in alvei fluviali abbandonati, in corrispondenza di una sorgente o in seguito all’inondazione di una pianura. Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism / Wikimedia Commons National Land Image Information (Color Aerial Photographs), Laghetti fluviali in un meandro abbandonato di un fiume sull’isola di Hokkaido (Giappone) Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 Classificazione dei laghi I laghi di sbarramento si formano quando una frana, un deposito morenico o una colata lavica sbarrano un corso d’acqua. Frana Lago di Alleghe (Veneto) Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 Classificazione dei laghi I laghi di origine tettonica occupano depressioni originate da movimenti tettonici. Ne sono un esempio i grandi laghi che occupano la Great Rift Valley dell’Africa orientale. Svíčková / Wikimedia Commons Lago Trasimeno (Umbria) Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 Classificazione dei laghi I laghi relitti sono ciò che rimane di vecchi mari rimasti isolati a causa dei movimenti crostali regionali o in seguito all’abbassamento del livello marino. NASA / Wikimedia Commons Il Lago d’Aral, nel 1997 (Uzbekistan-Kazakistan) Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 Classificazione dei laghi I laghi craterici occupano i crateri di vulcani spenti. Sono piccoli, profondi, di forma circolare e spesso associati in gruppi. e55evu / iStockphoto Lago di Nemi (Lazio) Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 Classificazione dei laghi I laghi carsici sono conche scavate dalla corrosione carsica nelle rocce carbonatiche (calcari) e nelle rocce evaporitiche (gessi). Lago di Canterno (Lazio) Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 Classificazione dei laghi I laghi glaciali possono essere: laghi di circo, che occupano piccole conche circolari scavate dai ghiacciai. Lago di Pedruna inferiore (Lombardia) Lago di Bordaglia (Friuli-Venezia Giulia) Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 Classificazione dei laghi I laghi glaciali possono essere: laghi vallivi, che occupano il fondo di vallate scavate e modellate dai ghiacciai. Buena Vista Images / Gettyimages Lago Maggiore (Piemonte-Lombardia-Canton Ticino) Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 Classificazione dei laghi I laghi costieri si formano quando cordoni sabbiosi paralleli alla linea di costa isolano specchi d’acqua dal mare antistante. Denghiù / Wikimedia Commons Lago Miseno (Campania) Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  Capitolo 7 Le acque continentali Lezione 1 L’acqua che scorre in superficie Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 I serbatoi di acqua dolce L’acqua dolce costituisce il 3% dell’acqua della Terra. Di tutta l’acqua dolce, circa il 70% è sotto forma di ghiaccio, il 29% si trova nelle falde e solo lo 0,3% è contenuto nei laghi e nei fiumi. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 I serbatoi di acqua dolce Di tutta l’acqua presente sulla Terra solo una piccola percentuale, lo 0,3%, è utilizzabile dagli esseri umani. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 I serbatoi di acqua dolce L’acqua si raccoglie nell’atmosfera attraverso l’evaporazione e dà luogo alle precipitazioni meteoriche. L’acqua nell’atmosfera è praticamente priva di sali ed è la forma «più dolce» di acqua presente sul pianeta. L’acqua dolce si accumula nei fiumi, nei laghi, nei ghiacciai e nelle falde freatiche che costituiscono una delle risorse naturali di maggiore importanza per il futuro dell’umanità. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 I serbatoi di acqua dolce Le acque continentali sono caratterizzate da una bassa concentrazione di sostanze disciolte in genere inferiore allo 0,5‰. Eran Reznik / Wikimedia Commons Fanno eccezione il Mar Morto (nella foto) e il Mar Caspio che, pur essendo laghi, hanno acque salate. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  1 I serbatoi di acqua dolce Le acque continentali non sono in equilibrio gravitazionale, perché si trovano generalmente a quote più alte del livello del mare, e scorrono quindi continuamente verso i bacini marini. Questo movimento è veloce per le acque superficiali liquide dei corsi d’acqua, mentre è piuttosto lento, per le acque superficiali allo stato solido dei ghiacciai. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Il bilancio idrologico La quantità d’acqua presente nei continenti è determinata da tre fattori: afflusso, immagazzinamento e perdita. Il bilancio idrologico tiene conto delle entrate e delle uscite dell’acqua in un dato territorio in un certo periodo di tempo. P = R + ET + I dove: P è la quantità totale di precipitazioni; R indica il ruscellamento o deflusso superficiale; ET è l’evapotraspirazione; I rappresenta l’infiltrazione. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Il bilancio idrologico Se le entrate (P) superano le uscite (ET) il bilancio è attivo: la differenza è immagazzinata come riserva nel terreno. Se le uscite superano le entrate il bilancio è passivo: le precipitazioni non soddisfano i bisogni della vegetazione, che consuma parte delle riserve presenti nel terreno. Il bilancio idrologico varia da regione a regione in funzione del clima, della natura delle rocce e della pendenza della superficie. Il bilancio idrologico varia anche durante l’anno: può essere attivo durante la stagione fredda e passivo durante la stagione calda. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Il bilancio idrologico Le precipitazioni si misurano tramite i pluviometri. Il ruscellamento si determina misurando la quantità d’acqua che esce dal territorio attraverso i corsi d’acqua ricorrendo a stazioni idrometriche. F. Ceragioli / Wikimedia Commons Friman / Wikimedia Commons Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  2 Il bilancio idrologico L’evapotraspirazione, cioè la somma dell’acqua che evapora dai corpi idrici e quella traspirata dalle piante, si calcola con formule empiriche in cui compaiono la latitudine e la temperatura media mensile. L’infiltrazione si misura con prove di assorbimento dei terreni per mezzo di strumenti detti infiltrometri. Curva de Luz / Alamy Stock Photo Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 I corsi d’acqua I corsi d’acqua sono corpi idrici che scorrono in superficie. Nascono in genere da una sorgente, scorrono sotto forma di ruscello o fiume. Sorgente Fiume Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 I corsi d’acqua I corsi d’acqua sono corpi idrici che scorrono in superficie. Raccolgono le acque le acque piovane e quelle derivanti dallo scioglimento dei ghiacciai. Sorgente Ghiacciaio Fiume Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 I corsi d’acqua I corsi d’acqua sono corpi idrici che scorrono in superficie. Possono ingrossarsi, ricevendo apporti idrici da altri corsi d’acqua, definiti affluenti. Sorgente Ghiacciaio Affluente Fiume Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 I corsi d’acqua I corsi d’acqua sono corpi idrici che scorrono in superficie. Possono defluire in un altro corso d’acqua, in un lago o nel mare tramite la foce. Sorgente Ghiacciaio Affluente Lago Fiume Mare Foce Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 I corsi d’acqua I corsi d’acqua scorrono all’interno dell’alveo o letto, delimitato lateralmente dagli argini. Argine Argine Alveo Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 I corsi d’acqua I principali corsi d’acqua sono: i torrenti corsi d’acqua caratterizzati da periodi di abbondanza alternati a periodi di assenza d’acqua; i fiumi corsi d’acqua perenni che non si prosciugano mai completamente. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  3 I corsi d’acqua Il bacino idrografico è il territorio che rifornisce d’acqua un fiume. È separato dai bacini adiacenti da una linea che corre lungo le creste dei rilievi circostanti più elevati, definita linea spartiacque. Bacino idrografico Linea spartiacque Corso d’acqua principale Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  4 I corsi d’acqua L’acqua di un fiume scorre in superficie, ma sotto il fiume si trova acqua sotterranea con la quale il fiume instaura rapporti continui. Durante i periodi piovosi Durante i periodi secchi l’acqua sotterranea il fiume cede acqua confluisce nel fiume. ai terreni circostanti. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  4 Il movimento delle acque correnti La forza di gravità mette in movimento l’acqua di un fiume, trascinando le particelle inesorabilmente verso il mare. Un fiume è sottoposto anche a forze che tendono a rallentarne la velocità: l’attrito esercitato dalle rocce dell’alveo e quello dovuto ai sedimenti trasportati. La risultante tra la forza di gravità e le forze di attrito determina la velocità delle acque fluviali. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  4 Il movimento delle acque correnti La pendenza è il rapporto percentuale tra il dislivello superato dal fiume e la distanza orizzontale corrispondente. La pendenza è maggiore nei tratti in montagna, mentre diminuisce a mano a mano che il fiume scende in direzione del mare. Maggiore è la pendenza, maggiore è la velocità di scorrimento del fiume, la sua forza erosiva e la dimensione dei materiali che può trasportare. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  4 Il movimento delle acque correnti La portata è il volume di acqua che passa attraverso una sezione del fiume nell’unità di tempo e si misura in m3/s. La portata di un fiume è soggetta a variazioni lungo il suo percorso e nel tempo. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  4 Il movimento delle acque correnti L’attrito che si esercita sull’acqua in movimento dipende da: il carico sedimentario, cioè la quantità di materiali solidi trasportati, la forma dell’alveo. All’aumento della portata corrisponde anche l’aumento del carico sedimentario e l’aumento della profondità e della larghezza del letto. Le variazioni stagionali della portata determinano il regime di un fiume. Il regime è legato alla piovosità del bacino idrografico e al clima ed è studiato su base annua. Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  4 Il movimento delle acque correnti Nell’arco dell’anno si distinguono periodi di portata massima, o piena (nelle stagioni di massima piovosità o di disgelo) e periodi di portata minima, o magra (nella stagione secca). Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020  4 Il movimento delle acque correnti Quando la portata di un corso d’acqua supera la capacità di contenimento dell’alveo si ha una esondazione o alluvione. NASA Esondazione del fiume Kabul in Pakistan Alfonso Bosellini – Le Scienze della Terra – Astronomia. Sistema Terra – Seconda edizione – © Zanichelli 2020