1 Cristina Cavazzuti Laura Gandola Roberto Odone Terra

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Cristina Cavazzuti, Laura Gandola, Roberto Odone Terra, acqua, aria

Capitolo 5. Idrosfera: le acque continentali 1. Le caratteristiche dei fiumi 2. I laghi e i ghiacciai 3. La percolazione e le acque sotterranee 4. I disastri naturali e il dissesto idrogeologico Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 3

Lezione 1 Le caratteristiche dei fiumi

1. Le acque dolci si trovano nei ghiacciai, nei laghi, nelle falde idriche e nei corsi d’acqua L’idrosfera comprende anche il serbatoio delle acque dolci: ghiacciai montani, calotte polari, acque sotterranee, falde idriche, laghi e corsi d’acqua. I fiumi si differenziano dai torrenti perché non rimangono mai senz’acqua; l’àlveo o letto di un torrente può rimanere asciutto per alcuni periodi dell’anno ed essere pieno d’acqua in altri momenti. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 5

2. Un fiume viene alimentato dalle acque provenienti dal suo bacino idrografico Il percorso di un fiume di solito inizia da una sorgente situata ad alta quota, in una regione montuosa e, dopo un tragitto che può essere più o meno lungo, termina con la foce. Ogni fiume è alimentato dalle acque provenienti da una specifica area geografica che viene chiamata bacino idrografico. I fiumi che confluiscono in fiumi più grandi vengono chiamati affluenti, mentre quelli che riversano le acque in un lago sono detti immissari. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 6

2. Un fiume viene alimentato dalle acque provenienti dal suo bacino idrografico Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 7

3. Velocità e portata di un fiume dipendono dalle caratteristiche geografiche La velocità di scorrimento delle acque di un fiume dipende dalla pendenza del suo alveo. La portata di un fiume è la quantità d’acqua che passa attraverso una sezione trasversale del fiume in un secondo e si esprime in m 3/s. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 8

3. Velocità e portata di un fiume dipendono dalle caratteristiche geografiche Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 9

4. L’azione abrasiva dei fiumi modella le valli Le acque incanalate, essendo confinate nel proprio alveo, erodono notevolmente il suolo su cui scorrono, svolgendo un’azione molto incisiva detta abrasione. Il potere erosivo di un corso d’acqua è massimo dove la velocità della corrente è più elevata, cioè al centro dell’alveo. Affinché un corso d’acqua scavi un’ampia valle, sono necessari centinaia di migliaia o milioni di anni. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 10

5. I fiumi trascinano con sé detriti che poi depositano a valle formando conoidi di deiezione A mano a mano che la pendenza dell’alveo diminuisce, le acque scorrono più lentamente, la capacità di trasporto si riduce e inizia il deposito fluviale dei detriti. Quando il corso d’acqua giunge in una zona pianeggiante, la pendenza dell’alveo si riduce e i materiali trasportati vengono depositati sul fondo. Si forma così una specie di ventaglio chiamato conoide di deiezione. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 11

6. La Pianura padana si è formata dal materiale detritico trasportato a valle dai fiumi alpini Il deposito fluviale può dare origine a grandi pianure alluvionali, che derivano dal riempimento di una depressione in origine occupata da un lago o dal mare. Nel corso di migliaia di anni i fiumi provenienti dalle Alpi hanno depositato detriti, provocando l’innalzamento dei propri alvei; quando le pareti non riuscivano più a contenere le piene, le acque inondavano i territori circostanti. Si è depositata una quantità di materiali detritici dello spessore di oltre mille metri e si è formata la Pianura padana. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 12

6. La Pianura padana si è formata dal materiale detritico trasportato a valle dai fiumi alpini Quando un fiume scorre lento tra i materiali alluvionali, può trovare degli ostacoli che ne fanno deviare il corso; si formano così delle ampie anse, chiamate meandri, nelle quali avvengono sia l’erosione sia il deposito di sedimenti. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 13

7. Un fiume che termina in mare può avere una foce a delta o a estuario Un fiume termina il suo corso quando raggiunge il mare o un lago. La foce di un fiume che sbocca in mare può essere: • a delta: le acque fluviali si dividono in rami e si mescolano a quelle marine; • a estuario: ha un unico ramo che si allarga a imbuto. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 14

Lezione 2 I laghi e i ghiacciai

8. I laghi possono avere origine diversa I laghi di escavazione glaciale occupano le conche naturali prodotte dall’azione erosiva di antichi ghiacciai oggi scomparsi o molto ridotti. I laghi prealpini italiani hanno questa origine. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 16

8. I laghi possono avere origine diversa I laghi craterici occupano i crateri o le caldere di vulcani spenti. Molti laghi dell’Italia centrale sono craterici. I laghi di sbarramento si formano quando il percorso di un fiume viene ostruito, per esempio da una frana. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 17

8. I laghi possono avere origine diversa I laghi tettonici occupano depressioni formatesi a causa dei movimenti della crosta terrestre. I laghi carsici si sono originati per l’azione erosiva dell’acqua piovana su particolari tipi di rocce, tra cui le rocce calcaree. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 18

9. I laghi sono destinati a scomparire a causa dei sedimenti che si depositano sul fondo A causa del deposito dei materiali detritici e organici, il lago si può trasformare dapprima in uno stagno, caratterizzato da acque basse e abbondante vegetazione; in seguito può diventare palude, con fondali ancora più bassi; infine, quando l’intera conca è occupata da muschi e vegetazione acquatica, in particolari condizioni si forma una torbiera. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 19

10. I ghiacciai continentali possono essere classificati in base allo loro forma I ghiacciai di tipo scandinavo sono quelli delle calotte polari; sono costituiti da un enorme bacino dal quale si dipartono a raggiera numerose lingue glaciali che spesso si estendono fino al mare. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 20

10. I ghiacciai continentali possono essere classificati in base allo loro forma I ghiacciai di tipo alpino si originano da un’ampia concavità posta ad alta quota, detta circo glaciale e scendono verso valle con un’unica lingua. I ghiacciai di tipo pirenaico hanno ridotte dimensioni e si formano sui versanti in nicchie e valloni. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 21

11. I ghiacciai si formano al di sopra del limite delle nevi persistenti In montagna i ghiacciai si formano alle quote situate al di sopra di una linea immaginaria, chiamata limite delle nevi persistenti (o perenni), dove la neve che cade in inverno fonde solo parzialmente durante l’estate. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 22

8. Nel bacino collettore di un ghiacciaio montano si accumula la neve In un ghiacciaio di montagna si distinguono: • il bacino collettore: è la zona dove si ha la formazione di ghiaccio a partire dalla precipitazioni nevose. • la lingua glaciale: scorre sul fondo roccioso come un lento fiume di ghiaccio. • il fronte glaciale: è la parte terminale del ghiacciaio, da cui fuoriesce il torrente glaciale. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 23

8. Nel bacino collettore di un ghiacciaio montano si accumula la neve Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 24

8. Nel bacino collettore di un ghiacciaio montano si accumula la neve Per formare il ghiaccio viene eliminata l’aria dai fiocchi di neve, che passano dalla loro forma tipica a una forma schiacciata e appiattita, chiamata granulato. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 25

13. Le morene sono detriti portati a valle dai ghiacciai I materiali di varie dimensioni erosi dal ghiacciaio, o caduti su di esso, vengono trasportati verso valle e depositati davanti al fronte glaciale, ai lati o sotto di esso. Si formano così le morene, accumuli di detriti dalle svariate forme e dimensioni. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 26

14. L’azione erosiva dei ghiacciai avviene mediante estrazione ed esarazione L’erosione glaciale si compie attraverso due processi • l’estrazione: consiste nello «strappare» dal letto sul quale scorre il ghiacciaio frammenti rocciosi di diverse dimensioni; • l’esarazione: è l’azione abrasiva sulle rocce sottostanti esercitata dal ghiaccio e dai frammenti rocciosi in esso inglobati. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 27

14. L’azione erosiva dei ghiacciai avviene mediante estrazione ed esarazione Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 28

15. Una valle di origine glaciale è riconoscibile per la sua tipica forma di U Le valli glaciali, un tempo occupate dalle lingue dei ghiaccio, hanno una caratteristica a forma di U, con il fondo piatto e i fianchi ripidi. Si differenziano dalle valli fluviali (a forma di V) perché il ghiacciaio erode il letto in cui scorre per tutta la sua ampiezza, mentre il corso d’acqua concentra la sua azione erosiva solo nella parte centrale. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 29

Lezione 3 La percolazione e le acque sotterranee

16. Il serbatoio delle acque sotterranee viene alimentato dall’acqua piovana L’acqua piovana che cade sulla terraferma in parte evapora, in parte scorre sulla superficie e in parte, se incontra un suolo permeabile, scompare penetrando negli spazi vuoti presenti tra un granulo di terreno e l’altro o nelle fessure delle rocce. Il movimento di acqua nel sottosuolo è detto percolazione. Quando l’acqua incontra uno strato di roccia impermeabile si arresta e forma una falda idrica. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 31

17. Si possono distinguere due tipi di falde idriche: la falda freatica e la falda artesiana Si possono distinguere due tipi di falde idriche: • la falda freatica: è costituita da uno strato permeabile che contiene sia aria sia acqua. L’acqua può essere attinta dalla falda attraverso la costruzione di pozzi; • la falda artesiana: l’acqua rimane intrappola in due strati impermeabili e si trova sotto pressione. Se si costruisce un pozzo perforando lo strato impermeabile superiore, l’acqua sale spontaneamente fino a zampillare in superficie. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 32

17. Si possono distinguere due tipi di falde idriche: la falda freatica e la falda artesiana Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 33

18. Le falde idriche affiorano in superficie attraverso le sorgenti Quando lo strato impermeabile alla base della falda sotterranea incontra la superficie terrestre si forma una sorgente. È il luogo dove l’acqua che si è accumulata nelle rocce permeabili sovrastanti fluisce all’esterno. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 34

19. L’acqua piovana leggermente acida tende a dissolvere le rocce calcaree L’acqua piovana, che attraversando l’atmosfera si è arricchita di anidride carbonica ed è diventata leggermente acida, esercita una continua azione di dissoluzione chimica dei materiali che incontra. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 35

19. L’acqua piovana leggermente acida tende a dissolvere le rocce calcaree Il fenomeno di dissoluzione chimica delle rocce calcaree è chiamato carsismo: quando l’acqua piovana scorre sulle rocce calcaree povere di vegetazione e con bassa pendenza, le «consuma» e crea dei solchi detti karren. Le doline sono cavità tondeggianti, ampie alcuni metri. Se il fondo della dolina è permeabile, si creano voragini a forma di imbuto dette inghiottitoi. A volte un inghiottitoio si trova lungo il tragitto di un corso d’acqua, che «sparisce» nel sottosuolo, diventando un fiume sotterraneo. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 36

19. L’acqua piovana leggermente acida tende a dissolvere le rocce calcaree Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 37

20. Le acque sotterranee possono formare stalattiti e stalagmiti L’azione di dissoluzione delle acque continua anche in profondità dando origine a corridoi, gallerie e grotte. Dalle volte di questi ambienti gocciola acqua ricca di bicarbonato. Le condizioni di temperatura e la bassa pressione parziale di CO 2 favoriscono la liberazione del gas. Il bicarbonato di calcio si trasforma in carbonato e si deposita, formando concrezioni calcaree dette stalattiti. Quando si deposita sul pavimento forma le stalagmiti. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 38

Lezione 4 I disastri naturali e il dissesto idrogeologico

21. La forza di gravità e le piogge persistenti sono le due principali cause di frane Quando il versante di una montagna è molto ripido, i materiali che lo costituiscono possono scivolare a valle: il distacco di una massa rocciosa o di sedimenti sciolti è detto frana. I movimenti franosi si dividono in: • crolli: se a staccarsi è un masso roccioso; • frane: se la massa franosa ha origine da sedimenti incoerenti; • colate: quando il materiale che scivola è ha una consistenza fluida. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 40

21. La forza di gravità e le piogge persistenti sono le due principali cause di frane Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 41

22. I fiumi che escono dai propri argini possono provocare disastrose alluvioni L’alluvione si verifica quando le acque di un fiume, non più contenute dai suoi argini, si riversano nelle zone circostanti. Diversi fattori predispongono al fenomeno alluvionale: la natura del terreno, precipitazioni eccezionalmente abbondanti, le strozzature dell’alveo dovute ad arcate troppo strette di ponti. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 42

23. L’Italia è un paese a forte rischio idrogeologico L’Italia è un Paese ad alto rischio idrogeologico per la sua conformazione naturale a carattere montuoso, per la natura argillosa di molte rocce sedimentarie di cui sono fatte le nostre montagne e per l’abbondanza di piogge violente e concentrate in brevi periodi. In passato, numerose frane hanno provocato vittime e gravi danni alle abitazioni. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 43

23. L’Italia è un paese a forte rischio idrogeologico Per attenuare le conseguenze degli eventi alluvionali, è necessario riportare i corsi d’acqua ai loro alvei naturali, sostituendo gli argini artificiali in cemento o in pietra con argini originari che consentano una naturale evoluzione del corso del fiume. Inoltre, occorre favorire il rimboschimento dei versanti e regolamentare tutte le attività che aumentano il rischio di erosione del suolo. Cavazzuti, Gandola, Odone Terra, acqua, aria © Zanichelli editore 2014 44