“La superficie della terra è molto più bella e molto più intricata di qualsiasi mondo senza vita. Il nostro pianeta è abbellito dalla vita e una qualità che distingue la vita è la sua complessità.,
Carl Sagan in “Cosmos – The Persistence of Memory”
Nel luglio del 1791 l’aristocratico, avventuriero e naturalista francese Diedonnè-Silvain-Guy-Tancrede de Gvalet de Dolomieu pubblicò un breve articolo che descriveva un particolare calcare che aveva osservato durante un viaggio nelle Alpi. La roccia bianca era molto simile al calcare comune, ma i grani minerali che formano la roccia insolita non mostravano quasi alcuna reazione con gli acidi, a differenza dei cristalli di calcite o aragonite (i principali minerali del calcare), che reagiscono violentemente., Tre anni più tardi il naturalista Richard Kirman introdusse la Dolomite come nuovo minerale; il nome da lì divenne usato per denominare le rocce dolostone e infine diede alle Dolomiti – in passato chiamate semplicemente “Montagne Pallide” – il loro vero nome.
Nel xix secolo la genesi delle Montagne dolomitiche era uno dei grandi misteri geologici., I fossili hanno fornito indizi che le rocce che compongono le montagne si sono formate una volta nel mare da organismi viventi, ma in questi primi giorni di geologia quasi nulla si sapeva circa il fondo del mare e la sedimentazione che si verificano negli oceani.
Fig.1. Fossili di coralli-Margarosmilia sp.
L ‘ 11 giugno 1770 l’esploratore James Cook scoprì, non del tutto volontariamente (la “HMS Endeavour” si scontrò con essa), una delle più grandi biocostruzioni del pianeta terra – la Grande Barriera Corallina dell’Australia., Qui apparentemente gigantesche montagne di calcare si sono formate sotto la superficie del mare – ma esattamente come e come potrebbero queste montagne sollevarsi dal fondo del mare e formare uno dei paesaggi più intriganti del mondo?
Una delle prime descrizioni delle barriere coralline proviene da un certo Mr., Strachan, che nel 1704 presentò alla Royal Society di Londra un documento di tre pagine che speculava sulla formazione di queste strutture:
“Ci sono grandi banchi di questo corallo, è poroso e così duro o ancora liscio come il montante, che cresce in piccoli rami. Se, di cui parliamo, è completamente cresciuto, altri crescono in mezzo, dove altri ancora cresceranno, fino a quando l’intera struttura è dura come una roccia.,”
Questa idea non è stata probabilmente verificata sul campo, ma basata sui pochi resoconti di viaggio riportati dalle navi che si avventuravano nell’Oceano Indiano e Pacifico in questi momenti.
Nel 1772-1775 il naturalista tedesco Georg Forster (1729-1798) agì come naturalista durante una delle spedizioni di James Cook. Hanno visitato gli atolli e le isole vulcaniche dell’Oceano Pacifico. Forster ha osservato che i coralli vivono nei primi metri della colonna d’acqua, ma che una barriera corallina sale fino a 300-600 metri sopra il fondo dell’oceano. Ha sviluppato due ipotesi per spiegare questa osservazione., I coralli crescono lentamente dal fondo del mare fino a raggiungere la superficie, dove l’erosione livella la barriera corallina per formare la superficie piana di un atollo, o in alternativa, violente eruzioni vulcaniche hanno spinto chiazze di coralli in superficie.
Quasi mezzo secolo dopo un altro naturalista fu incuriosito dalla misteriosa connessione tra coralli e atolli. Durante il suo viaggio a bordo della “HMS Beagle” (1831-1836), il giovane geologo C. Darwin studiò i “Principi di geologia” di Lyell e il capitolo sulle barriere coralline nel Pacifico stimolò la sua immaginazione., In Cile, il 20 febbraio 1835, Darwin aveva sperimentato un terremoto molto forte e poco dopo notò prove di diversi metri di sollevamento nella regione. Secondo il punto di vista di Lyell, Darwin immaginava che le montagne potessero sorgere e affondare da molti eventi simili durante il tempo geologico.
Basandosi solo sulla descrizione nel libro degli atolli, e assumendo movimenti lenti della superficie della terra, Darwin sviluppò un’ipotesi preliminare per spiegare la formazione di atolli in mezzo al mare., Egli ammette nella sua autobiografia del 1887:
“Nessun altro mio lavoro è stato iniziato in uno spirito così deduttivo come questo; per l’intera teoria è stata pensata sulla costa occidentale di S. America prima che avessi visto una vera barriera corallina. Ho dovuto quindi solo verificare ed estendere le mie opinioni da un attento esame delle barriere coralline viventi. Ma va osservato che durante i due anni precedenti ho assistito incessantemente agli effetti sulle rive di S. America dell’elevazione intermittente della terra, insieme alla denudazione e alla deposizione di sedimenti., Questo mi ha necessariamente portato a riflettere molto sugli effetti della subsidenza, ed è stato facile sostituire nell’immaginazione la continua deposizione di sedimenti con la crescita verso l’alto del corallo. Per fare questo è stato quello di formare la mia teoria della formazione di barriere coralline e atolli.”
Darwin riconobbe che gli animali che formavano i coralli avevano bisogno della luce solare, quindi i coralli non potevano crescere sul fondo scuro del mare. Darwin immaginò quindi che le cime dei vulcani estinti che si avvicinavano alla superficie del mare, una caratteristica comune negli oceani che visitava, avrebbero sperimentato una lenta subsidenza., Questi movimenti erano abbastanza lenti da consentire ai coralli di compensare il movimento verso il basso e continuare a vivere sul livello del mare, dove erano disponibili molta luce e sostanze nutritive.
Fig.3. Formazione degli atolli e crescita della barriera corallina (dopo DARWIN 1842). Darwin ha proposto che le isole vulcaniche con barriere coralline, isole con barriere coralline e atolli (cioè barriere a forma di anello senza un’isola vulcanica) sono diverse fasi di un processo, controllate dal tempo, dalla subsidenza del nucleo vulcanico e dalla crescita della barriera corallina., Questo famoso concetto si basa sull’esame superficiale delle barriere coralline e sul confronto di isole e atolli in diversi stadi di sviluppo. I dati sulle piste e bacini erano praticamente assenti al momento.
L’ipotesi di Darwin era molto speculativa, basata solo su osservazioni superficiali – non c’era semplicemente modo di studiare la forma e la base delle barriere coralline all’epoca., Tuttavia Lyell inserì la teoria di Darwin nelle edizioni successive dei suoi “Principi” e il geologo americano James Dwight Dana (1813-1895), che nel 1838-1842 visitò il Pacifico, confermò la maggior parte delle osservazioni di Darwin.
Importanti modifiche a questa teoria della barriera corallina a tre stadi furono aggiunte nel 1868, quando lo zoologo tedesco Carl Semper (1832-1893) descrisse sull’isola di Palau la presenza simultanea dei tre diversi tipi di barriera corallina, contraddicendo la sequenza temporale proposta da Darwin., Nel 1878 e nel 1880 l’oceanografo John Murray (1841-1914) pubblicò la sua osservazione fatta durante la Spedizione Challenger (1872-1876) sulle isole di Palau e Figi. Ha postulato che le barriere coralline crescono su elevazioni sottomarine di qualsiasi tipo se sono abbastanza alte, non solo vulcani.
Questa nuova teoria è stata fortemente sostenuta e modificata dal geologo Alexander Agassiz e altri. Gli atolli crescono da alture sottomarine poco profonde di varia origine., I coralli nel mezzo della barriera muoiono a causa della ridotta circolazione dell’acqua, quindi lo scheletro calcareo degli organismi di costruzione della barriera viene disciolto dagli agenti di erosione. Alla fine si forma una laguna e la caratteristica forma di un atollo.
Queste osservazioni di scogliere viventi nei mari tropicali hanno fornito nuovi impulsi per interpretare le relazioni geologiche nelle Dolomiti. Nel 1860 il geologo austriaco Barone Ferdinand F. von Richthofen (1833-1905) visitò e studiò l’area delle Dolomiti., Scoprì che i depositi di arenaria e tufo, che circondavano le cime isolate del dolostone, contenevano grandi massi calcarei, alcuni contenenti fossili ancora riconoscibili di coralli. Basandosi sulla teoria dell’evoluzione di una barriera corallina proposta da Darwin, Richthofen suggerì che le cime isolate fossero i resti intatti di un’antica barriera corallina, ancora circondata da sedimenti clastici di un antico bacino oceanico, in cui, di volta in volta, frane dai ripidi pendii della barriera corallina depositavano grandi massi di coralli.
Fig.4. & 5., Il “Richthofen-Riff”, una parte di una barriera corallina triassica con lingue di frane sottomarine precedenti (da sinistra a destra) nei sedimenti di un bacino (St. Kassian-Fm; Wengen-Fm, principalmente arenarie e marne) di MOJSISOVICS 1879.
Fig.6. Primo piano di un masso calcareo (ex detriti provenienti dalla barriera corallina), così chiamato Cipit-Kalkblöcke, interbedded nel Wengen-Fm.,
Il giovane geologo Edmund Mojsisovics von Mojsvar (1833-1905) sviluppò ulteriormente questa ipotesi di barriera corallina, mappando in dettaglio le relazioni tra le singole facies (un termine che descrive l’aspetto di una roccia e l’ambiente deposizionale correlato), che vanno dalla laguna dell’atollo al mare aperto. Massive, molte migliaia di metri di spessore scogliere di dolostone cambiato improvvisamente a carbonati ben letti, depositati in una laguna centrale poco profonda., Il precedente pendio della barriera corallina era composto da lingue di detriti di barriera intrecciate all’interno di arenarie, scisti e basalti depositati sul fondo del mare.
Fig.7. Esempi di assestamento di pendii nelle parti esterne delle piattaforme carbonatiche delle Dolomiti (dopo MOJSISOVIC 1879). Schema di assestamento sui fianchi delle piattaforme carbonatiche ed esempi di depositi di fianco e bacino dalla piattaforma dello Sciliar / Sciliar. Da notare gli abbondanti massi calcarei presenti nei sedimenti del bacino.,
Tali forti cambiamenti di facies sedimentarie erano fino ad allora considerati impossibili. La ricostruzione delle Dolomiti come un antico paesaggio atollo sembrava così radicale, che Mojsisovics fu obbligato a trovare un editore privato per la sua opera rivoluzionaria (MOJSISOVIC 1879).
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DARWIN, C. (1842): The Structure and Distribution of Coral Reefs. D. Appleton & Co., New York: 214
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MOJSISOVIC, E. v. (1879): Die Dolomit-Reiffe von Südtirol und Venetien: Beiträge zur Bildungsgeschichte der Alpen. Alfred Hölder, Vienna: 551
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