L'origine dei continenti

L’origine della crosta continentale, terra ferma nel guscio del nostro pianeta, è ancora oggi uno dei grandi misteri delle Scienze della Terra. Da dove vengono i continenti? Da dove viene la “terraferma”? E come crescono?

Il primo record di crosta continentale risale a ben 3,5 miliardi di anni, appena 1,1 miliardi di anni dopo la formazione della Terra. Prima, secondo i nostri dati, c’era solo acqua in superficie. Sin dal suo inizio, numerosi studi suggeriscono che i continenti non hanno smesso di crescere, sebbene non siano d’accordo sui tassi e sul meccanismo di crescita, e ciò che è ancora più toccante: che continuano a farlo.

Alcuni modelli suggeriscono che la crescita dei continenti sia stata limitata sin dalla loro formazione, sostenendo che la stessa crosta che si crea viene distrutta. Altri modelli prevedono una crescita considerevole, concentrata soprattutto nell’ultimo miliardo di anni.

Tra le discrepanze, tutti concordano sul fatto che i continenti crescano. Ma come lo fanno? Come cresce la terra su cui camminiamo? E, ancora più in profondità, quale meccanismo ne provoca la crescita?

Magmi come punto di partenza

La maggior parte degli studi utilizza metodi di datazione sullo zircone, una gemma preziosa, come punto di partenza. Molte civiltà hanno cercato e apprezzato lo zircone senza sapere che era la gemma più antica mai esistita. Uno studio condotto da scienziati delle Università del Wisconsin e di Madison ha scoperto l’origine della cristallizzazione dello zirconio esattamente 4,4 miliardi di anni fa. Tecniche raffinate e sistemi isotopici vengono utilizzati per determinare l’età di una roccia. Tuttavia, e nonostante i progressi, i risultati sono ancora soggetti a diverse fonti di incertezza.

Ma c’è qualcosa di chiaro, ed è che ogni processo di crescita della crosta continentale parte da un cataclisma, da una convulsione geologica che implica la generazione di magma dal mantello terrestre, che questo magma viene inglobato nella crosta, e, qualcosa fondamentale, che si conserva.

Quindi, per trovare l’origine, la prima questione da risolvere è quale magmatismo sia responsabile della lenta crescita dei continenti.

Il magmatismo dell’arco e la nascita delle Ande

Dal paradigma della tettonica a placche, la crescita crostale è stata storicamente attribuita al magmatismo prodotto in zone di subduzione, cioè dove una placca, solitamente oceanica, si inserisce sotto quella successiva, solitamente continentale. In questo modo, più o meno, e in un processo che scuote la Terra come una maraca, la terraferma guadagna terreno rispetto al fondo marino.

Il cedimento della crosta nel mantello fa germogliare il magma e la sua incorporazione nei continenti. Questo processo è noto come magmatismo ad arco. Così sono nate le Ande e la sua cintura vulcanica.

Tuttavia, le stime della crescita del magmatismo dell’arco nascondono una contraddizione. L’incorporazione dei magmi sbilancia la massa continentale che galleggia sul mantello. E il sistema tende a bilanciarsi: i magmi “in eccesso” vengono riciclati nel mantello.

Se si crea la stessa massa che viene distrutta, il magmatismo dell’arco è inutile per spiegare la formazione dei continenti.

La nuova ipotesi: il magmatismo post-collisionale

Quando una subduzione termina, i continenti inizialmente separati da un oceano entrano in collisione tra loro. Quello shock, sebbene sembri immediato, può durare decine di milioni di anni. E le sue conseguenze possono durare anche più a lungo sotto forma di grandi catene montuose, come è successo nel caso dell’Himalaya.

La temperatura e l’instabilità tettonica causate da una collisione generano magmatismo. Questo è chiamato magmatismo post-collisionale. Quando questo magma è posto nella crosta, genera grandi formazioni granitiche.

Il magmatismo post-collisionale è stato tradizionalmente associato allo scioglimento della crosta, ed è stato lasciato da parte nella discussione che cerca di spiegare l’origine dei continenti.

Nel nuovo studio realizzato dal Consiglio superiore per la ricerca scientifica e dall’Università di Salamanca, collegano il magmatismo post-collisionale con la crescita dei continenti.

Hanno utilizzato argomenti sperimentali e isotopici per concludere che i magmi post-collisionali provengono dal mantello terrestre e non sono il risultato del riciclaggio della crosta. Ciò implica che dopo la collisione di due continenti la massa continentale cresce, cosa che i modelli non avevano preso in considerazione fino ad ora.

Da dove vengono i continenti?

Ora che abbiamo gli strumenti per farlo, è giunto il momento di rispondere alla domanda iniziale: da dove vengono i continenti?

I continenti sono magma raffreddato. Pertanto, qualsiasi magmatismo in grado di far crescere i continenti deve provenire dal mantello.

Secondo questa ultima scoperta, dall’inizio della tettonica a placche due grandi eventi tettonici sono stati in grado di creare nuova massa continentale: le zone di subduzione e la collisione continentale.

Potremmo dire che i continenti, il supporto su cui vive l’essere umano, si sono formati da magmi provenienti dal mantello, liberati in seguito a movimenti di volume cataclismico, sia per subduzione che per successiva collisione tra continenti.