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QUALI SONO I FATTORI CHE GENERANO L’ALTEZZA DELLE MONTAGNE?

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I FATTORI CHE GENERANO L’ALTEZZA DELLE MONTAGNE

L’altezza delle Ande, come quella di altre catene montuose sulla Terra, è determinata dalle forze tettoniche.

Quali forze e meccanismi determinano l’altezza delle montagne?

Un gruppo di ricercatori di Münster e Potsdam ha ora trovato una risposta sorprendente: Non sono l’erosione e gli agenti atmosferici delle rocce a determinare il limite superiore dei massicci montuosi, ma piuttosto l’equilibrio delle forze nella crosta terrestre. Si tratta di una scoperta fondamentalmente nuova e importante per le scienze della terra. I ricercatori ne parlano sulla rivista scientifica Nature.


Le catene montuose più alte della Terra – come l’Himalaya o le Ande – si trovano lungo i confini delle placche convergenti. A tali confini, due placche tettoniche si muovono l’una verso l’altra, e una delle placche è forzata sotto l’altra nel mantello terrestre. Durante questo processo di subduzione, si verificano ripetutamente forti terremoti sull’interfaccia della placca e, nel corso di milioni di anni, catene montuose sono costruite ai margini dei continenti.

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e l’altezza delle catene montuose sia determinata principalmente da processi tettonici all’interno della Terra o da processi erosivi che scolpiscono la superficie terrestre è stato a lungo dibattuto nelle geoscienze.

Un nuovo studio condotto da Armin Dielforder del Centro di ricerca tedesco per la geoscienza GFZ dimostra che l’erosione dei fiumi e dei ghiacciai non ha un’influenza significativa sull’altezza delle catene montuose. Insieme agli scienziati del GFZ e dell’Università di Münster (Germania), ha risolto il dibattito di lunga data analizzando la forza dei vari confini delle placche e calcolando le forze che agiscono lungo le interfacce delle placche.

I ricercatori sono arrivati a questo risultato sorprendente calcolando le forze lungo i diversi confini delle placche sulla Terra. Hanno usato dati che forniscono informazioni sulla forza dei confini delle placche. Questi dati sono derivati, per esempio, dalle misurazioni del flusso di calore nel sottosuolo. Il flusso di calore ai confini delle placche convergenti è a sua volta influenzato dall’energia di attrito alle interfacce delle placche continentali.

Il diagramma confronta l’altezza media delle catene montuose con la forza di taglio (DFs) che agisce lungo i confini della placca tettonica. Si può vedere che l’altezza della montagna aumenta linearmente con questa forza. Questo risultato indica che l’altezza delle catene montuose è principalmente controllata tettonicamente e che le differenze globali di altezza delle catene montuose derivano da differenze nella forza di taglio.

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I FATTORI CHE GENERANO L’ALTEZZA DELLE MONTAGNE

Si può immaginare la formazione di montagne con una tovaglia. Se si mettono entrambe le mani sotto la tovaglia sul piano del tavolo e la si spinge, la tovaglia si piega e, allo stesso tempo, scivola un po’ sul dorso delle mani. Le pieghe emergenti corrisponderebbero, per esempio, alle Ande, lo scivolamento sul dorso delle mani all’attrito nel sottosuolo. A seconda delle caratteristiche della roccia, nel sottosuolo profondo si accumulano anche tensioni che si scaricano in caso di forti terremoti, soprattutto nelle zone di subduzione.

I ricercatori hanno raccolto in tutto il mondo dati dalla letteratura sull’attrito nel sottosuolo di catene montuose di diverse altezze (Himalaya, Ande, Sumatra, Giappone) e hanno calcolato le sollecitazioni risultanti e quindi le forze che portano al sollevamento delle rispettive montagne. In questo modo, hanno mostrato che nelle montagne attive, la forza sul confine della piastra e le forze risultanti dal peso e dall’altezza delle montagne sono in equilibrio.

Tale equilibrio di forze esiste in tutte le catene montuose studiate, anche se si trovano in diverse zone climatiche con tassi di erosione molto diversi. Questo risultato dimostra che le catene montuose sono in grado di reagire ai processi sulla superficie terrestre e di crescere con una rapida erosione in modo tale da mantenere l’equilibrio delle forze e l’altezza della catena montuosa. Questa scoperta fondamentalmente nuova apre numerose opportunità per studiare lo sviluppo e la crescita a lungo termine delle montagne in modo più dettagliato.

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