Le maree solide muovono i continenti
Le forze di natura astronomica come le maree solide svolgono un ruolo attivo sulla tettonica
delle placche: è quanto affermano i risultati di una ricerca frutto della collaborazione fra
l’Università Sapienza di Roma, l’ASI e l’INGV.
Il motore della dinamica delle placche tettoniche è ancora relativamente poco chiaro. Da decenni
si è pensato che la Luna e il Sole potessero contribuire alla dinamica interna della Terra, ma,
nonostante vi fossero molte evidenze indirette, la loro influenza non era mai stata dimostrata in
modo convincente.
Non tutti sanno che oltre alle maree liquide vi sono anche le maree solide che deformano
continuamente la crosta terrestre, dislocando il suolo sia sulla verticale che sulla orizzontale di
diversi decimetri. Con lo studio “Tidal modulation of plate motions” appena pubblicato su Earth<
e dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) hanno fatto luce sull’importanza delle
maree solide, (cioè di quelle deformazioni del suolo e di tutta la crosta terrestre che avvengono
durante il passaggio allo zenit dei due corpi celesti) provando il legame fra gli spostamenti delle
placche tettoniche e le forze di natura astronomica come le maree, in particolare nella loro
componente orizzontale.
Gli effetti periodici delle maree si verificano a intervalli di tempo molto diversi. Alcuni hanno alta
frequenza, cioè avvengono con cadenza semidiurna, diurna, bisettimanale e mensile. Altri, invece
sono a bassa frequenza con cadenze più lunghe: semi-annuali, annuali, 8,8 e i 18,6 anni circa, fino
ad arrivare a quella della precessione degli equinozi che ha un periodo di 26.000 anni. Quelle con
periodi di 8,8 e 18,6 anni, sulle quali si è focalizzato lo studio, sono dovute, rispettivamente, alla
precessione del perigeo e del nodo ascendente della Luna.
Le oscillazioni ad alta frequenza sono per lo più smorzate dall’alta viscosità del guscio esterno
della Terra, la litosfera, che è spessa circa 100 km e il cui movimento relativo al mantello
sottostante è rimasto finora inspiegato. Inoltre, le oscillazioni ad alta frequenza si confondono
con fattori climatici e stagionali dovuti a oscillazioni della pressione atmosferica e dei cicli dei
fluidi nel sottosuolo e nei bacini oceanici. Da qui l’idea di ricercare oscillazioni orizzontali di bassa
frequenza sulle linee di base inter-continentali, perché univocamente attribuibili alle
sollecitazioni mareali.
Ciò è stato possibile grazie alla rete globale di stazioni GNSS permanenti (la sigla sta per “Global
Navigation Satellite Systems”, che comprende sia il GPS americano che il sistema GALILEO
europeo) attraverso la quale è possibile effettuare misure di velocità tra le placche anche tra
stazioni a migliaia di chilometri di distanza.
Grazie a importanti servizi internazionali operanti da almeno 30 anni come l’International GNSS
Service (IGS), cui contribuisce in modo significativo l’ASI attraverso il suo Centro di Geodesia
Spaziale di Matera, le stazioni hanno accumulato serie storiche delle loro coordinate giornaliere
lunghe ormai almeno 20 anni, necessarie per svolgere questo tipo di analisi.
Così Davide Zaccagnino, Francesco Vespe e Carlo Doglioni hanno effettuato l’analisi delle
variazioni nel tempo della velocità di allontanamento o avvicinamento tra le placche.
Dai loro studi è emerso che la deriva secolare dei continenti, cioè delle placche litosferiche in cui
è suddiviso il guscio del pianeta, è modulata da una vibrazione che oscilla alle stesse basse
frequenze delle maree. E’ stata fatta una controprova per linee di base intra-placca per capire se
queste oscillazioni persistessero o meno. Proprio la trascurabilità riscontrata su linee di base
intra-placca ha confermato che queste forze astronomiche giocano un ruolo decisivo nel
descrivere i moti della deriva dei continenti che, quindi, lentamente si muovono verso ‘ovest’
grazie alla spinta orizzontale delle maree solide rispetto al mantello sottostante, lungo un flusso
ondulato descritto dal cosiddetto equatore tettonico che fa un angolo di circa 30° con l’equatore
geografico.
