Arenarie: classificazione di Dickinson

Fonte: http://www.mondosegreto.eu/Siti%20archeologici/Europa/Italia%20Valcamonica.htm 

Siamo alla fine degli anni '70. Egli parte dal presupposto che la composizione modale dei grani costituenti l'ossatura è in relazione con la tettonica dell'area madre. Considera importante il significato dei frammenti litici che sono tutti quei frammenti composti da più minerali in cui i singoli componenti hanno dimensioni > 62 micron. Non considera invece i frammenti carbonatici perché è difficile distinguere in sezione sottile quelli di provenienza extrabacinale da quelli di provenienza intrabacinale. Inoltre questi non danno nessuna informazione sulla tettonica dell'area madre in quanto sono più legati alle condizioni climatiche.

La composizione dei grani dell'ossatura è calcolata come proporzione volumetrica delle seguenti categorie di grani:

• grani quarzosi stabili (Q) → comprendono il quarzo monocristallino Qm e i frammenti litici di quarzo policristallino Qp (Q = Qm + Qp);
• grani monocristallini di feldspato (F) → comprendono i plagioclasi P e il K-feldspato K (F = P + K);
• frammenti policristallini instabili (L) → di 2 tipi:
  • vulcanici e meta-vulcanici Lv;
  • sedimentari e meta-sedimentari Ls;

(L §= Lv + Ls).

I frammenti litici Lt sono la somma di tutti i frammenti litici instabili e il quarzo policristallino (Lt = L + Qp).

I dati vengono rappresentati con 4 diagrammi triangolari:

1. Q-F-L → relativo a tutte le popolazioni, evidenzia la stabilità dei grani e quindi il rilievo dell'area di provenienza, l'alterazione, le modalità di trasporto e le rocce madri;
2. Qm-F-Lt → relativo a tutte le popolazioni, da enfasi alle dimensioni dei grani delle rocce madri;
3. Qm-P-K → relativo ad una sola parte della popolazione, evidenzia il carattere policristallino o monocristallino dei grani dell'ossatura;
4. Qp-Lv-Ls 

Tutti e 4 questi triangoli servono per ricostruire la provenienza e i tipi di bacini.

La provenienza deriva da 3 gruppi:

1. blocco continentale → piattaforme, scudi o basamenti fagliati;
2. arco magmatico → orogeni di archi insulari attivi o di margini continentali;
3. orogene riciclato → zone di subduzione, orogeni di collisione o do avampaese.

          BLOCCO CONTINENTALE

Il detrito forma uno spettro di vari tipi di sabbia derivati da:

• provenienza dall'interno di aree cratoniche → le sabbie derivate da scudi continentali esposti si accumulano sulle piattaforme stesse, su quelle lungo i versanti continentali fratturati, sulle scarpate e sulle sequenze magmatiche di fondo oceanico di bacini oceanici aperti adiacenti. Qui si formano sabbie quarzose con poco feldspato; un alto contenuto di quarzo e di rapporto K/plagioclasio indica un'intensa alterazione sul cratone con basso rilievo e prolungato trasporto su superfici continentali di basso gradiente; sabbie con solo quarzo indicano invece detriti maturi che si accumulano in ambienti oceanici, piattaforme o bacini interni; sabbie provenienti da scudi continentali si depositano infine in bacini caratterizzati da subsidenza e deposizione veloce e per questo sono ricche in feldspato;
• provenienza da basamento sollevato → le sabbie del basamento continentale fagliato si accumulano in bacini vicini senza trasporto; l'alto rilievo e la rapida erosione delle aree madri svilupperanno sabbie quarzoso-feldspatiche; le sabbie più litiche derivano in parte da copertura sedimentaria e metamorfica che ricoprono parzialmente il basamento granitico e gneissico.

          

          ARCO MAGMATICO

• archi attivi → dove è presente una copertura vulcanica quasi continua;
• archi inattivi → dove per l'erosione della copertura possono affiorare plutoni cogenetici.

Le sabbie che provengono da archi attivi sono composte da frammenti di rocce vulcaniche, sono disperse da catene vulcaniche lungo archi insulari attivi e da margini continentali dove le catene vulcaniche sono state poco erose; i luoghi di deposizione di queste sabbie sono le fosse e i bacini sul lato frontale dell'arco, su mari marginali di retro arco e su bacini locali tra la regione vulcanica; i componenti sono feldspati, frammenti vulcanici e poco Q limpido senza vacuoli e inclusioni.

Le sabbie provenienti da archi inattivi hanno composizione complessa ma sicuramente litica dei sedimenti vulcano-clastici; i feldspati e i frammenti litici non vulcanici sono pochi e il quarzo plutonico è più presente di quello vulcanico; negli archi magmatici più maturi il vulcanismo continua anche se la migrazione espone all'erosione le radici plutoniche dell'arco; la copertura vulcanica e il cuore batolitico costituiscono assieme e contemporaneamente la sorgente dei sedimenti.

          OROGENE RICICLATO

Sono costituite da formazioni piegate e fagliate dalle quali si origina un detrito ricco di frammenti di roccia sedimentaria e meta sedimentaria. Si suddivide in:

• complessi di subduzione, costituiti da sedimenti oceanici e lave deformate;
• orogeni di collisione, formati lungo le suture crostali tra blocchi continentali un tempo separati;
• orogeni di avampaese, sviluppate vicino alle suture tra gli archi magmatici e i bacini di retro-arco situati tra blocchi continentali dietro gli archi.

          Per quanto riguarda i primi possiamo dire che questi formano un alto strutturale lungo i fianchi delle fosse tra l'asse delle fosse stesse e le catene vulcaniche situate tra il sistema arco-fossa. In alcuni casi questi alti strutturali emergono come fonti di sedimenti isolati lungo l'arco sedimentario esterno dove vengono erosi argilliti, Grovacche, selce, calcari. I sedimenti che derivano da qui vengono dispersi verso l'arco nel bacino di fronte all'arco e nella fossa dove vengono inglobati nel complesso di subduzione. Le sabbie sono formate da granuli di selce 2 o 3 volte superiori del Q e feldspati associati.

Possono però esistere delle situazioni locali dove i sedimenti raggiungono un grado di maturità mineralogica

          Per i secondi possiamo dire che sono composti da falde e scaglie tettoniche di rocce sedimentarie e meta sedimentarie che rappresentano le sequenze lungo e vicino i margini continentali. I sedimenti derivati da qui sono dispersi da correnti di torbida longitudinalmente all'oceano che si evolve in bacini dovuti alla chiusura dell'oceano relitto, ma anche in bacini di avampaese che fiancheggiano l'orogene. Le sabbie hanno un contenuto in Q intermedio, un rapporto Q/feldspato alto.

          Le ultime formano catene montuose da dove i sedimenti sono dispersi direttamente nei bacini vicini che ricevono sedimenti da aree positive. Le sabbie qui sono ricche di Q e povere di feldspato. Le montagne proteggono i bacini dall'arrivo di sedimenti magmatici. Le sabbie sono riciclate da successioni sedimentarie.  

Fonti: Emilio Saccani, Petrografia delle rocce sedimentarie terrigene, 2010  

Arenarie: classificazione di Folk e Pettijohn

Fonte: http://marmi-pietre.com/blog/le-arenarie-le-pietre-calde/18 - Classificazione di Folk 

Esistono diversi autori che hanno classificato le arenarie in base alle loro idee e metodi. Ci concentreremo su quelli di Folk, Pettijhon, Dickinson, Zuffa, Valloni&Mezzadri. In questo articolo verranno illustrati i metodi di Folk e di Pettijohn. 

          FOLK

Krynine ha fatto una delle prime classificazioni quantitative evidenziando come la composizione mineralogica delle arenarie è in relazione con la tettonica della regine. Egli ha posto i limiti quantitativi tra 5 tipi di arenarie:

1. quarzo+selce;
2. feldspati+caolino;
3. miche.

Nel 1954 Folk costruì la sua prima classificazione prendendo spunto proprio da Krynine. Egli considera infatti il triangolo classificativo dai vertici Q, F e M dove: Q comprende quarzo e selce, indicativo di un prolungato attacco fisico-chimico o di una derivazione da una zona d'origine più antica, essendo il tipo finale di roccia l'Ortoquarzite; F comprende i feldspati e i frammenti di rocce plutoniche e vulcaniche, indicativo di rocce ignee dei sedimenti, essendo il tipo finale di roccia l'Arkose; M comprende frammenti di rocce metamorfiche, miche e frammenti di metaquarzite, indicativo di origine metamorfica dei sedimenti con tipo finale di roccia la Grovacca.

Successivamente Folk decise di modificare il suo triangolo nel modo seguente:

• spostò tutti i frammenti di roccia (escluse quelle plutoniche, il granito e lo gneiss) nel terzo vertice;
• mise la selce nel vertice RF (ex M).

          PROCEDIMENTO:

1. ignorare la percentuale di matrice argillosa, il cemento chimico, la glauconite, i fosfati, i fossili, i minerali pesanti, le miche, ecc... Ricalcolare quindi al 100% i costituenti essenziali raggruppandoli in uno dei 3 vertici seguenti →
   1. Q: tutti i tipi di QUARZO compresa la metaquarzite;
   2. F: tutti i minerali FELDSPATI e i FRAMMENTI DI GRANITO e di GNEISS;
   3. RF: tutti gli altri frammenti di rocce (SELCE, ARDESIA, SCISTI, VULCANITI, CALCARI, ARGILLE, ARENARIE, SHALE, ecc...);

Questo permetterà di determinare in quale delle 7 principali associazioni rientra la roccia. Se l'arenaria cade nel campo delle SUBLITOARENITI, LITOARENITI o LITOARENITI FELDSPATICHE si procede al punto 2.

2. Ricalcolare al 100% tutti i frammenti di roccia e inserirli nel triangolo RF. Questo dimostrerà se la roccia è un'ARENITE VULCANICA, una PHILLARENITE o una SEDARENITE.

Se risulta essere quest'ultima allora si procede al punto 3.

3. Ricalcolare al 100% tutti i frammenti di roccia sedimentaria e inserirli nel triangolo SRF. Questo determinerà se la roccia è una SELCE-ARENITE, una CALCLITTITE, una ARENITE ARENACEA o SHALE-ARENITE.

Parliamo ora nel dettaglio dei vari tipi di roccia in base alle idee di Folk. Partiamo con le Grovacche che originariamente erano viste differentemente in base a 3 gruppi di pensiero:

1. compatte di colore scuro, semi metamorfosate, ricche in frammenti di roccia e matrice argillosa cloritica;
2. arenarie argillose, mal selezionate, molta importanza alla tessitura;
3. caratterizzate da quelle strutture sedimentarie tipiche delle torbiditi.

Folk non era d'accordo e le definì come scure, terrose e confuse dove è possibile dire molto poco.

Come seconde, ecco le Arkose. Il feldspato è il componente principale ed è facilmente decomposto dagli agenti atmosferici. Esistono 3 tipi di Arkose:

1. Arkose climatiche → se il clima è umido il feldspato sarà decomposto e la roccia sarà una quarzoarenite ma se il clima è secco risulterà al contrario una Arkose supermatura; gli ambienti sedimentari sono spiagge o dune dove i sedimenti sono supermaturi per l'efficacia selettiva della spiaggia; i sedimenti sono sabbie fini e ben arrotondate con feldspato più fine del quarzo (40% o più di feldspato, altro componente principale il quarzo, minerali pesanti: tormalina, zircone e granato, e cemento di quarzo, carbonati, evaporiti);
2. Arkose vulcaniche → prodotti dalla deposizione veloce di materiale vulcanico; se i materiali sono frammenti di una roccia ofenitica, si dice arenite vulcanica, se di plagioclasio, si dice arenite plagioclasica (instabilità tettonica, clasti da ciottoli a silt, orneblenda a volte abbondante: arenite ad orneblenda, se il vetro vulcanico è il materiale principale si dice arenite vetrosa);
3. Arkose tettoniche → la sua caratteristica è la contemporanea presenza in esse di feldspati freschi e parzialmente alterati dalle stesse specie.

Terzo tipo di roccia che studieremo sono le Fillareniti. I costituenti maggiori sono i frammenti di rocce metamorfiche: ardesia, phyllite e scisti. Vengono deposte in lunghe e strette fasce lungo i margini continentali tettonicamente attivi. I detriti derivano da una cordigliera sul bordo del margine continentale e si muovono verso l'interno del continente. Vicino al continente dove la subsidenza è inferiore si formeranno fillareniti povere di feldspato, nel bacino oceanico invece dove la subsidenza è maggiore ci saranno fillareniti, areniti vulcaniche e plagioclasiche. Esistono 3 tipi di fillareniti:

1. di arco esterno → accumulate in bacini con rapida subsidenza, immature e i depositi possono essere dei conglomerati interstratificati e fango; sono rocce composte da frammenti di rocce metamorfiche (shale, ardesia, scisti e gneiss) oltre che quarzo, selce, k-feldspato, plagioclasio e frammenti di rocce vulcaniche;
2. di ringiovimento → si formano a seguito del sollevamento di aree madri metamorfiche più antiche; se continentali hanno composizione fillarenitica con selce, feldspati e altri componenti mentre se sono marine o di litorale tendono ad avere la composizione delle quarzoareniti;
3. di arco interno.

Le Quarzoarenitimetamorfiche ma con una stabilità tettonica ancora maggiore rispetto ai 2 casi precedenti. Se l'area di origine è formata da sedimenti antichi si può formare molto più rapidamente.

Infine ci sono le Calclittiti. Sono rocce terrigene del gruppo delle litoareniti dove prevalgono frammenti di rocce carbonatiche. Si formano dove c'è tanta attività tettonica e dove la copertura sedimentaria è potente. L'area di alimentazione deve avere rilievi aspri e i sedimenti sono deposti in pianure alluvionali o in canali. Contengono granuli di quarzo, frammenti di selce, di arenaria e di siltite. Il cemento è calcitico.

          PETTIJOHN

Fonte: http://marmi-pietre.com/blog/le-arenarie-le-pietre-calde/18 

I componenti principali per la classificazione delle arenarie sono: quarzo, feldspati e frammenti di roccia (hanno dimensioni delle sabbie e sono frammenti di rocce ignee finemente granulare, sedimentarie e metamorfiche).

Egli suddivide le arenarie in 3 gruppi:

1. areniti → < 15% di matrice;
2. Grovacche → matrice tra il 15% e il 75%;
3. fanghi, argille → > 75% di matrice.

La granulometria risulta quindi in funzione della presenza di matrice e dalla composizione dei grani costituenti l'ossatura.

Esempio:

Areniti arcosiche → poca matrice, molto feldspato;

Grovacche feldspatiche → molta matrice.

È stato criticato da Dickinson per la difficoltà di definire in modo sicuro la matrice e per la sua stessa origine poligenica e i problemi interpretativi che ne risultano.

La matrice è un prodotto della cristallizzazione in cui a volte le reazioni interessano i granuli dell'ossatura. Molti l'attribuiscono alla trasformazione dei frammenti instabili in fase diagenetica. 

Dickinson divide la matrice in:

• proto-matrice → fango detritico intrappolato nei vuoti dell'ossatura al momento della sedimentazione;
• orto-matrice → materiale ricristallizzato;
• epimatrice → alterazione diagenetica dei grani instabili dell'ossatura;
• pseudomatrice → deformazione e schiacciamento di frammenti pelitici neri.

Fonti: Emilio Saccani, Petrografia delle rocce sedimentarie terrigene, 2010 

Arenarie

Fonte: http://www.istituti.vivoscuola.it/icsem-vigolana/Alunni/Butterloch/Butterloch.html  

Le arenarie contribuiscono alla comprensione dell'evoluzione geologica. In esse sono registrate caratteristiche geologiche di aree ora scomparse. Esistono 3 tipi di arenarie:

1. terrigene → prodotte dall'alterazione di rocce preesistenti, sono trasportate, selezionate e modificate da fluidi e derivano da aree esterne al bacino di sedimentazione;
2. carbonatiche → marine e costituite da frammenti di gusci, ooliti e da frammenti di carbonati intrabacinali e quindi si sono formati all'interno del bacino di sedimentazione e non provengono da rocce preesistenti;
3. piroclastiche → prodotte da esplosioni vulcaniche e depositate in diversi ambienti marini e continentali tramite acqua e vento.

Concentriamoci sulle areniti terrigene e principalmente su 2 aspetti:

1. correlazioni tra la composizione mineralogica delle areniti e delle aree madri del detrito;
2. modificazioni della composizione e tessitura deposizionale durante la diagenesi.

Il termine areniti significa rocce clastiche, litificate, costituite da grani del diametro tra i 2 mm e i 6 micron. Il termine terrigene vuol dire areniti in cui i costituenti terrigeni dell'ossatura sono >50% del volume della roccia solida.

I criteri classificativi per questo tipo di rocce si applicano quando:

• i materiali sono sciolti (sabbia);
• l'ossatura contiene modeste quantità di clasti > 2 micron;
• i grani terrigeni dell'ossatura sono leggermente < 50% della roccia.

La componente detritica delle areniti è rappresentata da 2 frazioni granulometriche distinte:

1. grani costituenti l'ossatura;
2. matrice.

In principio esistevano le seguenti suddivisioni dei grani terrigeni:

• clasti monomineralici e polimineralici → a seconda se sono formati da 1 o più minerali;
• clasti monocristallini e policristallini → a seconda se sono formati da 1 o più cristalli;
• clasti a tessitura grossolana e fine → a seconda che i costituenti interni dei grani abbiano dimensioni maggiori o minori di 62 micron.

Da qua deduciamo che esiste una suddivisione in base ad un criterio mineralogico:

• monomineralici → un grano di sabbia è costituito da un solo minerale;
  • monocristallini: dove il minerale è presente come unico cristallo → UNITARI;
  • policristallini: dove sono presenti più cristalli di un unico minerale (possono essere a tessitura grossolana o fine); quest'ultimi si dividono in:
    • compositi → cristalli > 16 micron;
    • micro o criptocristallini → cristalli < 16 micron;
      
      
• polimineralici → detti litici o frammenti di roccia, sono composti da più minerali diversi con tessiture molto diverse;
  • criptocristallini: non si può riconoscere la composizione mineralogica;
  • clastici: frammenti derivati da rocce sedimentarie;
  • cristalli foliati: frammenti derivati da rocce metamorfiche;
  • cristallini granulari: frammenti derivati da rocce plutoniche;
  • porfirici: frammenti di roccia derivati da rocce vulcaniche porfiriche.

          CONTEGGIO PER PUNTI

Esiste il metodo di FOLK e quello di GAZZI-DICKINSON. Il primo determina i grani terrigeni litici secondo la loro origine ed è per questo detto criterio a base genetica. Egli distingue i grani polimineralici solo su base genetica a prescindere dalle dimensioni dei cristalli. Considera quindi la composizione dell'intero grano ipotizzandone l'origine. Il secondo distingue i grani a tessitura grossolana da quelli fini ed è per questo detto criterio a base tessiturale. Egli considera i cristalli > 62 micron presenti nei grani litici uguali ai grani monoscristallini di analoga composizione mineralogica. Si riduce così l'influenza della granulometria sulla composizione. Egli considera quindi come unità di conteggio la porzione tessituralmente omogenea intercettata dal crocefilo.

Questi 2 metodi portano alla conclusione che:

1. il criterio Gazzi-Dickinson minimizza le variazioni composizionali conseguenti alla disaggregazione fisica dei grani dell'ossatura; quando un grano polimineralico si romper forma grani della stessa composizione iniziale;
2. gli scostamenti fra i dati parametrati da uno e dall'altro metodo sono direttamente proporzionali all'incidenza dei grani polimineralici a tessitura grossolana.

Possiamo concludere il tutto facendo alcune considerazioni:

• più il sedimento è fine e meno differenza si avrà tra i 2 metodi;
• se la provenienza viene da rocce preesistenti sedimentarie, quarzosi meno saranno le differenze;
• se la provenienza viene da rocce sedimentarie ricche di grani litici le differenze saranno maggiori;
• Gazzi-Dickinson classifica i grani indipendentemente dalle dimensioni al contrario di Folk.

Vediamo però quali sono i costituenti che esprimono al composizione modale delle areniti terrigene:

• fondamentali → rappresentano l'intera roccia e sono clasti:
  • dell'ossatura;
  • matrice;
  • cemento;
• extraclastici essenziali dell'ossatura → riconducibili ai tipi monomineralici e polimineralici che vanno dal 70% al 95% del totale della roccia solida;
• litici dell'ossatura → riconducibili ai tipi clastici, cristallini, porfirici e criptocristallini e vanno da qualche punto fino al 90% del totale della roccia solida.

          MATURITA' TESSITURALE

La tessitura viene considerata sotto 2 aspetti:

1. descrizione proprietà;
2. integrazione delle proprietà nei 4 stadi della maturità tessiturale →
   1. immaturo: il sedimento contiene più del 5% di matrice argillosa terrigena, i grani di sabbia sono poco selezionati e angolosi;
   2. submaturo: il sedimento contiene meno del 5% di argilla ma i granuli di sabba sono più selezionati ma non ben arrotondati;
   3. maturo: il sedimento contiene poco o niente argilla, i granuli sono ben selezionati ma non arrotondati;
   4. supermaturo: il sedimento non contiene argilla, i clasti sono ben selezionati e arrotondati.

Sottolineo che la maturità tessiturale è una delle proprietà più importanti per conoscere la natura fisica dell'ambiente di sedimentazione

          INVERSIONE TESSITURALE

La si ha quando:

• clasti ben selezionati e arrotondati sono immersi in una matrice argillosa;
• un sedimento è composto da granuli poco selezionati ma arrotondati;
• i granuli provenienti dall'erosione di arenari più antiche concorrono a formare nuovi sedimenti.

Il grado di maturità in un ambiente dipende da quanta energia meccanica è esercitata sul sedimento per il suo rimaneggiamento ad opera di correnti e onde nel luogo finale di sedimentazione e non dall'energia per trasportarlo dall'area di origine al luogo di deposizione.

Per essere ben rimaneggiato questa energia deve essere entro certi limiti:

• se è troppo poca, selezione e arrotondamento non operano efficacemente;
• se è troppa la maturità può essere distrutta.

Fonti: Emilio Saccani, Petrografia delle rocce sedimentarie terrigene, 2010 

Il Mediterraneo: un'esplosione di specie marine e non solo

Fonte: http://www.informambiente.it/?p=1261   

Distacchiamoci un attimo dal mondo strettamente geologico passando ad un altro non meno affascinante di questo ovvero l'Ecologia Marina e Subacquea.

Prima di farlo però vediamo insieme come viene visto il Mediterraneo dagli Ecologi Marini. Ci sono vari punti cruciali all'interno del nostro mare che vanno qui spiegati:

• GIBILTERRA → profondo 300 m e largo ca. 10 Km;
• CANALE DI SICILIA → largo pochi Km e profondo 120 m, qui si trova un CANION profondo 2 Km (collo di bottiglia); nelle vicinanze si trova la Tunisia che ha una platea continentale larga 300 m;
• ADRIATICO → fino a Otranto in direzione sud il mare è basso (pianura alluvionale) per poi sprofondare all'improvviso fino a 3 Km mediante una scarpata;
• GOLFO DEL LEONE → formato da una platea continentale seguita da una scarpata che arriva a 4-5 Km;
• EGEO → relativamente profondo, caratterizzato da una zona di subduzione;
• NILO → aveva un ruolo importante per il suo afflusso ma ora la diga lo ha ridotto;
• CANALE DI SUEZ → ha causato le migrazioni lessepsiane.

Normalmente il Mediterraneo viene diviso in 2 parti: quella occidentale, la parte ovest rispetto al Canale di Sicilia, e quella orientale, la parte est.

Introduciamo qualche definizione utile:

• correnti di gradiente → avvengono in base alla densità che a sua volta dipende dalla salinità o dalla temperatura;
• profilo termico → normalmente la temperatura del mare diminuisce andando verso il basso: questa è molto differente tra Oceano e Mediterraneo, nel primo infatti la temperatura scende progressivamente fino a toccare i ca. 2°C nel fondo mentre nel secondo la temperatura del fondale non scende mai sotto i 12°C;
• bilancio idrico → somma dell'acqua che entra (fiumi, precipitazioni) con quella che esce (evaporazione, Gibilterra); negativo nel Mediterraneo.

Abbiamo accennato alle correnti, nel Mediterraneo ne esistono 3:

1. acqua atlantica, fiume atlantico → dallo stretto di Gibilterra entra acqua superficiale dell'Oceano Atlantico, il che vuol dire acqua più calda (essendo superficiale) e più salata del Mediterraneo (entra solo acqua superficiale in quanto Gibilterra è poco profondo);
2. corrente intermedia levantina → il fiume atlantico passa il Canale di Sicilia e arriva al Mar di Levante; qui incontra acqua più dolce e meno salata e per questo motivo tende ad andare verso il basso fermandosi a ca. 400 m (essendo l'acqua atlantica più salata è più densa di quella del Mar di Levante scende per gradiente di salinità);
3. correnti profonde → a causa della rotazione terrestre le correnti intermedie tornano indietro fino alla Fossa di Otranto dove a causa dell'alzamento del fondale tornano in superficie; lambiscono così i Balcani, i quali si ritrovano acqua fredda ma limpida, per poi tornare indietro attraverso il Golfo di Venezia dove a causa dell'enorme quantità di plancton l'acqua di questa corrente risulta essere molto più sporca ma anche più calda (riscaldata dai raggi solari). Ecco perché in estate il mare Adriatico italiano è più caldo di quello balcanico ma anche più sporco: il plancton vive per l'apporto di fosforo e azoto trasportato dai fiumi (in abbondanza nel settore italiano). Questo però avviene in estate! In inverno la Bora, il famoso vento triestino, raffredda moltissimo il mare e le ex acque della corrente intermedia arrivando a Otranto scendono per la scarpata fino al fondale (sono più fredde) sempre a causa del gradiente termico;

Altra corrente profonda simile è causata dal vento di Maestrale nel Golfo del Leone. Queste correnti poi si incontrano e si uniscono a quelle intermedie provenienti da Otranto per poi uscire insieme da Gibilterra da dove partono le correnti profonde atlantiche.

          STORIA DEL MEDITERRANEO 

Fonte: http://www.luciopesce.net/zoologia/creta.html  

Mi sembra opportuno, prima di proseguire, accennare a qualche evento storico importante che ha caratterizzato il nostro mare e i loro abitanti.

Si dice che il Mediterraneo è il prodotto dell'antico mare di Tetide presente più di 6.000.000 di anni fa. Una prova di questo è data dall'esistenza della POSIDONA OCEANICA nel Mediterraneo e della POSIDONA AUSTRALIS in Australia occidentale. Proprio 6 milioni di anni fa la Tetide si è chiusa prosciugandosi quasi completamente, siamo nella Crisi del Messiniano. Una prova di questo evento la si riscontra dal prelievo di uno strato di salgemma tramite carotaggio (il sale che si è creato causato dal prosciugamento si è compattato formando così salgemma).

Ci sono 3 momenti importanti per il Mediterraneo:

1. chiusura Tetide;
2. crisi del Messiniano;
3. alternanza di periodi glaciali (acqua più calda, fauna calda, l'acqua del Mediterraneo va verso l'Atlantico perché è più alto) e non glaciali (acqua fredda, fauna fredda, l'acqua dell'Atlantico entra nel Mediterraneo perché questo è più basso).

Entriamo nel particolare e concentriamoci sul Mar di Levante dove vi sono verificate 2 crisi importanti:

1. crisi messiniana→ il Canale di Sicilia è stato la causa del riempimento tardivo della parte orientale del Mediterraneo;
2. mancanza di ossigeno → il fitoplancton arrivato da acque dolci del Nilo e dal nord ha creato la decomposizione e quindi la mancanza di ossigeno nel mare occidentale a livello intermedio.

Arrivati a questo punto possiamo passare alla parte più ecologica e marina dell'articolo parlando innanzitutto di specie autoctone e specie alloctone. Le prime sono le specie locali mentre le seconde sono quelle che provengono da altri ambienti attraverso vari modi:

• All'epoca, quando i romani importavano le ostriche dall'Atlantico del nord;
• migrazioni lessepsiane → con l'apertura di SUEZ nel 1869 e dopo il suo allargamento avvenuto dopo la seconda guerra mondiale ben 500 specie migrarono nel Mediterraneo dal Pacifico e solo 3 dal Mediterraneo al Pacifico;
• trasporto con le navi → attaccate o per fouling; quest'ultimo termine ha vari significati: le specie possono essere intrappolate nell'acqua di zavorra (prese da una zona e portate in un'altra); oppure per rimorchio attraverso l'acquacoltura.

Questi metodi sono tutti NON VOLUTI dall'uomo, involontari. Esistono però anche quelli VOLUTI, azioni deliberate. C'è da dire però che non tutte le specie alloctone possono insediarsi tranquillamente senza trovare ostacoli o comunque adattarsi facilmente. Se dovessimo costruire un grafico che riflettesse quante specie alloctone riuscirebbero a sopravvivere all'interno di ambienti diversi dal loro ci troveremo difronte ad un grafico detto asindoto e chiamato della resistenza biotica. Questo significa che in un primo momento la curva (nell'asse x il tempo e nell'asse y le specie) si innalza velocemente per poi curvare verso destra sempre più velocemente. Questo perché si posso instaurare tante specie tanti quanti sono gli spazi vuoti che le specie autoctone hanno lasciato. Tutto dipende dalla loro competitività. Non è detto però che le specie alloctone che sono riuscite ad instaurarsi riescano a restare per sempre: quelli più competitivi prendono il posto di quelli meno competitivi. 

Fonte: appunti di Ecologia Marina e Subacquea 

Si è scoperto però che non dappertutto è così e che non si rispecchia sempre questo tipo di grafico.

Si è notato che in alcune zone con l'arrivo delle specie alloctone quelle locali si destrutturano lasciando così sempre più spazi vuoti o nicchie vuote aumentando conseguentemente la possibilità di ospitare sempre più specie straniere. Questo grafico, detto inversional meltdown, è di tipo esponenziale. 

Fonte: appunti di Ecologia Marina e Subacquea - asse x specie, asse y tempo 

C'è da dire che esistono anche delle FACILITAZIONI che favoriscono l'arrivo di specie alloctone. L'arrivo della preda, per esempio, favorisce l'arrivo del predatore. Un esempio di questo è evidente con l'arrivo della Muscovista (preda) che ha favorito l'arrivo del suo predatore, il granchio.

Questo è molto pericoloso per la biodiversità.

          ECOSISTEMI

Facciamo qualche esempio di come nascono, vivono e sopravvivono gli abitanti marini. Iniziamo subito col dire che esistono 3 diversi ecosistemi mediterranei:

1. prateria di posidonia;
2. coralligeno;
3. fauna fondali molli.

Poseidonia

Non è un'alga ma una pianta con radici e fusti con foglie lunghe anche un metro. Fiorisce in autunno e produce frutti galleggianti (grazie ad un olio particolare) chiamati olive di mare.

I rizomi crescono sia orizzontalmente che verticalmente detti rispettivamente plagiotropi e ortotropi. I primi hanno la funzione di ancorare la poseidonia al fondo mentre i secondi di contrastare la sedimentazione. Questi danno luogo alla matte costituita da rizomi,radici e sedimento intrappolato.

La prima avviene mediante la produzione di frutti e fiori che sono ermafroditi. LA fioritura dipende dalla luce e temperatura e dall’età e imensione della pianta. L’impollinazione è idrofila che porta alla formazione diquesti frutti, una volta maturi si staccano e galleggiano. Quando marciscono lasciano cadere il seme sul fondale dove, se trovano l’ambients giusto, si riproducono. 

Per crescere deve:

·      trovare un substrato mollo;

·      sul fondale deve esserci un po' di materiale organico.

Caratteristiche ecologiche:

·      habitat ideale per molti organismi (foglie prima verdi poi biancastre);

·      da 1 a 40 m sotto acqua;

·      regime di temperatura ristretto (10-28°C);

·      salinità costante;

·      molta illuminazione;

·      elevata produzione primaria, sottostrato della fotosintesi è la produzione di ossigeno. 

Limiti di crescita:

·      climatico → limite dato dalla luce;

·      edafico → dovuto alle caratteristiche del substrato;

·      erosivo → dovuto a correnti più forti;

·      regressivo → alterazione della colonna d'acuqa x cause umane.

Cause di regressione:

·      inquinamento;

·      nautica di porto;

·      costruzione di opere costiere;

·      costruzione di dighe, dighe foranee e barriere;

·      eutrofizzazione;

·      alghe alloctone → le cresce sopra togliendogli la luce, hanno più velocità di crescita.

EGAGRAPOLI: fasci residui di cellulosa delle foglie di poseidonia, aggregate dal moto ondoso.

Fonte: http://www.wikideep.it/eunicella-cavolinii/  

Coralligeno 

Non è un sistema endemico, si trova a 50 m di profondità. I coralligeni hanno una crescita diffusa lungo un substrato roccioso e hanno bisogno di:

·      luminosità ridotta;

·      temperatura bassa e costante;

·      moderata velocità di sedimentazione.

Per coralligeno si intende substrato duro secondario formato dal concrezionamento di talli algali e da scheletri animali (seppur con un contributo minore). È formato da un enorme nuemro di specie di alghe coralline delle famiglie delle Corallinacee e Peyssoneliacee.

Il gruppo predominante nel coralligeno sono gli Antozoi.

Gli ottocoralli invece sono organismi coloniali che formano una struttura ramificata e sono detti anche Gorgonie. Non hanno uno scheletro rigido in modo tale da potersi flettere e non rompersi con le correnti.

La loro struttura di base è il polipo composto da 8 tentacoli e una bocca e hanno consistenza fibrosa grazie al contenuto di sclerici calcarei. L’architettura tipica è a ventaglio.

Questi sono asessi, i maschi sono separati dalle femmine. Derivano da un'unica larva e la fecondazione avviene all'interno delle femmine. I maschi lasciano il loro seme in acqua e questo viene poi preso dalle femmine. Dopo 15-20 giorni la larva scende sul fondale dove si attacca a qualcosa di solido:

·      non sulla sabbia ma su un substrato duro;

·      non su alghe;

·      su roccia nuda o su scheletri di alghe.

Non crescono vicino alle alghe perché queste le soffocherebbero. Una volta trovato un appiglio crescono secondo un idro-dinamismo dell'acqua ovvero in base alle correnti. Si dispongono quindi in modo tale da essere contro corrente per catturare più fitoplancton possibile. Le Gorgonie che si trovano a diretto contatto con la corrente potrebbero far morire quelle che stanno dietro (rubano il cibo). 

Esistono 2 predatori della Gorgonia:

1. Vermocane → è un verme avente delle spore appuntite e velenose, si attacca sulla parte più giovane e fragile della gorgonia (parte esterna) dove mangia la carne, non le ossa. Normalmente il vermocane non riesce ad uccidere la Gorgonia ma potrebbe crearne la causa. Come? Mangiando la carne il vermocane lascia libera ed esposta a rischi l'ossatura della Gorgonia. Questo significa poter essere attaccata da larve di alghe che una volta cresciute soffocherebbero la Gorgonia. Quest'ultima è costretta quindi, una volta assalita dal suo predatore, a lottare contro il tempo per ricostruire e ricoprire la sua parte mangiata;
   
   
   
   Fonte: http://www.mondosub.com/galleria.php?auth=Andrea%20Ambrogio%20Sangalli&ord=2  
   
   
2. Gerardia → è un parassita che ricopre la sua preda con i suoi polipi che utilizzano lo scheletro della Gorgonia stessa; i polipi di questo predatore si riconoscono perché hanno più di 8 tentacoli rispetto a quelli della Gorgonia che ne hanno meno. 
   
   
   
   Fonte: http://www.modusvivendi.it/2009/03/24/un-corallo-di-4000-anni-racconta-il-clima-passato/  - Il predatore è di colore giallo