Erosione

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Erosione prevalentemente eolica su roccia sedimentaria - Timna Park, Negev, Israele

L'erosione è quel fenomeno ambientale che ha come effetto il raggiungimento di un equilibrio del profilo terrestre attraverso l'asportazione graduale di suolo o roccia ad opera di agenti atmosferici quali vento, acqua o ghiaccio o per effetto di movimenti gravitativi o di organismi viventi (bioerosione). Esso riguarda in misura variabile l'intera superficie terrestre a contatto con l'atmosfera terrestre.

L'erosione si configura dunque come un fenomeno esogeno, antagonista rispetto alle forze costruttive di natura endogena (es. orogenesi), provvedendo allo smantellamento del rilievo terrestre e colmando con il materiale clastico prodotto le bassure e le depressioni in modo da livellare le differenze di quota. Esso è dunque un processo prevalentemente naturale cioè fisiologico del sistema terrestre, sebbene in alcuni casi possa essere anche causato o favorito dall'azione maldestra dell'uomo sul territorio, ad esempio attraverso disboscamento, cementificazione, urbanizzazione ecc.

Descrizione[modifica | modifica sorgente]

L'erosione è contemporanea o successiva all'alterazione generata da processi chimici o fisici. L'erosione può avere effetti negativi sulle attività antropiche, in particolare sull'agricoltura perché può sottrarre terreno utile alle coltivazioni ma non solo: la torbidità delle acque cariche di sedimenti possono alterare alcuni ecosistemi.

La situazione più gravosa a cui si possa arrivare è quella dell'erosione accelerata, in cui per effetto di cause antropiche o meno (ridotta copertura vegetale, incremento della pendenza del terreno, siccità prolungate) l'allontanamento di porzioni di terreno ha una velocità maggiore della sedimentazione di nuovo terreno. In seguito a questa situazione si ha un progressivo allontanamento del terreno fino anche a scoprire la roccia nuda sottostante.

L'erosione del suolo da parte dell'acqua è detta anche dilavamento. Questo tipo di erosione si sviluppa gradualmente seguendo alcuni stadi: in primo luogo si ha un'erosione diffusa, che si ha ad opera del velo d'acqua che bagna la superficie secondo la linea di massima pendenza; in seguito si genera la cosiddetta erosione per rigagnoli, in cui l'erosione si concentra nei solchi generati dalla precedente erosione ed in cui scorre l'acqua (ruscellamento); infine si ha l'erosione a solchi, in cui l'acqua è riuscita a scavare nel terreno dei solchi e il fenomeno si attesta al loro interno. Tipici fenomeni di erosione di questo tipo sono i calanchi.

Calanchi, fenomeni tipici di erosione delle acque piovane su particolari tipi di terrreni

Agenti esogeni responsabili dell'erosione[modifica | modifica sorgente]

L'erosione si configura come una forza esogena antagonista, che tende a contrastare l'effetto costruttivo delle forze endogene (le spinte tettoniche, gli accavallamenti, ecc.) che contribuiscono alla creazione del rilievo terrestre. È possibile ricondurre a due categorie gli agenti responsabili dell'erosione: vi sono gli agenti erosivi fisici e quelli chimici. Hanno modi di agire ovviamente differenti, ma entrambi alterano profondamente le rocce sulle quali agiscono.

Agenti erosivi di natura fisica[modifica | modifica sorgente]

  • Crioclastismo: quando l'acqua entra in contatto con le rocce, si intrude facilmente nelle cavità del materiale. Quando la temperatura si abbassa al punto da provocare il congelamento dell'acqua, il conseguente aumento di volume nella formazione del ghiaccio eserciterà una considerevole pressione interna alla roccia, provocando uno stress intenso nel materiale, che sarà soggetto ad una prolungata deformazione. L'alternarsi di cicli di solidificazione e scioglimento, nel tempo, provocherà una serie di stress continui nella roccia, la quale andrà incontro a clastizzazione, ovvero genererà progressivamente frammenti rocciosi detti crioclasti, caratterizzati da spigoli vivi. Questo fenomeno è caratteristico delle zone in cui l'escursione termica stagionale risulti essere considerevole.
  • Termoclastismo: la scarsa capacità termica delle rocce, quando sottoposte a sbalzi di temperatura, provoca uno stress nel materiale dovuto al susseguirsi (in cicli brevi) di dilatazioni e contrazioni, conseguenti alla variazione della temperatura. L'aumento durante il giorno della temperatura, provoca una dilatazione termica della roccia, cui corrisponde una contrazione nelle ore più fredde. Questa continua alternanza provoca una serie di sforzi differenziali che, specialmente negli strati più esterni del corpo roccioso, hanno come conseguenza la formazione di materiale clastico. I prodotti di questo processo erosivo sono detti termoclasti.
  • Aloclastismo: quando le rocce sono sovente esposte a spruzzi di acqua salata o periodi alternati di immersione ed emersione, l'acqua salata andrà a depositarsi nelle cavità della roccia. Quando l'aumento della temperatura provoca l'evaporazione dell'acqua e la conseguente precipitazione dei sali, questi formeranno dei cristalli che, con il ripetersi nel tempo di questo fenomeno, andranno incontro a progressivo accrescimento, esercitando una pressione sulle pareti della roccia, e generando delle fratture che, allargandosi sempre più, provocheranno una riduzione in clasti del corpo roccioso.
Fenomeni di erosione in prossimità di cascate
  • Idroclastismo: anche l'acqua esercita un'azione erosiva sulle rocce. In particolar modo sulle argille le quali, dotate di una considerevole capacità igroscopica, assorbono umidità dall'ambiente circostante, espandendo il proprio volume. Nel momento in cui, a seguito di esposizione al calore, l'acqua evapora abbandonando le argille, queste subiranno una contrazione del volume, cui corrisponde un'esfoliazione, una desquamazione, inizialmente solo superficiale. Con il tempo, però, questa esfoliazione tende ad approfondirsi, coinvolgendo anche gli strati più interni del materiale argilloso, che si sfaldano originando gli idroclasti.
  • Decompressione: fenomeni gravitativi come le frane portano spesso alla luce substrati rocciosi precedentemente soggetti ad una forte azione compressiva delle rocce soprastanti. La decompressione conseguente, che spesso si verifica in tempi relativamente brevi, può ingenerare una sfaldatura del materiale lungo eventuali piani di scistosità, litoclasi o piani di sedimentazione.
  • Abrasione: lo scivolamento di un ghiacciaio su di un substrato roccioso, provoca un fortissimo attrito, capace di agire sulla roccia provocandone la progressiva disgregazione, sotto l'intensa serie di stress meccanici derivanti dal contatto. Ciò porta alla formazione di detriti morenici ai lati del bacino di ablazione del ghiacciaio e allo scavamento di vere e proprie valli ad U (valli glaciali). Una forma di abrasione è anche quella esercitata dai detriti trasportati dal vento, che possono investire una massa rocciosa e provocarne (sempre conseguentemente all'attrito ingenerato) la disgregazione. Ovviamente, l'azione del vento risulta più blanda rispetto a quella di un ghiacciaio, poiché la massa di un ghiacciaio in movimento, seppur lento, è capace di stress ben maggiori sul substrato roccioso.
  • Gravità: anche la forza di gravità risulta essere un agente erosivo, sebbene indiretto. È proprio la gravità che, agendo su versanti instabili, provoca fenomeni franosi i quali, scatenando una serie di attriti tra le rocce interessate dal movimento, produce per contatto meccanico una quantità considerevole di detrito.

Agenti erosivi di natura chimica[modifica | modifica sorgente]

  • Idrolisi:: l'acqua, scindendosi in ione idrogeno (H+) e ione ossidrile (OH-), attacca i minerali meno stabili tra i costituenti della roccia, scindendoli nei singoli elementi e reagendo con essi a formare nuovi minerali, in equilibrio con l'atmosfera. Un esempio di idrolisi è costituita dall'alterazione dei feldspati nei minerali delle argille. Tale processo chimico è chiamato idrolisi poiché l'acqua è responsabile diretta della scissione dei legami interni al reticolo dei minerali alterati.
Effetti dell'erosione delle spiagge sulla costa
  • Ossidazione: è l'ossigeno a determinare questo tipo di alterazione. Presente nell'atmosfera, ma anche nelle acque dilavanti, è capace di alterare, ossidandoli, gli elementi metallici come il ferro, ma anche materia organica, lo zolfo ed i solfuri. Questo processo determina una variazione del colore della materia alterata (per esempio la ruggine con il ferro), ed è responsabile di alcuni fenomeni caratteristici come quello della "vernice del deserto".
  • Dissoluzione: questo fenomeno alterativo è tipico dei climi temperati o equatoriali, caratterizzati dall'abbondanza di precipitazioni piovose. L'acqua piovana contiene infatti CO2, ed è capace di solubilizzare rocce come i carbonati o i gessi, che altrimenti non potrebbero essere alterati dall'acqua pura. La reazione alla base della dissoluzione dei carbonati è rappresentata dall'equazione chimica: CaCO3 + H2O + CO2 <=> Ca(HCO3)2. Il prodotto finale della degradazione del carbonato di calcio (CaCO3) sarà quindi il bicarbonato acido di calcio. In climi aridi o nelle zone polari questo fenomeno alterativo non sarà possibile rispettivamente a seguito dell'insufficienza delle precipitazioni e dell'assenza di circolazione dell'acqua perché ghiacciata.
  • Idratazione minerale: alcune molecole di minerali costituenti la roccia possono catturare acqua (piovana o dall'umidità ambientale) andando incontro al fenomeno chimico dell'idratazione, che porta alla formazione di nuovi minerali caratterizzati da un maggior volume molecolare. Questo provocherà una serie di tensioni interne alla roccia, che si tradurranno nella sua successiva clastizzazione.

Effetti e prevenzione[modifica | modifica sorgente]

L'erosione espone il terreno a fenomeni franosi dovuti all'indisciplina delle acque piovane di scorrimento e può dunque essere la causa di un aumentato rischio idrogeologico su di un territorio in caso di fenomeni precipitativi intensi, quali alluvioni, o anche di situazioni di conclamato dissesto idrogeologico. Le opere di stabilizzazione tendono a ridurre se non eliminare la possibilità di franamento e di erosione e appartengono al campo dell'ingegneria ambientale o anche della geoingegneria.

Fenomeni di erosione in seguito ad eventi o condizioni meteorologici estreme, quali ad esempio alluvioni o forte vento costante, (meteorizzazione e corrasione) possono favorire anche i processi di desertificazione del suolo in alcune aree a rischio, mentre nelle zone costiere l'erosione più problematica tipicamente è quella legata al moto ondoso che erode scogliere e spiagge sabbiose e per il quale, in quest'ultimo caso, gli interventi possibili sono l'uso di barriere costiere artificiali preventive e il ripascimento a posteriori.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

  • Laura Scesi, Monica Papini, Paola Gattinoni, Fenomeni di erosione superficiale dei versanti in Geologia Applicata, Milano, Casa Editrice Ambrosiana, febbraio 2003. ISBN 88-408-1253-9.

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