Un discorso epistemologico sulla complessità nelle Scienze della

Spedizione in abbonamento postale Art. 2, Comma 20 c, Legge 662/96 - Livorno
Geoitalia
N° 36 – Dicembre 2011
N° 36 – Dicembre 2011
SCUDO
DI OZONO
PLACCHE
LITOSFERICHE
• Complessità nelle Scienze della Terra
• Le Scienze della Terra nei 150 anni
dell’Unità d’Italia
• Scienze della Terra e didattica
• Sismicità storica e rischio sismico
ISSN 1724-4285
Geoitalia 36, 2011 1

2
Geoitalia – FIST, Onlus
Consiglio di presidenza per il biennio 2011-12
Silvio Seno - Presidente
Rodolfo Coccioni - Vice Presidente
Mauro Rosi - Presidente Comitato organizzativo dei “Forum di
Scienze della Terra” (Com. 1)
Cesare Roda - Presidente del Comitato Editoriale (Com. 2)
Olivia Nesci - Tesoriere e Presidente del Comitato per la Promozione
Finanziaria (Com. 3)
Teodoro Georgiadis - Presidente del Comitato per la Diffusione della
Cultura Scienti ca (Com. 4)
Attilio Boriani - Presidente del Comitato per i Rapporti con i Mezzi di
Comunicazione di Massa (Com. 5)
Grazia Martelli - Segretario
Assemblea
Associazione Geo sica Italiana (AGI): Marina Baldi (Presidente),
Mario Aversa, Teodoro Georgiadis.
Associazione Georisorse e Ambiente (GEAM): Gian Paolo Giani
(Presidente), Vincenzo Coccolo, Paola Gigli, Pietro Jarre, Luca Soldo.
Associazione Italiana di Geogra a Fisica e Geomorfologia
(AIGEO): Paola Fredi (Presidente), Bernardino Gentili, Olivia Nesci,
Mauro Soldati.
Associazione Italiana di Geologia Applicata e Ambientale (AIGA):
Cesare Roda (Presidente), Walter Dragoni, Francesco Dramis.
Associazione Italiana di Geologia e Turismo (G&T): Anna Paganoni
(Presidente), Myriam D’Andrea, Mario Valletta.
Associazione Italiana per la Geologia del Sedimentario (GEOSED):
Lucia Simone (Presidente), Daniela Fontana, Gian Gaspare Zuffa.
Associazione Italiana per lo Studio del Quaternario (AIQUA): Paolo
Mozzi (Presidente), Adele Bertini, Paolo Messina, Andrea Sposato.
Associazione Italiana per lo Studio delle Argille (AISA): Vito Summa
(Vicepresidente), Rocco Laviano, Massimo Setti.
Associazione Italiana di Vulcanologia (AIV): Raffaello Cioni
(Presidente), Donatella De Rita, Roberto Santacroce.
Associazione Nazionale Insegnanti di Scienze Naturali (ANISN):
Anna Pascucci (Presidente), Roberto Greco, Enrico Campolmi,
Susanna Occhipinti, Barbara Scapellato.
Comitato Glaciologico Italiano (CGI): Carlo Baroni (Presidente),
Roberto Federici.
Fondazione Geoitalia: Attilio Boriani (Presidente).
Istituto Nazionale di Geo sica e Vulcanologia: Gianluca Valensise
Istituto Nazionale di Oceanogra a e Geo sica Sperimentale - OGS:
Iginio Marson (Presidente).
Servizio Geologico d’Italia: Marco Amanti (Dirigente).
Sezione Italiana della EAGE-SEG: Aldo Vesnaver (Presidente),
Maurizio Fedi, Luigi Sambuelli, Luigi Zanzi .
Sezione Italiana della IAEG: Nicola Sciarra (Presidente), Claudio
Margottini, Vincenzo Simeone.
Società Geochimica Italiana (SOGEI): Umberto Masi (Presidente),
Laura Pinarelli, Marino Vetuschi Zuccolini.
Società Geologica Italiana (SGI): Carlo Doglioni (Presidente),
William Cavazza, Gloria Ciarapica, Salvatore Critelli, Roberto Fantoni,
Maurizio Mazzucchelli, Silvio Seno.
Società Italiana di Mineralogia e Petrologia (SIMP): Stefano Poli
(Presidente), Marco Benvenuti, Paola Bonazzi, Massimo Coltorti,
Sandro Conticelli, Maria Giovanna Vezzalini.
Società Paleontologica Italiana (SPI): Andrea Tintori (Presidente),
Lucia Angiolini, Marco Avanzini, Rodolfo Coccioni, Nino Mariotti,
Ruggero Matteucci.
Segretario: Grazia Martelli
Commissioni
Giornata del Pianeta Terra, Rodolfo Coccioni
Geoetica, Ruggero Matteucci
Rapporti tra Professione, Ricerca, Formazione Universitaria,
Gian Vito Graziano
Comitato Editoriale: Cesare Roda (Responsabile editoriale),
Francesco Dramis, Emanuela Guidoboni, Emanuele Lodolo, Michele
Marroni, Susanna Occhipinti, Marco Pantaloni, Giuliano Panza,
Andrea Sposato.
Comitato di Redazione: Giovanni Bon, Luigi Carobene, Cristina
Granati, Andrea Orlando.
Direttore Responsabile: Valerio Bortolotti. Autorizzazione del
Tribunale di Livorno n. 7, del 9-7-2002.
Fascicolo a cura di: Cesare Roda e, per la versione
in rete, Mauro Rainis e Erica Peressini.
Progetto gra co: Cesare Roda.
Distribuzione gratuita ai soci delle Associazioni aderenti a Geoitalia,
Federazione Italiana di Scienze della Terra, Onlus.
Ente patrocinatore e nanziatore: Istituto Nazionale OGS
Editrice e Proprietaria: Geoitalia Fist Onlus
Impaginazione e stampa a cura di: Media Print s.r.l.,
Via Guido Gozzano 7 - 57121 Livorno
Tel. 0586 403023 - Fax 0586 409414,
email: sandro@mediaprintli.it
N. 36 – Dicembre 2011
Geoitalia
http://www.geoitalia.org
In copertina: Sezione idealizzata del nostro Pianeta che mostra il ruolo dei moti convettivi
nella dispersione attiva del calore proveniente dall’interno della Terra. Viene anche
accennato il ruolo delle celle atmosferiche nell’equilibrare la temperatura in super cie.
Non è possibile, per ragioni di scala, rappresentare anche il sistema di circolazione oceanico,
fondamentale per la stessa funzione e per l’equilibrio termico e salino dell’intera
idrosfera. Le super ci di interfaccia tra le varie componenti del sistema costituiscono
probabilmente le aree più attive negli scambi sia termici che di materia.
Elaborazione gra ca di Cecilia Damiani.
Una storia 3
CESARE RODA
Una buona notizia 3
CESARE RODA
Fonti di nanziamento della FIST e sua personalità giuridica.
Rapporti tra FIST e Fondazione Geoitalia 4
CESARE RODA
Un discorso epistemologico sulla complessità nelle Scienze della Terra 5
ANTONIO PRATURLON
Non c’è peggior sordo di chi non vuol sentire 26
CESARE RODA
Le scienze della Terra tra passato e futuro
nei 150 anni dell’Unità d’Italia 29
GIAN BATTISTA VAI, ANNIBALE MOTTANA, ANTONIO PRATURLON,
CESARE RODA, MARCO SERTORIO
Lo studio della sismicità storica per conoscere il rischio sismico 37
DARIO SLEJKO
Scienze della Terra e didattica: verticalità, didattica laboratoriale e
contesto di senso.
I docenti di scienze della Terra a Geoitalia 2011 42
SUSANNA OCCHIPINTI
Ricordo di colleghi scamparsi: Giovanni Bon; Carlo Merlo;
Marcello Zalaf ; Sergio Haus 44
CESARE RODA, CORRADO CENCETTI; ALBERTO PRESTININZI:
GAETANO DONGARRÀ
La Geologia in una foto, a cura di Luigi Carobene 47
Gli slumps del Gargano: paleofrane sottomarine del Cretaceo
Inferiore
MICHELE MORSILLI e MASSIMO MORETTI
SCUDO
DI OZONO
PLACCHE
LITOSFERICHE
All’inizio del mese di novembre è improvvisamente scomparso, stroncato
da un infarto, Giovanni Bon, il gra co che ha curato la gra ca e
l’impaginazione della rivista Geoitalia a partire dal numero 18 no al
numero 35.
Il piccolo gruppo che in questi anni ha realizzato la rivista Geoitalia e la
tipogra a Media Print si stringono affettuosamente ai famigliari di Nino
condividendo il grande dolore per la sua scomparsa così immatura.
Come omaggio alla capacità artistica di Nino Bon sono riportate, in
quarta di copertina, le prime nove copertine da lui progettate.
Geoitalia 36, 2011

Una storia
CESARE RODA, Università di Udine
Dopo la costituzione della Fondazione Geoitalia, nel corso della
presidenza della Prof. Isabella Premoli Silva, le tre Associazioni
Fondatrici della FIST perdettero interesse nella FIST che era destinata
a cessare per essere sostituita dalla Fondazione.
La mancanza di interesse è dimostrata dal fatto che alla conclusione
del mandato della Prof. Isabella Premoli Silva nessuno dei
componenti del Consiglio di Presidenza volle sobbarcarsi l’onere
della Presidenza della FIST per il successivo biennio.
In seno al Consiglio di Presidenza fu fatto il mio nome; io non
mi ero mai interessato della FIST, non avevo mai partecipato ai
Forum di Scienze della Terra e non ricevevo neppure la rivista Geoitalia;
ero cioè del tutto estraneo.
La mia accettazione della carica fu quindi preceduta da dubbi
derivanti dal fatto che non riuscivo a capire perché fosse stato fatto
il mio nome. Chiesi spiegazioni ad alcuni degli allora componenti
del Consiglio di Presidenza della Fist, i quali non seppero darmi una
motivazione convincente.
Superando dubbi e incertezze, anche con l’aiuto di Piera, accettai
per spirito di servizio e, nella prima riunione del Consiglio di
Presidenza, presentai il documento sui rapporti tra FIST e Fondazione
pubblicato alla pagina 4 di questo fascicolo. Nel preparare la riunione
mi ero infatti reso conto che la costituzione della Fondazione
aveva drenato tutte le risorse fi nanziarie della FIST e che la costituzione
della Fondazione prevedeva di fatto la chiusura della FIST.
Il documento rappresenta il programma di quello che avrei fatto
come Presidente della FIST. I contenuti del documento furono
oggetto di discussione in varie riunioni del Consiglio di Presidenza;
la sostanza delle discussioni verteva sempre sul quesito se fosse
opportuno chiudere la FIST ovvero chiudere la Fondazione.
La coesistenza delle due strutture, situazione che è tipica delle
Associazioni analoghe alla FIST, come ad esempio l’American Geological
Institute, non è mai stata accettata (o compresa) da molti di
coloro che hanno avuto responsabilità nella FIST e nella Fondazione.
Non sono mai stati invece messi in discussione i compiti della
FIST ispirati a quelli dell’AGI e soprattutto ai compiti dell’American
Institute of Physics (AIP), una Federazione di Associazioni Scientifi
che fondata nel 1931.
La discussione su quale delle due strutture (FIST o Fondazione)
si dovesse sopprimere ha rallentato il processo per l’adozione di
uno status giuridico per la FIST. La scelta di adottare una struttura
del tipo ONLUS, inoltre, è stata complicata dal fatto che la
normativa italiana è disegnata avendo in mente essenzialmente
associazioni di persone e non associazioni di associazioni come è il
In poche parole
caso della FIST. Sarebbe stato semplice scrivere nello Statuto della
FIST che tutti i soci delle Associazioni Scientifi che federate nella FIST
sono di diritto soci della FIST; in questo caso gli organismi direttivi
della FIST sarebbero stati eletti da tutti i soci delle Associazioni federate,
facendo evidentemente perdere rilevanza alle Associazioni
e Società Scientifi che federate nella FIST. Peraltro le norme di legge
applicate dalla Agenzia delle Entrate richiedono che, ai fi ni della
iscrizione nel registro delle ONLUS, una associazione abbia uno
statuto “democratico”, che signifi ca che tutti i componenti della
ONLUS debbono avere gli stessi poteri.
Per superare questi problemi è stata inserita nello Statuto una
Assemblea “democratica”, cioè una Assemblea nella quale le Associazioni
hanno un numero di rappresentanti correlato al numero
dei propri iscritti, con un piccolo “premio di priorità” alle tre Società
scientifi che fondatrici della FIST e un Consiglio di Presidenza disegnato
sulla base delle funzioni da svolgere, in modo da permettere
di privilegiare la disponibilità a lavorare.
La FIST ha continuato a svolgere le due funzioni disegnate dai
Soci fondatori: l’organizzazione dei Forum biennali di Scienze della
Terra e la pubblicazione della rivista Geoitalia. I Forum sono stati
sempre più caratterizzati dall’essere una occasione di incontro per
tutta la Comunità Italiana di Scienze della Terra: Professori, Ricercatori,
Professionisti, Insegnanti di Scienze naturali, Studenti, Appassionati;
quindi non solo l’Accademia. Ormai da quattro edizioni
partecipano ai Forum più di 1.200 congressisti (più di 1.500 nell’ultima
edizione), e questa partecipazione credo debba essere valutata
positivamente, anche perché comprende un gran numero di giovani.
La rivista Geoitalia viene distribuita in oltre 7.000 copie ed è
divenuta un veicolo culturale apprezzato soprattutto al di fuori del
mondo accademico.
Negli ultimi anni una polemica è stata avviata dalle tre Società
scientifi che fondatrici della FIST nei riguardi della loro creatura: la
FIST. La motivazione di questa polemica sembra essere essenzialmente
il fatto che in una struttura che ha l’ambizione di divenire
punto di aggregazione e di promozione per le Scienze della Terra,
come è il caso della FIST, le tre Società Scientifi che fondatrici non
hanno un ruolo preminente. Si tratta di una motivazione che contiene
in sé stessa una evidente contraddizione: “né avere un ruolo
preminente e volere tenere tutti insieme puossi per la contradizion
che nol consente”, come direbbe Dante parafrasando i suoi versi
119 e 120 del canto ventisettesimo dell’Inferno.
Questa polemica, nel corso della quale sono stati messi in discussione
anche i compiti della FIST, ha assorbito molto tempo ed energie
che avrebbero potuto, più profi cuamente, essere destinate ad avviare
iniziative comuni per la promozione delle Scienze della Terra.
Vedremo cosa ci riserva il futuro.
Una buona notizia
CESARE RODA, Università di Udine
Guardate il grafi co qui a lato; rappresenta il numero degli studenti complessivamente immatricolati
negli Anni Accademici dal 2003/2004 al 2010/2011 nelle due classi: 16 Scienze
della Terra e L 34 Scienze Geologiche.
Dopo anni di progressiva diminuzione degli studenti immatricolati nelle due classi,
a partire dall’Anno Accademico 2009/2010 si è avuto un aumento: nell’Anno Accademico
2009/2010 un aumento modesto (11 immatricolati in più dell’anno precedente),
poi nell’Anno Accademico 2010/2011 un aumento consistente: 275 immatricolati in più
dell’Anno Accademico precedente.
Il numero di 1.350 studenti immatricolati nell’Anno Accademico 2010/2011 è molto
vicino al numero di 1.354 studenti immatricolati nell’Anno Accademico 2004/2005.
Non sono in grado di individuare le motivazioni di questa inversione di tendenza; sicuramente i Docenti dei corsi di laurea dispongono
di maggiori informazioni e possono aiutare nella ricerca delle motivazioni che hanno spinto un maggior numero di studenti a scegliere le
Scienze della Terra. Sarebbe importante capire se il risultato qui esposto è stato favorito da azioni positive delle singole Università o delle
altre strutture attive nel campo delle Scienze della Terra, ovvero se è solo il risultato del rifl usso da altri corsi di laurea che negli scorsi
anni avevano avuto una crescita eccessiva o ancora se è stato favorito da una valutazione basata esclusivamente sulla osservazione che ci
sarebbe la necessità di un maggior numero di geologi per la gestione del territorio e dei rischi di natura geologica.
Coloro che ritengono di poter contribuire a dare risposte a queste domande sono caldamente invitati a intervenire; le pagine di Geoitalia
sono a loro disposizione.
Questo spazio è a disposizione dei colleghi che hanno qualche cosa da dire; c’è un limite: 500 parole. Testi a: roda@uniud.it
Geoitalia 36, 2011 3

Fonti di fi nanziamento
della FIST e sua personalità
giuridica. Rapporti tra FIST e
Fondazione Geoitalia
Le motivazioni che hanno portato alla costituzione della
Fondazione Geoitalia sono così riassumibili (si veda l’articolo
di Pietro Manetti su Geoitalia n. 11):
La FIST non ha personalità giuridica, e pertanto “non può
svolgere alcuna attività commerciale che comporti l’introito
di utili, ma solo ricevere contributi volontari, pagare fatture,
ecc.”.
Quando si è costituito il Comitato promotore del 32°
Congresso Geologico Internazionale è stata indicata la FIST
quale destinataria di eventuali utili.
Vari commercialisti interpellati hanno avanzato perplessità,
ritenendo che “l’operazione avrebbe comportato pesanti
oneri fi scali” e suggerendo di dare vita ad “una fondazione
o una Associazione del tipo Onlus”.
Fu deciso di costituire una Fondazione di tipo regionale,
in quanto i tempi di approvazione della fondazione regionale
sono più brevi.
La FIST ha quindi costituito la Fondazione Geoitalia, devolvendo
la somma di € 50.000 come patrimonio iniziale della
Fondazione stessa. La fondazione ha richiesto ed ottenuto il
riconoscimento giuridico da parte della Regione Toscana.
Le disposizioni del Codice Civile, e di conseguenza lo
statuto della Fondazione Geoitalia, conferiscono alla fondazione
una totale autonomia rispetto a chi ha devoluto il
patrimonio iniziale per la sua costituzione. Tipicamente la
costituzione di una fondazione è il risultato di un atto di liberalità
contenuto in un testamento; gli eredi del donatore,
ed anche lo stesso donatore se non è deceduto, non hanno
nessuna possibilità di intervenire nella gestione della fondazione
se non per controllare che la fondazione persegua
effettivamente i fi ni per i quali essa è stata costituita e che
sia assicurata l’integrità patrimoniale. L’unico momento di
interazione tra FIST e Fondazione Geoitalia è rappresentato
dalla nomina del consiglio di amministrazione della Fondazione
(Art. 7 dello statuto), consiglio che dura in carica
cinque anni e che ha tutti i poteri necessari per l’amministrazione
ordinaria e straordinaria, ivi compreso il potere di
modifi care lo statuto. Pertanto la Fondazione vive di vita
propria, e cioè tutti gli atti amministrativi della Fondazione
si concludono con l’approvazione da parte del consiglio di
amministrazione della Fondazione stessa. La Fondazione,
quindi, non può essere un braccio operativo della FIST, ma è
una entità giuridica autonoma che la FIST ha ritenuto opportuno
costituire per le motivazioni sopra esposte.
4
Il patrimonio della Fondazione deve essere conservato
integro e può solo essere incrementato. Questa disposizione
del Codice Civile è ripresa dall’ultimo comma dell’Art. 5
dello statuto della Fondazione, qui riportato: “Tale patrimonio
potrà essere incrementato da eredità, lasciti, donazioni,
anche in natura, contributi da parte di società, enti pubblici
e privati, nonché da persone fi siche sempreché siano
espressamente destinati ad incrementare il patrimonio della
Fondazione ed utilizzati per lo svolgimento della propria
attività. I redditi del patrimonio e ogni entrata non destinata
ad incrementarlo, ivi compresi i contributi pubblici e i
proventi di eventuali iniziative promosse dalla Fondazione,
costituiscono i mezzi per lo svolgimento dell’attività della
Fondazione, previo congruo accantonamento atto a conservare
l’integrità patrimoniale.”
Le proposte che ritengo opportuno avanzare per defi -
nire il futuro della FIST ricalcano le motivazioni che hanno
portato alla costituzione della Fondazione:
a) La FIST deve acquisire la personalità giuridica, in modo
da potere svolgere in regime fi scalmente corretto attività
che comportano entrate, come ad esempio l’organizzazione
dei Forum di Scienze della Terra, e non solo ricevere
ed erogare contributi volontari, pagare fatture ecc.
b) La Fondazione può essere la destinataria di eventuali utili
derivanti dal 32° Congresso Geologico Internazionale,
in quanto essa è stata costituita proprio per questo scopo.
c) La Fondazione Geoitalia potrà svolgere le pratiche necessarie
per divenire una Fondazione nazionale.
Operativamente quali compiti potranno svolgere le due
istituzioni? Si può immaginare che la FIST svolga, come ha
fatto sino ad ora, compiti di servizio a favore delle associazioni
federate, individuando i propri cespiti di entrata essenzialmente
in attività di tipo commerciale, come ad esempio
l’organizzazione dei Forum di Scienze della Terra, la pubblicazione
del Notiziario, la gestione del sito web, ovvero nel
corrispettivo di specifi ci servizi richiesti dalle associazioni
federate, dal Ministero, da Università o da Enti di ricerca. La
Fondazione, per sua natura, dovrebbe svolgere azioni meno
contingenti e di più lungo respiro.
Il riconoscimento giuridico è, per la FIST, la condizione
necessaria, ancorché non suffi ciente, per la sua sopravvivenza.
Non avviare le procedure per far conseguire alla FIST la
personalità giuridica signifi ca decretarne la cessazione.
I rapporti tra FIST e Fondazione Geoitalia potranno
svilupparsi pragmaticamente sulla base di programmi di
attività concordati tra le due istituzioni. A me sembra che
ambedue le istituzioni siano importanti e possano svolgere
un ruolo signifi cativo; la Fondazione potrebbe divenire uno
strumento essenziale per intercettare grandi donazioni, mentre
la Fist dovrebbe svolgere un ruolo, non meno importante,
di connessione tra le Associazioni federate e le strutture di
ricerca.
Geoitalia 36, 2011

Riordinando le carte che invadono il mio uffi cio, ho trovato due testi dattiloscritti che a suo tempo mi aveva inviato Antonio
Praturlon. Si tratta di una relazione dal titolo: Un discorso epistemologico sulla complessità nelle Scienze della Terra. tenuta a
un corso di aggiornamento per Docenti di Scienze Naturali svoltosi a Bari a cura dell’ANISN nel 1997, e di un’altra conferenza,
probabilmente utilizzata in un seminario, molto più ampia e ricca di spunti interessanti, anche se sempre datata a fi ne millennio,
dal titolo: Problemi di Complessità nel Sistema Terra.
Ho chiesto l’autorizzazione a pubblicare su Geoitalia i due testi e Antonio mi ha ricordato che si tratta di testi datati e che sarebbe
necessario aggiornarli: all’estero c’è tuttora un grande fermento su questi problemi; la bibliografi a andrebbe aggiornata.
Io ho insistito per potere pubblicare i testi così come sono, sia pure fondendoli in un unico testo, per due motivi: in primo luogo
per evidenziare che i geologi italiani avevano cominciato a ragionare su questi temi più di un decennio fa, in secondo luogo per
dare lo spunto ai colleghi per riprendere il discorso, aggiornarlo e ampliarlo.
In questo momento di crisi delle Scienze della Terra in Italia (scomparsa di Dipartimenti e di interi Corsi di laurea, smembramento
di gruppi di ricerca, continua diminuzione degli studenti immatricolati e persino degli iscritti all’Ordine dei Geologi) a me sembra
importante che si ricominci a ragionare sui fondamenti e sulle motivazioni del nostro affascinante mestiere.
La pubblicazione degli interventi, che spero numerosi, sarà curata da Antonio Praturlon. L’indirizzo postale per inviare lettere,
commenti, suggerimenti, testi lunghi o corti è: rivista@geoitalia.org.
Cesare Roda
Un discorso epistemologico
sulla complessità
nelle Scienze della Terra
ANTONIO PRATURLON
Dipartimento di Scienze Geologiche, Università ROMA 3
Non è agevole affrontare questo tema, perché analisi di
questo tipo si compiono normalmente in una prospettiva storica.
Non è certo da molto tempo che si parla di complessità
nel campo delle Scienze della Terra, che sono rimaste fi nora
abbastanza fuori dal dibattito sempre più vivace che ha
caratterizzato gli ultimi decenni di rifl essione della scienza
su sé stessa, sui suoi limiti, sui suoi obiettivi, sui suoi fondamenti.
Lo sforzo di revisione, riunifi cazione e nuova sintesi delle
diverse discipline geologiche, cui sono stati costretti i cultori
di Scienze della Terra dall’irrompere di teorie unifi canti
quali la Tettonica Globale, e la necessità quasi affannosa, in
tempi ancora più recenti, di procedere ad un confronto sistematico
dei propri dati con quelli offerti dalle scienze confi -
nanti, per contribuire allo sforzo comune di dare un signifi
cato ai Cambiamenti Globali di oggi e del passato, hanno
fi nora distolto i geologi dal rifl ettere criticamente su ciò che
andavano facendo e sul signifi cato del Sistema Terra, anche
se paradossalmente andavano essi stessi accumulando gli
elementi sperimentali e culturali necessari per poterlo fare.
Non è quindi un caso se fi nora le rifl essioni epistemologiche
e sulla scienza in generale abbiano coinvolto soprattutto
biologi e fi sici, matematici ed astronomi, oltre ovviamente
agli amici fi losofi .
Possiamo anche comprendere come mai ad esempio
l’ipotesi di Gaia, estrema concezione della Terra come sistema
organico, non sia stata elaborata da un geologo. La
nostra generazione è stata fi nora impegnata in altre direzioni:
materie prime, rischi geologici, esplorazione degli oceani,
indagini geofi siche, ma naturalmente anche un mare di
indagini sulla storia della Terra sotto tutti i suoi aspetti, da
quelli biologici a quelli strutturali, come è nella tradizione
geologica da sempre.
Bisogna tener presente che, in aperto contrasto con le
vedute che avevano ispirato l’opera dei fondatori della geologia
moderna, in particolare tra Settecento e Ottocento,
almeno la prima metà del Novecento è stata caratterizzata
nelle Scienze della Terra da una polverizzazione specialistica
di stampo riduzionista, che non costituiva certo un terreno
fertile per discorsi epistemologici sul settore, tantomeno
sulla complessità dei sistemi analizzati.
Concezioni come quella avanzata dal grande Hutton, il
geologo scozzese di fi ne Settecento (1726-1797), teorizzatore
dei grandi cicli naturali, convinto assertore che la Terra
fosse un gigantesco sovraorganismo e che andasse studiata
con le metodologie della fi siologia, non potevano certo
trovare continuatori convinti. Gli ultimi appelli al mantenimento
della profonda unitarietà delle Scienze della Terra,
seguendo le orme di Von Humboldt (1769-1859) e di Suess
(1831-1914), sono dell’inizio del Novecento. Da allora, nonostante
qualche pensatore isolato, come lo stesso Holmes,
Vernadsky (1863-1945) e pochi altri, che tentavano di ricondurre
ad unità il pensiero geologico, mantenendo approcci di
tipo olistico, la deriva specialistica spezzettò tutto il campo.
Cessarono di colloquiare geologi strutturali con vulcanologi
e geofi sici, geografi e geomorfologi iniziarono una loro
strada. separata, i sedimentologi si differenziarono dagli
stratigrafi , i micropaleontologi dai paleontologi, i mineralisti
dai petrografi . I geologi applicati presero le distanze dai
ricercatori di stampo naturalista, visti quasi come residuati
storici, e così via.
Questo spiega facilmente come mai il teorico di Gaia, di
una Terra come organismo vivente, sia stato un biochimico-
Geoitalia 36, 2011 5

iofi sico inglese, James Lovelock, che tenta da anni di dare
veste scientifi ca ad idee simili a quelle di Hutton (del resto
antiche quanto l’umanità) e non un geologo, e come mai non
siano tuttora molti i geologi tra i seguaci del culto gaiano.
Tettonica globale e motivazioni della geologia
Tuttavia, negli ultimi trent’anni sono avvenuti in campo
geologico almeno due fatti importanti. Il primo è l’irrompere
sulla scena della tettonica delle placche, la tettonica globale
che spiegava con meccanismi semplici una infi nità di
dati geodinamici, vulcanologici, geochimici, geofi sici, geomorfologici,
in una nuova visione del Pianeta che qualcuno
ha giustamente paragonato ad una rivoluzione copernicana.
Si trattava di una teoria fortemente unifi catrice, un primo
grande modello unico, fortemente predittivo, soggetto a falsifi
cazione popperiana, confrontabile fi nalmente con quelli
delle scienze “vere”.
Era forse venuto il momento anche per le Scienze della
Terra, sia pure in ritardo, di realizzare il grande sogno
ottocentesco: la scoperta delle grandi leggi immutabili, la
prevedibilità della natura. I geologi, additati come cultori di
una scienza ingenua, qualitativa, quasi dei romantici, videro
forse solo questo aspetto della nuova visione, impegnati
come erano ad inquadrare nel nuovo modello la massa
impressionante di dati che soprattutto la moderna geologia
e geofi sica marina rovesciavano sul tavolo attraverso fortunate
iniziative di ricerca, come le campagne di esplorazione
oceanica svolte in tutti i mari del mondo dalla ormai leggendaria
Glomar Challenger.
Nel frattempo, secondo fatto importante, si assisteva ad
un profondo viraggio degli interessi degli studiosi di Scienze
della Terra.
Da una geologia dedicata, nell’essenza delle sue motivazioni,
soprattutto alla ricerca e allo sfruttamento delle risorse
(Oil and Mines Geology) si passò rapidamente ad un coinvolgimento
sempre più accentuato nei problemi ambientali.
La geologia iniziò così ad affrontare problemi quali i rischi
geologici, le variazioni climatiche globali, lo sviluppo sostenibile,
la conservazione e corretta gestione del territorio.
Diveniva sempre più chiaro che i problemi da affrontare
venivano posti alla comunità scientifi ca dalla società e dalle
condizioni di salute del Pianeta, e non potevano più venire
scelti (se mai lo erano stati davvero) in modo autonomo dai
ricercatori, e che diveniva necessario pertanto colloquiare
con altre discipline, divenire compartecipi di scelte che
comportavano soluzioni interdipendenti e richiedevano profonde
analisi interdisciplinari piuttosto che approcci brillanti
e a volte anche arroganti di stampo riduzionista.
I geologi presero così a colloquiare con studiosi dell’atmosfera,
oceanografi , sociologi, economisti, urbanisti e così
via, nel tentativo di dare risposte comuni alle nuove sfi de
globali.
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Erano anche gli anni in cui cominciavano a comparire
sulla scena delle scienze i problemi della complessità, ma
lì per lì i geologi ritennero che fossero questioni da lasciare
ai fi losofi , proprio mentre fi sici, matematici, astronomi,
biologi, economisti, sociologi rimettevano in discussione le
fondamenta delle loro discipline alla luce delle nuove evidenze
emergenti.
Cibernetica e Caos deterministico
Era comunque inevitabile che giungesse il momento di
confrontare l’insieme organizzato dei dati raccolti con il
pensiero fi losofi co moderno.
Con una certa sorpresa. Perché avevamo lasciato i banchi
dell’Università con l’ideale di scienza lasciatoci da
Einstein: “Il fi ne più alto del fi sico è quello di pervenire a
leggi elementari, universali, che permettano la ricostruzione
dell’universo per via deduttiva’’, e con il rammarico di avere
a che fare con una disciplina appassionante ma molto imperfetta,
semiquantitativa, in cui bisognava introdurre molta
più matematica, molta più fi sica. perché diventasse una vera
scienza. E ci siamo ritrovati dopo qualche decennio nel bel
mezzo di un dibattito scientifi co e fi losofi co che rimetteva
tutto quanto in discussione.
Peccato che nessuno ci avesse avvertito fi n dagli anni ‘50
degli sviluppi di una nuova disciplina chiamata cibernetica,
con i suoi concetti fondamentali di messaggio, controllo e
feedback (retroazione). Peccato, perché forse non avremmo
dovuto attendere fi no agli anni ’80 (Berger e Vincent, 1981)
che qualcuno assimilasse in modo convincente l’intero sistema
esogeno terrestre ad una macchina a controllo cibernetico.
Il fondatore della cibernetica, Norbert Wiener, moriva
nel 1964, ignorato dai geologi focalizzati dalle recenti evidenze
sulla espansione dei fondali oceanici e già pronti a
sistemizzare e perfezionare quello che sarebbe ben presto
divenuto il modello della Tettonica Globale con le sue infi -
nite implicazioni. Anche nelle Scienze della Terra si poteva
realizzare il grande mito ottocentesco. Una grandiosa teoria
unifi cante non era forse un passo avanti defi nitivo nella direzione
della prevedibilità della natura, della scoperta delle
grandi leggi immutabili?
L’anno prima, nel 1963, era avvenuto un altro evento
destinato a rivoluzionare la scienza della seconda metà di
questo secolo. Un meteorologo, Edward Lorenz, riscopriva
il caos deterministico, dapprima sulla base di illuminanti
evidenze sperimentali, e poi mostrando come per avere un
comportamento caotico in un sistema dinamico fosse suffi -
ciente un modello assai semplice di equazioni differenziali
non lineari, equazioni, cioè, in cui la funzione incognita e le
sue derivate compaiono ad una potenza superiore alla prima.
Il comportamento caotico di un sistema descritto da tali
equazioni è legato all’estrema sensibilità delle soluzioni ri-
Geoitalia 36, 2011

spetto alle condizioni iniziali, per cui differenze in apparenza
insignifi canti dei punti di partenza possono comportare
conseguenze fi nali del tutto imprevedibili. Era la riscoperta
di un contributo essenziale offerto da Poincaré già nel 1889.
L’impatto delle teorie del caos deterministico con la
scienza contemporanea non fu immediato ma è risultato
molto forte: pian piano si è scoperto che la stragrande maggioranza
dei fenomeni naturali si presenta sotto le forme del
“caos deterministico’’. Oggi la cosiddetta dinamica caotica
invade non solo il campo della fi sica e della chimica, ma
anche quelli dell’ingegneria, della medicina, dell’ecologia,
dell’economia, della sociologia. Si è man mano costituita
una comunità scientifi ca “trasversale’’ dedita interamente
allo studio dei fenomeni caotici.
Semplicità, ordine, regolarità non sono più categorie
aventi priorità epistemologica. Le sostituiscono sempre più
di frequente le categorie opposte di complessità, disordine,
caoticità.
Complessità
L’interesse per i sistemi complessi nasce nell’ambito del
dibattito suscitato dalla teoria del caos deterministico. Più
che un dibattito, quello sulla complessità è uno scontro, e
anche qui le Scienze della Terra stanno a guardare, convinte
che il problema non le riguardi.
“La complessità è ciò che non capisci’’.
“Sei tu che non capisci la complessità’’.
Questi sono i complimenti che si scambiano i ricercatori
dei due campi. Per dirla con Cini (1994), per alcuni un sistema
appare tanto più complesso quanto meno si conoscono i
dettagli della sua struttura e delle relazioni tra le sue parti; per
gli altri la complessità è una proprietà intrinseca, indipendente
dalla conoscenza maggiore o minore che di quei dettagli può
avere un osservatore esterno, qualcosa che non scompare anche
quando il funzionamento del sistema può essere ricostruito
completamente a partire dai suoi elementi semplici.
Per chi sceglie il primo punto di vista, l’approccio al problema
è di tipo probabilistico: si tratta di riuscire a defi nire
una misura della complessità di un “oggetto” senza conoscerne
i dettagli organizzativi e funzionali, è un approccio
che identifi ca la complessità con l’informazione mancante
necessaria per avere una spiegazione esauriente e completa
della formazione del sistema e del suo funzionamento.
Questa informazione mancante sarà tanto maggiore
quanto minore sarà la probabilità che il sistema sia arrivato
in modo puramente casuale ad avere la sua organizzazione
e le sue funzioni.
Per chi parte dal secondo punto di vista, il problema è
invece quello di defi nire quali siano le condizioni strutturali
necessarie per poter identifi care un sistema come complesso.
Qui il discorso si allarga, perché tali condizioni, a quanto
pare, sono giudicate in modo molto diverso dalle varie di-
scipline. In campo biologico la problematica è cruciale, e le
idee che si vanno affermando sembrano molto chiare.
Sempre seguendo la sintesi effi cace di Cini (1994), viene
ormai riconosciuto da più parti che la caratteristica fondamentale
dell’organizzazione interna dei sistemi biologici è
quella di essere strutturata in una gerarchia di livelli caratterizzati
da proprietà non riducibili a quelle dei livelli più
elementari. Per molti questa gerarchia deve essere anche
“intrecciata’’ (secondo le terminologia di Hofstadter in “Goedel,
Escher, Bach’’), cioè deve essere sede di catene causali
circolari (anelli ricorsivi) che rompono l’ordine gerarchico
lineare facendo retroagire reciprocamente i livelli superiori
con quelli inferiori, in modo da fare acquisire carattere “autoreferenziale’’
a questi sistemi.
Si va più in là con Humberto Maturana e Francisco Varela,
che già negli anni ‘70 affi ancano al carattere di autoreferenzialità
quello di auto-organizzazione, introducendo
il concetto di “macchina autopoietica’’, un sistema che
continuamente genera e specifi ca la sua propria organizzazione
mediante il suo operare come sistema di produzione
dei suoi propri componenti, e lo fa in un turnover senza
fi ne di componenti in condizioni di continue perturbazioni,
e di compensazione di perturbazioni. Un sistema autoorganizzato,
in altre parole, risponde agli stimoli del mondo
esterno tendendo a mantenere invariata la propria organizzazione
interna, reagisce cioè a questi stimoli in modo da
contrastare i mutamenti che essi tenderebbero a produrre al
suo interno.
A volte si tratta di semplice omeostasi, o di pura applicazione
del Principio di Le Chatelier, ma più spesso ciò che si
osserva è qualcosa di molto meno meccanico, in quanto la
risposta del sistema comporta una trasformazione parziale
dell’organizzazione interna che permette di contrastare effi
cacemente le azioni distruttive provenienti dall’esterno, in
modo da salvaguardare l’integrità dell’organizzazione complessiva.
Gli input cui il sistema è sottoposto divengono delle
semplici perturbazioni che inducono compensazioni nel
sistema stesso, il quale modifi ca, talora profondamente, la
propria struttura concreta senza cambiare la logica e la dinamica
della propria organizzazione. “Tutto cambi perché
nulla cambi’’.
Un sistema complesso defi nito dalle due caratteristiche
di autoreferenzialità e auto-organizzazione è fi nalizzato pertanto
soltanto alla stabilità della propria struttura ed alla
riproduzione delle sue componenti attraverso il mantenimento
dei processi necessari alla sua sopravvivenza (Maturana
e Varela, 1985).
Tale fi ne viene raggiunto attraverso vie diverse. La più
comune è una enorme ridondanza, per cui le componenti del
sistema hanno numerosissime possibilità di sostituzione reciproca.
La seconda è costituita dalla presenza di una catena
di retroazioni, di catene circolari di causalità che assicurano
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continuamente la coerenza tra le diverse parti del sistema
allo scopo di mantenere stabili i processi che lo mantengono
in funzione. La terza è rappresentata da una organizzazione
gerarchica in livelli dotati ciascuno di proprietà e caratteristiche
specifi che che non sono generate deterministicamente
da quelle del livello inferiore.
Infi ne, e questo forse è il dato più importante, un sistema
complesso è un sistema nel quale, oltre a materia ed energia,
circola continuamente informazione scambiata tra le sue
parti e tra i suoi diversi livelli.
Scambio di informazione signifi ca comunicazione, trasmissione
di segnali, di messaggi, di “differenze che generano
differenze’’. Un sistema di questo tipo non può essere
statico, né di natura deterministica o lineare: l’emergere di
proprietà nuove ad ogni livello, la capacità di fare fronte a
necessità impreviste, la possibilità di compiere una funzione
in modi alternativi utilizzando la ridondanza delle sue
componenti, richiedono necessariamente la concomitanza
di processi aleatori e di interazioni non lineari. Insomma,
in un sistema complesso tanto la struttura quanto il fl usso
di materia, di energia e di informazione che lo attraversano
al fi ne di assicurare la continuità dei processi necessari
al mantenimento della sua auto-organizzazione, sono il risultato
di un processo evolutivo: nessuno dei due è causa
od effetto dell’altro, perché entrambi sono frutto della loro
storia comune. Illudersi di comprendere il funzionamento
di un sistema complesso smontandolo come un orologio signifi
ca eliminare questa storia, ed è per questo che nessun
organismo complesso può ricostruirsi da solo come entità
autonoma a partire dai suoi costituenti elementari.
Come osserva sempre Cini, vedere il mondo come un
sistema complesso comporta un cambiamento radicale di
approccio alla conoscenza scientifi ca. Occorre ad esempio
rinunciare all’idea che esista un punto di vista privilegiato
dal quale sia possibile arrivare alla verità.
Diviene necessario abbandonare certe tenaci dicotomie
fra categorie interpretative della realtà tra loro contrapposte,
tipo riduzionismo/olismo, caso/necessità, ordine/disordine:
la realtà è un intreccio indissolubile di ordine e disordine,
ingredienti essenziali di qualunque sistema complesso.
La concezione della realtà come regime “autocratico’’,
dove soltanto ciò che è prescritto può accadere, disturbato
di tanto in tanto dall’irruzione improvvisa e subito soffocata
dell’arbitrio assoluto, deve essere sostituita da una sua concezione
come regime “democratico’’, dove tutto ciò che non
è vietato è permesso e di fatto accade continuamente.
I due approcci olistico e riduzionistico vanno mantenuti
entrambi, ad evitare che da un lato ci si perda nella foresta
senza neppure accorgersi di esserci dentro, persi dietro lo
studio minuzioso di un albero, e dall’altra ci si accontenti
di guardare la foresta senza neppure entrarci, rinunciando a
saper distinguere un faggio da un nocciolo. E così via.
8
Viene spontaneo osservare che il discorso sulla complessità,
come presentato sopra, risente troppo della circostanza
storica di essersi sviluppato soprattutto avendo presenti le
grandi tematiche della biologia, al punto che un corollario
logico potrebbe essere che sistema complesso non è che sinonimo
di organismo vivente.
Naturalmente, non è questa la conclusione cui potrebbero
pervenire chimici, fi sici, chimico-fi sici, astronomi, altrettanto
impegnati dei biologi nella questione, alla quale hanno
fornito spunti decisivi già a partire dai primi, contrastati
sviluppi della meccanica quantistica e della termodinamica
fi no alla teoria dei sistemi dissipativi, dei processi irreversibili,
degli attrattori e così via.
Un organismo vivente è dunque sicuramente un sistema
complesso, ma il viceversa non sembra accettabile.
Auto-organizzazione
Il primo gradino della complessità, l’auto-organizzazione,
sembra infatti già nascere “spontaneamente’’ nei sistemi
più disparati, purché siano costituiti da numeri molto elevati
di “individui’’ (atomi, molecole, stelle e così via) e purché
soprattutto siano in condizioni lontane dall’equilibrio: piccole
perturbazioni del sistema, piccole fl uttuazioni, che in
stati prossimi all’equilibrio verrebbero ben presto neutralizzate
attraverso forme statistiche di regressione, possono
indurre l’intero sistema ad evolvere verso nuovi stati mantenuti
stabili da fl ussi di materia e/o di energia, attraverso
processi in cui la “comunicazione’’ tra gli elementi del sistema
sembra assumere un ruolo fondamentale.
Quando un fl usso laminare passa a turbolento, o iniziano
a svilupparsi celle convettive in un liquido riscaldato alla
sua base, poche molecole pioniere danno inizio al processo
e trascinano milioni di altre, “informate’’ in qualche modo
della nuova strada da intraprendere, verso nuove confi gurazioni
dinamiche, verso una nuova e complessa organizzazione
spaziale del sistema.
Nel caso della convezione, in particolare, si osservano
miliardi di molecole muoversi coerentemente, formando
cellule esagonali di forma e dimensioni caratteristiche.
Nel caso della turbolenza, identifi cata per decenni dai fi -
sici come elemento di disordine, è noto ormai che il moto
che la caratterizza, evidente nei vortici che la accompagnano,
appare irregolare e caotico solo su scala macroscopica,
mentre a scala microscopica è altamente organizzato.
Come osservano Prigogine e Stengers (1981), “la molteplicità
delle scale spazio-temporali corrisponde al comportamento
coerente di milioni di milioni di molecole”. Da
questo punto di vista il passaggio dal fl usso laminare alla
turbolenza è un processo di auto-organizzazione. Una parte
dell’energia del sistema, che nel fl usso laminare era nel
moto termico della molecola, è stata trasferita al moto microscopico
organizzato.
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Orologi chimici
Il discorso va gradatamente più in là quando si osserva il
comportamento di certe reazioni chimiche. Anche qui, sempre
in condizioni lontane dall’equilibrio, oltre certe soglie
critiche di instabilità chimica si osservano comportamenti
totalmente inaspettati, che vanno oltre la semplice autoorganizzazione.
Si pensi ad esempio ai cosiddetti “orologi
chimici’’: semplici reazioni spesso auto catalizzate (nel senso
che il prodotto di una reazione chimica è coinvolto nella
sua propria sintesi), che evolvono verso uno stato stazionario
stabile fi nché non venga superato un certo valore-soglia
della concentrazione di uno dei componenti, nel qual caso lo
stato stazionario diviene un fuoco instabile ed il sistema lo
abbandona per dirigersi verso un ciclo-limite. Invece di rimanere
stazionarie in un nuovo equilibrio, le concentrazioni
dei componenti principali cominciano ad oscillare con un
periodo di oscillazione ben defi nito.
Il comportamento periodico adottato dal sistema è stabile,
è un vero orologio chimico.
Supponiamo, come esemplifi cano Prigogine e Stengers
(1981), di avere due tipi di molecole coinvolte in un recipiente
nella reazione, “rosse” e “blu’’.A causa del moto caotico
delle molecole, ci aspetteremmo che in un dato momento
ci possano essere più molecole rosse in una parte del
recipiente, per esempio quella di sinistra. Ma poco dopo
compariranno più molecole blu, e così via. Il recipiente dovrebbe
sembrarci “violetto’’ con lampi irregolari di rosso o
di blu. Ma questo non succede con un orologio chimico; il
sistema è tutto blu, poi improvvisamente il suo colore diventa
rosso, poi ancora blu. E tutti questi cambiamenti avvengono
ad intervalli di tempo regolari: siamo di fronte ad un
processo coerente.
Questo sembra incredibile ed infatti, se gli orologi chimici
non fossero stati effettivamente osservati, nessuno ci
crederebbe. Per cambiare colore tutte in una volta le molecole
hanno bisogno di comunicare. Il sistema deve agire
come un tutto. Siamo qui in presenza di uno dei più semplici
meccanismi chimici di comunicazione.
Ad un livello un po’ più elevato possiamo collocare la
recente realizzazione da parte dei chimici di sequenze relazionali
“spontanee’’, che conducono da sistemi semplici a
sistemi complessi attraverso la catalisi di coordinazione e
soprattutto attraverso l’autoassemblaggio, che presuppone
un elevato grado di riconoscimento molecolare, e la trasmissione
di informazioni estremamente dettagliate e specifi
che per costruire e poi replicare le molecole organiche (si
veda ad esempio Chiusoli, 1995).
Innumerevoli meccanismi chimici di questo tipo, sempre
più complicati, caratterizzano infi ne i processi di comunicazione
chimica ben noti ai biologi e ai neurofi siologi, e fanno
già parte in modo essenziale dell’insieme di proprietà che
defi niscono la vita.
Processi irreversibili
Ma torniamo al discorso di fondo. Sembra evidente che,
indipendentemente dal campo in cui un sistema sta operando,
e ben prima di giungere ai livelli biologici, non appena
ci si sposta dallo stato di equilibrio a condizioni lontane da
esso, entrano in gioco in modo sempre più decisivo i processi
irreversibili, che sembrano costituire la base di molti
processi di organizzazione spontanea e di comunicazione.
Quanto più il sistema si sposta dallo stato di equilibrio, tanto
più si sposta dal ripetitivo e dall’universale verso lo specifi
co e l’unico.
In termini antropomorfi ci, in condizioni di lontananza
dall’equilibrio la materia comincia ad essere capace di percepire
differenze nel mondo esterno, scambia messaggi, si
auto-organizza, può reagire con grandi effetti a piccole cause,
può trovarsi di fronte a biforcazioni: una piccola fl uttuazione
potrà allora dare inizio ad una nuova evoluzione che
cambierà drasticamente l’intero comportamento del sistema
macroscopico.
Possiamo resistere alla tentazione di estendere il discorso
a tutto il cosmo, ben lontano dall’equilibrio nel suo complesso,
o addirittura ai sistemi sociali, alla storia umana?
Noi ci dovremmo invece chiedere, a questo punto, se non
esistano gradi diversi di complessità, e quali siano i parametri-base
per defi nirli. Senza addentrarci troppo in disquisizioni
fi losofi che o nominalistiche, il comportamento del
Sistema Terra, tanto per entrare nel vivo della nostra discussione,
ha degli aspetti tali da richiamare i concetti-base della
complessità, così come sono emersi fi nora?
Informazione mancante o proprietà intrinseca
Nel dibattito tra chi sosteneva che la complessità di un
sistema fosse solo l’informazione mancante sul suo funzionamento,
e chi invece la riteneva un elemento essenziale,
una proprietà intrinseca che non scompare anche quando il
funzionamento del sistema può essere ricostruito completamente
a partire dai suoi elementi semplici, i geologi non
presero posizione. Erano semplicemente assenti.
Nel 1996 si è tenuto a Santa Fe (New Mexico) il primo
congresso internazionale sui sistemi complessi nelle Scienze
della Terra, ma fi no a quindici-venti anni prima la cosa
sarebbe apparsa incomprensibile. Era come se il problema
non interessasse più di tanto, che riguardasse altri, mentre
l’approccio riduzionista continuava a dominare sia nella formazione
del geologo che nelle metodologie di studio, un po’
in tutto il mondo.
E così lo stesso dibattito su Gaia, che in qualche modo
appassionò una gran parte del mondo scientifi co, non trovò
grande eco proprio tra i più diretti interessati, gli studiosi
della Terra. Né il nascente dibattito sul costruttivismo attirò
più di una occhiata distratta.
Era invece giunto il momento in cui, svanite le antiche
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certezze, ci si interrogava sui fondamenti profondi delle varie
discipline e sulla validità della stessa conoscenza scientifi
ca tradizionale. Il processo conoscitivo tendeva a non essere
più considerato come speculazione di una mente curiosa
e intelligente ma veniva proposto come il risultato della
relazione costitutiva che si instaura tra i due poli della conoscenza,
una relazione soggetto/oggetto che costruisce la
realtà. Fuori di tale dominio cognitivo, ogni ulteriore realtà
sembrava rivelarsi del tutto inaccessibile. I geologi avrebbero
dovuto chiedersi con chi si relazionavano nel loro lavoro
quotidiano, cosa ci fosse dall’altro capo del fi lo.
In realtà, il dibattito che si sviluppò tra i geologi non partì
da queste tematiche, non fu una rifl essione epistemologica.
Furono invece proprio gli studi sulla tettonica globale e
l’impegno scientifi co sui problemi ambientali, i due settori
che hanno caratterizzato le Scienze della Terra negli ultimi
quarant’anni, ad imporre all’attenzione degli studiosi un
dato sempre più manifesto, il riconoscimento cioè di livelli
di complessità (sia pure ben lontani da quelli riscontrati in
altri sistemi soprattutto biologici) veramente imprevedibili
nel funzionamento del nostro Pianeta.
Livelli di complessità
Questa evidenza, anche se espressa in termini non convenzionali,
condizionò in modo più o meno esplicito, ma pesantemente,
il dibattito educativo nel settore sviluppatosi a
partire da una ventina di anni fa soprattutto negli Stati Uniti,
per merito dell’American Geological Institute.
Val la pena di citare i punti essenziali che l’AGI consigliò
nel 1990 di porre alla base dell’insegnamento delle
Scienze della Terra, dalla scuola materna ai livelli scolastici
più elevati (vedi riquadro qui sotto). Il documento non si
10
Terra nello spazio: la Terra è un membro unico del sistema
solare, anche se non possiamo escludere che ne
esistano repliche in altre Galassie dell’Universo.
Terra nel tempo: la terra ha un’età di almeno 4,5 miliardi
di anni.
Organizzazione del pianeta Terra: la Terra è un pianeta
complesso in cui interagiscono cinque sistemi: terra
solida aria, acqua, ghiaccio, vita.
Evoluzione del pianeta Terra: i sistemi terrestri hanno
subito nel tempo una continua evoluzione.
Ciclicità dei processi: i sistemi terrestri interagiscono ripetutamente
nel tempo.
Tempi di svolgimento dei processi, tempi di evoluzione:
i mutamenti nei sistemi terrestri avvengono in
periodi che vanno dai microsecondi ai milioni di anni.
Scala dei fenomeni terrestri: la scala dei fenomeni nei
sistemi terrestri varia da subatomica ad astronomica.
Risorse del pianeta terra: i sistemi terrestri contengono
una varietà di risorse rinnovabili e non rinnovabili che
sostengono la vita.
spinge fi no a defi nire la Terra come un unico sistema integrato,
ma questo aspetto sembrerebbe abbastanza implicito
nelle proposizioni.
La Terra, dunque, viene vista come un pianeta unico
(anche se forse non irripetibile nel mondo delle galassie) e
come pianeta complesso. Viene riconosciuta una perdurante,
stretta interrelazione tra i cinque sottosistemi del Sistema
Terra. Viene riconosciuta una loro continua evoluzione nel
tempo.
Questi sono in realtà gli elementi essenziali per un’analisi
dei possibili livelli di complessità del nostro Pianeta ed
ogni discorso epistemologico nelle Scienze della Terra deve
partire, più che da rifl essioni fi losofi che, da una analisi di
queste evidenze.
Converrà forse procedere per prima cosa ad una rassegna
degli aspetti più salienti della storia e dell’organizzazione
del nostro Pianeta nei suoi diversi sottosistemi e solo
successivamente interrogarci sul problema epistemologico
di fondo. Da lì risulterà anche quali conseguenze possano
derivare da tutto il discorso una volta che sia trasferito sul
piano didattico.
I cinque sottoinsiemi del sistema Terra
A chi osserva in una visione d’assieme i cinque sottoinsiemi
che costituiscono il sistema Terra – Terra solida, Atmosfera,
Idrosfera, Criosfera, Mondo organico -, ne approfondisce
le relazioni reciproche, ne esamina analiticamente
i meccanismi interni, ne valuta l’incredibile capacità di adattamento
e sopravvivenza anche nelle condizioni più avverse
e mutevoli, il nostro pianeta non può che apparire quale lo
concepì il chimico-biofi sico-medico inglese James Lovelock
poco più di una ventina di anni fa, un unico immenso
organismo in grado di autoregolarsi, di adattare le singole
componenti alle proprie esigenze, di compensare eccessive
carenze, di reagire agli interventi esterni (anche umani) tendenti
a trasformarlo e minacciarlo. Gaia è il nome dato a
questo organismo e attorno a questa idea-mito si è sviluppato
persino un fi lone mistico.
Da buoni geologi, ci piace rimanere con i piedi per terra.
Anche se il nostro contributo al problema, fondato su dati
che in un modo o nell’altro sono di nostra competenza, rischia
di portare altra acqua al mulino di Gaia.
Ḕ fuori di dubbio che la dinamica geologica appare nel
suo assieme come se fosse controllata da meccanismi tendenti
a mantenere stabili nel tempo stati di equilibrio estremamente
delicati.
Fiumi e spiagge, ad esempio, sono esempi noti di sistemi
altamente sensibili e reattivi, alla continua ricerca di un
equilibrio ben defi nito tra erosione, trasporto e sedimentazione:
il cosiddetto “profi lo di equilibrio” di un fi ume è una
risposta dinamica estremamente complessa alle variazioni
del clima e dell’energia di rilievo, con tutto ciò che esse
Geoitalia 36, 2011

comportano in termini di erosione, capacità di trasporto,
modalità di sedimentazione ecc.
Se il classico marziano osservasse la struttura ed il comportamento
di un sistema fl uviale nel tempo e nello spazio,
dai torrenti montani ai meandri della piana alluvionale, fi no
al sistema deltizio emerso e sommerso, valutandone ad
esempio le infi nite modifi che al solo accenno di variazioni
climatiche o del livello di base, ne trarrebbe certamente il
sospetto che si tratti di un organismo vivente.
Rispetto alla realtà di un fi ume, non c’è niente di più lontano
e di meno paragonabile che un sistema idraulico defi -
nito da apporti, condotte, chiuse, serbatoi, perdite, scarichi.
Incomprensioni di questo tipo, legate ad un approccio ingegneristico
al problema, sono purtroppo all’origine di guasti
ambientali irreparabili un po’ in tutto il mondo.
Ma l’attività fl uviale non è che un aspetto molto limitato
dei processi esogeni, cioè di quell’insieme di fenomeni che
contribuiscono a modellare la superfi cie terrestre e che vedono
interagire tutti i sottoinsiemi del pianeta.
Osserviamo ad esempio lo schema di Berger e Vincent
(1981), che interpretano il sistema esogeno terrestre come
una macchina a controllo cibernetico: sotto un input fondamentale
in parte terrestre (movimenti delle placche, vulcanesimo
ecc.) e in parte astronomico (cosmico, solare, in
buona parte legato ai parametri che regolano la rotazione
terrestre), il clima e le situazioni geologiche interagiscono e
retroagiscono producendo come output fi nale dei sedimenti
organizzati in successioni stratigrafi che (che contengono anche
preziosi segnali climatici).
Il fattore di instabilità è qui introdotto da un accumulo
locale e temporaneo di sedimenti che può venire messo in
circolo in maniera improvvisa, per lo più in seguito a variazioni
nell’equilibrio geografi co.
Si tratta di uno schema che non rende conto neanche in
modo superfi ciale di quanto siano complicate nella realtà le
cose, anche se fornisce un’idea del legame fondamentale
che unisce tutto il sistema. Si tratta di una visione olistica
che necessita come minimo di un approfondimento riduzionista
e che soprattutto non sembra tener conto a suffi cienza
della “storia’’ del Sistema Terra.
Si può iniziare con il porci alcune domande su come
funzionino e come si siano evoluti nel tempo i meccanismi
per mezzo dei quali la Terra nel suo insieme (vale a dire,
utilizzando ed integrando in vario modo i suoi sottosistemi)
è stata in grado di affrontare, a partire da qualche miliardo
di anni, alcuni problemi essenziali. Proviamo ad esempio a
chiederci:
• Come sia potuto accadere che la Terra abbia raggiunto
e poi conservato per miliardi di anni una temperatura
“confortevole’’, adatta a mantenere l’acqua allo stato fl uido
e tiepida, anziché i circa 20 gradi sotto zero che le
competerebbero data la sua posizione astronomica.
• Come si siano sviluppati i meccanismi estremamente
complicati che la proteggono da sbalzi eccessivi nel tenore
in anidride carbonica dell’atmosfera.
• Come mai, a un certo punto della sua lunga storia, la Terra
si sia trovata ad avere un’atmosfera ricca di ossigeno
e l’abbia poi mantenuta, ormai da oltre due miliardi di
anni, con tenori abbastanza costanti (un’atmosfera fortemente
ossidante che persista così a lungo è un’anomalia
che da sola rende la Terra un pianeta unico).
• Come si sia attivato ed auto-organizzato, nello stesso intervallo
di tempo, uno scudo di ozono altamente effi cace
ed autoregolato, in grado di proteggere i viventi dai raggi
ultravioletti.
• Come si sia egualmente attivato ed auto-organizzato il
sistema dei venti e delle correnti oceaniche, capace di redistribuire
in modo uniforme l’energia che proviene dal
Sole e compensare le variazioni di salinità negli oceani.
• E ancora, come si sia attivato ed auto-organizzato il sistema
di circuiti convettivi all’interno della Terra, nel
nucleo e nel mantello (questi ultimi diretti responsabili
della stessa tettonica a placche), necessari per liberare
l’eccesso di energia interna; con la conseguenza di indurre
da qualche miliardo di anni i continenti in superfi cie a
frammentarsi e muoversi di continuo in modo da evitare
un accumulo troppo localizzato e massiccio di scorie
superfi ciali (cioè gli stessi continenti, ostacolo al libero
gioco delle placche litosferiche e quindi alla liberazione
nello spazio di tale energia interna, il cui accumulo riporterebbe
la Terra allo stato fuso).
E infi ne, che signifi cato dare al loop inestricabile in cui
sono implicati da qualche miliardo di anni i sedimenti
oceanici, parte attiva ed al tempo stesso magazzino temporaneo
di un sistema in cui interagiscono, con tutta una
serie di controreazioni positive e negative: radiazione
solare (modulata da cicli astronomici di tipo milankoviano),
scambi con l’atmosfera, biomassa, reazioni di equilibrio
dei carbonati e della silice, pompaggio biologico
in profondità dell’anidride carbonica, tenore in ossigeno
delle acque superfi ciali e profonde, temperatura dei fondali,
correnti superfi ciali e profonde, calde e fredde, iperaline
ed ipoaline… Già a prima vista idrosfera, criosfera,
atmosfera e biosfera oceaniche si presentano come un
unico sistema complesso, che ha inoltre infi niti scambi
anche con la litosfera ed è soggetto a forti input astronomici.
Se esaminiamo queste domande una per volta (e varrebbe
la pena, anche se sarebbero necessarie molte pagine),
entrando nei dettagli dei meccanismi che di volta in volta
entrano in gioco, ci rendiamo conto che la Terra ci appare
effettivamente come un sistema integrato di cinque componenti
fondamentali (litosfera, idrosfera, criosfera, atmosfera,
biosfera) che presenta, all’interno dei componenti e
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12
Il sistema esogeno può essere rappresentato come una macchina a controllo cibernetico alimentata in misura variabile da sorgenti esterne e
retroazione del clima. Il prodotto consiste in determinati assetti dei sedimenti, che contengono anche indici climatici. In questo sistema, il fattore
di instabilità è introdotto da accumulo locale e temporaneo di sedimenti (freccia) che viene messo in circolo in maniera improvvisa, per lo più in
seguito a variazioni nell’equilibrio geografi co (da Berger e Vincent, 1981).
nel suo insieme, caratteristiche evidenti di omeostasi e di
auto-organizzazione (nel senso di Prigogine). Un sistema
con una lunghissima storia evolutiva alle spalle, ben poco
predeterminata, ricca di biforcazioni e di catastrofi , con poca
necessità, poche leggi e tanta casualità.
Un sistema che si è comportato nel tempo (ripetiamo,
si tratta di miliardi di anni) come se “pensasse solamente
a sé stesso’’ e a mantenere funzionali i suoi sottosistemi,
mostrando pertanto anche una buona dose di auto-referenzialità.
Stiamo osservando le cose col senno di poi, quindi
dobbiamo stare in guardia dal farci ingannare dall’apparente
linearità dello sviluppo dei processi nel tempo, frutto invece
di una storia tormentata. Il rischio è di cadere in un pesante
determinismo.
Tuttavia, l’apparenza è proprio quella che in effetti tutto
si sia auto-organizzato, dalla dinamica degli oceani a quella
dell’atmosfera e anche della litosfera, in modo da raggiungere
e poi mantenere relativamente costanti nel tempo i valori di
certi parametri (temperatura superfi ciale, presenza di acqua
tiepida, tenore di anidride carbonica, tenore di ossigeno, adeguato
rifornimento di nutrienti) fondamentali per la sopravvivenza
e l’evoluzione della biosfera; la quale peraltro – e
questo va sottolineato – ha fornito a sua volta agli altri sottosistemi,
nel corso della storia del pianeta, una parte considerevole
dei meccanismi di compensazione e dei fl ussi di
materia, energia ed informazione indispensabili per il controllo
di quegli stessi valori. Il tutto con interrelazioni talmente
strette e sempre più perfezionate e vincolanti che, osservando
lo svolgimento degli eventi geologici nel tempo, si deve riconoscere
che il Sistema Terra, attraverso fenomeni ripetuti
di auto-organizzazione a diversi livelli, all’interno dei diversi
sottosistemi e soprattutto attraverso una loro integrazione,
non solo ha sviluppato imponenti e sofi sticati meccanismi
di retroazione negativa adeguati a compensare ogni sorta di
perturbazioni, ma ha registrato nel suo insieme una continua
evoluzione. Che è poi sostanzialmente l’ipotesi di Gaia.
Ma prima di trarre delle conclusioni, esaminiamo qualche
esempio.
Geoitalia 36, 2011

Come si ottiene quella che noi chiamiamo
una “giusta” temperatura
“La Terra si trova esattamente alla distanza dal Sole necessaria
per rimanere nell’intervallo di temperatura favorevole
alla vita’’. Questa affermazione più volte ribadita è
in parte vera e in parte falsa. È vera nel senso che è stato
calcolato che la zona abitabile attorno al Sole è compresa
tra 0,95 e 1,01 unità astronomiche, per cui se la Terra fosse
più vicina al Sole di 7,5 milioni di km, oggi assomiglierebbe
a Venere, mentre se fosse più lontana di 1,5 milioni di
km somiglierebbe a Marte. Ḕ falsa se consideriamo che la
temperatura media che spetterebbe alla superfi cie terrestre,
ricavata da semplici calcoli sull’equilibrio radiativo, risulta
di 255 K, cioè circa 18 gradi centigradi sotto zero, e pertanto
non è tale da rendere il pianeta abitabile.
Senza l’effetto serra dovuto all’atmosfera, la temperatura
media terrestre sarebbe infatti ben lontana, inferiore di circa
33 gradi, da quella attuale. E questa situazione viene evidentemente
mantenuta in equilibrio da qualche miliardo di anni.
Il meccanismo di autoregolazione termica deve essere
estremamente preciso ed effi cace. Se l’effetto serra si riduce
(ad esempio per variazioni nella composizione e nella
concentrazione dei gas serra, quali l’anidride carbonica o la
stessa acqua, o per diminuzione della radiazione solare), tutta
l’acqua del pianeta rischia di convertirsi in breve tempo
in ghiaccio. Se l’effetto serra aumenta, l’acqua degli oceani
evapora lentamente e il pianeta si avvolge di nubi soffocanti
come quelle di Venere, a dispetto della sua posizione astronomica
privilegiata.
Pochi gradi centigradi in più o in meno signifi cano caldo
umido o freddo secco su tutta la Terra, ma già dieci gradi in
più o in meno possono signifi care lo scompenso degli equilibri
che regolano la vita. Stiamo quindi attenti a non giocherellare
con il termostato della Terra.
L’effetto serra è costellato di meccanismi a retroazione
sia positiva che soprattutto negativa, alcuni dei quali chiariti,
altri ancora da decifrare.
Come esempio di meccanismo a retroazione negativa si
può citare quello relativo al processo di emissione previsto
dalla legge di Stefan-Boltzmann, che stabilisce che la quantità
di radiazione emessa dalla superfi cie unitaria di un corpo
nero nell’unità di tempo è proporzionale alla quarta potenza
della temperatura di emissione del corpo nero stesso (la
Terra non è proprio un corpo nero, ma ci si avvicina). Il che
vuol dire che, più l’atmosfera si riscalda, più radiazione essa
emette verso lo spazio, per cui il sistema tende a stabilizzarsi
abbastanza presto ad una temperatura di poco più elevata di
quella iniziale.
Come processo a retroazione positiva si può ricordare
quello ben noto ai glaciologi del Quaternario, per cui un
aumento temporaneo di temperatura nel corso di una fase
glaciale, che causi una diminuzione della superfi cie terrestre
ricoperta dai ghiacci, fa diminuire l’albedo planetaria, cioè
la percentuale di energia solare rifl essa direttamente nello
spazio. Ciò causa un ulteriore aumento di temperatura che
accelera la fusione dei ghiacci e il processo si autoeccita
sempre più velocemente fi nché non rimangono quasi più
ghiacci da fondere.
Un altro meccanismo a retroazione positiva avviato
dall’aumento dell’effetto serra si innesca con l’aumento del
contenuto atmosferico in vapore acqueo conseguente ad una
più intensa evaporazione alla superfi cie degli oceani. Il processo
prosegue con un ulteriore incremento dell’effetto serra
a causa del maggiore assorbimento della radiazione infrarossa
da parte di una aumentata quantità di vapor d’acqua
nell’atmosfera. Il conseguente incremento di temperatura
causa una evaporazione ancora più intensa, e così via in accelerazione
progressiva. In realtà il discorso a questo punto
si fa complicato, perché l’aumento di vapore acqueo provoca
anche sicuramente un aumento dell’indice di nebulosità,
il quale causa a sua volta:
• un aumento dell’albedo planetaria, e quindi effetti non
trascurabili di raffreddamento del sistema climatico, con
ritorno alle condizioni di evaporazione precedenti (retroazione
negativa); ma anche
• un incremento dell’effetto serra legato all’aumentata
presenza delle nubi, che trattengono il fl usso uscente
di radiazione infrarossa, con aumento di temperatura e
conseguente ulteriore aumento dell’indice di nebulosità
(retroazione positiva).
Pare che i due meccanismi possano fornire effetti complessivi
di segno opposto a seconda della quota a cui si formano
le nubi.
Sarebbe troppo lungo analizzare i diversi e talora contrastanti
meccanismi che regolano l’effetto serra terrestre, ma
una cosa è certa: una volta (auto)regolato il termostato sulla
temperatura necessaria per avere sulla Terra acqua liquida e
tiepida in abbondanza (e si tenga conto che nei primi 2 miliardi
di anni di vita del Sistema Solare, pare che il Sole riscaldasse
la Terra molto meno di oggi, all’incirca un quarto
in meno), da qualche miliardo di anni l’effetto serra “spontaneo’’
è stato in grado di bilanciare l’incremento graduale
di radiazione e soprattutto di contrastare qualsiasi tentativo
di perturbazione termica eccessiva, da qualsiasi parte
provenisse: catastrofi cosmiche, irregolarità astronomiche a
varia ciclicità, emissione eccessiva di gas vulcanici, mutamenti
profondi nella confi gurazione di oceani e continenti e
chissà quanti altri eventi ancora tutti da scoprire.
Approfi ttiamo comunque dell’occasione per avvertire
che questo non ci autorizza a cessare di preoccuparci per le
variazioni dell’effetto serra indotte dalle attività antropiche:
non è alla scala della vita umana che si ristabiliscono gli
equilibri perturbati.
Questo è un esempio del tipo di risposte che si possono
Geoitalia 36, 2011 13

avere quando si esaminano un po’ in dettaglio i meccanismi
che regolano la vita del nostro pianeta. Per rendersi conto
della loro singolarità, bisognerebbe esaminarne un certo
numero. Sono meccanismi che funzionano e si evolvono da
moltissimo tempo, interagendo alla pari uno con l’altro. Si
può tracciare una storia lunga miliardi di anni non solo per
il mondo biologico ma anche per gli oceani, l’atmosfera e la
stessa litosfera. Se è ormai certo che per questi ultimi (sicuramente
l’atmosfera e l’idrosfera) la storia evolutiva sarebbe
stata notevolmente diversa senza l’infl uenza dominante della
vita, è anche vero che è possibile fare il discorso inverso
per la vita stessa. Mondo organico e ambiente fi sico si
sono infatti profondamente ed ininterrottamente infl uenzati
a vicenda per miliardi di anni, sforzandosi di mantenere un
equilibrio ottimale per la sopravvivenza dell’intero sistema.
Noi possiamo in effetti riconoscere i tratti di una lenta
ma ininterrotta evoluzione del Sistema Terra visto nel suo
insieme, come fosse un gigantesco organismo per il quale
diviene diffi cile, come accennato in precedenza, non riconoscere
i tratti della auto-referenzialità. Una Terra cioè che si
comporta nel tempo come se pensasse solamente a sé stessa
e a mantenere funzionali i suoi sottosistemi, un sistema che
agisce in modo da mantenere intatta la propria organizzazione
nel tempo, attraverso l’attivazione ed il perfezionamento
dei meccanismi più adatti.
Più in generale, l’evoluzione del Sistema Terra, se così
vogliamo chiamare una lunga storia di mutamenti e di adattamenti,
di “differenze che generano differenze’’, lungo un
cammino non predeterminato ma guidato giorno per giorno
dalla storia precedente e dalle necessità contingenti dei diversi
sottosistemi, sembra essersi realizzata attraverso fenomeni
ripetuti di auto-organizzazione a diversi livelli, in un
quadro di integrazione progressiva. E se questa è la strada
seguita, l’interazione tra le singole componenti deve essere
stata forte e soprattutto ininterrotta, con uno scambio di informazione
intensissimo.
Qualcosa che non possiamo immaginare, fi nché ci riferiamo
isolatamente ad acqua, ghiaccio, viventi, atmosfera,
litosfera, ma che acquisisce una sua credibilità se riferita ad
un sistema complesso. In effetti, i meccanismi analizzati, alcuni
altri che esamineremo in seguito e tantissimi altri che
non c’è il tempo di analizzare, avrebbero ben poco signifi cato
se considerati a sé stanti, mentre hanno una loro profonda
logica e ragione di esistere se si riconoscono alla Terra
livelli elevati di complessità, che presuppongono un livello
superiore di integrazione dei vari sottosistemi.
Con tutte le conseguenze sul piano epistemologico che
si devono trarre da queste considerazioni: la necessità di
un approccio sistemico ai vari problemi del pianeta; il riconoscimento
della geologia come scienza storica; l’utilizzazione
di metodologie costruttiviste per relazionarsi con
un sistema di cui noi stessi e tutto il mondo vivente siamo
14
parte integrante; il riconoscimento della stretta dipendenza
dell’uomo dalle sorti di un pianeta che sembra così fragile,
ma che possiede in realtà armi potenti per difendersi da ogni
forma di perturbazione, al limite anche antropica.
Come funziona un buon termostato
ad anidride carbonica
Il tenore in anidride carbonica nell’atmosfera, come è
largamente noto, ha un ruolo fondamentale nel mantenimento
della “giusta’’ dose di effetto serra.
Se esaminiamo i meccanismi che regolano il ciclo della
CO 2 nell’atmosfera e nelle acque degli oceani, scopriamo cicli
a retroazione negativa di portata globale, che hanno tutta
l’apparenza di tendere soprattutto a mantenere sotto controllo
il tenore di anidride carbonica nell’atmosfera, coinvolgendo
sia il mondo vivente animale e vegetale che processi
esogeni e endogeni. Al punto che si potrebbe affermare che,
una volta pervenuti qualche miliardo di anni fa ad un “soddisfacente’’
tenore di CO 2 nell’atmosfera (piccola frazione,
ricordiamolo, di quella totale coinvolta nel ciclo: il rapporto
tra CO 2 presente nell’atmosfera e CO 2 disciolta negli oceani
è all’incirca di 1 a 60), si siano auto-organizzati dei meccanismi
di regolazione e controllo molto effi caci che nel lungo
termine sono sempre riusciti a riportare il sistema all’equilibrio
desiderato, qualsiasi fossero gli elementi perturbanti.
Per entrare nel merito del discorso, supponiamo che si
verifi chi per cause imponderabili un leggero aumento di
CO 2 nell’atmosfera. Aumenta di poco la temperatura superfi
ciale, il clima si fa più umido per la maggiore evaporazione
degli oceani, e anche se tutto ciò comporta un maggiore
trasferimento di CO 2 dagli oceani all’atmosfera (retroazione
positiva), nell’insieme si creano condizioni ideali per una
vegetazione lussureggiante, in grado di assorbire temporaneamente
e velocemente buona parte dell’anidride carbonica
in eccesso. Per un raddoppio del tenore di CO 2 , alcune
piante, come la patata, pare che possano aumentare la loro
produttività fi no al 50%; altre, come il mais, solo del 10%.
Si tratterebbe già di un buon volano, se le aree verdi dei
continenti sono molto estese e il fi toplancton negli oceani
può moltiplicarsi senza sconvolgere altri equilibri. Ma soprattutto
si avranno piogge acide per acido carbonico, che
attiveranno una più intensa azione solvente sulle rocce carbonatiche
già esistenti e di idrolisi dei minerali delle rocce
silicatiche affi oranti in tutti i continenti, con formazione di
ingenti quantità di bicarbonato di calcio solubile e di silice
disciolta trasportati in soluzione dalle acque dei fi umi negli
oceani.
Indicando per semplicità i silicati calcici con la formula
generica CaSiO 3 , avremo le seguenti reazioni:
1) CaCO 3 + H 2 O+ CO 2 = Ca(HCO 3 ) 2
2) CaSiO 3 + H 2 O + 2CO 2 = Ca(HCO 3 ) 2 + SiO 2
Gran parte dell’anidride carbonica in eccesso fi nisce così
Geoitalia 36, 2011

in mare sotto forma di bicarbonato che gli organismi marini
utilizzeranno per costruire i 1oro gusci e scheletri carbonatici,
destinati a venire incorporati nei sedimenti alla loro
morte:
Ca(HCO 3 ) 2 = CaCO 3 + H 2 O+ CO 2
Pertanto nel corso della precipitazione chimica e soprattutto
biochimica in mare viene nuovamente liberata, per
intero, l’anidride carbonica utilizzata per la soluzione delle
rocce carbonatiche sui continenti, per cui, in defi nitiva, in
questo caso si tratterebbe solo di un trasferimento di CO 2
dall’atmosfera agli oceani.
Viene invece restituita solo la metà di quella utilizzata
per l’idrolisi dei silicati calcici: l’altra metà viene incorporata
nei carbonati che si formano in mare nella reazione che
fa seguito alla 2):
Ca(HCO 3 ) 2 + SiO 2 = CaCO 3 + SiO 2 + CO 2 + H 2 O
Si parte infatti da due molecole di CO 2 iniziali (vedi formula
2), e se ne riottiene una sola.
In tal modo, lentamente l’equilibrio perturbato si ristabilisce
per assorbimento di CO 2 da parte degli oceani: nei
tempi brevi e in via transitoria per opera della biomassa in
aumento, nei tempi medi per trasporto in mare da parte dei
corsi d’acqua e successivo graduale seppellimento di sedimenti
carbonatici. Si tenga presente che tale secondo processo,
se non compensato in qualche modo, porterebbe in
tempi geologicamente brevi al “sequestro’’ graduale di tutta
la CO 2 contenuta nell’atmosfera, con conseguenze facilmente
immaginabili. Esso è comunque molto antico, e perlomeno
nell’ultimo miliardo di anni deve essere stato determinante
per mantenere l’equilibrio del sistema.
Oggi i carbonati di origine marina costituiscono in assoluto
il deposito più ricco di carbonio: quindicimila volte
di più dei combustibili fossili. È un immenso serbatoio
per futuri squilibri. Ma questa riserva come viene utilizzata
dal sistema? Apparentemente, il suo ruolo fondamentale
è di contribuire a chiudere il ciclo nei tempi lunghi. Dopo
decine di milioni di anni dalla loro formazione, i carbonati
depositati nei fondali oceanici fi niscono trascinati in zone di
subduzione: il ciclo si richiude attraverso la formazione di
nuovi silicati di calcio metamorfi ci in profondità e la liberazione
di grandi quantità di CO 2 nelle sorgenti termali e nei
gas vulcanici, secondo la reazione:
CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2
Supponiamo che a questo punto 1a CO 2 liberata e riemessa
nell’atmosfera si riveli ancora in eccesso. In tal caso
si intensifi cherà nuovamente il processo di attacco dei continenti
da parte delle piogge acide per acido carbonico, come
sopra descritto. Se invece le emissioni dovessero rivelarsi
insuffi cienti a ristabilire l’equilibrio, e comunque nei casi in
cui per un qualsiasi motivo dovesse rivelarsi una carenza di
CO 2 , diminuirà un poco l’effetto serra, si abbasserà di qualche
grado la temperatura superfi ciale degli oceani e dell’at-
mosfera, si attenueranno i processi di fotosintesi, diminuirà
la biomassa totale, diminuirà soprattutto la quantità totale
di bicarbonato trasportato negli oceani dai fi umi, diminuirà
la quantità di carbonati fi ssati dapprima nei gusci e poi nei
sedimenti, insomma si farà economia di CO 2 fi nché il livello
del gas nell’atmosfera, rifornita di continuo dagli apporti
vulcanici, non tornerà ad essere “normale’’.
Il ciclo è ulteriormente complicato dalle oscillazioni verticali
della superfi cie di compensazione dei carbonati negli
oceani in funzione soprattutto della maggiore o minore produttività
biologica (CCD e ACD), fenomeno che non discutiamo
ma che costituisce un ulteriore raffi nato meccanismo
di controllo del tenore di CO 2 disciolta nelle acque oceaniche.
Per complicate che siano le cose, un dato a questo punto
sembra certo: il sistema è tarato da oltre un miliardo di
anni perché sia nei tempi brevi che nei tempi medi e lunghi
(come al solito, non alla scala della vita umana) non siano
possibili variazioni sostanziali del tenore di CO 2 nell’atmosfera.
Si tratta evidentemente di un parametro assolutamente
essenziale nell’equilibrio del sistema termico terrestre. Non
a caso le fasi glaciali e interglaciali del Quaternario registrate
nelle carote di ghiaccio fossile, sia in Groenlandia che in
Antartide, sono in stretta correlazione, fi n nelle più minute
fl uttuazioni in un senso o nell’altro, con il tenore in CO 2 delle
tracce di atmosfera intrappolata nel ghiaccio stesso.
Sono note variazioni di lungo periodo della temperatura
media superfi ciale (relativa ad interi periodi geologici, ad
esempio il Cretacico), anche se non è certo facile dimostrare
in questi casi una correlazione diretta con il tenore di CO 2
nell’atmosfera del tempo. Tali variazioni non sembrano avere
nulla di catastrofi co, e sono probabilmente da collegare ad
oscillazioni di lungo periodo dell’attività delle dorsali oceaniche,
e quindi ai processi geodinamici della litosfera. Ḕ
quest’ultima infatti che condiziona in defi nitiva, attraverso
velocità maggiori o minori di espansione, l’intensità dei processi
di subduzione ai quali, come abbiamo visto, è legata
l’azione di degassazione dei sedimenti carbonatici marini,
essenziale per permettere il riequilibrio del sistema nel lungo
periodo.
Proteggersi dalle radiazioni ultraviolette
C’è qualcos’altro di essenziale per il mantenimento della
componente biologica del sistema Terra, ed è lo scudo di
ozono. Anche qui vediamo all’opera un meccanismo a retroazione
negativa molto effi cace.
Lo schermo di ozono O 3 , che protegge i viventi dalle micidiali
radiazioni ultraviolette, è interposto tra noi ed il Sole
tra 20 e 50 km di quota. Si tratta di uno schermo tanto effi -
cace quanto impalpabile, al punto che se riducessimo tutto
l’ozono presente nell’alta atmosfera ad uno strato di gas alle
stesse condizioni di temperatura e pressione dell’aria che re-
Geoitalia 36, 2011 15

spiriamo, ci troveremmo di fronte ad un guscietto di soli 2
mm di spessore.
L’ozono presente nell’alta atmosfera viene prodotto in
continuazione dalla radiazione ultravioletta ma è un gas instabile,
di breve durata, perché i legami fra i tre atomi di
ossigeno che lo compongono sono molto labili. Ora, ciò che
si osserva è che l’equilibrio esistente tra ozono prodotto e
ozono distrutto non è il banale risultato di un bilancio in
pareggio: il sistema è tarato per neutralizzare la radiazione
ultravioletta, qualunque sia la sua intensità, e tutto induce a
ritenere che funzioni a questo modo da quando nell’atmosfera
è stata presente una quantità adeguata di ossigeno (si
ritiene 1’1% di quella attuale).
L’ozono presente nello schermo assorbe infatti anche
quella porzione di radiazione ultravioletta che è attiva nella
formazione dell’ozono stesso, cioè quella capace di scindere
l’ossigeno molecolare O 2 in ossigeno atomico, che ricombinandosi
con altro ossigeno molecolare dà appunto l’ozono.
Per cui, è vero che più radiazione ultravioletta c’è, più ozono
si forma. Ma più ozono si forma, più radiazione viene
assorbita. In queste condizioni, la concentrazione in ozono
presente in un certo momento sarà esattamente quella che
serve a neutralizzare la radiazione incidente.
Si consideri tra l’altro che all’aumentare dello spessore
di ozono nell’atmosfera aumenta in maniera straordinaria la
sua capacità di assorbire proprio quella porzione di ultravioletto
che arreca il massimo danno al DNA. Lo schermo in
altre parole è strutturato in modo tale da essere sempre abbastanza
effi ciente da proteggere noi e gli altri esseri viventi.
Quello che non sappiamo è se tale schermo sia pronto a
reagire in tempi veloci ad una prolungata e massiccia immissione
nell’atmosfera di sostanze che liberano cloro, sostanza
che attiva uno dei più effi cienti cicli catalitici in grado
di distruggere l’ozono:
Cl + O 3 = ClO (monossido di cloro) + O 2
Il ClO reagisce con un atomo di ossigeno derivante dalla
fotodissociazione di un altro atomo di O 3 e libera il cloro,
che può così iniziare nuovamente il suo ciclo:
ClO + O = Cl + O 2
I CFC immessi dall’uomo liberano infatti cloro nell’alta
atmosfera e nella stratosfera, causando la progressiva erosione
dello strato di ozono. Se tale impoverimento non viene
compensato nel breve periodo, si determina una diminuzione
di temperatura (l’ozono costituisce un gas serra molto
effi cace) e le radiazioni ultraviolette hanno via libera per
raggiungere la superfi cie terrestre.
Questo è un pericolo veramente nuovo ed imprevisto per
il buon funzionamento dello schermo, nonostante che esso
sia attivo (e con indubbia effi cacia, a quanto pare) da oltre
un miliardo di anni. Sarebbe quindi opportuno che almeno
in questa circostanza non si facesse troppo affi damento sulle
doti di riequilibrio a breve termine del sistema. Un po’ di ul-
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travioletto è indispensabile alla vita, non fosse altro che per
la sintesi della Vitamina D, e probabilmente i rischi complessivi
da irradiazione per gli organismi superiori (ma gli
altri?) non sono poi così gravi. Ḕ invece forse più preoccupante
l’infl uenza sull’effetto serra.
Anche l’attività vulcanica libera sporadicamente grandi
quantità di cloro che possono raggiungere l’atmosfera, sconvolgendo
l’equilibrio creazione-distruzione dell’ozono. Si è
tuttavia osservato che il sistema è in grado di riequilibrarsi
in 2-3 anni. Il vero pericolo sembrava dunque costituito dalle
massicce immissioni di cloro da parte dell’uomo, fi nché
una effi cace normativa non ha portato al bando dei CFC.
Un gas anomalo ma indispensabile: come ottenere
e mantenere ossigeno a suffi cienza
Per produrre l’ozono è naturalmente necessaria la presenza
nell’atmosfera di un certo tenore di ossigeno, che peraltro
è essenziale per il ciclo vitale della stragrande maggioranza
degli esseri viventi. Un pianeta vecchio di miliardi di anni
che presenta un’atmosfera ricca di un gas così reattivo come
l’ossigeno è chiaramente una anomalia. Il passaggio da una
atmosfera riducente, ricca di CO 2 , ad una ossigenata è considerato
comunemente il risultato dello sviluppo dell’azione
fotosintetica negli oceani. L’ossigeno sarebbe un sottoprodotto
del mondo vegetale che pian piano è andato ad arricchire,
dapprima gli oceani, poi l’atmosfera, mentre l’evoluzione
biologica produceva organismi ossigeno-dipendenti.
Questo processo lineare nasconde una lunga storia in cui
è coinvolto in modo determinante e per tempi lunghissimi
anche il sistema esogeno continentale.
Le prime rocce sottoposte all’azione di alterazione chimica
e disgregazione meccanica erano sicuramente rocce
silicatiche analoghe a quelle che conosciamo oggi. Dobbiamo
anche immaginare che, in assenza di copertura vegetale,
l’idrolisi dei silicati ed il trasporto dei materiali prodotti
negli oceani fossero anche più intensi di oggi. Inoltre, non
abbiamo nessuna evidenza che il destino fi nale degli otto
elementi costituenti fondamentali della crosta terrestre coinvolti
nell’idrolisi fosse allora diverso da quanto avviene
oggi: i tre più abbondanti (ossigeno, silicio ed alluminio)
si riaggregano ben presto a costituire minerali di neoformazione,
le argille, coinvolgendo nel processo soprattutto potassio
e magnesio; sodio, potassio e magnesio non coinvolti
in questa ricostituzione vengono trasportati in soluzione e
vanno ad arricchire la salinità degli oceani; il calcio fi nisce
in mare sotto forma di bicarbonato. Rimane da esaminare il
destino del ferro, presente in quantità (in prevalenza allo stato
bivalente) in moltissime rocce primarie, soprattutto quelle
basiche (che dobbiamo immaginare allora largamente dominanti,
non essendoci ancora una netta differenziazione tra
crosta oceanica e crosta continentale).
I composti di ferro bivalente sono in generale solubili in
Geoitalia 36, 2011

acqua, mentre non lo sono i composti di ferro trivalente, che
si possono produrre solo in ambiente altamente ossidante.
Per tale motivo, oggi il ferro liberato dalle rocce sottoposte
ad idrolisi nei continenti precipita in gran prevalenza sotto
forma di ossidi insolubili come l’ematite, misti eventualmente
ad idrossidi. Nei climi temperati si originano in tal
modo la “limonite’’ e le “terre rosse’’, mentre sono del tutto
marginali, perché tipici di ambienti riducenti, i depositi sotto
forma di solfuri o di carbonati. Nei climi intertropicali il
prodotto più caratteristico dell’attacco alle rocce silicatiche
è invece la “laterite’’, dal caratteristico colore rosso cupo, talora
presente su aree estesissime sotto forma di veri crostoni
di sali ferrici della potenza di decine di metri, in cui spesso si
concentra anche l’alluminio (quando è prevalente, precipitato
sotto forma di idrossido insolubile, si hanno le “bauxiti’’).
Il poco ferro che sfugge a questo destino fi nisce, pare
soprattutto sotto forma di complessi colloidali, negli oceani,
dove a contatto con l’acqua salata avverrebbero fenomeni di
fl occulazione, comuni anche ai minerali argillosi. Lo stato
di ossidazione sotto cui si conserverà il ferro nei sedimenti
dipenderà, in parte dall’ambiente chimico-fi sico che caratterizza
l’interfaccia acqua-sedimento, in parte da quello che
domina nel corso della diagenesi precoce, nei pochi centimetri
o decimetri al disotto dell’interfaccia deposizionale.
Oggi in questo ambiente, che prelude all’infossamento
defi nitivo dei depositi, dominano situazioni caratterizzate da
scarsità di ossigeno (anossiche): tutto l’ossigeno disponibile
viene consumato nell’ambito dei pochi centimetri o decimetri
di sedimento fresco superfi ciale ad opera del mondo
microscopico aerobio, nel corso della demolizione della sostanza
organica.
Al disotto è il campo di azione degli anaerobi, per cui
vi dominano soprattutto ammoniaca e acido solfi drico. Se
poi i fondali sono già anossici, questa situazione è già presente
all’interfaccia deposizionale. In entrambi i casi, il ferro
proveniente dai continenti ha molte probabilità di essere
conservato nei sedimenti marini sotto forma di fi ni pigmenti
di solfuri dal colore bluastro-nerastro (e questo spiega ad
esempio il colore grigiastro o plumbeo di moltissimi depositi
argillosi e argilloso-arenacei, ben noti agli stratigrafi di
tutto il mondo).
Contrasta in modo stridente con questa situazione il record
geologico, che non registra depositi continentali arrossati
dalle rocce più antiche fi no al Precambriano medio,
diciamo fi no ad un paio di miliardi di anni fa, e riscontra invece
fi no ad allora una presenza massiccia di ferro rosso (in
genere sotto forma di sottili alternanze di ematite e di silice,
note come banded ironstone), nei più antichi depositi marini
conservati fossili un po’ in tutti continenti. Formazioni di
“ferro a strisce” di questo tipo non si ritrovano più da allora.
C’è quindi un momento nella storia della Terra in cui il
ferro ha iniziato a venire bloccato sui continenti sotto forma
di ossido e idrossido ferrico, e questo non poteva avvenire
che in presenza di una atmosfera ossidante.
La storia che si ricostruisce dei primordi della Terra vede
l’habitat marino occupato, a partire da almeno 3,2 miliardi
di anni fa, da organismi a metabolismo fotosintetico che
prosperavano in un ambiente acqueo gradualmente arricchito
di sali vari trasportati in soluzione da torrenti e fi umi.
L’ossigeno prodotto nel corso della fotosintesi costituiva
molto probabilmente un sottoprodotto velenoso, ma il
ferro trasportato al mare sotto forma bivalente lo asportava
dall’acqua, trasformandosi in ossidi trivalenti che precipitavano
sul fondo. Se da un lato questo processo chimico provvedeva
effi cacemente a rimuovere dall’ambiente acqueo
l’ossigeno e quindi ad abbassarne il livello di tossicità per
gli organismi viventi, ne impediva dall’altra la diffusione
verso l’atmosfera. Nell’effi cace sintesi di Vittori (1980) “il
meccanismo che produceva ossigeno (la fotosintesi) e quello
che lo rimuoveva (precipitazione di ossido di ferro) davano
luogo ad una specie di cortocircuito, nel senso che agivano
nello stesso luogo e l’uno contemporaneamente all’altro.
Le strisce alternate ricche e povere di ferro che si osservano
nei depositi sono considerate indicative di periodi in cui
variava la domanda (da più pressante a meno pressante) di
rimozione da parte dell’habitat vitale. In defi nitiva l’ossigeno
che la vita produceva liberandolo nell’ambiente non
cambiava apprezzabilmente 1’atmosfera del pianeta. Se si fa
risalire l’inizio della fotosintesi a 3,2 miliardi di anni fa, si
può dedurre che l’ossigeno non apparve al di fuori dell’habitat
marino per altri 1,2 miliardi di anni. Veniva infatti rimosso
dal ferro solubile per precipitazione là dove esso si
formava. Quando gli organismi furono in grado di adattarsi
all’ambiente con l’acquisizione di mezzi autonomi per disintossicarsi
dall’ossigeno ambientale (fu necessario più di
un quarto della vita attuale del pianeta) allora l’ossigeno non
rappresentò più un pericolo per la loro sopravvivenza. Si
moltiplicarono e la quantità di ossigeno che veniva immessa
nell’ambiente aumentò in crescendo con il loro sviluppo.
L’ossigeno cominciò così a sfuggire dal ristretto ambiente
che lo produceva per entrare nell’atmosfera. Ed è in questa
fase dell’evoluzione del pianeta che il “ferro a strisce’’
scompare dai ricordi per far posto al “ferro rosso’’ dei depositi
continentali”.
Ricordiamo che quando l’ossigeno accumulatosi nell’atmosfera
raggiunse appena 1’1 % della concentrazione attuale,
iniziò a formarsi lo scudo di ozono con i suoi effetti
di difesa, già esaminati, dal letale ultravioletto. Con un
tale scudo embrionale a disposizione, lo spessore di acqua
necessario per difendersi dalle radiazioni si ridusse ad un
centimetro: nulla impediva a questo punto agli organismi
di occupare la distesa dagli oceani e di crescere ed evolvere
all’interno di questo immenso orizzonte. E lo sviluppo stesso
liberò ancor più ossigeno. Quando la concentrazione di
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A) La circolazione oceanica profonda è qui schematizzata in una sezione Nord Sud dell’Oceano Atlantico. Essa mostra che al margine dell’Antrtide, a
causa della formazione di ghiaccio marino, acqua molto fredda e ricca di sali, e quindi densa, affonda e si muove verso Nord, producendo la Corrente Antartica
di fondo. In superfi cie, la fusione degli iceberg produce acqua pure fredda ma dolce, perciò meno densa della precedente; avendo minore energia,
scende a minore profondità e arriva meno lontano. Vicino alla Groenlandia, un processo analogo, ma di intensità minore, porta alla formazione di acqua
densa che va a costituire la Corrente Atlantica Intermedia in movimento verso Sud. Questa emerge presso l’Antartide e, essendo più calda dell’acqua
circostante, cede vapore all’aria e alimenta precipitazioni nevose nel continente Antartico (da Van Andel, 1988).
(B) Schema planimetrico della circolazione termoalina negli oceani: questo fl usso tridimensionale, di primaria importanza per la distribuzione globale del
calore e dell’ossigeno e quindi per il clima terrestre, è stato battezzato “cinghia di trasmissione” o “nastro trasportatore” oceanico (da Broecker e Denton,
1990, Le Scienze n. 259, in Le Scienze Quaderni, n. 54).
18
Geoitalia 36, 2011

ossigeno raggiunse il 10% di quella attuale, la protezione
divenne simile a quella di oggi e anche i (continenti con la
loro varietà di situazioni ambientali furono aperti all’invasione
degli organismi viventi.
Facciamo presente che l’attività fotosintetica unita all’accumulo
nei sedimenti dei primi carbonati marini, derivanti
dall’idrolisi continentale dei silicati calcici, avrebbe in breve
tempo ridotto drasticamente il tenore di anidride carbonica
presente sulla Terra (tra l’altro con conseguenze nefaste
sull’effetto serra, indispensabile per mantenersi al di sopra
della temperatura di congelamento dell’acqua) se non fossero
intervenuti i meccanismi già esaminati di autoregolazione
del tenore in CO 2 a breve e lungo termine. Anidride carbonica,
acqua liquida, ossigeno, ozono, vita, geodinamica della
litosfera appaiono in questo quadro strettamente allacciati
ed interdipendenti.
Equilibrare la temperatura sul pianeta
La Terra ha altri due problemi: come ridistribuire su tutta
la superfi cie, in modo relativamente uniforme, l’energia che
riceve dal Sole; come liberarsi gradualmente, senza crisi catastrofi
che, dell’energia in eccesso nel sottosuolo.
L’energia che proviene in media dal Sole corrisponde a
circa 340 watt/metro quadro, di cui i1 30% circa viene subito
rifl esso nello spazio. I 240 watt/metro quadro che rimangono
non sono distribuiti in modo uniforme sul pianeta:
all’equatore la radiazione è molto più intensa che ai poli. Da
qui un eccesso di energia nelle regioni tropicali e un defi -
cit nelle regioni artiche. Ovviamente ce ne accorgiamo, ma
l’effetto è fortemente limitato da una serie di meccanismi
di autoregolazione che fanno sì che ai poli il freddo non sia
così intenso come potrebbe in realtà essere, e ai tropici non
si raggiungano temperature inaccettabili per la vita.
Il più noto di tali meccanismi è il movimento delle grandi
masse d’aria, organizzato in sistemi a grandi celle di circolazione
ben defi nite che agiscono come un colossale sistema
di aerazione, trasferendo il calore da un punto all’altro della
Terra. Fiumi d’aria scorrono senza interruzione nell’atmosfera
fi no a 50 km di altezza, muovendosi secondo direzioni
praticamente costanti.
È stato tuttavia calcolato che il movimento dell’aria, anche
se andasse a velocità molto più elevate di quelle raggiunte
oggi, non sarebbe suffi ciente per ridistribuire l’energia del
Sole sulla Terra. In realtà c’è all’opera un condizionatore ad
acqua più lento ma molto più effi ciente, solo in parte attivato
dalla circolazione atmosferica stessa, che agisce sulla superfi
cie delle acque creando importanti correnti superfi ciali e
alimentando il ciclo delle piogge.
Gli oceani sono infatti attraversati da enormi fi umi d’acqua
di portata venti volte superiore a quella di tutti i fi umi
della Terra messi assieme, la cui funzione è quella di riequilibrare
temperatura e salinità attraverso un circuito la
cui durata complessiva è di circa 500 anni. Così la descrive
un grande esperto di circolazione oceanica, W.S. Broecker
(1996):
“Celle convettive giganti, simili a immani nastri trasportatori,
si estendono per l’intera lunghezza degli oceani.
Nell’Atlantico le acque calde superfi ciali fl uiscono verso
Nord fi no alle vicinanze della Groenlandia, dove l’aria artica
le raffredda permettendo loro di affondare e di fl uire
lungo tutto l’Atlantico fi no all’Oceano australe, nelle immediate
adiacenze dell’Antartide. Qui queste acque risultano
relativamente più calde, e quindi meno dense, delle gelide
acque superfi ciali, cosicché la corrente risale di nuovo,
viene raffreddata fi no al punto di congelamento e riaffonda
verso gli abissi. Lingue di acque antartiche di fondo, le più
dense che esistano, fi niscono verso nord negli oceani Atlantico,
Pacifi co e Indiano, e alla fi ne risalgono di nuovo per
chiudere il ciclo.
Queste cosiddette acque profonde si formano nell’Atlantico
settentrionale, ma non nel Pacifi co perché le acque superfi
ciali dell’Atlantico hanno un contenuto percentuale di sali
disciolti molto più elevato di quelle del Pacifi co. La posizione
delle grandi catene montuose nelle Americhe, in Europa e in
Asia porta a confi gurazioni meteorologiche tali che l’aria che
lascia il bacino dell’Atlantico è più umida di quella che vi
entra; la perdita netta di acqua superfi ciale che ne risulta conduce
ad un eccesso di salinità. Il sale rende più densi gli strati
superiori dell’oceano; questi allora affondano nell’Atlantico
settentrionale e danno inizio a un andamento della circolazione
globale che tende a ridistribuire il sale in tutti gli oceani
del pianeta.
La circolazione dell’Atlantico, che ha una portata pari
a circa 100 volte quella del Rio delle Amazzoni, provoca il
trasporto verso Nord di un’enorme quantità di calore (calcolato
in 30 miliardi di kilowatt di energia, N.d.A.). L’acqua
che scorre in superfi cie verso Nord è, in media, di otto gradi
centigradi più calda di quella che fl uisce in profondità verso
sud. Il clima relativamente caldo di cui gode l’Europa è
dovuto al trasferimento di questo calore alle masse d’aria
artica che sovrastano l’Atlantico settentrionale.
Un qualunque intoppo del sistema di trasporto tenderebbe
a perpetuarsi e, se mai il nastro trasportatore dovesse
arrestarsi, le temperature invernali nell’Atlantico settentrionale
e nelle zone circostanti scenderebbero bruscamente di
almeno cinque gradi centigradi. A Dublino si instaurerebbe
così il clima delle Isole Svalbard, che si trovano 1.000 km a
nord del circolo polare artico. Inoltre questo mutamento climatico
avverrebbe probabilmente in meno di un decennio”.
Broecker sottolinea che a causare tale intoppo basterebbe
un eccessivo affl usso di acqua dolce nell’Atlantico settentrionale.
Un aumento sensibile delle precipitazioni, lo svuotamento
improvviso di grandi bacini lacustri o la fusione di grandi
Geoitalia 36, 2011 19

masse di ghiaccio potrebbero in effetti innescare il fenomeno,
come forse è già avvenuto più di una volta nel passato
(si ipotizza qualcosa del genere per l’episodio di brusca ripresa
della fase glaciale, durato un millennio, avvenuto circa
10.000 anni fa in piena deglaciazione).
Eccoci quindi di fronte per l’ennesima volta ad un meccanismo
di regolazione e controllo auto-organizzato, globale,
estremamente delicato, che ha dovuto adattarsi nel
corso della storia della Terra ai graduali spostamenti delle
masse continentali ed al continuo variare delle confi gurazioni
oceaniche, ma che nel complesso deve essere riuscito
per miliardi di anni (salvo brevi interruzioni) ad uniformare
quanto più possibile il clima sul pianeta.
Lasciar fl uire gradualmente l’energia dall’interno
Sappiamo troppo poco di quanto avviene all’interno della
Terra per compiere analisi dello stesso tipo di quelle fi nora
svolte. Certo i meccanismi di trasmissione del calore dall’interno
verso la superfi cie hanno poche probabilità di essere lineari,
e le rocce sono troppo cattive conduttrici del calore per
non dover postulare moti convettivi sia all’interno del nucleo
che nell’ambito del mantello, tali da consentire uno smaltimento
effi ciente dell’energia liberata dai materiali radioattivi
e forse anche di quella residua di uno stato fuso iniziale.
Il fl usso di calore che proviene dall’interno della Terra è
seimila volte più basso di quello che proviene dallo spazio,
ma non dimentichiamo che tutta la geodinamica terrestre ha
per motore il calore interno e che il pianeta, se non vuol
fondere di nuovo, ha assoluto bisogno di un meccanismo
effi cace di trasferimento del calore.
Ḕ probabile che la zona critica sia costituita dall’interfaccia
nucleo-mantello, ove si ritiene che avvengano scambi
non solo energetici ma anche di materia. In superfi cie, il
meccanismo di trasmissione del calore ha come parametri
misurabili il fl usso geotermico e la lunghezza e velocità di
espansione delle dorsali oceaniche. L’attività delle dorsali
induce a sua volta per compensazione fenomeni di subduzione
che aiutano a raffreddare il sistema (l’energia si libera
qui in vari modi, dall’attività vulcanica ai fenomeni metamorfi
ci, a quelli sismici, i più intensi del globo).
Si può congetturare che anche il sistema di raffreddamento
interno sia organizzato in sistemi complessi paragonabili
a quelli riscontrati nell’atmosfera e negli oceani, comunque
non ci sono dati suffi cienti per sostenerlo. Nonostante si
ritenga che l’emissione di calore due-tre miliardi di anni fa
fosse molto più rilevante di oggi (ma non tale da portare a fusione
parziale le rocce di superfi cie), l’esigenza di mantenere
in perfetta effi cienza il sistema di raffreddamento è aumentata
nel tempo con la formazione in superfi cie di vaste zone
abbastanza refrattarie e quasi prive in profondità di orizzonti
abbastanza plastici da permettere moti convettivi, cioè con
l’estendersi di quella “schiuma della Terra’’ che sono le mas-
20
se continentali. La loro superfi cie, la loro massa ed il loro
spessore complessivo si accrescono nel tempo con il progredire
dei processi di subduzione e di accrezione continentale
che ne deriva, e questo per la Terra costituisce un problema.
Finché i continenti sono piccole masse isolate, sia pur numerose,
essi non costituiscono un ostacolo insormontabile ai
moti delle celle convettive operanti nel mantello. Se invece il
moto passivo che li caratterizza li porta, come è abbastanza
naturale che avvenga, a concentrarsi da qualche parte sulla
superfi cie del globo, qualcosa si inceppa nei meccanismi
profondi: il sistema perturbato reagisce ben presto iniettando
punte di calore che risalgono in superfi cie e innescano la formazione
di “punti caldi’’ (hot spots) e altri meccanismi autoorganizzati
che portano dapprima a fenomeni di rifting continentale
e successivamente ad una generale frammentazione
accompagnata da fenomeni importanti di deriva continentale.
Divengono attive nuove dorsali oceaniche e il sistema ritorna
in equilibrio. Si accumulano evidenze che fenomeni del
genere non hanno determinato solo la fi ne della Pangea ma
costituiscono una costante dei processi geodinamici globali.
Le conseguenze sul mondo biologico di queste fasi di
generale riunione delle terre emerse in uno o pochi supercontinenti
sono facilmente prevedibili.
Cosmopolitismo e scarsa diversità faunistica caratterizzano
infatti questi episodi della storia della Terra, all’opposto
delle fasi di generale deriva continentale. Anche l’attività
più o meno vigorosa ed intensa delle dorsali si fa risentire
attraverso le variazioni che ne derivano del livello assoluto
degli oceani. Il sistema climatico, ovviamente, è infl uenzato
profondamente da questi processi.
I meccanismi che entrano in gioco sono esemplifi cati
nello schema a pagina 21, dovuto a Hays e Pitman, 1973.
Flussi di silice biogena e carbonio negli oceani
e nei sedimenti
Sarebbe interessante a questo punto approfondire quanto
avviene negli oceani relativamente ai fl ussi di silice biogena
e carbonio nella colonna d’acqua e nei sedimenti.
Studi dettagliati in tal senso sono in corso soprattutto
nell’Oceano Meridionale, per le implicazioni paleoclimatiche
e paleogeografi che che vi sono collegate.
Il quadro che ne deriva è quello di un equilibrio complessivo
tra fattori che infl uenzano la produttività primaria
(insolazione, nutrienti), processi biologici di fi ssazione
e dissoluzione nelle acque superfi ciali, di “pompaggio’’ di
sostanza organica verso le acque profonde, di riciclaggio
all’interfaccia deposizionale.
La fase fi nale di sedimentazione riguarda la sola parte
eccedente, in un certo senso “tenuta di scorta’’ per fabbisogni
futuri. C’è ben poco di meccanico in questi processi,
che danno luogo a sedimenti misti carbonato/opale o solo
carbonatici in funzione delle oscillazioni climatiche che in-
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Proposta di sequenza di eventi causalmente collegati all’aumento
mondiale e successiva diminuzione della velocità del movimento delle
placche (da Hays e Pitman, 1973, Nature 246, pag. 13, fi g. 4).
ducono, attraverso complicati meccanismi, corrispondenti
oscillazioni in profondità della superfi cie di compensazione
dei carbonati. Si veda ad esempio lo schema nella pagina
che segue, tratto da Grobe & Mackensen, 1992).
Non è il caso di insistere su questo argomento, che arricchisce
più che altro di nuove evidenze le conoscenze sulla
fi tta rete di legami (peraltro in gran parte noti anche se ancora
non ben compresi) che intercorrono negli oceani tra il mondo
biologico e l’ambiente fi sico in cui esso vive e si evolve.
Da sottolineare invece la sensazione che si ricava
dall’esame della letteratura scientifi ca sull’argomento: quella
di non riuscire più a distinguere a un certo punto, soprattutto
a causa dell’intenso riciclaggio che domina nel sistema
oceanico, tra ciò che è vivo e ciò che non lo è più o non
lo è ancora, tra acqua, sostanze gassose e sali minerali disciolti
in essa, tra colonna d’acqua e sedimento (il concetto
stesso di interfaccia deposizionale risulta qualcosa di molto
approssimativo e diffi cile da defi nire, comunque siamo ben
lontani dall’idea di una superfi cie netta, ben delimitata; e
altrettanto approssimativo rischia di essere anche il concetto
di sedimento, soprattutto quando ci si trovi lontani dall’infl
uenza degli apporti terrigeni dai continenti).
Il tutto mantenuto in costante equilibrio attraverso meccanismi
che hanno saputo reagire in tempi relativamente
brevi a modifi che profonde indotte da fattori astronomici sia
ciclici che soprattutto catastrofi ci, episodi che riconosciamo
ad esempio negli “eventi anossici’’ che testimoniano nei sedimenti
(soprattutto marini) l’attraversamento di profonde crisi,
sovente accompagnate da veri disastri nel mondo biologico.
Si veda ad esempio la fi gura a pag. 23, che mostra i rapporti
tra i maggiori impatti meteoritici sulla Terra e le estinzioni di
famiglie e di generi, soprattutto di organismi marini.
Il Sistema Terra è un sistema complesso?
Dopo questa lunga carrellata riduzionista, che non esaurisce
certo gli argomenti ma ci permette di riprendere un
discorso globale con più elementi a disposizione, proviamo
a chiederci se i discorsi che normalmente vengono fatti sulla
complessità abbiano qualche attinenza con quanto si osserva
nel Sistema Terra.
Sicuramente abbiamo incontrato più volte le tracce della
auto-organizzazione, dalle forme più elementari quali la nascita
di correnti convettive nel mantello o l’organizzazione
del sistema di circolazione oceanico fi no a quelle più complicate
quali i meccanismi di controllo della temperatura superfi
ciale.
Soffermiamoci ancora su questo aspetto, perché può essere
avanzata l’obiezione che in realtà non si tratti di autoorganizzazione,
ma sostanzialmente di omeostasi attraverso
meccanismi complicati quanto si vuole ma non complessi.
Certo, visti uno per uno, tali meccanismi sono omeostatici.
Alcuni mantengono stabile la radiazione ultravioletta,
altri la temperatura, altri il tenore di CO 2 , altri la salinità degli
oceani, e così via. Lo fanno da qualche miliardo di anni,
collaborando in qualche modo tutti assieme.
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Modello delle condizioni ambientali sul margine continentale antartico durante gli stadi interglaciali e glaciali. Sono indicati anche i processi causati
dall’innalzamento postglaciale del livello del mare, come il ritiro della grounding line e l’intensifi cazione del distacco di iceberge dell’ice rafting, e, in
tratteggio, un possibile ulteriore avanzamento del margine di ghiaccio durande condizioni glaciali particolarmente intense.
WDW (Weddel Deep Water), un ramo della Circumpolar Deep Water; NADW (North Atlantic Deep Water); WSBW (Weddel Sea Bottom Water); CCD
(Carbonate Compensation Depth); ACC (Antartic Coastal Current); IRD (Ice Rated Debris) (da Grobe e Mackensen, 1992).
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Geoitalia 36, 2011 23

Le infi nite vicissitudini attraversate dal pianeta (dall’attraversamento
di polveri cosmiche all’impatto con grandi
meteoriti, dall’aumento graduale dell’energia irradiata dal
Sole alle conseguenze di periodi di attività vulcanica parossistica)
sono state superate in tempi più o meno brevi attraverso
l’azione di meccanismi omeostatici che sono sempre
riusciti a riportare e poi mantenere i parametri loro assegnati
entro valori ottimali o almeno tollerabili. Ma ottimali e tollerabili
per chi?
Chi ha interesse a mantenere costante per miliardi di anni
una serie di valori che da soli non hanno alcun signifi cato?
Cosa vuol dire tutto questo, se non che è presente un livello
superiore di integrazione dei vari sottosistemi il quale agisce
in modo da mantenere intatta la propria organizzazione nel
tempo (e insistiamo sul fatto che si tratta di miliardi di anni,
vissuti da un pianeta tutt’altro che sonnolento o inerte), attivando
via via i meccanismi più adatti? E cosa è questa se
non auto-organizzazione?
Intendiamoci, nessuno sta pensando alla Terra come ad
un organismo intelligente, stiamo solo parlando di un livello
superiore di organizzazione dei diversi sottosistemi terrestri.
Auto-organizzazione non è sinonimo di auto-coscienza, potrebbe
solo esserne il primo passo, chissà.
Resta ora da vedere se, esaminando il comportamento
complessivo del sistema nel tempo, possiamo parlare anche
di auto-referenzialità (mentre non mi pare si possa mai parlare
di autopoiesi nel senso di Maturana e Varela). Ma è un
discorso che non possiamo affrontare se prima non abbiamo
risposto ad un quesito, che esposto nei suoi termini essenziali
è il seguente.
Il Sistema Terra ha senza dubbio una storia, che ha avuto
inizio circa quattro miliardi e mezzo di anni fa e avrà una
fi ne. Non è una storia predeterminata: ogni tappa è condizionata
dalla strada percorsa in precedenza, ogni svolta appare
determinata più dalla contingenza del momento che dalla
necessità.
Nondimeno, sia pure attraverso cicli e catastrofi , la freccia
del tempo si volge inesorabilmente verso un futuro, verso
nuove confi gurazioni del Sistema Terra non ancora immaginabili
anche se sicuramente irreversibili.
C’è però un dato comune nel tratto di strada fi nora percorso:
il sottoinsieme biologico si è affermato e poi evoluto
interagendo alla pari con gli altri sottoinsiemi. Nessuno di
essi è stato condizionato in modo preferenziale. Gli organismi
viventi hanno subito l’infl uenza dell’ambiente e sono
stati costretti ad adattarsi (l’evoluzione in fondo non è che
un processo di continui adattamenti all’ambiente) almeno
nella stessa misura in cui hanno a loro volta adattato l’ambiente
a sè stessi, “costruendosi’’ da soli le condizioni al
contorno favorevoli e disseminando l’intero sistema di meccanismi
a retroazione negativa, di ridondanze, di “ruote di
scorta’’. È fuori di dubbio che mondo organico e ambiente
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fi sico si sono profondamente e ininterrottamente infl uenzati
a vicenda. Si può tracciare, come abbiamo visto, una storia
lunga miliardi di anni anche per gli oceani, l’atmosfera e la
litosfera, e certamente questa storia sarebbe stata notevolmente
diversa senza l’infl uenza dominante della vita, per la
quale peraltro possiamo fare il discorso inverso.
E allora, se possiamo parlare di evoluzione del mondo
organico, di evoluzione dell’atmosfera, di evoluzione della
litosfera, di evoluzione degli oceani, senza che nessuno si
senta sconvolto più di tanto, possiamo anche parlare di evoluzione
della Terra nel senso di Lovelock?
Questo è il quesito. Perché se possiamo riconoscere i
tratti di una lenta ma ininterrotta evoluzione del Sistema
Terra visto nel suo insieme, come fosse un gigantesco organismo,
sarà diffi cile non riconoscere anche i tratti dell’autoreferenzialità.
La Terra in effetti si comporta nel tempo come se pensasse
soltanto a sè stessa e a mantenere funzionali i suoi sottosistemi:
basti pensare ad esempio che se cessassero i moti
di subduzione litosferica, tutta l’anidride carbonica verrebbe
in breve tempo sequestrata dai sedimenti sotto forma di
carbonati e scomparirebbe ogni forma di vita. Ma i moti di
subduzione ci sono, e costituiscono un elemento essenziale
degli equilibri geodinamici, geotermici, geochimici. Vien da
pensare che, siccome prima o poi tali moti dapprima rallenteranno
e poi cesseranno, anziché affi evolirsi e poi cessare
l’attività biologica, nel Sistema Terra si auto-organizzerà
qualche altro meccanismo in loro sostituzione.
Tutto in effetti sembra essersi auto-organizzato, dalla dinamica
degli oceani a quella dell’atmosfera e della litosfera
(e con notevoli ridondanze, tali da rendere i meccanismi
di stabilizzazione sempre più sicuri) in modo da mantenere
relativamente costanti nel tempo i valori di certi parametri
(temperatura superfi ciale, presenza di acqua liquida, tenore
di anidride carbonica, tenore di ossigeno, adeguato rifornimento
di nutrienti) fondamentali per il mondo biologico; il
quale ha fornito a sua volta agli altri sottoinsiemi una buona
parte dei meccanismi di compensazione e i fl ussi di materia,
di energia e di informazioni indispensabili per il mantenimento
degli stessi valori.
Certo non intenzionalmente: come può una cellula sapere
che il destino fi nale del suo guscietto carbonatico è fondamentale
per l’equilibrio dell’anidride carbonica nelle acque
e nell’atmosfera, e “passare’’ questa informazione agli
altri sottosistemi? Eppure è proprio ciò che sembra essere
avvenuto, a quanto pare attraverso successivi fenomeni “intrecciati’’
di auto-organizzazione nell’ambito delle diverse
componenti.
Più in generale, l’evoluzione del Sistema Terra, se così
vogliamo chiamare una lunga storia di mutamenti e di adattamenti,
di “differenze che generano differenze’’, lungo un
cammino non predeterminato ma guidato giorno per gior-
Geoitalia 36, 2011

no dalla storia precedente e dalle necessità contingenti dei
diversi sottoinsiemi, sembra essersi realizzata attraverso
fenomeni ripetuti di auto-organizzazione a diversi livelli,
nell’ambito dei diversi sottoinsiemi e fra loro. Se questa è la
strada seguita, l’interazione tra le singole componenti deve
essere stata forte e soprattutto ininterrotta, con uno scambio
di informazione intensissimo. Qualcosa che non possiamo
immaginare, fi nché ci riferiamo isolatamente ad acqua,
ghiaccio, viventi, atmosfera, litosfera, ma che acquisisce
una sua credibilità se riferita ad un sistema complesso. In
altre parole, se la Terra è un sistema complesso, il comportamento
di tale sistema, i meccanismi che lo regolano, le
interazioni tra i diversi livelli e le diverse componenti, non
possono essere che quelli descritti.
Nel caso del nostro Pianeta, ci sembra pertanto che autoorganizzazione,
auto-referenzialità ed evoluzione (sia pure
nel senso limitato che abbiamo dato al termine) possano ben
essere indicatori di un livello elevato di complessità.
Insegnamento delle Scienze della Terra
Se dal piano epistemologico ci spostiamo a quello didattico,
non possiamo fare a meno di prendere le mosse dal
breve documento presentato dall’American Geological Institute
una decina di anni fa, a seguito di un dibattito che ha
interessato migliaia di geologi negli Stati Uniti.
In tale documento venivano tracciate le linee di un percorso
didattico per le Scienze della Terra, dalle scuole elementari
alle superiori, che tenesse conto degli sviluppi della
scienza, dei bisogni dell’uomo moderno e dell’evoluzione
dei modelli di conoscenza.
Secondo l’AGI i concetti base su cui impostare il percorso
didattico sono pochi, otto in tutto, e tengono conto largamente
dei concetti sviluppati sopra (vedi riquadro a pagina 10).
Il documento non si spinge fi no a suggerire di considerare
la Terra come un unico sistema integrato, anche se esplicitamente
la defi nisce un Pianeta complesso (non sappiamo
fi no a che punto in senso epistemologico).
I testi di Scienze della Terra usciti negli ultimi anni tengono
conto largamente di questa impostazione, compresi
quelli italiani o tradotti di recente in Italiano. Più in generale,
vengono rafforzate da una visione di questo tipo (che
non esclude certo al suo interno un adeguato approfondimento
dei contenuti più tradizionali) le motivazioni di un
approccio corretto ed adeguato alle Scienze della Terra fi n
dai primi livelli scolastici, motivazioni che possiamo qui riassumere,
con alcune raccomandazioni.
• Lo studio della Terra trascina con sé spontaneamente il
concetto di evoluzione, da quella del Sistema Solare a
quella dei sistemi terrestri, compresa la Vita. Esso offre
inoltre il contesto ideale per porgere concetti-chiave quali
tempo geologico, scala, cicli, risorse rinnovabili e non
rinnovabili, interazione tra sistemi.
• Lo studio delle Scienze della Terra è importante per tutti gli
studenti, ad iniziare dalle scuole elementari, perché assicura
che la popolazione dei diversi Paesi, e a maggior ragione
del nostro, sia messa in grado di assumere con un adeguato
livello di conoscenza decisioni personali e civiche su argomenti
quali l’ambiente, i rischi geologici, l’energia, l’acqua,
le materie prime ed altri soggetti scottanti.
• Lo studio della Terra, mettendo in evidenza il delicato
equilibrio del sistema ed i meccanismi complessi che ne
assicurano il funzionamento, fornisce un’idea corretta
del profondo rapporto che deve esistere tra sfruttamento
delle risorse del sistema terrestre e sforzo di ricerca e di
approfondimento delle conoscenze prodotto allo scopo.
La consapevolezza della estrema sensibilità del mondo
in cui viviamo alle perturbazioni, e la conoscenza delle
loro possibili conseguenze, garantiscono un progresso
costante e non illusorio della civiltà umana. Come abitanti
del pianeta, veniamo infatti messi in guardia contro
gli effetti vicini e lontani delle nostre attività e dei nostri
interventi sul territorio, giungendo alla percezione della
stretta dipendenza dell’uomo dai processi geologici.
• È importante che le nozioni di qualsiasi tipo che man
mano vengono acquisite dallo studente sulla Terra in generale,
dagli aspetti fi sici, astronomici, geografi ci fi no a
quelli sociaIi, siano accompagnate passo passo da una
parallela conoscenza dei contenuti e delle metodologie
delle Scienze della Terra.
• Ḕ importante in particolare che a fi anco dell’approccio
scientifi co di tipo sperimentale/quantitativo si evidenzi
con pari importanza e dignità l’approccio scientifi co di
natura descrittiva e storica (ovviamente in senso epistemologico).
• Altrettanto importante, in questa ottica, è che lo studente
abbia chiara l’importanza del fattore tempo nei fenomeni
geologici, del continuo divenire, delle incessanti trasformazioni
in atto, e che si abitui di conseguenza a riconoscere
nel mondo reale e nelle testimonianze del suo
passato soprattutto processi attivi o non più attivi, piuttosto
che oggetti o forme. Risalire mentalmente, in modo
sistematico, dagli oggetti geologici osservati ai processi
che li hanno generati o li stanno generando, è un esercizio
che deve divenire una abitudine.
Possiamo concludere che la Terra
è un sistema complesso
Come si vede, le rifl essioni di una scienza su se stessa
non sono mai banali nel senso che una rivisitazione dei fondamenti
di ogni disciplina alla luce di nuove prospettive o
all’interfaccia con altri domini culturali costringe inevitabilmente
a vedere le stesse cose in modo diverso.
Ci siamo chiesti se la Terra non sia un sistema complesso,
facendoci aiutare nell’analisi dal pensiero fi losofi co mo-
Geoitalia 36, 2011 25

derno, a costo di rimanere invischiati in un dibattito tuttora
vivace ed aperto.
Credo che siamo pervenuti senza troppe sottigliezze alla
conclusione che in effetti la nostra cara Terra si comporta
come un unico sistema complesso, e questo ci dovrà spingere
a portare la nostra analisi ancora più a fondo.
La Terra fa parte dell’Universo, altro sistema complesso.
Come interagiscono, che rapporti intercorrono tra i due sistemi?
Forse non ci sono ancora dati suffi cienti per affrontare
il problema. Certamente nell’Universo non esistono solo
nuvole di polveri e gas, stelle e radiazioni, infl uenze gravitazionali,
moti di particelle e di molecole.
Comprendere il Sistema Universo sarà pertanto per l’uomo
una sfi da più impegnativa e diffi cile che comprendere il
Sistema Terra.
Bibliografi a di riferimento
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the 21 st Century.
AUTORI VARI (1993) - Ambiente Terra - I fattori naturali della sua evoluzione.
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Strategico Tecnologie ed Innovazioni Didattiche, Unità Operativa
“Scienze della Terra’’.
BOCCHI G., CERUTI M. (1988) - La sfi da della complessità. Feltrinelli
Editore.
Non c’è peggior sordo
di chi non vuol sentire
CESARE RODA
Università di Udine
Qui sotto riporto alcune delle dichiarazioni rilasciate in
occasione degli eventi alluvionali della Liguria e della Lunigiana
e diffuse dall’Uffi cio Stampa del Consiglio Nazionale
dei Geologi. Le dichiarazione sono molto chiare, sono redatte
senza accenti allarmistici e sono state rilasciate da geologi
competenti ed esperti.
Ci si potrebbe quindi aspettare che tutti coloro che hanno
la ventura di leggerle, a partire dai giornalisti che hanno ricevuto
i lanci dell’Uffi cio Stampa ai decisori politici di qualunque
livello ed infi ne anche ai cittadini che leggono queste
dichiarazioni sui quotidiani, ne colgano l’importanza e ne
tengano adeguato conto.
Sembra invece che il breve intervallo che intercorre tra
gli eventi alluvionali e la stampa di questa rivista sia suffi -
ciente per cancellare dalla memoria gli avvertimenti e gli insegnamenti
che sono contenuti in queste dichiarazioni. È per
questo motivo che ritengo opportuno ripubblicarle: come è
noto gutta cavat lapidem. E mi sembra anche opportuno ri-
26
BROECKER W. S. (1996) - Il clima caotico. Le Scienze, n. 329, Gennaio
1996.
CARRÀ G.P. (1995) - Transizioni di fase e rotture di simmetria nella dinamica
dei sistemi reagenti. Accademia Nazionale dei Lincei e Fondazione
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elementari ai sistemi complessi. (Perugia, Marzo 1994).
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nelle reazioni organiche. Accademia Nazionale dei Lincei e Fondazione
Donegani - Convegno Internazionale: Dai processi chimici elementari
ai sistemi complessi. Perugia, Marzo 1994.
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metafora nella scoperta del tempo geologico. Feltrinelli Editore.
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(Traduzione italiana: “Le nuove età di Gaia’’). Bollati Boringhieri
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VISCONTI G. (1989) - L’atmosfera. Garzanti Editore.
VITTORI O. (1980) - Storia del Pianeta che diede origine alla vita. A.
Mondadori Editore.
assumere in tre punti gli insegnamenti che io ne ho ricavato,
per aiutare coloro che sono disposti a porvi attenzione.
Prevedibilità ed eccezionalità
Espressioni come “Pioggia eccezionale” o “Evento estremo”
distorcono la realtà dei fatti trasferendo il problema dal
fatto che “quando il primo slargo di una valle stretta, già
storicamente soggetto ad allagamento viene trasformato in
ambito urbano, questo ambito prima o poi andrà sott’acqua”
ai gattopardeschi supposti effetti dei cambiamenti climatici
globali (bella espressione con la quale riempirsi la bocca per
non fare niente).
A chi toccherà la prossima secchiata d’acqua? “Se si
decide di non eliminare gli insediamenti a rischio bisogna
prendersi la responsabilità di accettare che fenomeni naturali
tutt’altro che eccezionali abbiano conseguenze disastrose.”
“Evento imprevedibile? Pioggia eccezionale? Se un
evento si ripete in Liguria ormai regolarmente da tre anni ed
addirittura due volte in dieci giorni vuol dire che dobbiamo
prenderne atto e imparare a conviverci”.
Inurbamento e industrializzazione
Il processo di industrializzazione ha fatto divenire l’Italia
la settima od ottava potenza industriale mondiale; non si de-
Geoitalia 36, 2011

vono tuttavia dimenticare gli “effetti collaterali anche gravi”
come sta scritto nei bugiardini (così si chiamano i foglietti
di istruzioni che si trovano nelle confezioni delle medicine).
“Occorre ripensare alle nostre città ed alle nostre campagne
nella consapevolezza di avere progressivamente aumentato
le superfi ci impermeabili e di avere contestualmente
abbandonato quelle pratiche agricole che consentivano un
tempo di regolare il defl usso delle acque”.
Bilancio patrimoniale
Il territorio fa parte del patrimonio di una comunità. Le
spese per il mantenimento del patrimonio, come insegnano
i ragionieri, non vanno messe tra le spese correnti ma tra le
spese ammortizzabili in un certo lasso di tempo.
Un territorio ben mantenuto, così come un cespite patrimoniale
non abbandonato a sé stesso, produce reddito (è
proprio necessario fare l’esempio del turismo) o, nella peggiore
delle ipotesi, evita danni eccezionali in caso di eventi
naturali che eccezionali non sono. Dal reddito si ricava sia
la possibilità di incrementare il patrimonio sia la possibilità
di creare posti di lavoro.
Ecco qui alcune delle dichiarazioni diffuse dall’Uffi cio
Stampa del Consiglio Nazionale dei Geologi, dalle quali
sono state tratte le frasi virgolettate sopra riportate.
Cronaca annunciata
Ci si poteva aspettare, era altamente prevedibile che
quando il primo slargo di una valle stretta, già storicamente
soggetto ad allagamento viene trasformato in ambito urbano,
questo ambito prima o poi andrà sott’acqua. È esattamente
quel che è successo ad Aulla; le zone rosse (rischio
idraulico molto elevato) chiaramente identifi cate nelle carte
dell’Autorità di bacino del Magra, ci dicevano chiaramente
cosa poteva succedere.
Purtroppo ancora le tecnologie di previsione meteorologica
non ci consentono di dire esattamente dove cadrà la
prossima secchiata di pioggia, ma una semplice comparazione
delle espansioni urbane ed industriali in alveo ed in
golena di corsi d’acqua, per di più se a regime torrentizio, ci
dicono chiaramente che di disastri ne avremo ancora. A chi
toccherà la prossima volta?
In Aulla la zona alluvionata, in golena del Fiume Magra
è stata urbanizzata negli ultimi decenni e negli stessi decenni
è progressivamente diminuita per abbandono la cura spicciola,
la manutenzione ordinaria del bacino affl uente.
Gli amministratori locali hanno la responsabilità di decidere
quale sia il livello di rischio accettabile e quali siano
gli investimenti necessari per minimizzarne le conseguenze.
Se si decide per il rischio ZERO, allora bisogna cominciare
a rottamare tutti quegli insediamenti idrogeologicamente
insostenibili. Nella maggior parte dei casi i geologi
hanno già fatto il loro lavoro e l’hanno fatto bene (le carte
delle aree allagabili almeno in Toscana esistono e coprono
la stragrande maggioranza delle aree a rischio). Se invece si
decide di non eliminare gli insediamenti a rischio bisogna
prendersi la responsabilità di accettare che fenomeni naturali
tutt’altro che eccezionali abbiano conseguenze disastrose. I
geologi possono aiutare (se consultati) i decisori ad organizzare
reti di allarme ed a minimizzare le perdite di vite soprattutto
lavorando in tempi non emergenziali nella prevenzione.
Il ritornello “per queste cose non ci sono soldi” ci segnala
solo quanto, chi lo ripete, valuti la vita delle future vittime.
Maria Teresa Fagioli
Presidente Ordine dei Geologi della Toscana
La pianifi cazione del territorio
I geologi devono essere parte integrante della pianifi -
cazione del territorio, ma i modelli cui riferirsi sono ormai
superati ed occorre predisporne di nuovi. Occorre ripensare
alle nostre città ed alle nostre campagne nella consapevolezza
di avere progressivamente aumentato le superfi ci impermeabili
e di avere contestualmente abbandonato quelle
pratiche agricole che consentivano un tempo di regolare il
defl usso delle acque.
Gian Vito Graziano
Presidente del Consiglio Nazionale dei Geologi
La difesa del suolo
Sviluppo economico e prevenzione dal dissesto idrogeologico
sono due concetti che possono andare di pari passo;
solo coniugando una nuova politica di difesa del suolo con
incentivi all’imprenditoria agricola e forestale possiamo risollevare
le sorti di un territorio dalle straordinarie potenzialità,
ottenendo prodotti di qualità e manutenzione del
territorio.
Carlo Malgarotto
Vice Presidente Ordine dei Geologi della Liguria
Ancora sulla difesa del suolo
Prendiamo atto delle dichiarazioni del Ministro Prestigiacomo
circa la necessità di intraprendere una seria politica
di difesa del suolo, ma il Ministro dovrà prima convincere
l’esecutivo di cui fa parte, che non pare abbia proprio a cuore
le sorti del territorio italiano, se è vero che puntualmente
destina ad altri scopi le già esigue somme destinate alla manutenzione
dei nostri bacini.
Ed oggi 2 Novembre il Consiglio Nazionale dei Geologi
è vicino a tutti i familiari delle vittime e la speranza è che
quando i fari mediatici si abbasseranno non venga dimenticato
quanto è accaduto. Personalmente sono al fi anco di
tutti coloro i quali hanno perso i propri cari. Tanti i morti,
le devastazioni, dunque è davvero il momento di fermarsi e
di rifl ettere per rimettere al centro della politica un concetto
fondamentale: prevenzione.
Geoitalia 36, 2011 27

Dobbiamo farlo tutti, dai cittadini alle istituzioni. Cerchiamo
di fare tesoro fi nalmente di quanto è accaduto in
questi anni. Aumentano le tragedie e ad ogni precipitazione
subito si teme il peggio.
Credo che non si possa più continuare così in un Paese
civile come l’Italia. Dobbiamo dare risposte e fare in modo
che queste vittime non siano vane. Il dissesto idrogeologico
spesso uccide ma è anche fi glio di un mancato rispetto per
il territorio.
Gian Vito Graziano
Presidente del Consiglio Nazionale dei Geologi
In Liguria 470 chilometri ad elevato rischio
idrogeologico e manca un Servizio Geologico
Ancora una volta la Liguria è in ginocchio. Bisogna rendersi
conto che questo territorio fragile non è più in grado
di sopportare eventi meteorici di una certa portata. La tutela
del territorio deve essere una priorità e dunque bisogna
cambiare l’approccio , la prospettiva. La tutela del territorio
è una questione culturale e bisogna essere consapevoli del
fatto che il dissesto idrogeologico ha un costo enorme.
Giuliano Antonielli
geologo ligure, Consigliere Nazionale dei Geologi
Nonostante tutte le emergenze
Nonostante tutte le emergenze in questo momento nessuna
legge organica di governo del territorio vige in Italia. Ben
sei milioni gli italiani che vivono in aree a rischio idrogeologico.
In 67 anni spesi più di 213 miliardi di Euro.
Oggi in Italia sentiamo un ritardo politico-istituzionale,
conseguenza del forte ritardo culturale, che si traduce nel
rincorrere le emergenze, una dopo l’altra, ponendoci solo
l’obiettivo di reperire le risorse economiche necessarie per
ricostruire la zona colpita, dopo aver fatto il conteggio dei
danni e purtroppo spesso anche quello dei morti.
Gian Vito Graziano
Presidente del Consiglio Nazionale dei Geologi
I numeri parlano chiaro
Dal 1944 ad oggi in Italia sono stati spesi più di 213 miliardi
di Euro per dissesto idrogeologico e terremoti, di cui
ben 27 miliardi solo dal 1996 al 2008. Oltre al fatto che 6
milioni di italiani abitano nei 29.500 chilometri quadrati del
territorio considerati ad elevato rischio idrogeologico e sono
ben 1.260.000 gli edifi ci a rischio frane e alluvioni. Di questi
sono 6.000 le scuole e 531 gli ospedali .
Questi sono dati proprio del Consiglio Nazionale dei Geologi.
Chiediamo dunque allo Stato italiano una legge organica
di governo del territorio che ricostruisca la fi liera delle
competenze, metta in campo azioni di manutenzione ordinaria
e straordinaria dei nostri bacini idrografi ci, ponga le
base di una riforma urbanistica e che faccia tesoro di quelle
28
esperienze positive che in alcuni casi hanno visto il geologo
impegnato a fronteggiare la difesa del suolo accanto alle
istituzioni governative.
Mi riferisco a quelle attività di presidio territoriale che
hanno portato a fronteggiare situazioni di rischio idrogeologico
prima del verifi carsi dell’eventuale evento calamitoso,
che poi spesso non si è verifi cato, e quindi non sempre e
soltanto in fase emergenziale. Il problema investe, lo abbiamo
visto, l’intero territorio nazionale ed anche Roma non
è esente da rischi idrogeologici e da fenomeni di dissesto
idrogeologico come le frane, anche se meno eclatanti, localizzate
soprattutto lungo i margini occidentali dell’alto di
Monte Mario - Gianicolo, o interessanti i versanti più acclivi
delle valli, approfondite dal reticolo fl uviale, anche queste
innescate spesso dall’intervento dell’uomo.
Gian Vito Graziano
Presidente del Consiglio Nazionale dei Geologi
Investire in prevenzione signifi ca anche creare lavoro
In un momento di crisi economica come questo non bisogna
cedere alla tentazione di tagliare fondi, ma investire
in un settore che è vitale per il Paese e che può diventare
una risorsa. Roosvelt, e non era sicuramente un ambientalista
ma certamente un grande Presidente, rilanciò gli USA
dopo il ’29 con il New Deal passando dalla sistemazione
idrogeologica del territorio in cui trovarono lavoro 300.000
disoccupati.
Giuliano Antonielli
geologo ligure, oggi Consigliere Nazionale dei Geologi
Queste zone di Genova furono sconquassate
già nel 1970 con 25 morti
Situazione di allerta 2 sulla Liguria. Oggi nel primo pomeriggio
alcuni quartieri del centro cittadino genovese, in
particolare la parte bassa della Val Bisagno, sono stati interessati
da copiose e concentrate precipitazioni che hanno
provocato l’esondazione del Torrente Ferreggiano, tributario
del Torrente Bisagno, altri morti, dalle notizie che si
riescono a recepire, risultano anche disperse altre persone.
Indubbiamente saranno anche molto elevati i danni. Dobbiamo
prendere coscienza di questa situazione: la Liguria ormai
da alcuni anni, sicuramente anche per la sua particolare
conformazione geomorfologica e per l’elevata acclività delle
vallate, subisce precipitazioni molto intense e concentrate
che nell’arco di brevissimo tempo (poche decine di minuti)
provocano franamenti ed allagamenti. Dalle poche notizie
che ci pervengono, credo che si debba nuovamente anche
oggi 4 novembre 2011 parlare di alluvione su Genova con
interessamento di alcune zone che già nel 1970 furono sconquassate
da quel luttuoso evento. Ci furono ben 25 morti.
Giovanni Scottoni
Presidente Ordine dei Geologi della Liguria
Geoitalia 36, 2011

Alluvioni, frane, morti, danni: bisogna pianifi care
con la natura e non contro la natura
L’autunno è iniziato con i tragici eventi alluvionali del
salernitano, di Roma, ancora della Campania, della Liguria,
della Toscana e nuovamente in Liguria. Nell’arco di 20 giorni
abbiamo avuto frane, alluvioni, morti, centinaia di sfollati
e danni per milioni di euro. C’è bisogno urgente di pianifi -
care con la natura e non contro la natura. Questo è l’accorato
appello che arriva dai geologi italiani a tutta la classe
dirigente. I bollettini meteo ormai in Italia sono diventati
bollettini di guerra. Dobbiamo essere pronti a combattere
contro il nemico che è il dissesto idrogeologico. Non bisogna
perdere più tempo.
Così come furono considerate emergenze quella dei rifi
uti a Napoli e quella dell’acqua in Sicilia, credo che anche
questa debba essere considerata una vera emergenza nazionale.
Necessita una legge organica di pianifi cazione del territorio.
Bisogna attivare i presidi territoriali e fare prevenzione
a tutto campo 365 giorni l’anno.
Gian Vito Graziano
Presidente del Consiglio Nazionale dei Geologi
Le scienze della Terra
tra passato e futuro nei 150 anni
dell’Unità d’Italia
Nel corso dell’VIII Forum Italiano di Scienze della Terra,
Geoitalia 2011, che si è tenuto a Torino dal 19 al 23 settembre
2011, Gian Battista Vai ha moderato una Tavola rotonda
con il titolo di questo articolo. Evidentemente il tema voleva
evocare una sorta di conclusione alla sessione su ‘150 anni
di unità d’Italia e geologia’ che è stata seguita con molto
interesse da oltre 200 persone.
Gian Battista Vai ha posto ai relatori, e di rifl esso ai presenti,
queste due domande:
1) Perché i geologi italiani dell’Ottocento erano favorevoli
in massa all’unità politica d’Italia, ma poi non ne hanno
ricavato benefi ci disciplinari (per la comunità e il Paese) pur
occupando molte posizioni di governo?
2) Quali sono le prospettive di salvare l’identità e le competenze
disciplinari della geologia e dei geologi nel momento
della crisi dei dipartimenti di Scienze della Terra in un
paese come l’Italia?
A introduzione della prima domanda Vai ha accennato a
due imponenti volumi che aveva portato a far bella mostra
sulla cattedra. Uno era il cofanetto contenente le ristampe
delle principali monografi e geologiche e archeologiche di
Giuseppe Scarabelli (1820-1905, uno dei padri dell’unità) e i
volumi a commento pubblicati dal 2002 al 2009 in occasione
Evento imprevedibile?
Evento imprevedibile? Pioggia eccezionale? Se un evento
si ripete in Liguria ormai regolarmente da tre anni ed addirittura
due volte in dieci giorni vuol dire che dobbiamo
prenderne atto e imparare a conviverci.
Ormai queste bombe d’acqua possono colpire ogni parte
del territorio ligure e, purtroppo, il risultato sarebbe lo stesso.
Ancora una volta siamo qui a ripetere che bisogna cambiare
l’approccio con questo territorio fragile e che non è più
rimandabile una seria politica ambientale.
Manca anche una giusta informazione verso la popolazione.
Nei cittadini manca la consapevolezza del rischio e
non è accettabile che in una grande città come Genova, dove
da giorni si sapeva di un’allerta 2, si muoia per unaalluvione.
La corretta gestione dell’ambiente e la sicurezza della
popolazione passa soprattutto attraverso una nuova cultura
del territorio già invocata più volte in passato e che non ci
stancheremo mai di invocare.
Giuliano Antonielli
geologo ligure, Consigliere Nazionale dei Geologi
del centenario della sua morte. L’altro era la seconda edizione
anastatica del Mundus subterraneus di Athanasius Kircher
(1602-1680, italiano e romano d’elezione), opera di mirabile
suggestione per l’interno della Terra, la vulcanologia e
la speleologia. Le due opere erano state promosse da tempo
anche nell’ottica della celebrazione unitaria, che è sempre
stata molto a cuore ai geologi italiani anche a Bologna.
Alla seconda domanda Vai ha voluto fare una premessa
personale e senza eufemismi, con le parole che seguono:
‘La rivoluzione strutturale delle università, indotta in
Gran Bretagna dalla Thatcher e negli USA da Regan negli
ultimi decenni del Novecento, sta avvenendo anche da noi. E
noi non abbiamo fatto nulla per prevenirla, al contrario l’abbiamo
favorita. Forse resteranno tre Dipartimenti di Scienze
Geologiche in Italia. Gli altri evaporeranno o si camufferanno,
perdendo comunque visibilità. Anche perché certi
rettori, come il mio, sono stati più lealisti del re (o meglio
della regina Maria Stella) nell’inasprire le condizioni, al di
fuori di ogni logica scientifi ca, sia disciplinare che tematica.
La categoria, i gruppi di ricerca, le sezioni, o quant’altro resterà,
dovranno recuperare la visibilità perduta spendendosi
sul mercato delle attività produttive e della comunicazione
(si veda quanto sta accadendo al processo dell’Aquila) ben
oltre a quanto fanno, meritoriamente, l’Ordine, Mario Tozzi,
e qualche altro giornalista geologo. Chiarirò con tre esempi
lampo dove i geologi dovrebbero essere presenti:
a) TAV in Val di Susa. Rosalino Sacchi è il massimo
esperto geologo sul tema, e da tempo ha detto la sua. Ma
Geoitalia 36, 2011 29

che cosa hanno fatto i geologi torinesi e le loro istituzioni?
Hanno detto qualcosa al Forum? Non parlo dei teppistiterroristi-delinquenti.
A quelli deve pensare la polizia e la
magistratura (con più solerzia). Ma i buoni montanari valsusuni,
nella loro autarchia, si sono per caso accorti di issare
manifesti esemplari alla secessione proprio nel 150° anniversario
dell’annessione dell’Italia al Piemonte?
b) Auspice Napolitano TAV raggiungerà anche il Sud (mi
pare doveroso). Ci sono due opzioni radicalmente diverse
in termini geologici. Da Salerno attraverso l’Appennino per
Bari, Taranto e la Ionica; oppure direttamente per la Tirrenica.
Che contributi fattivi al dibattito tecnico-economico-culturale
e alle scelte, fi n da ora, danno le istituzioni geologiche
di Campania, Basilicata, Puglia, e Calabria?
c) L’assessore Gian Carlo Mucciarelli della Regione
Emilia-Romagna ha praticamente azzerato le concessioni di
ricerca di gas e olio (che si rifl ettono però anche nel sequestro
della CO 2 ) nella stessa regione, per non farsi superare a
sinistra dai grillini, dimenticando che proprio questo capito-
30
Annibale Mottana
Risposte alla prima domanda
Il senso di unità nazionale si è
sviluppato nella comunità scientifi ca
italiana soprattutto nel periodo 1839-
1848 per effetto dei contatti diretti
sviluppatisi nel corso delle nove Riunioni
degli Scienziati Italiani. Si è
trattato sempre di una solidarietà generica,
anche se molto solida e condivisa
dai più (ma non da tutti). Quando
però si è passati ai rapporti interni tra
i gruppi, ogni forma di solidarietà si
è sciolta e sono ricomparse le individualità,
le rivalità e le ambizioni d’apparire
che sono intrinseche di tutti i
personaggi dotati di forti opinioni e
sicuri di sé.
Nel caso specifi co dei geologi (da
intendersi qui come gli scienziati operanti
in ricerche sul territorio a qualsiasi
titolo e fi ne), dobbiamo ricordare
che era allora in corso un cambiamento
di approccio allo studio della realtà naturale:
dall’approccio tipicamente settecentesco
indirizzato allo studio della
natura locale a scopi di valorizzazione,
che aveva fatto favorire le accademie
minerarie e creare le prime cattedre
Le risposte dei relatori
di Mineralogia (Roma, 1804; Napoli,
1806), a un approccio più naturalistico
– se vogliamo più propriamente
geologico – che portasse a sviluppare
la Stratigrafi a e la Paleontologia e
che porterà all’istituzione delle prime
cattedre di Geologia (Bologna, 1860;
Napoli, 1860).
Trasferito in termini pratici, questo
cambiamento portava a ridimensionare
il settore più applicato delle scienze
della Terra a favore di uno di minore
applicazione (o, per lo meno, avente
una diversa forma d’applicazione).
La vicenda della carta geologica
illustra bene che cosa sia avvenuto
e perché le scienze della Terra non
abbiano ottenuto con l’unifi cazione
d’Italia i vantaggi che potevano ragionevolmente
aspettarsi.
Gli uomini-chiave non furono né
Lorenzo Pareto, né Lodovico Pasini,
né altri che pure avevano guidato
le riunioni e che furono importanti
come deputati, senatori e ministri ma
Quintino Sella, appena eletto deputato
nell’elezione suppletiva di un collegio
periferico come Cossato.
Sella aveva le idee e la determinazione
per affermarle: ottenne in breve
lo contribuisce con le seconde massime royalties alle casse
regionali. Napolitano si affanna a chiedere un aumento della
crescita. Ma io ricordo che poco tempo fa tanti, non solo
politici, ma anche grosse fette dell’Ordine sostenevano la
crescita zero. Ci siamo quasi arrivati. Penso che dovremo
occuparci assai di più di questi problemi. Per non lasciarli
solo a ingegneri, chimici, architetti, o, addirittura, archeologi’.
Alla Tavola rotonda hanno partecipato, oltre al moderatore
Gian Battista Vai:
Annibale Mottana, Università di Roma Tre;
Antonio Praturlon, Università di Roma Tre;
Telmo Pievani, Università di Milano Bicocca;
Cesare Roda, Università di Udine;
Marco Sertorio, Presidente del Settore Minerario di Assomineraria;
Ezio Vaccari, Università dell’Insubria.
Qui di seguito vengono riportate le risposte di alcuni dei
relatori alle due domande del moderatore.
tempo la legge istitutiva della carta geologica,
ma quasi subito dovette impedirne
l’attuazione lui stesso, una volta
diventato ministro. Si rese conto di
due cose: – che il bilancio dello stato
non permetteva neppure quel modesto
aggravio e – che prima di fare la carta
bisognava stabilirne i criteri e formarne
i rilevatori.
Lorenzo Pareto, Genova 18oo – 1865
Il primo punto fu superato in pochi
anni; per il secondo furono necessari
quindici anni di scontri. Si formarono,
infatti, due correnti di pensiero. Da un
Geoitalia 36, 2011

lato ci furono i funzionari dello stato,
capeggiati da Felice Giordano e spalleggiati
da Sella, che volevano un rilevamento
a tappeto che evidenziasse
soprattutto le potenzialità minerarie e
di comunicazione, cioè tutto ciò da cui
lo stato potesse trarre un utile a breve;
per loro i rilevatori più idonei non potevano
che essere gli ingegneri-geologi
del Regio Corpo delle Miniere.
Lodovico Pasini, Schio 1804, Roma 1870
Quintino Sella, Mosso 1827, Bilella 1884
Dall’altro si misero i professori
universitari, capeggiati da Antonio
Stoppani e da Torquato Taramelli, che
volevano rilevamenti selettivi fatti da
loro stessi o dai loro allievi in varie località
considerate chiave al fi ne di illustrare
particolarità paleontologiche o
stratigrafi che o perfi no paesaggistiche.
Di utile immediato ce n’era poco, anche
se l’utilità scientifi ca era elevata.
Felice Giordano,
Torino 1825, Vallombrosa 1892
Torquato Taramelli,
Bergamo 1845, Pavia 1922
Alla fi ne si arrivò a un compromesso:
si fecero anzitutto rilevamenti
in aree ristrette prevalentemente d’interesse
minerario (Sicilia, Elba ecc.).
Intanto, però, erano passati quindici
anni ed era passata anche, per i geologi,
l’occasione di contare sulla scena
scientifi ca italiana. La morte di Sella
(1884) non fu propriamente la fi ne
dell’importanza delle scienze della
Terra in Italia, ma certo non contribuì
ad affermarle presso gli organi di
governo il fatto che nella Mineralogia
avesse preso il sopravvento la Cristallografi
a e nella Geologia la Paleontologia,
entrambe ben lontane da essere
scienze applicate, all’epoca, e certo
non tali da essere ben valutate per lo
sviluppo economico del paese.
Risposte alla seconda domanda
Anche qui, tutto dipenderà da
quando le diverse strutture cesseranno
di essere divise e in concorrenza tra
loro e cominceranno a operare unite
per un solo fi ne concordato.
Resteranno sicuramente monotematici
almeno tre dipartimenti, che
hanno il personale suffi ciente per restare
tali. Tutti gli altri dovranno adattarsi
in qualche forma, diventando
politematici nel modo più razionale
possibile, senza cadere nell’errore di
trovare alleanze puramente fi ttizie,
perché queste saranno alla lunga poco
operative e di breve respiro.
La soluzione possibile è di diventare
dipartimenti territoriali (associandosi
agli ingegneri) oppure ambientali
(associandosi a una parte dei biologi)
oppure – nel malaugurato caso di un
frazionamento – entrare nei dipartimenti
di scienza dei materiali, per i
mineralisti-petrografi -geochimici, e in
quelli di biologia evoluzionistica, per
geologi e paleontologi.
La forza delle scienze della Terra
attuali sta nel poter valutare due fattori:
il tempo (geocronologia) e il luogo
(GIS). Questa forza potrebbe essere
aumentata prendendo in considerazione
di più il cambiamento climatico,
cioè la meteorologia.
È ben vero che la Terra per i geologi
è solo la Terra solida, ma si è già
fatta una grossa eccezione allargandosi
alla Terra liquida (Geologia marina
e Oceanografi a fi sica) e potrebbe
essere vantaggioso legarsi in nuove
collaborazioni con chi studia la Terra
gassosa, cioè l’Atmosfera: i meteorologi,
appunto.
Rimane il fatto che i geologi sono
depositari di alcune metodologie che
appaiono insostituibili: ad esempio
quelle che permettono lo studio ottico
delle sostanze solide; per ora queste
sono interpretate essere solo i minerali
(e per di più solo quelli comuni
petrogenetici), ma in un’ottica di so-
Geoitalia 36, 2011 31

32
pravvivenza potrebbe valer la pena di
considerare anche gli analoghi dei minerali,
o addirittura le migliaia di composti
solidi isotropi e anisotropi che la
Chimica sforna in continuazione e che
per ora utilizza solo in minima parte,
senza studiarne tutte le potenzialità.
Un altro centro di sopravvivenza
sarà rappresentato dagli enti specializzati
alla sorveglianza del territorio:
ad esempio l’INGV avrà sempre bisogno
di geologi-vulcanologi; l’ENI di
geologi-micropaleontologi e così via.
In questi casi il pericolo sarà nell’iperspecializzazione,
che inevitabilmente
porta a un ridursi della fl essibilità culturale,
chiudendo la strada al progresso
di una qualsiasi scienza.
Antonio Praturlon
Risposte alla prima domanda
Per rispondere al quesito posto dal
Coordinatore ci vorrebbe una analisi
storica, che porti ad una conoscenza
reale di cosa si potesse fare di più
nell’ambiente italiano dell’epoca.
È vero, il mondo scientifi co dell’Italia
di allora (con in testa quindi anche
i geologi, come ben dimostrato da Vai
nella sua relazione di stamane) era stato
in blocco un sostenitore dell’unità
d’Italia. Le divisioni semmai erano
sul modo di realizzarla, sulla forma da
dare alla struttura unitaria, ma gli storici
confermano che questa adesione di
massa esisteva già prima del 1848.
Basti pensare che fi n dal 1839 si
svolsero regolarmente in varie città
d’Italia i Congressi degli Scienziati Italiani
(si chiamavano proprio così) fi no
a quello di Venezia nel 1847, ripresi poi
a Siena nel 1862 e nel 1863 a Palermo.
Potremmo anche ritrovare dei geologi
tra gli eroi del Risorgimento,
come Leopoldo Pilla molisano, in
cattedra prima a Napoli e poi a Pisa,
che morì nel ’48 a Curtatone alla testa
degli studenti pisani. Naturalmente,
troveremmo eroi anche tra i rappresentanti
di ogni settore scientifi co di
allora.
È chiaro quindi che le élites scientifi
che, così benemerite e collaborative,
furono viste di buon occhio dai nuovi
governanti, e furono così in grado di
occupare rapidamente nell’Italia unita
molti spazi aperti dalla politica. Vi arrivarono
con tante buone idee in mente,
compresi gli studiosi di Scienze
della Terra (per il resto grandi anarchici
come quelli di oggi e, come ha ben
messo in evidenza Mottana, portatori
purtroppo di individualismi e nefaste
confl ittualità).
D’altra parte, sono sempre state le
minoranze illuminate a promuovere i
grandi cambiamenti della storia, Risorgimento
compreso. Ora arrivava
fi nalmente il momento di cambiare il
Paese, di renderlo più civile e più moderno.
Leopoldo Pilla, Venafro 1805, Curtatone 1848
Ma qual’era l’ambiente in cui questi
studiosi dovevano muoversi? E’
noto come la politica sia sempre l’arte
del possibile, non bastano le buone
idee. Ora, bisogna riconoscere in retrospettiva
che la conoscenza scientifi -
ca, l’entusiasmo per le novità della ricerca,
l’esigenza di diffondere l’ABC
della scienza in ogni strato della popolazione,
erano allora in grande auge in
gran parte dell’Europa, che ne faceva
dei pilastri del progresso, ma questo
non si può certo dire per l’Italia.
Certo, i settori tradizionali tipo
Medicina, Agraria, Fisica, Chimica
erano già profondamente radicati nella
cultura anche popolare, era quindi
possibile far leva su questa grande audience
per nuove grandi iniziative a
livello nazionale, ma qual’era la situazione
per le Scienze della Terra?
Ho appena riletto l’introduzione di
Stoppani al suo “Il Bel Paese” (1873),
prima descrizione analitica, destinata
alla volgarizzazione, degli aspetti più
interessanti della geologia dell’intera
Penisola, e le sue rifl essioni sullo
scarso interesse che avrebbe suscitato
il suo lavoro in Italia dove, scrive,
“tutta la scienza non vale un atto generoso.
Una Lucia inginocchiata ai piedi
dell’Innominato, una madre che accomoda
con le stesse sue mani sul carro
degli appestati il corpo della fi glioletta,
faranno sempre maggior impressione
di tutte le più belle descrizioni
dell’universo”.
E fa un confronto con quanto invece
si faceva con enorme successo,
nel campo della diffusione della conoscenza
scientifi ca a tutti i livelli,
nell’Europa più avanzata, soprattutto
in Francia, criticando tuttavia la nascita
persino del “romanzo scientifi -
co” (cita ad esempio il grande successo
di Verne), di cui vorrebbe in ogni
caso ben altra impostazione, mentre in
Italia non si vedeva proprio nulla del
genere, se non importato e tradotto in
Italiano.
Qui basti pensare al fallimento dei
pochi, meritori tentativi italiani di volgarizzazione
del pensiero scientifi co,
come la Rivista di Lessona “La Scienza
a dieci centesimi”. Stoppani porta
poi esempi di quanto fatto ad esempio
in Svizzera nella diffusione ad ogni livello
della conoscenza del territorio,
là ritenuta di interesse fondamentale
per l’educazione del cittadino. Insomma,
secondo Stoppani pare proprio
che in Italia mancasse del tutto in quel
periodo l’interesse, la conoscenza diffusa,
capillare delle informazioni di
base sul territorio, la consapevolezza
dell’importanza per un paese come
Geoitalia 36, 2011

l’Italia della valorizzazione delle
Scienze della Terra.
In altre parole, anche se gli studiosi
valenti non mancavano di certo,
sembra che proprio mancasse in gran
parte del nostro Paese l’humus favorevole
per poter impiantare e diffondere
iniziative penetranti e diffuse a favore
della geologia (e quindi di quanto essa
potesse rappresentare a vantaggio della
giovane Italia).
Antonio Stoppani, Lecco 1824, Milano 1891
Mi pare che sia già tanto, e che rappresenti
un enorme risultato, il fatto
che i nostri geologi/politici siano riusciti
a fondare un Servizio Geologico
effi ciente e avviare con energia e mezzi
una valida cartografi a del territorio.
Risposte alla seconda domanda
Il secondo quesito posto dal moderatore
è di stretta attualità, e qui
esprimo quello che non è solo un mio
parere, ma il pensiero di tantissimi colleghi.
Sono stati già posti in evidenza
i problemi gravissimi della carenza
dell’informazione, della comunicazione,
della visibilità. Mi occuperò
invece ora di quello che in un quadro
generale può essere considerato un
problema minore, ma che in questo
momento sembra il pericolo più minaccioso,
cioè la quasi scomparsa in
Italia di Dipartimenti ben caratterizzati
di Scienze della Terra.
In sintesi, ritengo che la riforma
Gelmini, per quanto riguarda in ge-
nerale gli interventi sui Dipartimenti,
e in particolare sulla loro dimensione
minima, farà solo grossi danni. Danni
alla ricerca, alla didattica e anche economici
(i Dipartimenti saranno meno
agili nella gestione, meno “visibili”
alle committenze). Causerà soprattutto
una enorme perdita di tempo per
tutti, già in atto, e creerà una ulteriore
burocratizzazione del sistema, con
il rafforzamento previsto del sistema
di governance centrale e una perdita
inevitabile di autonomia reale dei Dipartimenti.
Il sistema universitario tuttavia
tende a comportarsi, e non è certo la
prima volta, come ogni sistema complesso
(ne ha in realtà alcune caratteristiche:
autoreferenziato, autopoietico,
autorganizzato…), un tipo di sistema
cioè che in momenti di crisi è preoccupato
soprattutto della propria sopravvivenza.
Possiamo quindi scommettere che
l’Università italiana si difenderà nel
tempo dall’impatto della riforma annullando
con ogni mezzo possibile le
perturbazioni che ne derivano, come
fanno tutti i sistemi complessi, al limite
disposti, come sappiamo, a far sì
che tutto cambi purchè/perché nulla
cambi. Dò quindi per scontato che assisteremo
in giro per i nostri Atenei a
molte operazioni di facciata: con una
certa similitudine con quanto si sta
verifi cando per le Provincie nei confronti
delle Regioni, vedremo nascere
in tutta Italia enormi Dipartimenti
suddivisi in Sezioni (e secondo certi
Statuti in grado di articolarsi in Centri
di Ricerca autonomi), tutto insomma
verrà riorganizzato in modo tale che
tutti continuino a fare quello che facevano
prima. Magari addirittura con
maggiori possibilità di interazione con
colleghi di altri gruppi, e forse anche
con piccoli vantaggi, ad esempio per
la didattica.
Questa sarà la situazione tutto
sommato più indolore. E’ chiaro che
si perderà un po’ di immagine, ma sostanzialmente
i gruppi di ricerca oggi
esistenti manterranno la loro identità e
potranno continuare a svolgere una attività
anche didattica, nei nostri Corsi
di Laurea specifi ci, omogenea ed effi -
cace, soprattutto non eterodiretta.
Un po’ più complicata, ma possibile,
anche la via della federazione tra
Atenei, che consentirebbe altri tipi di
accorpamenti abbastanza indolori.
Il problema invece che vedo più
serio, e che rischia di frantumare Dipartimenti
dotati di elevate competenze
ma privi di un forte collante interno
(per vari motivi), è rappresentato da
quelle situazioni in cui interi gruppi
di ricerca cercheranno di confl uire in
ordine sparso in settori affi ni: paleontologi
coi biologi; geofi sici coi fi sici;
geologi applicati e geotecnici con gli
ingegneri, e cose del genere.
In questi casi la riforma sarà solo la
miccia che farà saltare equilibri faticosi,
farà (fa!) esplodere contrasti e divisioni
interne fi nora sopportate nell’interesse
generale o semplicemente per
quieto vivere, per l’impossibilità di
trovare soluzioni alternative alla rivoluzione.
Ḕ evidente che in questi casi l’identità
originaria del vecchio Dipartimento
andrà sicuramente perduta, e non
sarà possibile nemmeno riottenere
quell’equilibrio di competenze e attività
organizzative che sono necessarie
per mantenere un buon Corso di Laurea
in Scienze della Terra.
Si può osservare che non è detto
che a lungo termine gli esiti di questa
diaspora siano necessariamente tutti
negativi. Ḕ un fatto riconosciuto che le
aree più fertili della ricerca sono le interfacce
tra le aree scientifi che (prendiamo
ad esempio ciò che è avvenuto
da noi con Geochimica e Geofi sica),
per cui la presenza di nuclei di validi
geologi confl uiti in Dipartimenti tipo
Scienze Ambientali, Architettura, Archeologia
e tantissimi altri che ognuno
di noi può immaginare, potrebbe
portare o sicuramente porterà ad interazioni
e sinergie di alto livello. Bisognerà
vedere se a lungo termine il
Geoitalia 36, 2011 33

34
bilancio tra vantaggi e svantaggi sarà
positivo.
Cesare Roda
Risposte alla prima domanda
Penso che, in primo luogo, sia
necessario verifi care la fondatezza
dell’assunto dal quale deriva
la domanda, e cioè che i geologi
“non hanno ricavato benefi ci disciplinari”
dall’Unità d’Italia.
Se ci riferiamo agli anni immediatamente
successivi alla unifi cazione
non possiamo dimenticare l’istituzione
del Regio Comitato Geologico
d’Italia e di un effi ciente Uffi cio Geologico
d’Italia, poi Servizio Geologico
d’Italia con annesso museo, il fi nanziamento
di un consistente programma
per il rilevamento e la stampa della
Carta Geologica d’Italia, la pubblicazione
delle importanti serie del Servizio
Geologico (Bollettino, Memorie
per servire alla descrizione della Carta
Geologica d’Italia). Trasferito da Firenze
a Roma nel 1873, l’Uffi cio Geologico
d’Italia, poi Servizio Geologico
d’Italia, vanta un Museo con ricche
collezioni paleontologiche, litologiche
e mineralogiche di tutta Italia ed una
ricca biblioteca specializzata. La sede
del Servizio Geologico è stata appositamente
progettata e realizzata, tra
il 1873 e il 1879, dall’ingegnere garibaldino
Raffaele Canevari, in Largo
Santa Susanna.
Se invece ci riferiamo all’intero
arco dei 150 anni dell’Unità d’Italia,
per rispondere alla domanda ritengo
necessario distinguere l’ambito universitario
dall’ambito professionale.
Nel mondo universitario le competenze
disciplinari delle Scienze della
Terra hanno trovato collocazione nelle
Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche
e Naturali e, con minore rilevanza,
nelle Facoltà di Ingegneria.
Fino ai primi anni sessanta del
Novecento le Facoltà di Scienze
MFN comprendevano tipicamente
le seguenti Cattedre: due Cattedre di
Matematica (una di Analisi e una di
Geometria), che trovavano sede in
un unico istituto denominato in molte
sedi Seminario Matematico, una
Cattedra per ognuna delle seguenti
discipline: Fisica, Chimica, Zoologia,
Botanica, Geologia, Mineralogia, alle
quali erano annessi i relativi Istituti.
La coppia di Istituti di Geologia e
Mineralogia si trovava in tutte le Università
dell’epoca; ricordo per tutte
l’Università Sapienza di Roma con
i due istituti affi ancati e i due Istituti
dell’Alma Mater Studiorum che si
fronteggiano ai due lati di Via Zamboni
a Bologna.
Non si può certo dire che in questa
confi gurazione le Scienze della Terra
non avessero un peso adeguato; esse
rappresentavano un quarto delle discipline
presenti nelle Facoltà di Scienze
MFN.
Nelle Facoltà di Ingegneria esisteva
in varie sedi, a fi anco dei corsi di
laurea in Ingegneria civile ed in Ingegneria
industriale, il corso di laurea in
Ingegneria mineraria. Anche in questo
caso a me sembra che il peso delle
Scienze della Terra non fosse irrilevante.
E’ a cavallo degli anni sessanta e
settanta che le Scienze della Terra
hanno cominciato a perdere terreno
nell’ambito universitario.
A questo punto dovrei rispondere
alla domanda: perché questo è successo?
La mia risposta è ovviamente
condizionata dalla mia esperienza e
non è supportata da una analisi approfondita.
Ricordo che sino all’ultima Guerra
mondiale le Facoltà di Scienze MFN
rilasciavano le seguenti lauree: Matematica,
Fisica, Scienze Naturali. È
solo con lo sviluppo economico del
dopoguerra che si è sentita la necessità
di creare percorsi formativi per fi gure
professionali non adeguatamente presenti
nei Politecnici: i Chimici prima,
i Geologi successivamente, poi i Biologi
e infi ne gli Informatici, senza tuttavia
tenere adeguato conto della dif-
ferente funzione che la legge affi dava
alle Facoltà di Scienze MFN ed alle
Facoltà di Ingegneria.
Per quanto poi si riferisce ai Geologi
è necessario tenere conto che molti
dei Cattedratici che hanno gestito questo
passaggio avevano una formazione
essenzialmente naturalistica che si interfacciava
con diffi coltà con le discipline
matematiche e fi siche e con l’impronta
fi sico-matematica delle Facoltà
di Ingegneria.
Da qui è derivato il distacco delle
Scienze della Terra sia dai rapidi progressi
della Fisica sia dallo sviluppo
delle applicazioni.
Ma io penso che la perdita di terreno
delle Scienze della Terra nel mondo
universitario sia anche dovuta al fatto
che la profonda trasformazione subita
dalla Università Italiana agli inizi degli
anni settanta non sia stata ben compresa
dai geologi.
Il passaggio da una università elitaria
ad una università di massa, come
si diceva allora, non comportava solamente
un aumento delle aule e delle
sedie nelle singole aule, ma piuttosto
una profonda modifi ca della offerta
formativa per soddisfare le esigenze di
questi nuovi studenti. Erano aumentati
gli studenti provenienti da famiglie
non particolarmente facoltose, i quali
si iscrivevano all’università anche, e
talora esclusivamente, per potere aspirare
ad uno sbocco professionale prestigioso
e ben remunerato.
I corsi di laurea in Scienze geologiche
non hanno soddisfatto questa
legittima aspettativa e ne è derivata la
diminuzione del numero degli studenti
e quindi del peso della disciplina.
A mio avviso i 150 anni di Unità
d’Italia possono essere divisi in 100
anni, nel corso dei quali l’assunto della
domanda non mi sembra verifi cato,
e 50 anni nei quali invece l’assunto
diviene verissimo. Ma purtroppo non
per colpa dell’Unità d’Italia.
Il mondo della professione è stato,
ed è ancora oggi, fortemente infl uenzato
dalla Legge Casati, cioè dal regio
Geoitalia 36, 2011

decreto legislativo 13 novembre 1859
n. 3725 del Regno di Sardegna, entrato
in vigore nel 1860 e successivamente
esteso, con l’unifi cazione a tutta l’Italia.
La Legge Casati prevedeva che
alle Facoltà di Scienze MFN fossero
annesse Scuole di applicazione di Ingegneria,
affi dando a queste scuole la
preparazione dei tecnici per l’industria.
Dalla applicazione della Legge
Casati sono sorti i primi Politecnici di
Torino e Milano e quindi le Facoltà di
Ingegneria.
Incidentalmente sembra opportuno
ricordare che i due Politecnici conferivano
le due lauree in Ingegneria civile
e in Ingegneria industriale e che
nel Politecnico di Torino a queste due
lauree si affi ancava la laurea in Ingegneria
mineraria. Anche in questo
caso le Scienze della Terra erano ben
rappresentate.
Dalla impostazione della legge
Casati è derivata la preminenza degli
Ingegneri sulle altre fi gure tecniche, e
quindi anche sui geologi, nel mondo
del lavoro.
Solo la costituzione dell’Ordine
dei Geologi ha permesso di modifi care
sostanzialmente questa situazione.
Risposte alla seconda domanda
La domanda è intrigante, perché la
risposta presuppone una certa capacità
di preveggenza. Nell’accezione scientifi
ca del termine, la previsione consiste
nella applicazione ad un fenomeno
di una regola, espressa in una qualche
forma quantitativa.
Qui siamo di fronte ad un processo
che, a mio parere, negli ultimi
anni è apparso come una progressiva
riduzione del peso delle Scienze della
Terra nell’ambito universitario: diminuzione
degli studenti immatricolati,
conseguente riduzione del numero dei
docenti e fragilità della maggior parte
dei Dipartimenti di Scienze della
Terra destinati ad essere travolti dalla
applicazione di una norma di legge
fondata sull’erroneo assunto che nel
mondo della ricerca la parola “razionalizzazione”
abbia il solo signifi cato
di “economie di scala”. Ḕ un assunto
dimostratosi non sempre vero neppure
nelle attività produttive, fi guriamoci
se può essere sempre vero in una attività
come la ricerca.
Le Università non hanno saputo
difendere la loro Autonomia, tanto
conclamata, rispetto ad una legge regolamento
che, oltre a fi ssare principi
e criteri, si arroga anche il diritto di
regolamentare nei dettagli le modalità
organizzative delle Università. Poi i
singoli Rettori hanno spesso aggiunto
del loro.
Per tornare alla geologia, prima
di parlare di prospettive a me sembra
necessario delineare le caratteristiche
del geologo ricercatore e professionista
del futuro. E qui torna in gioco un
giudizio del tutto soggettivo: identità e
competenze disciplinari non sono qualità
statiche conseguite una volta per
tutte, ma processi che si costruiscono
nel tempo per progredire e per aderire
con successo alla evoluzione del contesto.
Io penso che gli Scienziati ed i
Professionisti che si occuperanno in
futuro del Sistema Terra: non possano
prescindere da una solida preparazione
di base fi sico-matematica.
Debbono anche sapere collocare i
fenomeni in un contesto di tempi lunghi,
costruendo regole di estrapolazione
dalla superfi cie al sottosuolo e dal
passato geologico al futuro.
Infi ne debbono elaborare un codice
etico che preveda la conservazione e
la pubblica fruizione dei dati e delle
conoscenze.
È in grado l’Università di muoversi
in questa direzione? Io nutro forti dubbi.
La mia fi ducia va piuttosto verso
quelle istituzioni che negli ultimi anni
hanno dimostrato di essere più capaci
di cogliere le occasioni e di non farsi
cogliere impreparate. Mi riferisco al
Consiglio Nazionale dei Geologi, agli
Enti di Ricerca e soprattutto ad una
istituzione come la FIST che ha dimostrato
di essere in grado di svolgere
una funzione di aggregazione della
comunità accademica e professionale
e di diffusione della cultura di Scienze
della Terra.
Marco Sertorio
Risposte alla prima domanda
Essendo un giurista, non avrei titolo
per rispondere a domande che riguardano
il mondo della geologia.
Tuttavia, avendo versato parte dei
miei studi e della mia professionalità
al campo minerario, sono in grado di
svolgere un percorso parallelo.
Questo è il lato positivo ed interessante
nell’affrontare un tema con
visione multidisciplinare.
L’unità d’Italia non è coincisa con
la creazione del diritto minerario unitario.
Ciò è dipeso dal fatto che i regni
preunitari prevedevano, in materia, il
regime fondiario (le miniere ricadevano
nella proprietà del proprietario del
suolo).
L’eliminazione del regime fondiario
richiese tempo e comportò di superare
diritti precostituiti a privilegio
del proprietario fondiario, diffi cili da
eliminare.
La “demanializzazione” delle miniere
apparve per la prima volta nelle
legislazioni speciali del periodo
bellico e post bellico (primo confl itto
mondiale), intendendosi per demanializzazione
il riconoscimento e l’affermazione
del diritto dello Stato di intervenire
a disciplinare rapporti attribuiti
al proprietario del suolo e a promuovere
la migliore utilizzazione dei beni di
interesse della collettività, sottraendoli
al proprietario, per dare in concessione
la coltivazione a chi avesse i requisiti
ed i mezzi per attuarla.
Solo, quindi, con il R.D. 29 luglio
1927 n. 1443 si ebbe la disciplina unitaria
in materia di miniere e cave.
Per quanto riguarda la proprietà
dei beni minerari, il ciclo si concluse
con il codice civile, che ha incluso le
miniere nel patrimonio indisponibile
Geoitalia 36, 2011 35

36
dello Stato, lasciando le cave nella
disponibilità del proprietario del suolo:
l’art. 826 cod. civ. prevede l’avocazione
delle stesse al patrimonio
indisponibile dello Stato (oggi delle
Regioni) con riferimento alla previsione
dell’art. 45 L.M., secondo cui
in caso di inerzia o di un adeguato
sviluppo delle coltivazioni del giacimento
da parte del proprietario del
suolo, lo Stato (oggi le Regioni) possono
avocare il giacimento al proprio
patrimonio indisponibile, concedendo
la concessione di coltivare a terzo
imprenditore minerario.
Questo nuovo sistema giuridico ha
consentito un concreto sviluppo all’attività
mineraria in senso lato (miniere
e cave).
Per le miniere l’attività si è mantenuta
rilevante sino al secondo confl itto
mondiale.
Successivamente sono scomparse
nel nostro Paese le miniere di minerali
metalliferi.
Sono sopravvissute e mantengono
una loro rilevanza economica nazionale
le miniere di minerali industriali
(talco, caolino, feldspato ecc.).
Signifi cativo sviluppo hanno avuto
le acque minerali e termali.
Il settore che ha più goduto di risvolto
positivo è quello delle cave sia
a riguardo delle pietre ornamentali sia
a riguardo dei materiali dedicati alle
grandi opere pubbliche (ferrovie, autostrade
ecc.).
Nel complesso l’attività estrattiva è
divenuta centrale nel nostro Paese.
E ciò, sotto il profi lo normativo,
grazie alla legge unitaria del R.D. n.
1443/1927.
Risposte alla seconda domanda
Proseguendo sempre nella nostra
analisi dall’angolo visuale del diritto,
va sottolineato, ancora una volta,
come la disciplina unitaria, completata,
poi, con l’art. 826 c.c., ha fi ssato il
principio secondo cui le miniere debbano
necessariamente essere coltivate
per soddisfare l’interesse pubblico del
reperimento di sostanze strategiche
per il Paese.
Il concessionario di miniera ha così
il potere – dovere di attuare la coltivazione
del giacimento minerario sino al
suo esaurimento.
Questa destinazione assoluta in
capo alle miniere si riscontra anche,
seppure in senso relativo, per le cave.
Anche le cave – seppure in modo
diverso – sono connotate dall’interesse
pubblico della produzione.
Viene qui in rilievo l’aspetto dinamico,
insito nei beni minerari, nella
proiezione della attività estrattiva quale
fenomeno di impresa tipicizzata.
È proprio lo sfruttamento della
cava, e quindi la sua dimensione di
impresa, a costituire la liaison nel passaggio
da privato a pubblico.
In questa prospettiva si inserisce il
portato innovativo e chiarifi catore della
Corte Costituzionale che ha preso
le mosse dall’esigenza pubblicistica
a che sia attuata la coltivazione della
cava, per affermare che, in assenza (o
in caso di non adeguatezza) della sua
coltivazione l’Amministrazione ha il
potere di dare la cava in concessione
a terzi con conseguente inclusione del
giacimento nel patrimonio indisponibile
regionale.
La connotazione pubblicistica del-
la disciplina estrattiva è stata il fi lo
conduttore positivo dell’attività estrattiva
nel suo complesso sino ad oggi.
In previsione futura, occorre prendere
le mosse dalla:
a) non più attuale distinzione delle sostanze
minerali in prima e seconda
categoria, quale rifl esso nell’art. 2
del R.D. n. 1443/1927;
b) necessità di introdurre un sistema
di politica mineraria con caratteristiche
di programmazione e pianifi
cazione (la prima nazionale, la
seconda regionale).
La norma statale deve essere tesa
ad individuare i minerali strategici ed
a provvedere alla loro tutela, individuando
le aree della loro giacitura e
dando protezione e garanzia di sviluppo
a questi beni essenziali per l’economia
nazionale.
Questa operazione trova punto di
riferimento propositivo nel Ministero
dello Sviluppo Economico, che ha la
competenza e l’organizzazione tecnico-professionale,
per dare avvio a questa
riforma di politica economica della
materia estrattiva.
In relazione al disegno normativo
nazionale, le Regioni opererebbero
con lo strumento del Piano Regionale
delle Attività Estrattive a riguardo di
tutti i giacimenti di minerali solidi, individuando
i siti per la loro coltivazione
e per il loro sviluppo.
Verrebbe così, in concreto, realizzata
l’esigenza di attuare il recupero di
risorse minerarie essenziali per l’economia
del Paese in base ad una valutazione
comparativa con la tutela ambientale
del territorio in cui si trovano.
Questo è il nostro auspicio.
Geoitalia 36, 2011

Lo studio della sismicità
storica per conoscere
il rischio sismico
DARIO SLEJKO
OGS Istituto Nazionale di Oceanografi a
e Geofi sica Sperimentale
Caratteristiche della sismologia storica
Sismicità storica e sismicità strumentale contribuiscono
con pari dignità alla conoscenza delle caratteristiche sismiche
di una regione. La sismicità storica, tramite il recupero di informazioni
macrosismiche sui sismi avvenuti prima del 1900,
inizio delle registrazioni sismografi che nel mondo, contribuisce
in maniera determinante alla costruzione di un catalogo di
terremoti, fonte principale per tutte le analisi di sismicità regionale.
La sismicità strumentale, d’altra parte, rappresenta la
fonte più precisa per lo studio delle caratteristiche sismotettoniche
di una regione in quanto permette, talvolta, associazioni
tra terremoti e faglie. Sismicità storica e strumentale sono,
dunque, due facce molto diverse del processo sismogenetico,
ma nessuno studio fi nalizzato a comprendere la sismicità di
una regione può prescindere da una delle due.
La sismologia storica si basa strettamente su due componenti:
quella sismologica e quella storica. L’esperto storico,
meglio addirittura se specializzato sul periodo storico
nel quale il sisma è avvenuto, è capace di individuare gli
archivi, e negli archivi i repertori da cui è possibile attingere
informazioni sull’evento studiato. Allo storico, ancora,
è richiesta la capacità di tradurre in informazioni attuali le
descrizioni lasciate da testimoni lontani nel passato e di contestualizzarle
in funzione degli avvenimenti di quel tempo.
A titolo di esempio, possiamo dire che l’entità del danno
causato da un terremoto può essere dedotta dalla lettura di
documenti disparati quali i verbali dell’autorità comunale
preposta alla ricostruzione dell’edifi cato, mentre l’impatto
sociale può essere ricavato anche dal libro parrocchiale dei
morti. Ma l’individuazione delle fonti utili per descrivere un
terremoto possono essere le più svariate e, talvolta, il loro
reperimento risulta del tutto casuale. Chi potrebbe andare a
cercare, per esempio, notizie di un terremoto in un libro sacro?
Ed invece, in una Bibbia è stata trovata la nota di un ecclesiastico
che, avvertendo il terremoto del 1511 a Cividale,
ha scritto quanto accadeva intorno a lui. Anche da capitelli
e lapidi è possibile avere notizie. La ricostruzione di edifi ci
monumentali viene spesso testimoniata da una lapide che
ricorda ai posteri l’opera compiuta e le motivazioni dell’intervento,
con ampio riconoscimento all’esecutore.
Lo studio dei terremoti del passato richiede metodologie di indagine particolari
che necessitano l’esperienza di esperti storici, oltre che quella
di sismologi. Sono studi piuttosto onerosi sia in termini di tempo che in
termini di fondi da destinare. Il risultato è spesso importantissimo per
la conoscenza della sismicità regionale, poiché regioni come l’Italia sono
caratterizzate da sismi forti con un periodo di ritorno molto lungo, anche
diversi secoli. Tali eventi sono raramente corredati da registrazioni
strumentali, che in Italia sono iniziate solo alla fi ne del diciannovesimo
secolo, e solo lo studio macrosismico può aiutare nell’individuazione dei
parametri focali del terremoto, informazione di base per qualsiasi studio
fi nalizzato alla conoscenza del rischio sismico.
Oltre a tutto questo, il terremoto lascia tracce talvolta nei
manufatti stessi. Ecco, allora, che la ricostruzione dell’evento
non può prescindere dalla consulenza di architetti ed ingegneri,
che sono in grado di riconoscere gli interventi di
ricostruzione o restauro e di datare le diverse parti dell’edifi
cio. Questa operazione permette talvolta di evidenziare i
probabili danni subiti in un certo periodo: ne può derivare
l’associazione con un fenomeno sismico, sempre tenendo in
giusta considerazione i margini di errore insiti in un’operazione
di questo tipo.
Figura 1 – Veduta della Tor Grande di fronte al porto di Trieste (tratta
da Scussa e Kandler, 1863). Sulla lapide sotto l’orologio si legge: ”MA-
XIMILLIANVS CAESAR TVRRIM VENETIS PRIUS MACHINIS CONCVSSAM
TERRAEMOTV DEINDE HORRIBILI PENE DESTRVCTAM CIVITATI BENEME-
RENTI RESTAVRARI IVSSIT. ANNO SALVTIS MDXVII”.
Un esempio in tal senso è relativo al forte terremoto che
nel 1117 sconvolse gran parte della Pianura Padana. Per esso è
Geoitalia 36, 2011 37

stato compiuto uno studio dettagliato osservando gli interventi
strutturali sulle chiese di quel periodo ancora esistenti oggi.
L’indagine, quasi di tipo investigativo, parte perciò
dall’individuazione di chi potrebbe aver lasciato testimonianza
dell’evento, analizza come questa testimonianza possa
essere stata formalizzata, ed ipotizza dove questa testimonianza
può essere custodita oggi. L’Italia risulta una regione
privilegiata per lo studio della sismologia storica in quanto
la civiltà mediterranea ha trovato nella nostra penisola un
territorio fertile. Fonti utili per lo studio dei terremoti esistono,
infatti, già dall’epoca romana, le biblioteche di abbazie e
monasteri sono luoghi preziosi per la ricerca di fonti relative
al Medio Evo e le prime fonti di tipo giornalistico lo sono
per il periodo successivo.
Lo studio della sismicità storica
Anche se esempi di cronache sismiche sono databili per
l’Italia a molti secoli or sono, è con il libro “I terremoti d’Italia”
scritto da Mario Baratta nel 1901 che si può indicare
l’inizio dello studio della sismicità storica del nostro Paese.
Il volume di Baratta, infatti, rappresenta il primo catalogo di
terremoti italiani, dove ogni sisma viene descritto in dettaglio
e le fonti utilizzate per documentare l’evento vengono citate
con precisione. Seguiranno negli anni molti altri cataloghi,
soprattutto di carattere parametrico, nei quali, cioè, la descrizione
dell’evento viene riassunta in una stringa numerica relativa
solo al tempo, al luogo e alla forza del terremoto. Solo
negli anni Ottanta del Novecento, nell’ambito del Progetto
Finalizzato Geodinamica (PFG) del C.N.R., la sismicità storica
ha trovato ampio respiro e alle stringhe del catalogo parametrico
è stata associata la carta delle intensità, detta anche
piano quotato. Essa rappresenta la distribuzione nello spazio
dell’intensità macrosismica (espressa per esempio nella
famosa Scala Mercalli o più recentemente nella Scala Macrosismica
Europea) avvertita in tutte le località di cui si dispone
di informazioni. Dal piano quotato è possibile risalire,
tramite semplice interpretazione visuale o, meglio, tramite
opportuni algoritmi codifi cati, alla posizione dell’epicentro
del sisma ed alla stima dell’intensità epicentrale, dalla quale
è calcolabile la magnitudo tramite opportune leggi di scala.
Il passo innovativo introdotto dai ricercatori del PFG (tra
i quali vanno ricordati Daniele Postpischl e Massimiliano
Stucchi) consistette nell’introduzione di un approccio codifi
cato da utilizzare nello studio dei terremoti storici. Questo
approccio si basa sulla costruzione dell’albero genealogico
delle informazioni relative a ogni evento. A partire dalla bibliografi
a di Baratta, considerata ancora oggi il punto di partenza
per lo studio di un terremoto storico ancora inesplorato
con tecniche moderne, la ricerca prevede il recupero delle
fonti citate da questo autore e così via sino all’individuazione,
e possibile reperimento, delle fonti coeve all’evento
scritte da testimoni oculari del sisma. Parallelamente, uno
38
studio di sismologia storica affronta i temi introdotti precedentemente
e cioè l’individuazione delle possibili fonti
coeve all’evento tramite l’analisi del periodo storico e delle
trasformazioni avvenute sul territorio al fi ne di individuare
dove potrebbe essere possibile reperire oggi le testimonianze
non ancora utilizzate dai ricercatori che hanno precedentemente
studiato l’evento. L’interpretazione fi nale degli effetti
del terremoto, in termini di eventuali danni causati o
dell’intensità del suo scuotimento, dovrebbe essere basata in
maniera preponderante, se non esclusiva, sulle informazioni
coeve all’evento, al fi ne di evitare qualsiasi errore introdotto
dalle trasposizioni successive. Oltre a questo, l’approccio
PFG inserisce il sisma studiato nel relativo contesto storico
e politico, per mezzo del quale è possibile comprendere appieno
la reale portata dell’evento studiato.
Figura 2 – Paradigma dell’approccio PFG per lo studio dei terremoti storici:
schema dell’elaborazione dei dati macrosismici confrontata con quella
dei dati strumentali (da Stucchi, 1994).
Nello studio dei terremoti storici assume grande importanza,
dunque, la documentazione coeva all’evento in quanto descrizioni
successive risentono spesso di errori via via inseriti
nelle varie trasposizioni o di interpretazioni non sempre fedeli
e corrette. Ecco che talune volte descrizioni di eventi separati
vengono erroneamente cumulate o semplici errori di trascrizione
portano alla creazione di sismi falsi. Gli esempi in questo
senso sono molteplici ed una particolare attenzione deve essere
prestata alla catalogazione dei falsi terremoti, in mancanza
Geoitalia 36, 2011

della quale può succedere che eventi eliminati nella stesura di
un catalogo ricompaiano poi in uno successivo, semplicemente
perché viene recuperata l’informazione mendace mentre manca
la dimostrazione della sua fallacità. Questo aspetto viene
trattato nella documentazione di base di un catalogo.
Tipologie di cataloghi di terremoti
I cataloghi di terremoti si suddividono in due grandi
famiglie: quelli di tipo descrittivo e quelli di tipo parametrico.
I cataloghi descrittivi, il cui primo esempio per l’Italia è
probabilmente “Terra tremante” scritto dal Bonito nel 1691,
ma il cui esempio più famoso è il già ricordato volume del
Baratta, riportano la descrizione di tutte le notizie relative
all’evento. Queste informazioni, almeno per i sismi adeguatamente
documentati, vengono rappresentate nel caso del
Baratta con una mappa degli effetti provocati dal sisma. Recentemente,
oltre alle informazioni relative al terremoto, i
cataloghi descrittivi riportano anche un commento sulle fonti
utilizzate e sulla loro attendibilità insieme ad informazioni
atte ad inserire l’evento nel contesto politico, sociale ed economico
della regione interessata. L’Italia ha espresso in questo
senso esempi importanti di cataloghi di terremoti, quali
“Il catalogo dei forti terremoti in Italia”, preparato nel 1995
da Boschi, Ferrari, Gasperini, Guidoboni, Smriglio e Valensise.
Questo catalogo ha avuto nel tempo aggiornamenti ed
integrazioni ed è attualmente disponibile sul sito dell’Ingv
(http://portale.ingv.it/servizi-e-risorse/pagine-ponte/catalogo-dei-forti-terremoti-461-a-c-1997-cfti).
I cataloghi parametrici, invece, riassumono in una semplice
stringa le informazioni relative alla sorgente del terremoto,
tralasciando i suoi effetti sul territorio. I parametri riportati
sono, pertanto, la data e l’ora d’origine, le coordinate spaziali
(latitudine, longitudine e profondità, quando disponibile) e la
magnitudo, talvolta insieme anche all’intensità macrosismica
epicentrale. A tutti questi parametri sono poi associate stime
di attendibilità e informazioni relative alla provenienza della
informazione. Il primo catalogo parametrico di terremoti italiani
è stato quello curato da Carrozzo, De Visentini, Giorgetti
e Iaccarino nel 1973: esso riporta i dati di 10.604 terremoti
avvenuti dall’inizio dell’era cristiana al marzo 1971. Il catalogo
parametrico più recente è, invece, il “Catalogo Parametrico
dei Terremoti Italiani”, contenente 2550 eventi, curato
dal Gruppo di Lavoro CPTI nel 1999 e aggiornato ed integrato
nel 2004. Attualmente è disponibile sul sito dell’INGV
(http://emidius.mi.ingv.it/CPTI/home.html).
Ma è il risultato fi nale del PFG, curato da Daniele Postpischl
nel 1985, che può essere considerato il documento padre
dei moderni cataloghi italiani, sia descrittivi che parametrici.
Questo risultato è stato documentato in un catalogo
parametrico contenente 37.211 eventi, utilizzabile per ogni
tipo di elaborazione automatica della sismicità. Esso è accompagnato
da un atlante, dove ogni terremoto, per cui era
stato possibile raccogliere informazioni suffi cienti, viene
descritto ampiamente e le stime di intensità macrosismica
sono rappresentate in mappa.
Lo studio della sismicità storica in Europa
L’Italia è stata l’apripista dello studio della sismicità storica
con metodi moderni (approccio PFG) in Europa e questo
suo ruolo si è materializzato con la leadership di diversi progetti
europei fi nalizzati alla costruzione di un catalogo europeo
omogeneo e costruito con una metodologia codifi cata.
Il primo esempio in questo senso è dato dal progetto “Basic
European Earthquake Catalogue and Database”, sviluppato
tra il 1995 e il 1997 da un gruppo di esperti europei che ha
prodotto un catalogo europeo per il periodo 1400-1899. In
questo catalogo gli eventi sono stati studiati in maniera coordinata
raccogliendo le informazioni recuperabili dai vari
cataloghi europei ed è stata redatta la relativa carta delle intensità
macrosismiche avvertite. Altri progetti europei sono
seguiti negli anni successivi e continuano nei giorni d’oggi.
Questi progetti hanno sviluppato interesse e sensibilità
nella comunità scientifi ca relativamente alla sismologia storica
ed è ormai acquisita convinzione che nessuno studio
di rischio sismico può prescindere dalla precisa conoscenza
dei principali terremoti del passato.
A livello europeo, diverse nazioni, anche se interessate
solo da sismicità minore come il Regno Unito, la Francia,
la Spagna, il Portogallo, la Svizzera e la Germania hanno
affrontato lo studio della sismicità storica anche con risultati
eccellenti. È questo, per esempio, il caso del Regno Unito,
dove i rarissimi terremoti che hanno provocato danno sono
documentati in maniera eccellente. Non sempre, però, lo
studio dei forti terremoti del passato ha seguito l’approccio
storico formalizzato dal PFG, alcune volte è stato privilegiato
un approccio di tipo geologico-sismotettonico, altre
volte uno di tipo ingegneristico. A prescindere dalla validità
indubbia di tali approcci, è sentimento comune pensare che
l’approccio storico sia indispensabile per una conoscenza
precisa di cosa è avvenuto tanto tempo fa.
Bisogna ricordare, infi ne, che un forte stimolo allo studio
dei terremoti di grande magnitudo viene dato dalla costruzione
di centrali nucleari: la conoscenza dettagliata del potenziale
sismogenetico è fondamentale per i siti interessati attualmente
o nel possibile futuro dalla presenza di una centrale.
Le zone a maggiore sismicità d’Europa sono raccolte in
una fascia ubicata lungo l’Appennino e che poi individua
il fronte attuale di deformazione lungo le Alpi orientali, le
Dinaridi e le Ellenidi. Varie situazioni non hanno favorito lo
studio della sismologia storica nei Balcani ma due progetti
internazionali hanno interessato quei territori già a partire
dagli anni Settanta. Lo studio dei terremoti storici trova, invece,
grande diffusione in Grecia, in perfetta sintonia con
quanto fatto in Italia.
Geoitalia 36, 2011 39

Il progetto HAREIA
HAREIA (Historical And Recent Earthquakes in Italy
and Austria) è un progetto fi nanziato dal programma Interreg
IV Italia – Austria, che è iniziato nell’aprile del 2009
e si concluderà nel marzo del 2012. Interessa in Italia due
regioni e una provincia (il Friuli Venezia Giulia, il Veneto e
la provincia di Bolzano) e una regione austriaca (il Tirolo).
Il progetto comprende 2 blocchi di ricerca, uno indirizzato
all’installazione di stazioni accelerometriche e l’altro allo
studio dei terremoti storici e alla relativa compilazione di
un catalogo. I partner del progetto sono le protezioni civili
delle aree interessate dallo studio mentre le ricerche scientifi
che vengono svolte dall’Istituto Nazionale di Oceanografi a
e Geofi sica Sperimentale, dall’Istituto Nazionale di Geofi sica
e Vulcanologia, dall’Università di Trieste e dall’Istituto
Centrale di Meteorologia e Geodinamica di Vienna. Poiché
il territorio oggetto di studio è ubicato al confi ne di tre nazioni,
Italia, Austria e Slovenia, un aspetto importante di questo
progetto è il suo carattere transfrontaliero che prevede una
ricerca congiunta e coordinata di notizie inedite da parte di
specialisti italiani, relativamente alle fonti in lingua italiana,
ed austriaci per quelle in lingua tedesca. Una collaborazione
pluriennale con esperti sloveni, poi, garantisce la copertura
territoriale anche del settore orientale dell’area indagata.
Figura 3 – Pittura murale rinvenuta presso il castello di Karlstein, presso
Praga, ritenuta riferita al terremoto del 1348 ed attribuita a M. Würmser
(da Kozak, 1991).
40
Tra i terremoti maggiori che vengono studiati con par-
ticolare cura, al fi ne di migliorarne le conoscenze, fi gurano
anche quelli del 1348 e del 1511. Questi due eventi risultano
essere, insieme al sisma che colpì nel 1976 il Friuli centrale,
i più forti avvenuti nelle Alpi orientali.
Nonostante i numerosi studi svolti nel passato, le conoscenze
sul terremoto del 1348 sono ancora insuffi cienti a
una sua localizzazione precisa.
Figura 4 - Epicentri proposti per il terremoto del 1348. I poligoni mostrano
le diverse sorgenti sismogenetiche proposte per la regione. I numeri
indicano il catalogo o lo studio di riferimento: 1 = Ambraseys (1976),
2 = Postpischl (1985), 3 = Camassi e Stucchi (1998), 4 = Boschi et al.
(1987), 5 = Gruppo di Lavoro CPTI (2004), 6 = Camassi et al. (2010).
Figura 5 - Epicentri proposti per il terremoto del 1511. I poligoni mostrano
le diverse sorgenti sismogenetiche proposte per la regione. I numeri
indicano il catalogo o lo studio di riferimento: 1 = Ambraseys (1976), 2 =
Ribaric (1979), 3 = Postpischl (1985), 4 = Camassi e Stucchi (1998), 5 =
Boschi et al. (1987), 6 = Gruppo di Lavoro CPTI (2004), 7 = Fitzko et al.
(2005), 8 = Camassi et al. (2010).
Questo evento, conosciuto come terremoto di Villaco,
Geoitalia 36, 2011

dispone di una descrizione dettagliata stilata dal Villani,
mercante in viaggio attraverso il Friuli fi no a Villaco. L’ampia
descrizione dei danni mostrati al viaggiatore dalla città
carinziana hanno fatto sì che venisse attribuito a questa località
l’epicentro del sisma.
Va, però, considerato anche il contesto storico e geografi
co che vede l’area circostante Villaco, specialmente la
Carnia, come una regione montuosa scarsamente popolata,
relativamente alla quale, dunque, è diffi cile reperire informazioni
su come il terremoto sia stato avvertito. Nei vari
cataloghi di terremoti, l’epicentro di questo sisma ha trovato
localizzazioni diverse fra loro che spaziano dalla città
di Villaco al Friuli centrale. Gli studi più recenti tendono a
localizzare questo evento poco a sud della zona dell’attuale
confi ne fra Friuli e Carinzia.
Il cinquecentesimo anniversario di questo terremoto ha
stimolato due manifestazioni: il convegno di Gorizia, tenutosi
il 27 marzo del corrente anno ed inserito nelle attività
del progetto HAREIA, e la mostra di Idria, aperta dal 26
marzo al 10 maggio e che verrà spostata a Škofja Loka e
Tolmino nel corso dell’anno.
Durante i lavori del convegno di Gorizia, esperti italiani,
sloveni ed austriaci hanno presentato le attuali conoscenze
sul terremoto contestualizzando l’evento storicamente e politicamente.
Il Friuli nel periodo storico in cui è avvenuto
il terremoto, infatti, è stato caratterizzato dal diffondersi di
un’epidemia di peste e da una feroce faida contadina: gli effetti
di questi eventi tendono a confondersi con quelli propri
del terremoto richiedendo studi approfonditi ed analisi.
Nella mostra di
Idria, parimenti, il terremoto
viene contestualizzato
con gli eventi di
quel periodo ed ampia
illustrazione è stata data
all’alluvione della valle
in cui giace il villaggio,
alluvione causata da
una frana forse collegata
con l’evento tellurico.
Figura 6 - Locandina del convegno
organizzato a Gorizia il
27 marzo 2011 in occasione
del cinquecentesimo anniversario
del terremoto che colpì
il Friuli e la Carniola.
Quale sarà il futuro della sismologia storica?
Ma per quale ragione i terremoti del passato rivestono
una grande importanza per i sismologi, al punto di intraprendere
studi onerosi sia come impegno temporale che come
investimenti economici? Le risposte sono molteplici.
Un aspetto positivo dello studio dei terremoti storici risiede
nel fatto che un buon risultato è garantito. Come abbiamo
già visto, l’Italia, a differenza di altre nazioni sismiche,
dispone di documentazione atta a caratterizzare i principali
eventi naturali avvenuti già in epoca romana. Le fonti coeve,
dunque, esistono,
o per meglio dire sono
esistite. Si tratta, ora, di
vedere se sono andate
perdute nel tempo o se
sono ancora depositate
in qualche archivio. Ciò
non vale, per esempio,
per gli Stati Uniti, dove
prima del colonialismo
europeo le notizie venivano
tramandate solo
per tradizione orale dai
nativi americani.
Figura 7 - La copertina della
guida della mostra di Idria
sul terremoto del 1511.
Un altro fattore a favore dello studio dei terremoti del
passato risiede nel fatto che gli eventi di alta magnitudo
avvenuti nel territorio italiano sono caratterizzati da un periodo
di ritorno molto lungo, di diversi secoli almeno. La
strumentazione sismografi ca, pertanto, raramente ha avuto il
tempo di registrarli. Talvolta neanche nella sismologia storica
si trova traccia dell’attività di qualche struttura tettonica
ed è necessario intraprendere indagini di archeosismologia
o paleosismologia per individuare alcune sorgenti (in questo
caso proprio la faglia) di massimo potenziale sismogenetico.
Possiamo dire, in conclusione, che soltanto l’abbinamento
dello studio della sismicità attuale, tramite accurate indagini
basate su dati strumentali, con quello dei forti terremoti
del passato, a volte integrato da studi di paleosismologia,
permette l’individuazione e la caratterizzazione sismica delle
principali sorgenti sismogenetiche presenti sul territorio
studiato. Il calcolo della pericolosità sismica, e cioè dello
scuotimento del terreno atteso, così come pure la costruzione
di scenari di scuotimento a seguito di un terremoto tipo,
si basa, poi, essenzialmente sulla conoscenza della sorgente
sismogenetica interessata. Per il calcolo della pericolosità
sismica, inoltre, è necessaria una piena descrizione della sismicità
della regione tramite un catalogo di terremoti, affi -
dabile e completo quanto possibile.
In defi nitiva, non si può stimare il rischio sismico di una regione
senza una buona conoscenza della sua sismicità storica.
Citazioni bibliografi che e letture di approfondimento
Ambraseys N.N., 1976: The Gemona di Friuli earthquake of 6 May
1976. In: Pichard, P., Ambraseys, N.N. and Ziogas, G.N., The Gemo-
Geoitalia 36, 2011 41

na di Friuli earthquake of 6 May 1976. Unesco Restricted Technical
Report RP/1975-76 2.222.3., Paris, part 2.
Baratta M.; 1901: I terremoti d’Italia, saggio di storia geografi a e bibliografi
a sismica italiana con 136 sismocartogrammi. Bocca, Torino,
950 pp.
Bonito, M., Terra tremante (Parrino - Muti, Napoli, 1691), 822 pp.8
Boschi E., Ferrari G., Gasperini P., Guidoboni E., Smriglio G. e Valensise
G.; 1995: Catalogo dei forti terremoti italiani dal 461 a. C. al
1980. Istituto Nazionale di Geofi sica SGA storia geofi sica ambiente,
Roma, 973 pp.
Camassi R. and Stucchi M.; 1997: NT4.1, un catalogo parametrico di
terremoti di area italiana al di sopra della soglia del danno (versione
NT4.1.1). C.N.R. GNDT, Milano, 96 pp.
Camassi R., Caracciolo C.H., Castelli V. and Slejko D.; 2011: The 1511
Eastern Alps earthquakes: a critical update and comparison of existing
macroseismic datasets. J Seismol., 15, 191-213, doi: 10.1007/s10950-
010-9220-9.
Carrozzo M.T., De Visentini G., Giorgetti F., Iaccarino E.; 1973: General
catalogue of Italian earthquakes. CNEN, RT/PROT(73),12, Roma,
227 pp.
Fitzko F., Suhadolc P., Audia A. and Panza G.F.; 2005: Constrains on
the location and mechanism of the 1511 western-Slovenia earthquake
Scienze della Terra e didattica:
verticalità, didattica laboratoriale
e contesto di senso.
I docenti di scienze della Terra
a Geoitalia 2011
SUSANNA OCCHIPINTI,
Regione Autonoma Valle d’Aosta
Un po’ defi lata rispetto al grande evento di Geoitalia
2011 al Lingotto, si è svolta anche quest’anno una sessione
dedicata all’insegnamento preuniversitario delle Scienze
della Terra.
La sede esterna, il Liceo Copernico che ha ospitato le
diverse iniziative, e la concomitanza con sessioni parallele
aventi temi affi ni, hanno penalizzato un po’ la partecipazione
dal punto di vista quantitativo, ma la qualità degli
interventi ed il vivace dibattito sono stati un sicuro segnale
di interesse del tema da parte degli intervenuti provenienti
un po’ da tutta Italia, dalla Sicilia alla Valle d’Aosta al Friuli
Venezia Giulia. I diversi incontri, le uscite nel territorio
piemontese e valdostano, la Fiera “Le mani nella Terra” e
infi ne il Simposio sul tema “Scienze della Terra e didattica:
verticalità, didattica laboratoriale e contesto di senso”,
pur in forme e modalità diverse, hanno centrato alcuni temi
chiave dell’insegnamento delle Scienze della Terra nella
scuola italiana.
L’insegnamento delle discipline scientifi che
Punto di partenza, e di arrivo, è stato il nodo dell’insegna-
42
from active tectonics and modeling of macroseismic data. Tectonophysics,
404, 77-90.
Gruppo di Lavoro CPTI (Boschi E., Gasperini P., Valensise G., Camassi
R., Castelli V., Stucchi M., Rebez A., Monachesi G., Barbano M.S.,
Albini P., Guidoboni E., Ferrari G., Mariotti D., Comastri A., Molin
D.); 1999: Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani. ING, GNDT,
SGA, Bologna, 92 pp.
Kozák J.; 1991: I terremoti nella storia d’Europa. Svizzera di Riassicurazioni,
Zurigo, 72 pp.
Postpischl D.(ed.), 1985. Atlas of isoseismal maps of Italian earthquakes.
C.N.R. P.F. Geodinamica, Grafi coop, Bologna, 164 pp.
Postpischl, D.(ed), 1985. Catalogo dei terremoti italiani dall’anno 1000
al 1980. C.N.R. P.F.Geodinamica, Grafi coop, Bologna, 239 pp.
Ribaric V.; 1979: Idrija earthquake of March 26 1511 - recontruction of
some seismological parameters. Tectonophysics, 53, 315 - 324.
Scussa V. and Kandler P.; 1863: Storia cronografi ca di Trieste dalla
sua origine sino all’anno 1695 … cogli annali dal 1695 al 1848. Tip.
Coen, Trieste, 280 pp.
Stucchi M.; 1994: Recommandations for the compilation of a European
parametric earthquake catalogue, with special reference to historical
records. In: Albini P. and Moroni A. (eds), Historical investigation of
European earthquakes 2, CNR, Milano, pp. 181-190.
mento delle discipline scientifi che, qualunque sia l’ambito e
la disciplina, il livello di scolarità ed il grado di approfondimento:
sono dati di fatto, condivisi tra tutti i partecipanti, la
necessità di costruire percorsi verticali, lungo il percorso di
studi, che costruiscano saperi fondanti, di utilizzare metodi
ed approcci didattici che superino la modalità trasmissiva e
frontale passando a quella che in Italia viene chiamata didattica
laboratoriale e che all’estero ritroviamo da tempo sotto
forma di inquiry, démarche d’investigation, IBL, favorendo
così la comprensione del senso e del signifi cato di ciò viene
insegnato/appreso e un orientamento verso lo studio delle
discipline scientifi che.
Purtroppo, nell’insegnamento delle Scienze della Terra
ci si scontra con altri dati di fatto: l’occupabilità di questi
futuri scienziati, nel mercato del lavoro italiano, la disponibilità
di mezzi e strumenti per fare didattica laboratoriale
ed infi ne, le competenze degli insegnanti, intese sia come
saperi disciplinari, che nel campo delle scienze della Terra
non sono così diffuse, essendo spesso i docenti di discipline
scientifi che in prevalenza biologi, che di abilità metodologiche
e docimologiche.
Un approccio metodologico innovativo
Ma proprio nell’approccio alla disciplina, nella metodologia
didattica utilizzata, la Commissione Europea, nel Rapporto
Rocard- 2006 “L’educazione scientifi ca oggi, un’istruzione
rinnovata per il futuro dell’Europa”, ha individuato la
causa che fa ottenere agli studenti europei risultati mediamente
mediocri in campo scientifi co, una scarsa motivazione
allo studio delle scienze ed una ancor minor vocazione
alle facoltà scientifi che. Rocard ed i suoi esperti si rivolgono
quindi agli insegnanti e “ci” invitano ad abbandonare la
modalità trasmissiva, il tradizionale modello talk and chalk
Geoitalia 36, 2011

per proporre un approccio Inquiry based, una metodologia
induttiva, lo studio di casi.
Ma occorre ricordare che lo scopo dell’insegnamento
delle discipline scientifi che è che lo studente acquisisca un
pensiero complesso, che sia in grado di utilizzare le proprie
competenze in contesti diversi, costruite intrecciando saperi
acquisiti con abilità conseguite: come chiede l’OCSE nel
test PISA, allo studente si chiede di essere in grado di identifi
care domande scientifi che, acquisire nuove conoscenze,
spiegare fenomeni scientifi ci e trarre conclusioni basate su
fatti riguardo a temi di carattere scientifi co.
L’impressione, condivisa da molti a Geoitalia, è che attribuire
questa responsabilità ai docenti ed alla loro didattica sia
una delega poco lungimirante e sicuramente poco empowering.
Le cause sono, a nostro parere, molto più complesse:
l’accesso a strumenti didattici, la disponibilità di luoghi e
pratiche laboratoriali, la fruizione del territorio come museo
e laboratorio diffuso sono sicuramente la prima condizione
per un salto di qualità nella didattica delle scienze, in particolare
delle Scienze della Terra. In una breve presentazione
del quadro internazionale è emerso chiaramente come i docenti
italiani, contrariamente a quanto succede in altre nazioni,
Francia, Australia, USA, UK, siano poco sostenuti nel
loro lavoro da Ministeri o da enti di ricerca, con materiali,
modelli e percorsi, ma fortunatamente sono in grado di supplire
con l’entusiasmo e l’inventiva. Sono stati presentati,
in occasione della Fiera e del Simposio, numerosi esempi
di approcci laboratoriali /sperimentali, non necessariamente
innovativi o tecnologici: impastare la fecola, simulare un
terremoto, manipolare fossili e tracce permettono di scoprire,
che, almeno nella scuola di base, ci vuole veramente
poco per incuriosire e stimolare gli studenti, gli stessi che
G.Chadpak, proponendo già nel 1996 il modello de La main
à la pate, a cui molti di questi approcci si ispirano, defi niva
“gourmand de sciences”.
L’intervento di L.Benciolini - Uniud ci ha dimostrato
quanto sia possibile coinvolgere i più piccoli , fi n dalla primaria,
nello studio delle Scienze della Terra, come questi
siano in grado, spontaneamente, di guardare e riconoscere,
mentre osservare e descrivere richiedono un salto di qualità,
abilità che gli stessi futuri insegnanti di Scienze della formazione
primaria stentano a manifestare.
Risorse e collaborazioni
Con una buona dotazione specifi ca, nel caso una collezione
di minerali, P.Papini, docente di scuola secondaria di
1°, ci ha dimostrato che anche gli adolescenti si possono
appassionare di fronte a minerali, non solo perché belli e
colorati, ma perché ci fanno esplorare la geometria, la chimica,
la storia.
Ma qualunque sia la dotazione scientifi ca disponibile,
sia essa di buona qualità e quantità, condizione non comune
nelle nostre Istituzioni scolastiche, sia essa il risultato
dell’ingegno e dell’inventiva dei docenti, con l’uso di materiali
poveri ma spesso altrettanto effi caci, è sull’approccio
metodologico che occorre rifl ettere. Le diverse esperienze
presentate, scolastiche o parascolastiche, realizzate direttamente
dai docenti o da enti scientifi ci che hanno la didattica
verso le scuole e la comunicazione scientifi ca tra le proprie
fi nalità: INGV (S.Solarino, A.Marsili), CNR (F.Ugolini) ecleen
(M.Cattadori, MTSN), Geoparchi (C.Queirolo, Beigua),
Università (M.Giardino, UNITO) dimostrano che è
possibile proporre modelli ed esempi di qualità e che un
approccio coinvolgente è indispensabile perché le Scienze,
e le Geoscienze in particolare, diventino disciplina appassionante,
perché non vengano più considerate, da parte dei
docenti e per semplice proprietà transitiva dai loro studenti,
la scienza dei sassi e delle catastrofi .
Ma la qualità del prodotto si basa sulla qualità del processo:
l’esperto che entra nella classe con la sua competenza,
la sua “diversità” rispetto al contesto scolastico quotidiano,
rischia di rimanere uno spot, valido certamente, forse motivante
o orientante, ma meno effi cace ai fi ni della costruzione
del sapere se non viene inserito nel percorso didattico, se
non è il risultato di un progetto co-costruito con i docenti dai
prerequisiti alla valutazione, al monitoraggio del percorso e
degli esiti, se infi ne non si dimostra strumento di costruzione
di competenze.
Scuole ed esperti devono poter costruire i percorsi didattici
congiuntamente, i docenti devono considerare i contributi
esterni come un supporto, non un sostituto, uno strumento
di crescita, non un palliativo ai numerosi guai della
scuola italiana.
Una scuola in rapida evoluzione
Scuola che peraltro, nei recenti esiti del test PISA- OCSE, ha
visto dal 2006, dove le scienze erano tema prioritario, al 2009,
dove i dati sono minori ma comunque signifi cativi, un buon
salto di qualità nelle competenze nei nostri 15enni, in particolare
in alcune regioni del sud, come la Puglia, e nel Nordovest.
Attribuire il merito di questo miglioramento, che ancora
però ci tiene lontani dalle eccellenze internazionali, in particolare
proprio nei livelli 5 e 6 dei Top-performers, non è facile.
Certo non è della Riforma dei Licei, che ha visto, tra gli altri,
diminuire il monte ore delle scienze, né di un aumento delle
dotazioni, né di un migliore accesso, o di maggiori incentivi
alla formazione in itinere dei docenti, … l’elenco è lungo.
Sono comparsi nuovi termini e nuovi linguaggi: organizzatori
concettuali, repertorio delle competenze, prova esperta,
ma non c’è stato un salto di qualità, né di chiarezza, in quelle
indicazioni, che molti ancora interpretano come suggerimenti,
possibilità, orientamenti, dei percorsi disciplinari e che
ancora ci lasciano senza standard, senza precise competenze
da valutare e certifi care: il PECUP - Profi lo educativo, culturale
e professionale dell’area scientifi ca, richiede agli alunni
di possedere i contenuti fondamentali, padroneggiare le
Geoitalia 36, 2011 43

procedure e metodi di indagine propri mentre si introducono
nuovi linguaggi, le competenze degli Assi Culturali chiedono
di saper osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti
alla realtà naturale e artifi ciale, e riconoscere nelle
varie forme i concetti di sistema e complessità, di analizzare
qualitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia
a partire dall’esperienza, ma non ci danno, come invece
avviene comunemente nelle altre nazioni, a cura del ministero
o di agenzie specializzate, percorsi didattici su costruire i saperi,
strumenti con cui realizzare i percorsi, supporti didattici
che facilitino il lavoro dell’insegnante.
Una disciplina complessa, non complicata
Infi ne, inevitabilmente, è stato affrontato il tema dell’epistemologia
della disciplina: è una nostra precisa responsabilità,
insegnanti, geologi, partecipanti a Geoitalia, membri
della FIST, di ricordare e di ricordarci che le Scienze della
Terra e dello Spazio, come defi niscono le Geoscienze i
“programmi” anche a livello internazionale, comprendono
naturalmente lo studio della Terra, la Geologia: le rocce, la
dinamica globale, i fossili…. temi che richiedono peraltro
una gran passione per appassionare anche i nostri studen-
44
Ricordo di Colleghi scomparsi
Ricordo di Nino Bon
All’inizio di questo mese di novembre
è improvvisamente scomparso Giovanni
Bon, stroncato da un infarto.
Giovanni Bon è il grafi co che ha curato
la grafi ca e l’impaginazione della
rivista Geoitalia a partire dal numero 18
fi no al numero 35 da poco distribuito.
Nato a Trieste nel 1951, abitava in
contrada Santa Croce, un piccolo nucleo
di case che dal Carso si affaccia sul mare
di Trieste. Lascia la moglie, un fi glio,
una fi glia, una nipotina e tantissimi amici
che gli volevano bene e lo stimavano.
Giovanni Bon, Nino per gli amici,
possedeva un grande talento artistico
che spaziava dalla scultura in pietra ed
in legno, alla pittura, alla fotografi a alla
grafi ca. Ma soprattutto aveva un grande
interesse per il suo lavoro, interesse che
ad esempio lo portava, nel caso della rivista
Geoitalia, a leggere tutti gli articoli
ed a chiedermi chiarimenti.
Era interessato in particolare alle
caratteristiche delle pietre, caratteristiche
che aveva imparato a conoscere
nella creazione delle sue sculture.
Anche nella grafi ca, così come nelle
altre attività artistiche, Nino Bon aveva
una grande capacità creativa e non
si limitava alla sola applicazione delle
regole apprese sui manuali.
In questo modo Geoitalia era diventata,
per il suo aspetto grafi co, una rivista
diversa nel panorama italiano e che
reggeva il confronto con le analoghe
riviste inglesi e statunitensi.
Come omaggio alla capacità artistica
di Nino Bon sono riportate, in quarta
di copertina le prime nove copertine da
ti; ma alle Geoscienze attengono anche tutte le componenti
abiologiche del sistema Terra, il che non è così ovvio, nemmeno
per molti di noi.
Comprendono tutte le sfere, legandole l’una all’altra in
una complessità di relazioni e di fl ussi: aria, acqua, interno
della Terra, suolo, rocce, e l’esterno, lo spazio attorno a noi,
che rappresentano quindi il substrato indispensabile per la
vita, anche facendo riferimento alle nuove teorie che la vedono
arrivare “a cavallo” di molecole esogene….
Proprio per questo le Geoscienze possono dimostrarsi la
disciplina più effi cace tra quelle scientifi che per imparare
a districarsi tra i nodi concettuali ed a percorrere le maglie
del network del sapere scientifi co utilizzando come veicolo
i nuclei fondanti, trasformazioni, tempo, cicli e energia e
come motore , la passione per la scienza.
Riferimenti
Sintesi del Rapporto Rocard , 2006. Commissione Europea - L’educazione
scientifi ca oggi: un’istruzione rinnovata per il futuro dell’Europa.
http://ospitiweb.indire.it/adi/RRocard/rr7_frame.htm
INVALSI- Rapporto Nazionale PISA 2009 - Le competenze in lettura,
matematica e scienze degli studenti quindicenni italiani. http://www.
invalsi.it/invalsi/ri/pisa2009.php?page=pisa2009_it_09.
lui progettate.
Nel corso della sua decennale attività
all’OGS Nino Bon ha dato un’impronta
personale ed originale a tutta
la comunicazione e alla divulgazione
scientifi ca dell’Ente, disegnando numerosissimi
logotipi, impaginando brochure,
depliant, inviti, realizzando tante
locandine di manifestazioni, le copertine
degli Atti del GNGTS e del Bollettino
di Geofi sica Teorica e Applicata.
Mi piace ricordare i manifesti per i
Forum di Scienze della Terra di Spoleto
(2005) e di Rimini (2007 e 2009).
Nino Bon lavorava molto metodicamente
e con grande precisione e puntualità,
cosa che gli permetteva di fare
fronte ad un gran numero di impegni.
La comunità di Scienze della Terra
ha perduto un grande professionista e
tutti coloro che conoscevano Nino Bon
hanno perduto un grande amico.
Il piccolo gruppo che in questi anni
ha realizzato la rivista Geoitalia si
stringe affettuosamente ai famigliari di
Nino condividendo il grande dolore per
la sua scomparsa così immatura.
Cesare Roda
Geoitalia 36, 2011

Ricordo di Carlo Merlo
Agli inizi di giugno ci ha lasciato
l’amico e collega Carlo Merlo.
Carlo, nato a Campiglione Fenile
(TO) il 02/04/1940, laureato in Scienze
Geologiche presso l’Università di
Torino, fu rilevatore del Servizio Geologico
Italiano e professore incaricato
di Geografi a Fisica presso l’Istituto di
Geografi a della Università di Torino
sino al 1972.
Dal 1973 fu alle dipendenze di Aquater
S.p.A. (gruppo ENI), dove maturò
una esperienza professionale non comune.
In seguito alla frequentazione di
stage negli Stati Uniti condusse progetti
in campo ambientale a partire dal 1975,
svolse attività tecniche nel campo della
geologia applicata e ambientale e ricoprì,
fi no al 1999, funzioni direttive e di
coordinamento e gestione dei progetti.
Socio fondatore dell’AIGA (Associazione
Italiana di Geologia Applicata
e Ambientale), ha fatto parte del Consiglio
Direttivo, dalla data di istituzione
dell’Associazione, per due mandati
consecutivi.
Fino a quando la malattia che l’ha
colpito glielo ha permesso, è stato uno
dei Soci più attivi e partecipi, anima organizzatrice
di una serie felice di corsi
che la nostra Associazione, specialmente
durante i primi anni di attività,
era solita proporre.
Ci piace ricordarlo come entusiasta
coordinatore della serie di corsi organizzati
dall’AIGA su «La Gestione dei siti
inquinati: dalle indagini alla bonifi ca»,
tenuti ad Ancona, Urbino e Bari (rispet-
tivamente nel 2000, 2001 e 2002, sotto
la responsabilità scientifi ca di Pietro
Celico e, per quello di Bari, di Claudio
Cherubini), prima iniziativa «itinerante»
del genere, organizzata su questo tema.
L’esperienza di questi corsi ha portato
anche alla pubblicazione di un volume,
nel 2003, a nome di Carlo Merlo
e Claudio Mariotti: «La gestione dei
siti inquinati. Dalle indagini alla bonifi
ca. Manuale sul disinquinamento»,
edito da Pitagora.
Ricordiamo anche il corso del settembre
2001, ad Urbino, su “La pericolosità
dell’evento Frana con riferimento
ai processi d’innesco per precipitazione
e sismicità”, organizzato sotto la sua direzione,
con il coordinamento scientifi -
co di Alberto Prestininzi.
Una persona che si è dedicata con
passione ed entusiasmo all’attività
dell’Associazione.
A Lui va la nostra più sincera gratitudine
per quello che ha fatto.
Alla famiglia e a tutti coloro che
ne hanno apprezzato le doti umane e
la serietà professionale, esprimiamo, a
nome dell’AIGA, le nostre più sentite
condoglianze.
Il Consiglio Direttivo AIGA
Ricordo di Marcello Zalaffi
Il giorno 30 settembre 2011, presso
il Dipartimento di Scienze della Terra
della Sapienza, Università di Roma, si è
tenuta una giornata dedicata al Docente
Marcello Zalaffi , voluta dall’Ordine
Regionale dei Geologi del Lazio, dal
Dipartimento di Scienze della Terra della
Sapienza e fortemente sostenuta dal
Dott. Nicola Arnone, proprietario della
prestigiosa Acqua minerale LETE. Per
testimoniare la stima professionale e la
sua amicizia nei confronti di Zalaffi , il
Dott. Arnone ha messo a disposizione
le risorse per istituire, a partire dall’AA
2011-2012, una borsa di studio annuale
per laureati in Geologia applicata.
Marcello Zalaffi è stato docente di
Rilevamento geologico e di Geologia
applicata presso l’Università Sapienza
di Roma, corso di Laurea in Geologia.
Dopo un quinquennio di insegnamento
di Rilevamento geologico, nel corso
del quale ha istituzionalizzato il Campo
di Rilevamento per studenti, negli anni
sessanta ha assunto il carico didattico
di Geologia Applicata a seguito della
cessazione dell’insegnamento del Prof.
Signorini.
È in questo settore che il Prof. Zalaffi
ha dato il maggior contributo,
orientando, di fatto, la Geologia Applicata
italiana verso le moderne applicazioni
alle Opere di Ingegneria. In particolare,
egli ha dato un forte impulso
allo sviluppo della geologia tecnica e
della geotecnica, discipline allora nuove
per i Geologi. In questo ambito ha
creato, presso l’Istituto di Geologia
della Sapienza il Laboratorio di Geologia
Applicata e Geotecnica, ancora
oggi operante presso il Dipartimento di
Roma. Tali strutture erano state mutuate
dal Politecnico di Zurigo, dove Zalaffi
aveva trascorso un lungo periodo
di studi proprio per orientare alcune
attività geologiche verso le tematiche
applicative. Alla fi ne della sua esperienza
universitaria ha avviato un’attività
professionale con la quale, di fatto,
ha sviluppato una Scuola per giovani
laureati orientata alla realizzazione di
progetti di captazione di acque sorgive
e sotterranee che, sino ad allora, erano
totalmente affi dati a professionisti privi
di specifi ca preparazione.
È in tale campo che oggi è possibile
osservare alcune delle più signifi cative
opere che caratterizzano alcune captazioni
di acque minerali italiane: Fiuggi,
Capo d’Acqua di Spigno, Lete, Ferrarelle,
Nepi, Ielo, Capore, Musi del Torre
e tante altre. Lo studio ed il loro sviluppo
industriale è stato segnato dall’in-
Geoitalia 36, 2011 45

gegno di Marcello Zalaffi . Le opere
sviluppate da Zalaffi vanno ben al di là
della conoscenza dell’Idrogeologia, che
pure è stata condotta con grande rispetto
dei canoni scientifi ci e tecnologici.
Questa grande capacità di coniugare la
conoscenza della Geologia e dell’Idrogeologia
e le relative applicazioni alle
opere da realizzare è stata messa a disposizione
delle professioni limitrofe,
come l’ingegneria, con grande saggezza
e intelligenza. L’impegno di Marcello
Zalaffi si è esteso anche alle attività
connesse con la professione, attraverso
un suo impegno diretto all’Ordine dei
Geologi sia Nazionale che Regionale.
Il prof. Zalaffi non ha mai “dimenticato”
la sua origine di Docente universitario
ed ha sempre partecipato alle
attività didattiche attraverso Seminari e
Conferenze, nel corso dei quali ha cercato
di trasferire ai giovani il suo nuovo
bagaglio di conoscenze.
Per tutti quelli che lo hanno incontrato
nel proprio percorso universitario
o professionale è stata una fortuna, sia
per quel che concerne l’arricchimento
umano sia per quanto attiene quello
professionale.
Alberto Prestininzi
Ricordo di Sergio Hauser
Nato a Palermo il 15 ottobre 1949,
Sergio Hauser si era laureato a pieni
voti in chimica nel 1974, presso l’Ateneo
palermitano, svolgendo un’accurata
tesi di Chimica Teorica, poi pubblicata
su Bull. Soc. Chim. Belges. Dico
questo perché chi lo ha conosciuto
possa riconoscere subito il segno distintivo
della personalità di Sergio: il
rigore scientifi co eletto a paradigma
dei suoi comportamenti. La propensione
alla ricerca, la curiosità scientifi ca
ed il suo impegno nello studio vengono
subito notati dal mondo accademico e
nel 1975 diviene assistente incaricato
di Mineralogia presso l’Istituto di Mineralogia,
Petrografi a e Geochimica
dell’Università di Palermo e nel 1980
ricercatore in geochimica. Inizia la sua
attività di ricerca studiando i metodi di
sintesi e la caratterizzazione strutturale
46
di composti inorganici ed organo-metallici
mediante spettroscopia IR, Moessbauer
e tecniche di calcolo basate
sull’ottimizzazione dell’energia di legame
fra gli elementi coinvolti.
Successivamente focalizza i suoi
studi sulla geochimica delle acque frequentando
il Laboratorio di Geochimica
Ambientale del CNEN-Casaccia di
Roma (Prof. Dall’Aglio) ed il Laboratorio
di Geochimica Nucleare di Pisa
(Prof. Longinelli). Allievo ed amico di
Antonio Longinelli, insieme realizzano
alla fi ne degli anni ’70 il primo laboratorio
di geochimica isotopica nel meridione
d’Italia e se oggi Palermo costituisce
un centro importante per la determinazione
degli isotopi stabili lo si deve
proprio all’impegno iniziale di Sergio.
Trascorse quasi due anni presso il Geological
Survey di Menlo Park, in California,
dove lavorò con i più qualifi cati
nomi della geochimica isotopica, Ivan
Barnes, James O’Neil, William Evans.
Ivi conosce e frequenta Giancarlo Facca,
pioniere delle ricerche geotermiche.
Rientra in Italia e trasferisce il suo
bagaglio di conoscenze nello studio del
termalismo siciliano e nella determinazione
della composizione isotopica dei
fl uidi fumarolici. Recentemente aveva
rivolto la sua attenzione verso le tematiche
ambientali con lo studio del comportamento
geochimico di alcuni ecosistemi
acquatici e con ricerche inerenti
la radioattività naturale in aree vulcaniche
quali Lipari, Vulcano, Pantelleria,
Ustica. Conclude prematuramente, il
27 ottobre 2011, la sua carriera accademica
presso il Dipartimento di Scienze
della Terra e del Mare, come professore
ordinario di geochimica.
Sergio, come evoca il suo cognome,
per un ramo della sua famiglia aveva
origini svizzere, ma non c’era bisogno
che ce lo ricordasse, la sua straordinaria
puntualità, precisione e ordine nel
lavoro e nella vita erano già suffi cienti
per noi colleghi a individuarne, ogni
giorno, le radici. La sua immancabile
gentilezza, la sua serietà e cordialità lo
portavano ad essere una guida sicura
per gli allievi. Non amava esporsi più
di tanto ma era sempre disponibile. Il
segreto del suo successo risiedeva nella
perseveranza e nel fatto che dedicava
al lavoro che stava facendo tutte le sue
energie, la sua mente e la sua concentrazione.
Cos’altro potrei aggiungere
per commemorare al meglio Sergio se
non riportare alcuni pensieri espressi
da alcuni fra i suoi migliori amici.
Scrive, in una lettera di cordoglio,
il Prof. Marco Leone: … nella tristezza
della prematura scomparsa del caro
amico Sergio si ridestano in me memorie
lontane e vicine per averlo incontrato
prima da studente e poi per la
felice consuetudine da collega, nelle
quali ritrovo il segno costante della sua
generosità, della sua delicatezza d’animo,
della sua intelligenza. Un sentimento
di gratitudine per quello che da
lui ho ricevuto.
E la Sig.ra Caterina Conti da Lipari:
… indisponibile al compromesso ed
intransigente sopratutto con se stesso,
i suoi studenti ed il mondo accademico
lo ricordano come maestro di vita e di
scienza. La straordinaria bellezza delle
Eolie, delle quali era innamoratissimo,
riusciva a fare sciogliere la sua
rigidezza e la sua intransigenza. Noi
abbiamo perduto un carissimo amico,
un fratello, forse anche un fi glio un po’
cresciuto, un fi glio delle Eolie. Abbiamo
trascorso insieme tanti e tanti fi ne
d’anno e tanti ferragosto. Abbiamo
spento insieme tanti incendi. Sergio,
continuerà a tenerci compagnia muovendosi,
camminando dal cratere di
Vulcano allo Stromboli.
Per parte mia sono riconoscente al
destino per avermi dato Sergio come
amico e collega.
Gaetano Dongarrà
Geoitalia 36, 2011

La Geologia in una foto A cura di Luigi Carobene
Gli slumps del Gargano:
paleofrane sottomarine del
Cretaceo Inferiore
MICHELE MORSILLI* & MASSIMO MORETTI**
* Dipartimento di Scienze della Terra - Università di Ferrara (mrh@unife.it)
** Dipartimento di Geologia e Geofi sica - Università di Bari
Gli slumps del Gargano
La maggior parte delle rocce affi oranti nel Promontorio
del Gargano appartiene alla Piattaforma Carbonatica
Apula (PCA), una delle più estese piattaforme carbonatiche
peri-adriatiche che occupavano il margine meridionale della
Tetide durante il Mesozoico, ed al suo adiacente Bacino
Ionico (Bernoulli, 1972; D’Argenio, 1976; Bosellini et al.,
1999; Bosellini, 2002). Infatti, la transizione tra questi due
domini paleogeografi ci è esposta in modo spettacolare e
permette di ricostruire la distribuzione delle facies durante
il Giurassico Superiore e il Cretaceo Inferiore. Nell’attuale
area occidentale garganica affi orano depositi di piattaforma
interna con cicli peritidali che si collegano al resto della
Puglia. Nella parte centrale, con una struttura leggermente
arcuata disposta in senso NO-SE, depositi di margine sia
sabbioso (ooliti) che biocostruito. Infi ne nella parte nordorientale
è possibile osservare depositi di scarpata e il passaggio
al dominio bacinale, occupato in questo intervallo
temporale dai calcari pelagici della Maiolica (Morsilli &
Bosellini, 1997).
La maggior parte degli slumps affi oranti in Gargano, e sicuramente
quelli più spettacolari, sono racchiusi all’interno
della ben nota Maiolica e sembrano essere molto abbondanti
nella parte medio-alta della successione. Infatti, nella parte
basale (Titoniano p.p. – Valanginiano p.p.) i fenomeni di
slump sono poco frequenti anche in prossimità della transizione
alla scarpata (Bosellini & Morsilli, 1997). Questo potrebbe
suggerire la mancanza di fenomeni tettonici rilevanti
in questo intervallo di tempo o, semplicemente, che non si
sono generate le condizioni geotecniche per creare instabilità
di porzioni di successione, ancora ridotte come spessore.
La relativa abbondanza degli slumps in questa successione
bacinale pone anche un problema di carattere stratigrafi
co relativo alle analisi di bacino e alla stima del tasso
di sedimentazione. Infatti, considerando gli spessori totali
stimati della Maiolica (sia affi oranti che da dati di pozzo)
risulta che in quest’area ci sia stata una subsidenza maggiore
rispetto ad altre aree del Bacino Ionico o Adriatico (Zappaterra,
1994), in pratica la continuazione meridionale del Bacino
Umbro-Marchigiano. A nostro avviso lo spessore totale
della Maiolica garganica è invece la somma tra la normale
sedimentazione pelagica e le numerose ripetizioni della successione
legate agli accumuli dei corpi di slumps.
Il Gargano, dove sono stati preservati gli originali rapporti
stratigrafi ci quali le transizioni scarpata-bacino e alcuni
dei suoi margini, rappresenta una delle aree che meglio
Ricostruzione della distribuzione
delle facies
durante il Giurassico
superiore – Cretaceo
inferiore (da Bosellini &
Morsilli, 2001).
Geoitalia 36, 2011 47

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Lo spettacolare slump di Baia delle Zagare, uno dei maggiori visibili in Gargano.
Dettaglio dello slump di Baia delle Zagare, alla base della falesia calcarea.
Geoitalia 36, 2011

si presta a testare la validità dell’utilizzo delle deformazioni
interne ai corpi di slump come indicatori cinematici, in
particolare quando questi sono gli unici dati a disposizione
per le ricostruzioni paleogeografi che (Moretti & Morsilli, in
preparazione). Infi ne, nel caso degli slumps garganici, oltre
al puro valore “geoestetico” e come test dei modelli esistenti,
un altro possibile utilizzo è quello di verifi care se la
relativa frequenza di fenomeni di instabilità sia da mettere
in relazione alla tettonica sinsedimentaria (terremoti o sollevamenti
tettonici del bacino) o a variazioni eustatiche e/o
relative del livello marino.
Geometrie deposizionali e processi di formazione
In Sedimentologia con il termine slump viene indicata
comunemente una successione sedimentaria stratifi cata
deformata internamente durante un movimento gravitativo
verso il basso. Infatti, secondo Stow (1986), uno slump può
essere defi nito come: “a laterally displaced sediment masses
bounded by a basal shear plane and with evident contortion
and rotation of contained strata”. In pratica si tratta di una
frana sottomarina, con una superfi cie di scivolamento basale
concava verso l’alto, che si muove con un movimento rotazionale
e con deformazione duttile dei materiali coinvolti,
La marcata deformazione interna al corpo di frana è il
carattere distintivo che lo differenzia rispetto alle semplici
frane da scivolamento (slide). Le dimensioni degli slumps
sono estremamente variabili con spessori da pochi decimetri
a decine o centinaia di metri ed estensione areale in alcuni
casi di decine o centinaia di chilometri quadrati (Lucente &
Pini, 2003; Micallef et al., 2008).
Una caratteristica che permette di distinguere gli slump
da deformazioni post-deposizionali di tipo tettonico sono
la presenza alla base e al tetto di successioni non deformate.
In questo modo l’intervallo deformato, imballato nella
successione normalmente stratifi cata, può essere paragonato
ad un classico sandwich. Uno slump mostra tipicamente
una serie di pieghe legate alla deformazione degli strati di
sedimento non ancora del tutto litifi cati. Queste strutture
deformative comprendono piegamenti sinformi e antiformi
simmetrici e asimmetrici, pieghe coricate e anche pieghe/
faglie da sovrascorrimento. Le pieghe simmetriche e asimmetriche
presentano un ispessimento della zona di cerniera
e un assottigliamento dei fi anchi. Generalmente, l’asse delle
pieghe è orientato parallelamente alla direzione (strike) della
scarpata e la direzione del trasporto è perpendicolare. In
questo modo misurando le direzioni degli assi delle pieghe è
possibile ricostruire la direzione di movimento dello slump
e di conseguenza riconoscere la presenza di paleoscarpate
(Woodcock, 1979).
Gli slumping sottomarini si formano attraverso un complesso
processo di deformazione duttile eterogenea durante
tutte le fasi di sviluppo dello slump, inclusa la fase di inizio,
traslazione e arresto. In particolare, come sostengono
Strachan & Alsop (2006), durante la fase iniziale si possono
formare pieghe con asse parallelo, obliquo o anche normale
rispetto all’orientazione della scarpata. Durante la traslazione
lo sforzo di taglio applicato produce la progressiva deformazione
delle pieghe formate nella fase iniziale e può creare
ulteriori pieghe.
Variazioni nello sforzo di taglio sono il risultato di cambi
di velocità, proprietà reologiche dei materiali coinvolti
nella deformazione, pressioni interstiziali e variazioni nelle
caratteristiche morfologiche della scarpata e del substrato.
La complessa interazione tra queste variabili spiega perché
ogni singolo orizzonte di slump sia unico nel suo stile e solo
simile ad altri, a parità di materiali coinvolti e di dimensioni.
Per analogia con le opere d’arte gli slumps non sono delle
“litografi e” ma pezzi unici fi rmati dallo stesso “autore”.
Gli slumping sottomarini sono ritenuti una parte del continuo
dei processi di trasporto indotti dalla gravità, lungo le
scarpate e nelle aree di transizione al bacino, in cui un tipo di
trasporto può evolvere e trasformarsi in numerosi altri tipi di
fl ussi gravitativi (es. Hampton, 1972; Nemec, 1990; Mulder
& Alexander, 2001; Dasgupta, 2003).
Infatti, molti autori ritengono che numerose torbiditi
possano originarsi da degli slump precursori che si trasformano
in debris fl ows e successivamente in correnti di torbida
(Hampton, 1972; Piper et al., 1999; Strachan, 2008 e
numerosi altri).
Meccanismi d’innesco
Le deformazioni nei sedimenti inconsolidati e saturi
come gli slumps avvengono in seguito a due processi fondamentali
(Owen, 1987): un sistema di forze agenti che “guida”
e rende visibile la deformazione nel record geologico
(driving force system) ed un meccanismo di innesco (trigger
mechanism). Negli slump il driving force system è univoco
ed è connesso alla presenza di un pendio e quindi alla componente
della forza peso lungo lo stesso (gravitational body
force di Owen, 1987).
I meccanismi di innesco delle deformazioni nei sedimenti
inconsolidati sono rappresentati da quei processi che sono
in grado di diminuire o annullare la resistenza al taglio dei
sedimenti coinvolti (tipicamente rappresentati da processi
di liquefazione e/o fl uidifi cazione). I meccanismi di innesco
degli slump sono stati analizzati in letteratura da molti autori,
ma la natura del processo di slumping implica episodi
più o meno estesi di “risedimentazione” e stabilire la causa
di innesco in questi casi può risultare quantomai complesso.
In generale, l’instabilità di un pendio sottomarino è connessa
sia a processi “interni” all’ambiente sedimentario (autogenic
triggers di Owen & Moretti, 2011) che a processi
“esterni” (allogenic triggers di Owen & Moretti, 2011).
I meccanismi interni di innesco sono legati essenzialmente
ai processi sedimentari ed al superamento dell’angolo di
attrito interno del materiale; tale evenienza sarà connessa
alla natura del pendio (gradiente ed estensione areale dello
stesso) e ai caratteri dei processi sedimentari ed erosivi attivi
nell’ambiente di sedimentazione (tasso di sedimentazione,
caratteri strutturali e tessiturali dei depositi, eventuale pre-
Geoitalia 36, 2011 49

senza di sforzi di taglio aggiuntivi legati alla presenza di correnti,
ecc.). Un pendio stabile in condizioni statiche può divenire
repentinamente instabile a causa di meccanismi esterni
all’ambiente sedimentario (come terremoti o tsunami).
Riferimenti bibliografi ci
Bernoulli D. (1972) - North Atlantic and Mediterranean Mesozoic
facies: a comparision. In: C.D. Hollister, J.I. Ewing et alii (Eds.) -
“Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project”, Government Printing
Offi ce, 11, 801-871, Washington.
Bosellini A. (2002) - Dinosaurs ‘‘re-write’’ the geodynamics of the eastern
Mediterranean and the paleogeography of the Apulia Platform.
Earth-Science Review, 59, 211-234.
Bosellini A. & Morsilli M. (1997) - A Lower Cretaceous drowning
unconformity on the eastern fl ank of the Apulia Platform (Gargano
Promontory, southern Italy). Cretaceous Research, 18, 51-61.
Bosellini A. & Morsilli M. (2001) - Il Promontorio del Gargano: cenni
di geologia e itinerari geologici. Quaderni del Parco Nazionale del
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Alta falesia di calcari stratifi cati appartenenti alla Formazione della Maiolica, una successione bacinale cretacica (Titoniano-Aptiano inferiore) depositatasi
in tutto il dominio della Tetide e conosciuta con vari nomi formazionali quali: Biancone, Lattimusa, Vigla, ecc. (Bernoulli, 1972). La Maiolica è costituita
da calcari micritici (mudstone-wackestone) bianchi in strati sottili (10-40 cm), con intercalati livelli, liste e noduli di selce di vario colore, che affi orano in
tutta la parte nord-orientale del Gargano, in particolare lungo le falesie tra Vieste e Mattinata, con uno spessore complessivo stimato in circa 450 – 500
m (Pavan & Pirini, 1966).
Nella falesia fotografata si nota una particolare alternanza di pacchi di strati paralleli e sub-orizzontali con pacchi a strati contorti e variamente piegati
o inclinati. Si tratta di pieghe intraformazionali sinsedimentarie sottomarine, meglio conosciute con il termine inglese di slump o slumping; esse hanno
da sempre attratto l’attenzione dei geologi sia per le loro complesse geometrie legate alla deformazione duttile, di indubbio valore estetico, sia per la
grande quantità di informazioni racchiuse al loro interno e che permettono di ricostruire vari processi sedimentari, diagenetici, tettonici e paleogeografi ci.
Strutture deformative tipo slump sono conosciute in sedimenti attribuibili a diversi ambienti sedimentari, dai sistemi lacustri a quelli fl uviali e deltizi fi no
agli ambienti di piattaforma, ma i corpi con maggiori spessori e grandi distribuzioni areali si rinvengono in successioni di scarpata e di bacino prossimale,
come nel caso degli slumps del Gargano.
Località Baia delle Zagare, costa SE del Gargano (Puglia). Foto Morsilli, 2004.
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