Idrosfera - Laghi, fiumi e ghiacciai

Idrosfera

L’idrosfera ricopre oltre i 2/3 della superficie terrestre, con un volume totale di circa 1500mln Km3, sulla sup. terrestre l’acqua può essere liquida e/o solida, è distribuita in diversi tipi di corpi idrologici:
-Oceani e mari
-Corsi d’acqua continentale (dolce)
-Laghi
-Ghiacciai
-Bacini, falde acquifere e corsi d’acqua sotterranei

L’acqua può essere salata (ricopre il 71% della superficie, è il 97% dell’acqua presente) oppure continentale, anche detta dolce (formano il 3% dell’acqua sulla sup. terr. rimanente), ci sono molte differenze tra esse: movimenti, interazioni con litosfera, caratteristiche fisiche-chimiche, ecc...
L’idrosfera ha 4 importanti caratteristiche:
-L’acqua che la costituisce non è mai pura, è spesso mescolata con, ad esempio, sali, quantità maggiore acque salate, minore dolci. Il sale aumenta la d dell’acqua.
-L’idrosfera è un sistema dinamico, l’acqua può cambiare stato fisico facilmente: vapore, precipitazioni, solida, liquida ecc.
-Le acque dell’idrosfera sono in continuo movimento per l’effetto della forza di gravità, del vento, dell’attrazione lunare (maree) e per le correnti.
-Le grandi distese d’acqua influenzano il clima in quanto riducono le escursioni termiche, possono appunto assorbire il calore e rilasciarlo nei momenti freddi.

Grazie ai continui movimenti, l’acqua agisce sulla litosfera e modella le forme del paesaggio, l’acqua, inoltre, è essenziale per la sopravvivenza.

La dinamicità dell’idrosfera è data soprattutto per la facilità di cambiamento di stato dell’acqua, l’insieme di questi cambiamenti prende il nome di “ciclo dell’acqua” ed è un moto che “rigenera” l’acqua.
Esso è messo in funzione dal calore solare che provoca l’evaporizzazione dell’acqua liquida che diventa vapore acqueo (l’acqua viene rilasciata anche dalle piante durante la traspirazione), questo poi sublima e ritorna al suolo sottoforma di precipitazione, le quali cadono:
-Nella superficie dei corsi d’acqua, deflusso superficiale
-All’interno del suolo, usate poi dagli essere viventi/ evaporano
-Nel terreno e penetrano fino a raggiungere una zona di rocce impermeabili, si formano così le falde acquifere.
Il bilancio complessivo del ciclo idrogeologico sul nostro pianeta è nullo, tuttavia il bilancio reale è influenzato da un secondo fattore: scambi e passaggi di stato del ciclo idrogeologico richiedono tempo e sono poco prevedibili, per esempio, l’acqua che si solidifica nelle calotte può restare allo stato solido ancora per migliaia di anni, per questo ghiacciai e falde acquifere sono una riserva importantissima di acqua dolce.

L’acqua del sottosuolo proviene spesso dalle acque delle precipitazioni che penetrano tra rocce permeabili finché non trovano uno strato di roccia impermeabile, si formano così le falde acquifere: strati sotterranei di rocce permeabili dove troviamo l’acqua tra le rocce.

Ci sono due tipi di falde acquifere:
-Le falde freatiche, sono falde acquifere limitate solo inferiormente, il limite superiore dello strato imbevuto d’acqua prende il nome di superfice freatica e sopra di esso abbiamo uno strato dove è presente acqua e aria.
-Le falde imprigionate, sono limitate verso l’alto e il basso, l’acqua è quindi intrappolata tra due strati impermeabili e qui si esercita una certa pressione che porta l’acqua a salire e zampillare spontaneamente.
Le acque delle falde acquifere vengono usate medianti pozzi, essi possono essere:
-Pozzi freatici, l’acqua rimane al liv. della sup. freatica poiché a portarla su è la pressione atm esterna, mediante l’uso di pompe
-Pozzi artesiani, fatti su falde imprigionate dove l’acqua fuoriesce spontaneamente per la pressione sotterranea.
Le sorgenti si formano quando le acque sotterranee tornano in superficie da sole attraverso uno strato roccioso, esse hanno caratteristiche diverse: alcune sono minerali, ricche di sali, altre termali dove l’acqua zampilla a oltre 20°C, esse possono riscaldarsi per via del calore interno della Terra.
Abbiamo due cause principali sul rischio di terminazione delle acque sotterranee:
-Il primo riguarda il prelievo eccessivo delle acque, questo causa l’abbassamento della superficie della falda che crea un cono di depressione, ciò accade in zone dove viene usata per scopi industriali/irrigazione senza che siano stati fatti studi idrogeologici del territorio
-La seconda riguarda l’inquinamento, le principali fonti d’inquinamento delle falde acquifere sono: scarichi urbani/industriali, scorie radioattive, sostanze tossiche, discariche non controllate, acque derivate dall’agricoltura piene di fertilizzante, erbicidi, ecc...

Dall’acqua che esce dalle sorgenti si forma una serie di piccoli rigagnoli che incidono i versanti e acquisiscono una maggiore forza erosiva, questo fenomeno è detto ruscellamento. Con il passare del tempo l’acqua incide un solco, alveo/letto che diventa il suo percorso definitivo fino alla foce, queste acque prendono il nome di “corsi d’acqua”. Il bacino idrografico di un corso d’acqua è il territorio le cui acque prima o poi finiscono nello stesso alveo, è delimitato da una linea immaginaria spesso coincidente coi versanti di alpi/appennini, detta spartiacque. Se l’acqua piovana o quella di un fiume penetra sottoterra e va ad alimentari bacini idrografici diversi, si parla di bacino idrogeologico. Nei bacini dei grandi fiumi si riconoscono un corso principale e una rete di affluenti che formano un reticolo idrografico.
Oltre alla lunghezza e alla pendenza, ci sono altri 3 parametri molto importanti per descrivere un corso d’acqua:
La portata: è il volume d’acqua che attraversa una sezione trasversale del corso nell’unità di tempo (m3/s), numerosi fattori influenzano la portata di un fiume: clima, tipo di terreno, regime delle precipitazioni, pendenza del bacino ecc. Nel corso dell’anno possiamo verificare una portata massima, una media e una minima.
La velocità: dipende dagli stessi fattori che condizionano la portata, essa varia in relazione della pendenza dell’alveo, in genere nel tratto superiore (sorgente-sbocco in pianura) il corso d’acqua è disordinato perché l’alveo è stretto e la velocità e minore di quanto ci si aspetti; nel tratto medio (pianura) e inferiore (prossimità foce), l’alveo diventa più ampio e la velocità aumenta poiché l’acqua trova minor resistenza lungo argini e fondo l’attrito dell’alveo rallenta le acque, perciò la massima velocità la abbiamo al centro e in superficie.
Il regime: E’ il complesso delle variazioni di portata nel tempo: non esistono corsi d’acqua che hanno portata costante, a seconda del regime si distinguono vari tipi di corsi d’acqua: quando la portata non è costante poiché il corso d’acqua non è alimentato da una sorgente perenne ma dipende dalle precipitazioni/fusione neve si parla di regime torrentizio, tipico delle regioni montuose: formati da alveo roccioso con una grande forza erosiva; se invece il corso d’acqua ha una portata abbastanza regolare si parla di regime fluviale, essi si possono distinguere in:
-fiumi a regime costante
-fiumi con periodiche variazioni di portata legate alla precipitazioni; di questi ricordiamo:
-fiumi con piene primaverili (fiumi alpini, periodo fusioni nevi)
-fiumi con piene invernali (fiumi mediterranei, piogge invernali)

Le acque piovane, di un corso d’acqua o sotterranee possono sostare per un periodo medio/lungo in una depressione naturale, chiamata lago. Ogni lago è alimentato dal bacino idrografico attraverso più immissari, le acque poi vanno verso il mare attraverso un emissario (non sempre è presente). Quando le acque di un lago non fluiscono verso il mare si possono formare laghi salati (mar morto). I laghi non sono elementi permanenti nel paesaggio, le depressioni che occupano vengono lentamente colmate e una volta piene causano la trasformazione del lago in stagno, poi palude e infine torbiera.
I laghi vengono classificati in base alla loro origine:
-Laghi glaciali: situati in zone di alta montagna, hanno in genere piccole dimensioni e sono circolari (occupano antichi circhi glaciali), abbiamo quelli prealpini (Garda, Maggiore, Iseo, Como) che colmano depressioni formate dall’erosione di un ghiacciaio e infine quelli morenici che si creano entro i depositi morenici (Viverone)
-Laghi di pianura: si formano quando i materiali portati dai fiumi impediscono il deflusso delle acque, si tratta di bacini vasti ma poco profondi.
-Laghi di sbarramento: si formano quando grandi quantità di detriti impediscono il deflusso delle acque, sono laghi di sbarramento anche quelli che si creano per via della costruzione di dighe
-Laghi tettonici: occupano depressioni prodotte da movimenti tettonici (lago Trasimeno), altri laghi di origine tettonica occupano depressioni lasciate dal mare e spesso sono salati, i laghi più grandi e profondi al mondo sono tettonici.
-Laghi vulcanici: occupano crateri di vulcani ormai spenti
-Laghi carsici: le acque di precipitazione scavano cavità e depressioni nelle rocce calcaree
-Laghi costieri: si formano lungo i litorali sabbiosi quando il mare accumula detriti sbarrando l’imbocco di una insenatura.

La salinità dei laghi è molto varia e può modificarsi nel tempo, elevata nei bacini senza emissari mentre più bassa in quelli con, per quanto riguarda la temperatura dipende da fattori come: l’altitudine, il clima e la profondità del bacino. L’acqua di un lago tende a disporsi in strati che si differenziano per la temperatura.
Le acque dei laghi sono soggette a movimenti verticali e orizzontali, dovuti all’azione del vento o variazioni di densità/temperatura. Correnti e onde superficiali si osservano nei laghi più estesi, le sesse sono oscillazioni libere che interessano la superficie dei laghi di maggiori dimensioni, provocano l’innalzamento del liv. dell’acqua da una parte del lago e l’abbassamento dalla parte opposta.

Gli accumuli di neve che non fondono durante l’estate prendono il nome di ghiacciai, la neve caduta inizialmente è farinosa, restando al suolo si compatta e prende il nome di neve granulare, col passare del tempo diventa stabile, più densa e rigida e prende il nome di firn e infine si forma il ghiaccio compatto che si comporta come un blocco roccioso.

Un ghiacciaio è una grande massa che, lentamente, si muove: scivola lungo i versanti mente le calotte si muovono verso l’esterno sotto la spinta del loro stesso peso. In un ghiacciaio possiamo distinguere tre elementi strutturali fondamentali:
-Il bacino di alimentazione/collettore: è la parte più elevata e si trova sopra il limite delle nevi persistenti: un limite che varia da latitudine, esposizione ai raggi solari e periodo dell’anno, qua la neve si compatta; Nelle calotte è la zona centrale mentre nei ghiacciai ha la forma di un anfiteatro rivolto verso valle.
-Il bacino ablatore/lingua glaciale: è collocato appena sotto il limite delle nevi pers., è la zona di fusione del ghiaccio ed è la proporzione di ghiaccio che si muove verso il basso, regredisce nelle fasi di vecchiaia.
-La fronte: è la parte terminale dove l’ablazione (fusione) non è più compensata dall’alimentazione, è spesso presente la “porta” dalla quale esce un torrente che trasporta acqua e limo. La quota può variare: avanza nei periodo invernali, arretra in quelli estivi.

Le dimensioni e l’essenza di un ghiacciaio dipendono dalla quantità di precipitazioni nevose e dai bassi valori di temperatura, sono quindi presenti in zone con temperature basse e tasso di umidità elevato, spesso i ghiacciai sono presenti sul versante di una catena montuosa mentre nel versante opposto, nonostante le condizioni di temperatura, non si creano veri e propri ghiacciai. Il bilancio di massa di un ghiacciaio è determinato dalla differenza tra alimentazione e ablazione. Se la quantità di neve caduta è maggiore di quella che fonde, il bilancio è positivo e il ghiacciaio avanza, in caso contrario si ritira.

Un ghiacciaio si presenta come un fluido molto viscoso che scivola lentamente verso il basso, l’entità di ogni singolo movimento è molto piccola, tuttavia la somma di tutti gli spostamenti produce in tempi lunghi un effetto visibile: i ghiacciai formano vere e proprie valli che prendono una forma a “U”, essi sono degli elementi molto erosivi, l’azione d’erosione del ghiacciaio prende il nome di esalazione. A facilitare il movimento del ghiacciaio è un sottile velo d’acqua che forma poi profonde fenditure chiamate crepacci.
Quando un ghiacciaio ha una superficie bianca (pulita) tende a conservarsi di più rispetto a quelli con una superficie sporca che copre il bianco della neve, assorbendo così i raggi solari.
In Italia contiamo circa 903 ghiacciai che coprono una superficie di 370km3, negli Appennini c’è solo un ghiacciaio, il Calderone, che è in via di estinzione. Sulle alpi invece c’è un numero molto elevato di ghiacciai, soprattutto piccoli con una sup. minore di 0,5km2, gli unici ghiacciai con sup. maggiore di 10km2 sono l’Adamello, il Forni e il Miage. Gli studi hanno dimostrato che rispetto al secolo scorso c’è una riduzione della sup. glaciale nazionale del 30%, all’inizio degli anni 80 si è registrata una piccola fase di avanzamento seguita poi, di nuovo, dal ritiro. Per far capire meglio la situazione in cui ci troviamo, rispetto al secolo scorso il limite delle nevi persistenti in Italia è aumentato dei 100m circa di quota.