Se guardiamo le previsioni del tempo, non ci sarà l’artico durante le corse su strada di Zurigo 2024. Tuttavia, le ere glaciali sono state fondamentali per la creazione del percorso. Solo poco tempo fa, dal punto di vista geologico, il percorso di gara era coperto da centinaia di metri di ghiaccio. L’avanzamento dei ghiacciai e i fiumi di acqua di fusione hanno reso questo percorso quello che è: una gara impegnativa con 2400 metri di dislivello per le donne elite e ben 4500 metri di dislivello per gli uomini. Insieme al Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie dell’ETH, l’università di Zurigo, abbiamo analizzato la geologia dei percorsi dei campionati mondiali.
Era glaciale
L’area di Winterthur-Zurigo si trova nell’avampaese della catena montuosa alpina. Durante il cosiddetto periodo Quaternario, iniziato circa 2,6 milioni di anni fa, questa regione ha vissuto almeno 15 cambiamenti ambientali significativi e piuttosto drammatici. Il clima fluttuò in modo significativo da fasi calde, con temperature medie annue più calde di circa 2 °C rispetto a quelle attuali in Svizzera, a periodi glaciali molto freddi. In quei periodi le temperature erano più basse di 16 °C rispetto a oggi. Durante queste glaciazioni, le Alpi erano ricoperte di ghiaccio. Da questa calotta glaciale alpina scesero grandi ghiacciai vallivi che raggiunsero l’avampaese su entrambi i lati delle Alpi. Questi ghiacciai formarono i cosiddetti ghiacciai pedemontani, come puoi vedere in questo video.
Dal freddo al caldo e viceversa
Sebbene il periodo quaternario sia stato piuttosto breve nella scala dei tempi geologici, ha avuto un enorme impatto sulla morfologia della superficie terrestre. Durante le glaciazioni, i ghiacciai striscianti in discesa, insieme a ghiaia, sabbia e acqua sotto il ghiaccio, hanno eroso profonde e caratteristiche valli a forma di U nella catena montuosa alpina. Nell’avampaese, sul versante settentrionale delle Alpi, le rocce sedimentarie relativamente morbide come le arenarie sono il tipo di roccia dominante. I ghiacciai pedemontani hanno scavato valli profonde più di 500 metri nel basamento. Il fondo di queste valli scavate era così profondo da trovarsi addirittura sotto il livello del mare.
L’erosione glaciale non solo ha creato queste valli, ma ha anche creato altre caratteristiche che vediamo oggi nel paesaggio, come le morene e i drumlin, depositando i sedimenti. Si tratta di elementi molto più piccoli rispetto alle valli, ma ben visibili lungo il percorso. Li metteremo in evidenza più avanti, ma prima indagheremo sulle loro origini.
L’acqua modella la terra
La colpa di tutta l’erosione e del deposito di sedimenti è da attribuire alle sole masse di ghiaccio glaciali? No. Durante la transizione dai periodi glaciali freddi a quelli interglaciali caldi, non erano i ghiacci ma grandi quantità di acqua di fusione a essere i principali responsabili dei processi di modellamento della superficie. Quando i ghiacciai si scioglievano e si ritiravano, i corsi d’acqua di fusione potevano contenere grandi quantità d’acqua. Hanno eroso e inciso canali e valli nel sottosuolo.
Durante le fasi calde tra le glaciazioni, grandi quantità di detriti rocciosi, che si accumulavano lungo i ghiacciai dalle Alpi fino all’avampaese, venivano trasportati a valle dai fiumi. Finirono nelle valli dell’avampaese. Thomas lo ha spiegato anche nel blog per la prova del tempo. Oggi, questi depositi di ghiaia e sabbia rappresentano la materia prima da costruzione di gran lunga più estratta in Svizzera. Vengono utilizzati principalmente come aggregati per la produzione di calcestruzzo. La ghiaia che riempie le valli glaciali costituisce anche il principale tipo di stoccaggio delle acque sotterranee nell’avampaese alpino.
Ghiaccio, ghiaccio baby
La maggior parte delle tracce geomorfologiche delle glaciazioni più antiche o meno estese sono state distrutte (erose) dai successivi avanzamenti glaciali. Le forme del territorio che possiamo vedere oggi sono principalmente il prodotto dell’Ultimo (più giovane) Massimo Glaciale (LGM), avvenuto circa 24.000 anni prima del presente. Dal punto di vista geologico, è come se fosse accaduto ieri.
Le colline, i laghi e le valli dell’attuale paesaggio dell’avampaese alpino derivano dalle recenti ere glaciali. Alcuni esempi sono i canali di fusione, le morene, i drumlin e le valli di cui mostriamo alcuni esempi più avanti in questo blog. Questa è la prova visibile che i ghiacci hanno ricoperto il territorio. Hanno lasciato il loro segno per noi che lo vediamo e lo percorriamo. Ma come possiamo dimostrare che un tempo i ghiacciai raggiungevano l’avampaese dove corriamo, come abbiamo mostrato nel video? È ora di guardare le piccole cose. Confrontiamo le forme delle caratteristiche erosionali o dei depositi. Che aspetto hanno? Osserviamo anche la composizione materiale dei sedimenti con le caratteristiche che si presentano oggi nelle aree glaciali. Di cosa sono fatti?
Ciò che non possiamo vedere sono le valli sprofondate, quelle che a volte erano addirittura sotto il livello del mare. Sono piene di prodotti dell’erosione come detriti di roccia, ghiaia o sabbia. Come ha spiegato Thomas, sono stati trasportati a valle nell’avampaese dai ghiacciai e poi dai fiumi. Hanno riempito le valli che erano state scavate nella roccia durante la precedente glaciazione. Immagina che senza l’erosione potremmo avere salite ancora più ripide.
Punti di riferimento
È ora di dare un’occhiata ad alcuni punti di riferimento riconoscibili lungo il percorso di gara. La linea rossa rappresenta la corsa su strada degli uomini. Le donne corrono l’anello di Zurigo e un anello intorno al Greifensee. I punti 1, 2 e 3 si applicano solo alla gara degli uomini elite. I punti da 4 a 8 si applicano sia alla gara maschile che a quella femminile.
1. Drumlins
Si trovano solo sul percorso maschile, sull’anello di Winterthur – vedi la mappa qui sotto. Drumlin è un termine irlandese che significa “piccola cresta”. Queste creste sono colline allungate e di forma ovale, spesso presenti in gruppi. I drumlin a nord di Winterthur e nella zona della Glatt Valley sono lunghi circa 500 metri, larghi 100 metri e alti 20-25 metri.
L’asse lungo dei drumlin indica la direzione in cui si muoveva il ghiacciaio. Queste colline hanno spesso una faccia più ripida rispetto alla direzione del flusso del ghiaccio. I drumlin si sono probabilmente sviluppati attraverso l’interazione del ghiaccio con i sottostanti sedimenti morenici non consolidati. Tuttavia, i glaciologi discutono ancora sulle loro esatte origini.
2. Il monte Irchel: un nuntak o un tafelberg?
Sul bordo nord-occidentale dell’anello di Winterthur della gara maschile troviamo la nostra prossima caratteristica. L’Irchel – numero 2 sulla mappa qui sotto – ha una morfologia significativa con una cima piatta e leggermente inclinata verso nord-ovest a 670-695 metri sul livello del mare. Ha fianchi ripidi su tutti i lati. Si distingue quindi dal terreno per circa 250-300 metri. Dalla sua forma sembra un tafelberg. Ma l’origine dell’Irchel è molteplice.
La sommità piatta segna un’antica superficie terrestre, in corrispondenza della quale le ghiaie glaciofluviali furono depositate dai corsi d’acqua di fusione dopo una delle prime glaciazioni del Quaternario, circa 2 milioni di anni fa. 2 milioni di anni fa. L’Irchel è famoso per i fossili di mammiferi databili trovati nei sedimenti interglaciali sulla cima della collina, che rappresentano una prova fondamentale dell’età di queste prime glaciazioni quaternarie.
Le masse di ghiaccio delle glaciazioni successive non hanno quasi raggiunto la cima dell’Irchel, ma hanno eroso l’area circostante come abbiamo spiegato prima. Questo fa dell’Irchel un nunatak, ovvero una montagna che sporge dalle masse di ghiaccio come un’isola in un mare di ghiaccio.
Quanto lento?
La conoscenza dei depositi e dei processi glaciali e fluviali locali rende quest’area molto preziosa per stimare la quantità e la velocità dell’erosione. Utilizziamo questa velocità, ad esempio, per la pianificazione di un deposito geologico profondo per le scorie nucleari di cui ha scritto Thomas. Un deposito sotterraneo di questo tipo deve essere costruito a una profondità tale da rimanere protetto dall’erosione fino a un milione di anni.
Come si misura l’erosione? Considerando l’incisione relativa della superficie terrestre di circa 370-450 metri dall’inizio del Quaternario, possiamo ricavare un tasso di erosione da parte di fiumi e ghiacciai pari a 0,14-0,22 mm all’anno. 370-450 metri dall’inizio del Quaternario, possiamo ricavare un tasso di erosione da parte di fiumi e ghiacciai pari a 0,14-0,22 mm all’anno. Si tratta di una misura importante per un processo di così lungo periodo.
È ora di dare un’occhiata ad altre caratteristiche del percorso.
3. Tösstal – Kyburg
La strada sale di 150 metri in un chilometro e mezzo. La pendenza media è del 10%. Il ripido pendio della collina si è formato grazie alle acque di fusione glaciale del fiume Töss, che hanno eroso in modo relativamente veloce la roccia.
4. Valle di Glatt
Troviamo la pianura della Valle di Glatt (eccessivamente approfondita) quando il gruppo maschile d’élite lascia Winterthur per dirigersi a sud verso l’anello di Zurigo. In questa valle larga circa cinque chilometri si trovano due laghi, il Greifensee e il Pfäffikersee. cinque chilometri di larghezza. Rappresentano i resti di grandi laghi di acqua di fusione che si sono sviluppati dopo l’ultimo ritiro dei ghiacciai. A parte i famosi drumlin più a monte nell’area di Wetzikon, la superficie della valle presenta poche forme di rilievo. Ciò che è speciale qui si trova nel sottosuolo.
Gli scienziati hanno effettuato molte perforazioni per la ricerca o l’esplorazione geotermica. Hanno potuto ricostruire l’esistenza di una profonda valle a forma di U scavata nel sottosuolo. Ora è riempita da sedimenti fluviali post-glaciazione. Se queste depressioni erosionali del bedrock arrivano al di sotto del livello di base locale (livello di base del drenaggio, cioè più o meno il livello medio della superficie del bedrock regionale), le chiamiamo valli a tunnel o valli sovradimensionate.
Localmente, come nel caso del Lago di Costanza, la valle scavata nel letto roccioso sottostante può raggiungere il livello del mare. I sovrascorrimenti sono presenti in molte aree precedentemente glacializzate in una grande varietà di contesti nelle aree montuose e nei loro avampiani. I processi di formazione sono ancora oggetto di discussione. Molto probabilmente, l’intaglio glaciale in combinazione con l’erosione fluviale, quindi in breve il ghiaccio e l’acqua di fusione, giocano un ruolo fondamentale.
5. Valle di Küsnacht
Questa depressione fa parte dell’alta valle di Küsnacht, lungo il lago. È il risultato dell’erosione del fiume nella roccia arenaria. L’area è nota per la bentonite di Küsnacht. Si tratta di una rara roccia morbida a grana molto fine derivata dalla cenere vulcanica. Si è depositata 15 milioni di anni fa dopo un’eruzione vulcanica nella vicina Germania meridionale (campo vulcanico di Hegau).
6. Lago di Zurigo
Il Lago di Zurigo rappresenta uno dei tanti laghi periglaciali della Svizzera, formatosi durante l’ultima glaciazione circa 14.000 anni fa. Il lago, profondo 140 metri, si trova in una valle scavata dai ghiacciai. È stato eroso dai ghiacciai per altri 150 metri nel sottosuolo.
7. Morena terminale a Zurigo
Dopo l’Ultimo Massimo Glaciale, le masse di ghiaccio iniziarono a sciogliersi e i ghiacciai si ritirarono verso le Alpi. Questo non avvenne in un unico processo, ma durante diverse fasi di scioglimento e ritiro. Caldo, freddo, caldo, freddo. Tra queste fasi, i ghiacciai si sono fermati (fase di stasi) per alcuni anni. Durante questa fase di stasi, tra i 15.000 e i 19.000 anni fa, si formò la morena terminale di Zurigo. Oggi si trova nel centro storico della città. Il resto più noto di questa morena è la collina Lindenhof, alta 20 metri. Ci sono tracce di insediamenti che risalgono ad almeno 4.500 anni a.C. (periodo neolitico). Documenta attività celtiche e romane.
Dopo il nuovo scioglimento dei ghiacci, l’acqua di fusione fu arginata dalla morena terminale di Zurigo e formò il lago di Zurigo. Non aveva un posto dove andare. L’ampia documentazione di dati di perforazione dovuti alle attività di costruzione della città documentano uno strato contenente sedimenti molto particolari e caotici. Questi sedimenti indicano che deve essersi verificato un evento catastrofico.
Le indagini sui sedimenti del fondo del lago hanno dimostrato che circa 14.000 anni fa si verificarono flussi detritici sottomarini in tutto il lago, presumibilmente innescati da un terremoto. Quel terremoto, o in alternativa una grande caduta di massi nel lago (che all’epoca arrivava molto più a monte, verso il margine delle Alpi), ha indotto un’enorme onda simile a uno tsunami che ha distrutto localmente la morena di sbarramento e ha portato a questo scoppio.
8. Zürichberg
I ciclisti si arrampicano su un pendio morenico ripido più del 12%. I depositi glaciali sono sottili solo pochi metri. Il pendio è in realtà definito da una valle rocciosa risultante dall’erosione di diverse fasi di glaciazione.
Questo blog è stato tradotto automaticamente dall’inglese. Eventuali errori linguistici non sono imputabili all’autore.
