Isostasia

Isostasia Equilibrio geostatico che regola il galleggiamento della litosfera sul sottostante mantello. Secondo il principio dell’isostasia, le diverse porzioni di litosfera terrestre possono essere paragonate a blocchi galleggianti in un fluido: quelli di spessore maggiore emergono di più rispetto alla superficie del fluido, quelli più sottili ne emergono di meno, così come le placche di crosta più spesse danno luogo a rilievi continentali e quelle più sottili ai fondi oceanici.

Il principio dell’isostasia fu ipotizzato per la prima volta nel 1855 dai geologi G.B. Airy e J.H. Pratt. Nel corso di una campagna di misurazione della gravità terrestre in Himalaya, i due studiosi rilevarono anomalie gravimetriche ben meno significative di quanto si aspettassero in considerazione dell’enorme massa rocciosa concentrata nella catena; per dare una spiegazione agli inattesi risultati ottenuti, posero le basi per la formulazione del principio.

Oggi si sa che, in accordo con l’interpretazione dei due scienziati, e in particolare di Airy, la litosfera terrestre è costituita essenzialmente da due componenti rocciose: quella basaltica, che contiene rocce simatiche più dense (basalto) e si trova nelle zolle oceaniche; e quella detta continentale, che contiene rocce sialiche, meno dense (graniti), e si trova concentrata appunto nelle zolle continentali. Vista la differente densità dei due tipi di crosta, le zolle oceaniche e quelle continentali devono avere spessore diverso per esercitare la stessa pressione sul sottostante mantello e rimanere in equilibrio: la crosta continentale, più leggera, deve essere più spessa; quella oceanica, più pesante, deve essere più sottile. In alcuni punti, tuttavia, la crosta continentale è talmente massiccia che l’equilibrio isostatico – il galleggiamento nel fluido roccioso sottostante – è garantito solo da uno sprofondamento delle sue “radici” nel sottostante mantello, al di sotto del livello medio occupato dai fondi oceanici. Ciò spiega le anomalie rilevate nelle misurazioni gravimetriche effettuate nel XIX secolo da Airy e Pratt.

Se il modello descritto è veritiero, quando, per qualche motivo, lo spessore di una certa porzione di crosta viene a modificarsi, anche il suo livello di galleggiamento deve subire degli “aggiustamenti”. Una delle prove che un simile processo effettivamente avviene è da ritrovarsi nelle tracce di antiche linee di costa presenti all’interno di aree continentali che nelle passate ere geologiche erano ricoperte dai ghiacci. La coltre glaciale che le sovrastava, infatti, aveva prodotto un generale sprofondamento della litosfera interessata nel sottostante mantello, con conseguente ingresso delle acque del mare in zone precedentemente emerse. Quando poi, al termine della glaciazione, la crosta fu sgravata del peso dei ghiacci, subì proprio quello che prende il nome di “aggiustamento isostatico”: tornò a sollevarsi lentamente, portando in superficie le tracce della passata immersione marina. Tali tracce si vedono, ad esempio, nella penisola scandinava, a circa 300 metri di quota al di sopra dell’attuale livello del mare; il lentissimo processo di aggiustamento isostatico, iniziato circa 10.000 anni fa, al termine dell’ultima glaciazione, secondo i rilevamenti sarebbe tuttora in corso, al ritmo di qualche millimetro di sollevamento all’anno. Si stima inoltre che la baia di Hudson, anch’essa interessata da un fenomeno analogo, debba sollevarsi ancora di 150 metri per raggiungere l’equilibrio isostatico perduto al termine della glaciazione.