giovedì 26 settembre 2013

Il terremoto del Belucistan e l'isola che non c'era


Il forte terremoto del 24 settembre in Pakistan ha avuto una appendice un po' particolare, la formazione di una isola davanti alla città di Gwadar, sulla costa del Belucistan. Visto che su questo argomento si è fatta un pò di confusione, scrivo un post veloce a cui in fondo ho aggiunto delle "FAQ" per esplicizzare meglio e a beneficio di chi scriverà le solite idiozie in materia (in particolare i "gombloddisdi"


Vediamo innanzitutto il contesto del terremoto. Queste carte di Van Hinsbergen (riprese da me con una grafica oscena, lo ammetto...) mostrano la storia dell'India da quando si è staccata dal Gondwana 140 milioni di anni fa e il suo cammino verso l'Eurasia. La collisione è un evento complesso avvenuto tra 50 e 20 milioni di anni fa.
Oggi la zolla indiana non è altro che una delle tante zolle che amalgamandosi, hanno formato ed ingrandito l'Eurasia negli ultimi 300 milioni di anni. L'India negli ultimi 20 milioni di anni non si è limitata a sbattere conto l'Eurasia, bensì vi si sta incuneando dentro. Secondo alcuni Autori questo fenomeno ha provocato uno spostamento verso Est dell'Indocina, secondo altri persino il sistema di rift del lago Baikal, molto più a nord, è dovuto a riflessi di questo movimento.

 
Questa cartina, tratta da un recentissimo ed eccellente lavoro pubblicato sulla rivista “Gondwana Research” (Sankar Chatterjee, Arghya Goswami e Christopher R. Scotese: Tectonic, magmatic, and paleoclimatic evolution of the Indian plate during its northward flight from Gondwana to Asia) si vede praticamente tutto, in particolare che fra la zona di convergenza in Iran e quella in Himalaya c'è una grande distanza. Sono però collegate da una linea trasversale, che corrisponde a una fascia di compressione ma soprattutto è anche una grossa trascorrenza (la cosiddetta “faglia di Chaman”); in buona approssimazione è il limite fra l'Eurasia, ferma, e l'India che sta incuneandovisi dentro
Qui sotto una carta che ho fatto io dopo i terremoti dell'estate 2012 in cui, in nero ho inserito l'epicentro dell'ultimo terremoto. Questi eventi tratteggiano quella che è a grandi linee il contatto attuale in superficie fra la zolla euroasiatica a nord e le zolle arabica ed indiana a sud.


Da un punto di vista tettonico le cose a grandi linee sono “semplici”. Se invece si scende nei dettagli la realtà diventa molto complessa e dibattuta. Ne ho parlato ad esempio in questo post.


Ma la cosa che ha stupito di più è stata la formazione di un'isola lungo la costa pakistana.
A parecchi è sembrata una cosa strana. Talmente strana che una notizia del genere è stata definita una leggenda o, nel migliore dei modi, un evento contemporaneo al terremoto che però non c'entrava niente; di conseguenza è passato fra le solite menti "aperte" (come si definiscono) il messaggio che “la scienza non tiene conto della realtà o, peggio ancora, quando la realtà la smentisce la esclude”. 
Ed altre amenità del genere.  
Ovviamente si tratta dei soliti che, invece, sono proprio quelli che si comportano così.

C'è innanzitutto da precisare che non si tratta di un sollevamento del terreno causato dal terremoto. Questa possibilità è stata subito esclusa per la lontananza dall'epicento e, soprattutto, quando è stata ipotizzata ha generato conseguenze devastanti - almeno all'inizio - sull'attendibilità di tale osservazione, che è persino stata smentita con un “non è possibile”.
Allora, le cose sono andate in maniera diversa. L'isola è davvero venuta fuori, è lunga circa 75 metri, larga 30 e alta 18. E la vediamo in questa foto.

Che non sia un blocco venuto su lo dimostra la sua costituzione: le immagini mostrano che quest'isola è formata da blocchi di rocce sedimentarie, anche di dimensioni metriche, ammassati disordonatamente l'uno sull'altro, mischiati con fango. Quindi rocce che hanno appena subito un disturbo tale da spezzarle.

Potrà sembrare strano ma questa non è la prima volta che succede una cosa simile ed è successo sempre in coincidenza con forti terremoti nel Belucistan o nelle aree limitrofe. Sono noti alcuni casi recenti: nel 1945 (dopo un terremoto poco a largo della costa, di M 8.1, che provocò anche uno tsunami), oppure in corrispondenza del terremoto che ha colpito la regione nel 2010, di magnitudo comparabile a questo. C'è anche una segnalazione per il 1999 ma non sono riuscito a capire a quale evento si riferisca. Alcune fonti dicono che un'isola simile si sarebbe formata anche nel 1968 (presumo per uno dei terremoti iraniani avvenuti tra la fine di agosto e l'inizio di settembre).

Conferma tutto Zahid Rafi, un sismologo pakistano: fenomeni del genere sono brn conosciuti in zona e derivano da un meccanismo simile a quello dei vulcani di fango. In soldoni, gas e acqua contenuti nei sedimenti spesso sono in pressione e se per qualche motivo il “tappo” si rompe, questi eruttano non solo il gas, ma anche sedimenti, in generale fango.
Il fenomeno trainante è la liquefazione del terreno: quando un sedimento è impregnato di acqua e/o gas spesso il passaggio di un'onda sismica scuote il terreno a tal punto che diventa un fluido contenente acqua, gas e sedimento che si è disciolto a causa delle vibrazioni. Esempi importanti di liquefazione del terreno appaiono spesso durante i terremoti. Niigata (Giappone) nel 1964, Christchurch nel 2011 e anche i terrmeoti emiliani nel 2012 sono eventi sismici accompagnati da imponenti fenomeni del genere.


Vulcani di fango sono molto comuni negli oceani in zone di scontro fra zolle. Ad esempio la dorsale Mediterranea, una catena montuosa tra Ionio, golfo della Sirte e Creta che è anche essa un risultato della compressione fra Africa ed Europa, ne contiene molti.
Ce ne sono anche sulla terraferma, sparsi per il mondo e in generale lungo zone tettonicamente attive. In Italia ricordiamo le Salse di Nirano e le Salinelle etnee, per esempio. Per restare invece da quelle parti, proprio i vulcani di fango del Belucistan sono piuttosto noti fra gli esperti della materia.

Per far succedere una cosa del genere è probabile che la stratigrafia del fondo marino preveda alternanze di rocce dure ed impermeabili (argille consolidate per esempio) e rocce porose come sabbie, nei cui interstizi sono contenuti acqua e gas, compreso metano derivato dall'attività di batteri che si nutrono di materia organica sepolta. 
In queste rocce - serbatoio spesso i fluidi sono in pressione, sia perchè il metano vi si è formato dopo che si sono sedimentate, sia perchè rispetto a quando si sono formate e vi è stata intrappolata l'acqua il peso dei sedimenti sovrastanti le schiaccia.  
L'occasione per la “rottura del tappo” è stata il terremoto, le cui onde potrebbero aver disturbato l'equilibrio precario fra liquidi, gas e sedimenti sul fondo marino, innescando delle vibrazioni che hanno provocato la liquefazione di sedimenti permeabili. Per cui, a cascata, si sarebbero rotte le rocce impermeabili che fanno da contenitore e la pressione accumulata ha spinto fuori il tutto.

Il risultato è appunto questo coacervo di blocchi di rocce sedimentarie. Probabilmente sono le argille piuttosto indurite che, appunto, costituivano le pareti dei serbatoi.
E il fatto che si sentivano forti esalazioni di gas, che addirittura si incendiavano con le sigarette, è un altro fatto che dà ragione a questa ipotesi.
Rispetto ad un normale vulcano di gas, come le Salse di Nirano (nella foto qui accanto) la differenza è che normalmente viene eruttato solo fango.

Concludo questo veloce post con delle piccole FAQ che spero chiariscano bene come stanno le cose:

1. è vero che sulla costa del Belucistan si sono formate delle isole in concomitanza di forti terremoti in aree interne del Pakistan e zone limitrofe? Sì, certamente. È già successo
2. come mai non si vedono più queste isole? Che fine hanno fatto? Siccome non erano fatte di roccia compatta, ma erano semplici ammassi disordinati e instabili di pietre e fango, il mare se le è portate via alla svelta
3. ma questa in particolare, è dovuta al terremoto? Sì, perchè le onde sismiche hanno disturbato i sedimenti anche se l'epicentro era parecchio lontano. Si può dire che il fenomeno sia dovuto alla liquefazione del terreno ad opera delle onde sismiche
4. perchè il terreno si è innalzato a così grande distanza dall'epicentro del terremoto? Ecco, NON è stato un innalzamento del terreno, ma la causa è un processo simile a quello che forma i vulcani di fango: acqua e gas in pressione nel sottosuolo hanno trovano, grazie alle vibrazioni indotte dal terremoto, uno sfogo e trascinano con se anche i materiali nei quali si trovavano

martedì 24 settembre 2013

Le radici climatiche dell'origine dell'agricoltura 1. La Mezzaluna Fertile


Nella Civiltà Occidentale il passaggio da una economia di caccia e raccolta all'adozione dell'agricoltura è avvenuto in Medio Oriente, in quella che è stata chiamata la "Mezzaluna Fertile", una striscia di terra che va da Israele all'Iran, dalla depressione del Mar Morto alla base dei monti Tauri Orientali fino ai Monti Zagros. Nonostante quello che si pensa comunemente, l'adozione dell'agricoltura non è stata probabilmente una cosa voluta, ma piuttosto è stata l'unica soluzione praticabile per una umanità affetta dai problemi derivanti da bruschi cambiamenti climatici. In questo primo post descriverò la situazione delle origini dell'agricoltura per la civiltà occidentale, ricordando che come "mondo occidentale" all'epoca si deve intendere tutto l'areale Europa - Mediterraneo - Medio Oriente.

Poco meno di 15.000 anni fa cessò il flusso di acqua proveniente dalla deglaciazione del Mare di Barents e si concluse l'"evento Heinrich 1”, un periodo molto freddo e molto secco in Europa e nel Mediterraneo. Gli "eventi di Heinrich", numerati a partire dal più recente, sono fasi in cui nell'Atlantico Settentrionale arrivano grandi masse di acqua fredda di provenienza artica che bloccano la Corrente del Golfo. La traccia che hanno lasciato è tipica: nei sedimenti oceanici si vede una forte concentrazione di materiale proveniente da nord che era precedentemente trasportato dai ghiacciai e dagli iceberg che si sono sciolti. Finito Heinrich 1 si ripristinò la circolazione termoalina e dunque la Corrente del Golfo ricominciò a riscaldare l'Atlantico nordorientale: la temperatura più alta si tradusse anche in un aumento delle precipitazioni. Iniziò lo stadio di Bolling – Allerod, con temperature in Europa in generale rialzo anche se ogni tanto si susseguivano cicli di alcuni anni anomalmente freddi o anomalmente caldi (con temperature più alte di quelle attuali).

Nonostante questi “eccessi”, se si confronta il clima dello stadio di Bolling – Allerod con quanto succedeva nei tempi precedenti, la situazione era decisamente molto, ma molto più umida e calda; e con l'aumento delle precipitazioni in tutta Europa, Mediterraneo e Asia sudorientale, tundra e steppa si stavano progressivamente ritirando verso nord (hanno continuato a lungo a farlo) a favore dell'avanzata delle foreste di pino e di betulla. 
Ciò provocò pure un ricambio faunistico: ad esempio fu in quel momento che gli ultimi Mammut, animali ben adattati a vivere nella tundra, scomparvero dalla Gran Bretagna, dopo che il loro territorio in Europa si era sempre più ridotto a partire dalla fine dell'ultimo massimo glaciale di 20.000 anni fa. Questo perchè forme animali dal ciclo riproduttivo lento come queste sono più a rischio per repentini cambiamenti ambientali e improvvise perdite consistenti di popolazione rispetto a forme dal ciclo riproduttivo più veloce, e per i mammut ci sono stati entrambi i problemi: vittime del riscaldamento climatico che aveva ristretto il loro areale e con la ulteriore pressione della caccia da parte degli uomini.

Nello stadio di Bolling – Allerod, dunque, tutto l'areale tra Europa, Mediterraneo e Medio Oriente era contraddistinto da una forte piovosità, il che ha avuto buoni riflessi sulla vegetazione e, a cascata, su tutto l'ambiente. Era quindi un periodo in cui la popolazione umana aumentò sensibilmente rispetto al duro periodo glaciale: nelle aree mediterranee l'ambiente era nuovamente favorevole alla vita e la risalita dei boschi fece riguadagnare parte dei territori persi quando, tra 30 e 20 mila anni fa i ghiacci erano avanzati inesorabili.
In Medio Oriente la dieta era quantomai varia: nei boschi venivano cacciati mammiferi medio – grandi (cinghiali, uri, pecore, capre, gazzelle, roditori, lepri) ma anche uccelli e rettili e la dieta comprendeva pure molluschi di fiume. E quanto alle risorse vegetali, in uno dei siti più famosi di scavi riferiti a quel tempo, Abu Hureyra, nella Siria Settentrionale, Andrew Moore attesta la presenza di semi di ben 150 varietà di vegetali commestibili. I cereali venivano lavorati già da parecchio tempo: il gruppo di Dolores Piperno nel 2004 ha attestato in Israele a Ohalo II, con ampie prove, che già 23.000 anni da quelle parti venivano lavorati i cereali. Anche oggi le popolazioni di cacciatori – raccoglitori della foresta lavorano alcuni frutti (per esempio la manioca in Sudamerica).
Abu Hureyra è un caso estremamente significativo: con l'abbondanza che c'era i cacciatori – raccoglitori potevano persino permettersi una più comoda vita sedentaria....

Ed ora arriviamo al momento in cui nasce l'agricoltura.
Agiografia e “sapere comune” hanno sempre sostenuto che l'adozione dell'agricoltura sia un esempio di progresso dettato da una spinta dell'Umanità a migliorarsi.
È vero, l'agricoltura permette una maggiore densità di popolazione rispetto ad una economia basata su caccia e raccolta, ma al costo di un maggior lavoro e della costruzione di sistemi di stoccaggio del raccolto, quando non pure di sistemi di irrigazione.
Impegni estremamente maggiori di quelli dei cacciatori – raccoglitori.

La domanda è: ma chi glielo ha fatto fare ai mediorientali di 12.000 anni fa di abbracciare un sistema produttivo così faticoso? Perchè spaccarsi la schiena a coltivare, aspettando poi parecchi mesi per avere i risultati? Non era più comodo andare direttamente nell'ambiente per ricavarne i prodotti necessari?
Perchè questo sistema è stato adottato anche altrove (e, per esempio in Cina, praticamente nello stesso periodo)?

Diciamo che questo passaggio fondamentale nella storia dell'Uomo è sicuramente dettato da una necessità pratica più che da un ipotetico anelito dell'Umanità a migliorarsi: la vecchia sussistenza a caccia e raccolta è andata bene fino a quando questo sistema è riuscito a nutrire la popolazione: 

C'è subito da notare un fatto curioso: le pratiche agricole non iniziarono in territori caratterizzati da grande produttività biologica (anche oggi nelle foreste tropicali la popolazione vive prevalentemente di caccia e raccolta). 
No.
L'agricoltura nasce invece in zone meno “fortunate” dal punto di vista climatico, magari aride o semiaride.
Anche le prime pratiche di allevamento seguono più o meno lo stesso schema climatico e temporale e vi si possono applicare le stesse considerazioni pratiche: perchè allevare e tenere sotto controllo continuo uno stock di bestiame (fosse solo per difenderlo dagli appetiti dei predatori e dei vicini), anziché limitarsi ad effettuare delle battute di caccia di poche ore?

Evidentemente è successo qualcosa. E, in parecchi luoghi, è successo simultaneamente.
La spiegazione più logica per l'inizio dell'agricoltura è che per qualche motivo la caccia e la raccolta non bastavano più e da già da millenni gli uomini sapevano che da semi abbandonati nascevano nuove piante.
Quali possono essere i motivi per cui può essere avvenuto tutto questo? Esaminiamo alcune motivazioni.

1. Aumento della popolazione. Non può essere questo il motivo. Certo, ad esempio nell'area della “Mezzaluna Fertile” erano nati i primi villaggi ma la densità di popolazione, abbastanza alta per dei cacciatori – raccoglitori, non era certo paragonabile a quella tipica di un'economia agricola; inoltre i dati dimostrano che un massiccio aumento di popolazione è avvenuto solo dopo l'adozione dell'agricoltura.
Da notare che l'aumento demico c'è stato nonostante una riduzione della speranza di vita e della qualità della salute rispetto ai cacciatori – raccoglitori. Il motivo di questa apparente contraddizione è semplice: una popolazione agricola è stanziale, mentre un numero eccessivo di individui molto giovani non autonomi negli spostamenti ostacola i movimenti continui di una banda di cacciatori – raccoglitori.
Insomma, con l'agricoltura la presenza di tanti giovani non era più una limitazione e addirittura si poteva configurare come un “plus” in quanto forniva più braccia per lavorare la terra. Inoltre, a riprova del fatto che l'adozione dell'agricoltura precede l'aumento della popolazione, le zone dove prima della recente colonizzazione europea vivevano i cacciatori – raccoglitori erano caratterizzate da bassa densità abitativa. Il confronto in epoca precolombiana fra la densità di popolazione delle pianure degli Stati Uniti dove vigeva una economia di caccia e raccolta con l'agricolo Messico è illuminante al proposito. Ma, appunto, l'aumento di popolazione è una conseguenza, non una causa, dell'origine dell'agricoltura

2. anche il sovrasfruttamento delle risorse è una ipotesi non troppo fondata, data la ampiamente dimostrabile versatilità alimentare delle bande di cacciatori – raccoglitori e il loro numero esiguo nei confronti della biomassa esistente.

3. cambiamenti climatici: è possibile che agricoltura e pastorizia siano risposte ad un periodo climatico particolare in cui la caccia e la raccolta non fornivano più le risorse necessarie al sostentamento?
Sì, non solo è “possibile”, ma è praticamente certo..

L'agricoltura si impose quando, finito lo stadio di Bolling – Allerod, arrivò una fase molto secca e fredda in Europa, Mediterraneo e Medio Oriente, lo “Younger Dryas”, dal nome della pianta Dryas octopetala (il Canedrio alpino), che caratterizzava le tundre artiche dell'epoca.
Lo Younger Dryas occupa un lasso di tempo di 1.300 anni, tra 12.800 e 11.500 BP. Ne avevo parlato qui.

Riassumendo in breve quel post, appare evidente, in prima battuta, che lo Younger Dryas sia stato provocato dal blocco della circolazione termoalina, come gli Eventi di Heinrich.
Ma qui non siamo davanti ad un evento di Heinrich perchè manca nell'Atlantico Settentrionale la sedimentazione tipica associata a queste condizioni. Ma perchè si è interotta la circolazione termoalina? Probabilmente a causa di un massiccio afflusso di acque fredde nel bacino.
Ed è altrettanto probabile che questa fonte sia stata trovata: lo svuotamento improvviso di un grande lago posto all'incirca a cavallo dell'attuale confine fra Canada e USA, il lago Agassiz, che vediamo nella figura. Queste acque, molto fredde, si sarebbero riversate improvvisamente nell'Atlantico probabilmente lungo il fiume San Lorenzo o un po' più giù, nella zona di New York, lungo le attuali valli dei fiumi Mohawk e Hudson, provocando l'interruzione della circolazione termoalina.
Paradossalmente la causa di questo evento è proprio la deglaciazione: sia perchè il lago cresceva di livello grazie all'acqua proveniente dallo scioglimento dei ghiacciai, sia perchè ad oriente aveva come spalla la calotta glaciale laurentide. Quando la spalla crollò per l'aumento delle temperature ed il conseguente indebolimento della calotta, il lago si è svuotato quasi completamente (ne restano ad oggi dei residui: il lago Manitoba e il lago Winnipeg ad esempio).

Comunità come quella di Abu Hureyra, che si stima essere arrivata ad almeno 400 persone, “funzionavano” bene durante quel felice periodo che è stato lo stadio di Bolling – Allerod e che potrebbe aver dato vita al mito dell'Età dell'Oro e a quello del Paradiso Terrestre. 
Ma non erano attrezzata contro un peggioramento climatico, soprattutto ad un crollo delle precipitazioni.
E infatti Abu Hureyra fu poi abbandonata all'inizio dello Younger Dryas, quando le foreste che avevano coperto la zona si sono ritirate a causa del freddo e della siccità.
Quando il sito fu rioccupato, sono evidenti le tracce di coltivazione.
In altri siti si vede come le prime forme domesticate di grano comparvero proprio durante lo Yunger Dryas, ad esempio nella Turchia meridionale (ne parlano anche Haldorsen ed altri Autori in un lavoro di quest'anno sulla rivista “The Holocene”).

Quando più di mille anni dopo (circa 11.500 anni fa) ripresero le precipitazioni, ormai l'agricoltura era divenuta una pratica comune e questa attività si espanse molto velocemente. 

In particolare l'arrivo degli agricoltori in Europa è contrassegnato dalla presenza della “ceramica a bande lineari”, che a partire dal VI millennio AC mostra una espansione verso nordovest a partire dai Balcani, anche grazie al riscaldamento climatico dell'Olocene inferiore.