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Iglesias-Pan di zucchero Masua-piccolaCon lo studio delle rocce e l'analisi delle loro stratificazioni, in genere è possibile ricostruire la storia geologica di un'area. La deposizione dei sedimenti però è quasi sempre molto lenta (pochi centimetri ogni millennio), perciò difficilmente è possibile apprezzare variazioni nelle condizioni di deposizione che non perdurano per tempi sufficientemente lunghi.
In rari casi però è possibile osservare successioni stratigrafiche in cui si possono riconoscere variazioni anche su scala stagionale. Queste stratificazioni sono dette "varve".

Ma cosa sono "Le Varve"?

Le varve si possono rinvenire per lo più in depositi di ambiente lacustre, in particolare nei laghi glaciali, dove le variazioni stagionali sono più marcate e l'attività degli organismi che vivono sul fondale non è sufficiente a rimescolare i sedimenti appena depositati. In questi ambienti la sedimentazione è influenzata principalmente dall'apporto di acqua derivante dallo scioglimento dei ghiacciai nella stagione più calda.

Quando inizia lo scioglimento dei ghiacciai (il periodo cambia a seconda del luogo), una grande quantità di acqua si riversa nel lago, portando con sé detriti di diverse dimensioni. Le acque di scioglimento danno origine a correnti, sia in superficie che sul fondo, che impediscono ai sedimenti più fini di depositarsi. Nella stagione più calda dunque si sedimentano sabbie e limi che costituiscono gli strati di colore più chiaro.

Dopo il disgelo, l'apporto di acqua si riduce notevolmente e perciò le correnti presenti nel lago diminuiscono di intensità. Possono quindi depositarsi sedimenti via via più fini, finché in inverno, quando la superficie del lago ghiaccia, la totale assenza di turbolenze consente la deposizione di strati composti prevalentemente di argille, che appaiono scuri. Dunque in una varva glaciale lo strato più chiaro e grossolano (estivo) sfuma verso l'alto in quello più scuro e argilloso (invernale), che poi si interrompe bruscamente fungendo da base per lo strato estivo dell'anno successivo. Lo spessore delle varve è variabile e può raggiungere anche qualche centimetro.
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Figura 1 Successione di varve glaciali nel Montana

Mentre lo spessore dello strato invernale sembra essere abbastanza costante in un determinato luogo, lo spessore dello strato estivo varia notevolmente a seconda dell'annata. Uno spessore maggiore equivale ad una maggiore quantità di acqua di scioglimento che ha raggiunto il bacino. Ciò può essere dovuto a un'annata più calda o più piovosa (o volendo nevosa), oppure ad altri fattori più complessi. Lo studio delle varve può quindi offrire molte informazioni sul clima del passato.
Figura2-varve
Figura 2 Serie di varve in Louisiana, si nota la differenza di spessore tra una varva e l'altra.

Ma le varve non si trovano unicamente in ambienti lacustri. Infatti sono strati ritrovati strati ad alternanza stagionale anche in ambienti marini (a circa 500 metri di profondità). Le osservazioni fatte a largo di Santa Barbara, in California, hanno però rivelato che l'alternanza di strati in questo caso è dovuta per lo più alla diversa attività biologica a cui è soggetto il bacino nel corso dell'anno. Nella stagione invernale infatti si deposita per lo più argilla trasportata dai fiumi e ricca di carbonio che non viene utilizzato dagli esseri viventi che popolano la zona più superficiale della colonna d'acqua, si forma dunque uno strato più scuro. In primavera-estate, invece, la risalita di acque profonde e ricche di sali minerali dovuta alle correnti dell'Oceano Pacifico rende l'area particolarmente favorevole alla proliferazione del fitoplancton (soprattutto diatomee), i cui gusci silicei vanno a depositarsi in uno strato più chiaro che con il tempo tenderà a trasformarsi in selce. Nonostante lo strato estivo sia formato per lo più da resti di alghe, esso risulta relativamente povero di carbonio, infatti gli esseri viventi presenti nella colonna d'acqua metabolizzano la parte organica lasciando sedimentare unicamente il guscio siliceo.
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Figura 3 Posizione di Santa Barbara sulla costa occidentale degli Stati Uniti
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Figura 4 Gusci di diatomee visti al microscopio

Anche in questo caso lo spessore delle varve cambia a seconda dell'anno e allo stesso modo cambiano i rapporti tra i materiali che la compongono. La quantità di sedimenti argillosi dipende principalmente dalla quantità di precipitazioni (concentrate principalmente nella stagione invernale). L'accumulo di gusci silicei dipende invece dalla fertilità delle acque e che è influenzata per lo più dalla risalita di acque profonde. Sia le precipitazioni che le correnti risentono dell'influenza di El Niño che dunque si riflette sullo spessore e la composizione delle varve (riducendolo). Dunque anche le varve di origine marina possono fornire importanti informazioni per lo studio del paleoclima.

Conclusione

Confrontando serie di varve ancora in formazione (in cui si può riconoscere uno strato corrispondente all'anno in corso), con serie di varve più antiche è possibile anche datare con grande precisione varve di cui si è perso il collegamento con il presente (lo strato ancora in formazione). In questo modo nel 2012 è stato possibile datare varve fino a circa 52800 anni fa nei pressi del lago Suigetsu, nel sud del Giappone. Questo metodo presenta comunque alcune incertezze, dovute al fatto che lo spessore delle varve può variare notevolmente anche in punti molto vicini tra loro, a causa dell'irregolarità delle correnti e del fondale lacustre. Uno studio simile può essere effettuato utilizzando gli anelli degli alberi (dendrocronologia), con risultati più affidabili ma su intervalli di tempo più brevi.
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