La Tettonica delle placche attraverso i suoi protagonisti

Cenni storici dei fatti e dei personaggi che hanno portato alla formulazione della teoria della Tettonica delle placche nel corso del ‘900.

Le masse continentali non sono sempre state nella stessa posizione in cui le vediamo ora. C’è voluto parecchio tempo per capire ciò che tutti avevano sotto agli occhi, principalmente perché non c’erano le tecnologie per esplorare certi fenomeni. Oggi la Tettonica delle placche è una delle teorie più famose, ma la sua formulazione ha richiesto tempo e lavoro da parte di molte grandi menti.

La deriva dei continenti

Ancora oggi qualcuno utilizza il termine “Deriva dei continenti” al posto di “Tettonica delle placche”, ma questo genera confusione. La teoria della deriva continentale, formulata da Wegener, è stata fondamentale per il successivo sviluppo della Tettonica delle placche, ma ci sono alcune fondamentali differenze. Alfred Wegener era un metereologo e geofisico tedesco, che nel 1912 espose la sua teoria alla comunità scientifica. Purtroppo, la reazione fu tutt’altro che positiva.

Wegener sosteneva che i continenti si spostassero galleggiando sul mantello e che la formazione delle catene montuose fosse provocata dal corrugamento dovuto all’attrito tra la crosta e il mantello. Anche se questa spiegazione oggi può far sorridere, Wegener aveva osservazioni a sostegno della sua idea. Anzitutto egli partì dal presupposto che se le masse continentali possono muoversi in altezza, formando le montagne, non c’è nessun motivo per cui non possano muoversi anche lateralmente. Un secondo punto a favore della sua teoria sono, ovviamente, le corrispondenze tra le coste dei continenti che in alcuni casi combaciano quasi alla perfezione. Analizzando poi le successioni stratigrafiche di alcune catene montuose, Wegener notò che anche queste sembravano combaciare, così come le coste dei continenti. A questo si aggiungono le testimonianze fossili. Infatti, organismi estinti della stessa specie sono stati trovati nelle stesse successioni stratigrafiche in diverse parti del mondo.

I sostenitori

Nonostante la forte resistenza iniziale, la teoria di Wegener trovò anche alcuni sostenitori, tra questi Alexander Logie Du Toit (1937), che propose l’idea di due “supercontinenti” che si sarebbero separati per primi. Holmes, nel 1931, diede una prima spiegazione della struttura interna della Terra, ipotizzando l’esistenza delle celle convettive e di un substrato che, per effetto del movimento delle celle, avrebbe permesso lo spostamento dei continenti. Oggi il substrato ipotizzato da Holmes è chiamato mantello. Anche Boris Choubert (1935) prese spunto dall’idea di Wegener per intraprendere nuovi studi. Si concentrò sui dati batimetrici a disposizione, riuscendo a ricostruire la corretta posizione dei continenti nel Triassico. Purtroppo, questi studi non erano ancora sufficienti per la costruzione di una teoria unificante.

Gli avanzamenti tecnologici

Negli anni ‘40 si continuò a studiare l’ipotesi della deriva dei continenti, ma fu solo dopo la seconda guerra mondiale che si ebbero risultati concreti, grazie ai dati raccolti dall’esplorazione oceanica per fini bellici. L’invenzione del sonar e del radar, per esempio, contribuirono alle scoperte oceanografiche. Alla fine del decennio, Vening Meinesz individuò le anomalie magnetiche del fondale oceanico, ma la spiegazione del fenomeno arriverà solo successivamente. 

Alla guerra aveva partecipato anche H.W.Menard, geologo americano, che negli anni ‘50 poté tornare a dedicarsi ai suoi studi oceanografici. Insieme al collega Dietz si concentrò sui fondali dell’oceano Pacifico e sulle fratture che attraversavano la dorsale. Sempre negli anni ‘50, quasi in contemporanea con Menard, Bruce Hezeen e Marie Tharp lavorarono sulla mappatura della dorsale medio-atlantica. Hezeen si imbarcò nel ‘52 per una spedizione oceanografica, raccogliendo i dati che poi venivano inviati a Tharp, la quale si occupava di elaborarli. Insieme pubblicarono la prima mappatura del fondale oceanico globale. Il modello venne pubblicato nel 1957 e fu il punto di partenza per Harry Hammond Hess.

La mappa dei fondali oceanici realizzata da Bruce Hezeen e Marie Tharp

La Tettonica delle placche prende forma

Hess fu uno dei padri della teoria della Tettonica delle placche, poiché formulò la teoria dell’espansione dei fondali oceanici nel 1960, spiegando correttamente la presenza delle dorsali oceaniche e delle fosse che si trovavano ai margini degli archi insulari, grazie all’ipotesi delle celle convettive di Holmes.

Nel 1963, grazie al lavoro di Frederick Vine e Drummond Hoyle Matthews, si riuscirono a spiegare la presenza delle anomalie magnetiche dei fondali oceanici, permettendo di stimare la velocità di espansione. Nello stesso anno Le Pichon iniziava a lavorare con John Ewing (che precedentemente aveva lavorato con Hezeen al riconoscimento della dorsale medio-atlantica).

Nel ‘65 J. Tuzo Wilson riuscì a dare un senso alle fratture che Menard e Dietz, nel Pacifico, e Hezeen e Tharp, nell’Atlantico, avevano individuato. Ormai i tasselli per l’elaborazione della teoria c’erano tutti, ma gli studi proseguirono. Ancora una volta con l’aiuto di alcune nuove tecnologie, come la nave da trivellazione Glomar Challenge, che salpò per la prima volta nel 1968.

Agli inizi degli anni ‘70 la mappatura delle anomalie magnetiche era pressoché completa. Grazie al lavoro di Roger Larson e Walter Pitman (1972) si capì che anche gli oceani non erano sempre stati nella stessa posizione. Nel 1970 Xavier Le Pichon iniziò a lavorare con Jean Franchetau e Jean Bonnin. Lo sviluppo dei loro studi sfocerà in un libro che diventerà il manifesto della Tettonica delle placche, pubblicato nel 1973. Il lavoro di Le Pichon, Bennin e Franchetau “completa” la teoria della Tettonica delle placche.

Oggi, Katharine Huntington, dell’università di Washington, racconta che la ricerca si sta concentrando anche sui meccanismi che collegano i fenomeni geofisici alla vita. L’ipotesi a cui stanno lavorando alcuni scienziati, in varie parti del mondo, è che la struttura esterna e interna della terra e i meccanismi che la regolano siano alla base dell’abitabilità del nostro pianeta.

Per approfondire:

Molnar, P., Plate tectonics. A very short introduction, Oxford University press, 2015.

https://www.iodp.org/

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