Come si sono formati gli Altipiani
Una gobba nel mantello terrestre è stata responsabile della formazione delle High Plains ai piedi delle Montagne Rocciose, di grande importanza per la biodiversità e l'agricoltura statunitense. Il geologo dell'ETH Sean Willett e i colleghi dell'Università del Nevada hanno studiato come si sta sviluppando questo straordinario paesaggio.
Ai piedi delle Montagne Rocciose, nel Midwest, un paesaggio straordinario si estende per diversi Stati: le High Plains. Queste pianure in leggera pendenza - che scendono solo di 200 metri per una lunghezza di circa 500 chilometri - presentano condizioni ecologiche uniche e sono una peculiarità geologica.
Le High Plains ospitano 100.000 piccoli laghi stagionali, noti come playas, la maggior parte dei quali è alimentata dall'acqua piovana e si prosciuga durante i periodi di siccità. I laghi sono un'importante area di riproduzione, riposo e svernamento per milioni di uccelli e alimentano anche una riserva di acqua sotterranea, l'acquifero di Ogallala. Si tratta del più grande bacino idrico sotterraneo del Nord America e, con una superficie di 450.000 chilometri quadrati, è grande più di dieci volte la Svizzera. Senza questa riserva d'acqua sotterranea, l'agricoltura sarebbe difficilmente possibile in questa regione arida.
Non è affatto poco interessante dal punto di vista geologico
I geologi, tuttavia, non hanno quasi mai osservato le High Plains. "L'area è troppo piatta per un geologo alpino ed è considerata poco interessante", sorride Sean Willett, professore di geologia all'ETH di Zurigo. Tuttavia, lui e due colleghi dell'Università del Nevada sono venuti a conoscenza dell'area per caso, grazie a "strani modelli nei fiumi" che attraversano le High Plains. E ora, in una pubblicazione su pagina esternaLa natura L'insolita storia geologica della regione.
Le vaste pianure si sono formate 20 milioni di anni fa. Gli scienziati della Terra ipotizzano che il materiale di sollevamento nel mantello terrestre abbia formato una sorta di gobba che si è spostata da ovest a est sotto la placca continentale. Questa gobba ha sollevato prima l'altopiano del Colorado, poi le Montagne Rocciose e infine, in tempi moderni, le pianure stesse. Ciò ha aumentato la pendenza dalle montagne alle pianure e l'erosione del materiale è aumentata. Per 15 milioni di anni, una massiccia ondata di sedimenti si è riversata dalle montagne alle pianure e alle valli fluviali ai loro piedi.
I fiumi hanno trasportato via il materiale e lo hanno depositato sotto forma di ventagli alluvionali di centinaia di chilometri ai piedi delle montagne. Le valli dei fiumi sono state riempite di ghiaia e sabbia grossolana, mentre le aree limitrofe sono state completamente "pavimentate" con materiale fine.
Lo strato di calcare ha sigillato i laghi
Poiché i ventagli alluvionali avevano solo una leggera pendenza, non c'erano fiumi con forti forze erodenti. Ciò ha permesso la formazione di laghi nelle loro pianure, che sono state sigillate con sabbia fine, limo e argilla, poiché l'acqua piovana è rimasta a lungo nelle depressioni. I processi chimici hanno fatto sì che i letti dei laghi si calcificassero nel tempo. Si formarono così strati di calcare spessi fino a 10 metri. Alla fine si formarono delle fessure nel calcare, attraverso le quali l'acqua si infiltrò e creò un bacino idrico sotterraneo di volume quasi inimmaginabile e di vasta estensione.
Circa tre-cinque milioni di anni fa, il flusso di sedimenti si è fermato. Da allora, le High Plains non sono praticamente cambiate dal punto di vista geologico (a parte l'attività umana). "Sono un paesaggio molto antico", afferma Willett.
I fiumi provenienti dalle Montagne Rocciose, tuttavia, hanno cercato nuovi percorsi e si sono fatti strada sempre più in profondità nel sottosuolo ai margini dei fan alluvionali primordiali. Questo processo è in corso e non può essere fermato: I fiumi continuano a erodere i ventagli alluvionali, che si riconoscono dalle scogliere e dai disegni arborei che i torrenti e i fiumi incidono nel sottosuolo. "Quello che vediamo oggi è uno stato di transizione di questo paesaggio", sottolinea l'ETH. "Tra cinque milioni di anni, le High Plains saranno completamente erose".
Il decadimento inarrestabile dei ventilatori alluvionali
Willett non vede alcuna minaccia immediata per le risorse idriche sotterranee. Tuttavia, è importante rendersi conto che le forze che stanno degradando le High Plains stanno già determinando dove si trovano le acque sotterranee e dove è possibile l'agricoltura.
Gli Altipiani sono unici al mondo. Anche in Sudamerica e nella parte indiana dell'Himalaya esistono ventagli alluvionali giganteschi. "Ma gli Altipiani sono inattivi da quattro o cinque milioni di anni, mentre gli altri grandi fan alluvionali si stanno ancora evolvendo attivamente", spiega il ricercatore.
Riferimento alla letteratura
Willett S, McCoy SW, Beeson HW. La transitorietà del paesaggio delle High Plains nordamericane e il suo impatto sulle acque di superficie. Nature (2018), pubblicato online il 19 settembre. doi:pagina esterna10.1038/s41586-018-0532-1
