È di nuovo tempo di correre per l’arcobaleno. Quest’anno lo facciamo a Zurigo, in Svizzera. Insieme al Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie dell’ETH, l’università di Zurigo, analizziamo la geologia dei percorsi dei campionati mondiali. Iniziamo con le prove a tempo di domenica 22 settembre. Si corre lungo il meraviglioso lago di Zurigo e le dolci colline verdi che circondano la città. Per capire come è nato questo paesaggio, dobbiamo iniziare a guardare a sud, invece che alla città stessa.
Alpi lente
In una giornata di sole, le Alpi svizzere formano un bellissimo panorama che potrai ammirare passeggiando lungo le rive del lago di Zurigo, dove si svolge la finale delle prove a tempo. Le Alpi svizzere sono il risultato di una storia molto lunga. Questa catena montuosa è passata da una lenta divergenza a un movimento di slittamento e infine alla convergenza tra Europa e Africa. Questo processo è stato molto lento se lo paragoniamo ad altre catene montuose. È stato così lento che se le Alpi svizzere dovessero competere con altre catene montuose in una gara geologica a tempo, probabilmente arriverebbero ultime. Lanterne rouge, per così dire. Per vedere come si sono formate le Alpi, viaggiamo indietro nel tempo.
Inizio giurassico
La nostra storia inizia a Jurassic Park, quindi circa 170 milioni di anni fa. È il periodo in cui i dinosauri iniziarono a diventare gli animali terrestri dominanti, ma anche il periodo in cui il supercontinente Pangea, su cui vivevano, iniziò a separarsi per formare l’Oceano Atlantico. Nelle fasi iniziali, l’Atlantico non si estendeva a nord oltre l’Europa nord-occidentale. Si diramava a ovest attraverso quelli che oggi sono i Pirenei e il Golfo di Biscaglia fino alle Alpi. In questo modo si aprì un piccolo mare tropicale che i geologi chiamano Tetide Alpina.
La Svizzera si trovava vicino al margine settentrionale di questo mare. Immagina che si trovasse a una latitudine simile a quella dell’attuale Mar Rosso. A quei tempi, in qualsiasi località di villeggiatura svizzera, avresti dovuto portare con te l’attrezzatura per le immersioni subacquee invece degli sci. Avresti sorseggiato un cocktail sulla spiaggia invece del gluhwein con la fonduta di formaggio. Ok, basta con gli stereotipi. Durante questo periodo si depositarono strati di calcare e argille. Queste argille si riveleranno molto importanti più avanti nella nostra storia.
Montagne altissime
Per milioni di anni, mentre la costruzione di altre famose catene montuose come l’Himalaya, le Ande e persino le vicine Alpi Dinariche era in pieno svolgimento, la Svizzera rimase relativamente neutrale – geologicamente parlando. Le cose stavano per cambiare. Circa 30 milioni di anni fa, l’Africa, o più precisamente la placca africana, cambiò rotta. Iniziò lentamente a calpestare quella che oggi è la Svizzera. Le rocce sedimentarie depositate nel piccolo mare furono piegate e spinte sotto il livello del mare per iniziare a formare le Alpi svizzere.
Non appena queste rocce si sono sollevate dal livello del mare, le forze della pioggia e del vento hanno iniziato a frantumarle. È un processo che chiamiamo erosione e che nel tempo ha reso le Alpi molto più basse. Infatti, anche se le Alpi svizzere sono famose per le cime innevate di montagne come il Mönch, la Jungfrau e il Cervino che si ergono a più di quattro chilometri sopra il livello del mare, un tempo queste cime erano coperte da più di dieci chilometri di rocce! Questo non significa che un tempo le Alpi fossero alte 14 km. Ci sono molte altre cose da tenere in considerazione quando si determina l’altitudine delle montagne. Per saperne di più, leggi il blog della 18ª tappa del Tour de France maschile di quest’anno.
Rocce di montagna mancanti
Inizialmente le cime delle Alpi si trovavano in profondità, sotto il livello del mare, nella crosta terrestre. Erano coperti da dieci chilometri di rocce che sono state raschiate via. Ciò significa che ci manca molto materiale roccioso. Dov’è finito? Come è possibile che tanta roccia sia sparita, mi viene da pensare? Dopo anni di erosione nella Zona 1 dell’immagine sottostante, tutti i prodotti di scarto – ghiaia, sabbia e fango – sono stati trasportati verso nord dai sistemi fluviali. Questi sono diventati i fiumi Aare, Reuss, Limmat e, naturalmente, il Reno.
Man mano che questi fiumi si spostavano verso nord, gran parte dei grani più grandi, come ghiaia e sabbia, si depositavano più o meno orizzontalmente di fronte alla catena montuosa in crescita. Questa è la Zona 2. Questi depositi costituiscono le fondamenta di Zurigo. Nel frattempo, i grani più fini si diressero a nord, verso il Mare del Nord. Costruirono un grande delta che oggi conosciamo come Paesi Bassi. Questa è la Zona 3 nell’immagine sottostante.
È ora di passare al nucleare
Se la paragoniamo alle Alpi, Zurigo è piuttosto noiosa. Intendiamo in termini tettonici, perché questa città non è mai noiosa. Intendiamo dire che per un’area metropolitana di un milione di persone, non avere a che fare con terremoti dirompenti non è poi così male. Infatti, questo ha reso la regione a nord-ovest di Zurigo il luogo ideale per costruire i tre reattori nucleari della Svizzera. Questi forniscono complessivamente circa il 40% della domanda di elettricità della Svizzera.
Come forse saprai, la produzione di energia nucleare produce materiale radioattivo come prodotto di scarto. Attualmente questo materiale viene stoccato in una struttura temporanea nelle vicinanze. Temporaneo perché queste strutture in superficie possono essere utilizzate al massimo per qualche decennio. Le scorie nucleari possono rimanere radioattive fino a centinaia di migliaia di anni. Per fare un esempio, la nostra specie umana esiste solo da circa 300.000 anni. C’è un problema da risolvere.
Geologia alla riscossa!
Fortunatamente, gli svizzeri non hanno dovuto cercare a lungo per trovare un buon posto dove stoccare le loro scorie nucleari a lungo termine. Si dà il caso che il posto migliore si trovi nelle profondità del sottosuolo, proprio sotto i reattori nucleari! Qui troviamo l’argilla opalina di cui abbiamo parlato all’inizio di questo blog. Si tratta di uno strato roccioso ricavato dal fango depositato nel Giurassico sul margine settentrionale della Tetide alpina decine di milioni di anni fa. È stato poi compresso dal peso di tutta la ghiaia e la sabbia che scendeva dalle Alpi e che si è depositata sopra di esso. Tutta questa attesa si rivela ora molto utile.
Questa argilla ha una caratteristica che la rende ideale per lo stoccaggio delle scorie nucleari. È praticamente impermeabile. Ciò significa che l’acqua presente nello strato rimarrà ferma anziché scorrere attraverso di esso. Infatti, quando gli scienziati hanno perforato per la prima volta questo strato, hanno incontrato l’acqua marina in cui l’argilla si è depositata più di 170 milioni di anni fa!
Una delle ragioni di questa impermeabilità è che l’argilla è autosigillante. Se si apre una crepa nella roccia e l’acqua inizia a scorrere, l’argilla assorbe l’acqua e si gonfia. In questo modo la crepa si richiude, impedendo un ulteriore flusso d’acqua.
Grazie alla stabilità tettonica e alla geologia favorevole della regione intorno a Zurigo, il governo svizzero sta pianificando lo stoccaggio permanente delle scorie nucleari nell’argilla Opalinus. Gli scienziati stimano, sulla base di ricerche approfondite e di test rigorosi condotti a Nagra, che l’argilla possa contenere in modo sicuro materiale radioattivo per almeno un milione di anni. Vale a dire più di tre volte la durata dell’esistenza dell’uomo! Stefan Heuberger ti spiega come gli scienziati hanno calcolato la sicurezza. Inoltre, ci spiega come un luogo tettonicamente stabile sia diventato così collinoso.
Questo blog è stato tradotto automaticamente dall’inglese. Eventuali errori linguistici non sono imputabili all’autore.
