I D R O S F E R A
lavoro a più mani realizzato con le prof.sse Milena Rizzo e Mariarosa Cellati
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Fiume SammaroLago d'Orta
http://galilei2d.altervista.org/wordpress/?p=1361http://www.lagodorta.com/
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mappa fiumi

caratteristiche dei fiumi struttura di un fiume modellamento
I fiumi sono raccolte di acqua di notevoli dimensioni provenienti dallo scioglimento di un ghiacciaio, dalle precipitazioni o da una sorgente sotterranea. Si muovono principalmente in superficie incanalandosi, e, per effetto della forza di gravità, si dirigono verso valle.
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Bacino idrografico, o imbrifero
è il territorio che comprende il fiume e tutti i suoi affluenti. Se in una regione vi sono diversi bacini idrografici questi sono separati tra loro dalle linee di spartiacque.
Portata
è il volume di acqua che passa in un secondo attraverso una sezione del fiume.
Regime
è la variazione della portata nel corso dell'anno. I fiumi possono avere:
  • regime costante, o fluviale: con modeste variazioni di portata al variare delle stagioni;
  • regime torrentizio: con periodi di portata massima (periodi di piena), alternati a periodi di portata minima (periodi di magra) o periodi di secca (assenza di acqua).
I fiumi con tragitti molto lunghi presentano regimi diversi durante il loro percorso.
Letto, o alveo
è il solco della superficie terrestre in cui scorre un fiume.
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Dalla sorgente, il luogo dove nasce, il fiume scorre verso valle con una pendenza variabile all'interno del suo letto. Durante il suo percorso, al fiume, si possono unire altri corsi d'acqua, che costituiscono i suoi affluenti. Il fiume termina in un lago, in un mare o in un altro fiume.

Il percorso di un fiume può essere suddiviso in tre parti, caratterizzate da diversa pendenza, portata, velocità, e, di conseguenza, da una diversa modalità con cui le forme del paesaggio sono modellate:

  1. Tratto di montagna: è la parte alta, dove vengono raccolte le acque provenienti dallo scioglimento di un ghiacciaio o da sorgenti sotterranee. Il fiume ha l'aspetto di un ruscello. In questo tratto:
    • la pendenza è elevata quindi l'acqua scorre molto velocemente
    • il percorso è rettilineo
    • la portata è minima
    • l'erosione svolta dalle veloci acque nelle pareti dell'alveo è intensa
    • l'alveo in questo tratto ha la forma a "V" con versanti molto ripidi
    La forza delle acque è tale da erodere la roccia e trascinare con sé detriti di varie dimensioni: pietre, legna e altri residui vegetali, fango, sabbia.

  2. Tratto vallivo: il corso d'acqua assume l'aspetto di un torrente in cui vengono raccolte le acque provenienti da diversi ruscelli. In questo tratto:
    • la pendenza è minore rispetto al tratto iniziale quindi diminuisce la velocità
    • il percorso è ancora rettilineo
    • la portata aumenta
    • l'erosione svolta sulle pareti dell'alveo diminuisce e si incomincia ad osservare il deposito dei materiali più grossi trasportati
    • l'alveo si allarga
    Dopo aver superato i pendii più ripidi, il fiume comincia a depositare detriti sempre più piccoli e, una volta arrivato in pianura, lascia solo sabbia, fango e materiale molto fine.

  3. Tratto di pianura: è la parte finale dove più torrenti si uniscono formando il grande fiume. In questo tratto:
    • la pendenza è molto ridotta e quindi il fiume scorre molto lentamente
    • il percorso è tortuoso in quanto spesso si incontrano delle strette curve a gomito, i meandri
    • la portata aumenta
    • l'erosione non si osserva più, ma qui si depositano invece i materiali precedentemente erosi che vanno a formare gli isolotti fluviali.
    Quando un fiume giunge al mare o si getta in un lago, la sua capacità di trasporto si riduce.
La foce è il luogo dove il fiume e il mare si incontrano e interagiscono tra loro. Le foci di un fiume possono essere:
  1. a estuario, quando i movimenti del mare (correnti e maree) hanno una forza tale da asportare i sedimenti portati dal fiume, lasciando libera la foce, che in questo caso ha una forma ad imbuto;
  2. a delta, quando i movimenti del mare sono molto deboli, per cui i finissimi sedimenti trasportati dal fiume si depositano, ostruendo la foce. Il fiume quindi crea strade nuove per raggiungere il mare e si ramifica in numerosi canali, che scavano un letto negli stessi detriti trasportati;
  3. o, infine, semplici, quando si hanno condizioni intermedie, e presentano un sol ramo.
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Le acque erodono le superfici delle zone montuose e trasportano i frammenti. Il trasporto di un fiume può essere per sospensione, per rotolamento, per saltazione, o per galleggiamento a seconda della dimensione dei detriti, e, se sono solubili, in soluzione. Man mano che diminuiscono la pendenza e la velocità del corso d'acqua si depositano nel letto del fiume i detriti più pesanti (sassi, ciottoli), mentre quelli più leggeri vengono trasportati lentamente verso i mari o i laghi.

Le forme tipiche del paesaggio fluviale sono:
  • le valli a "V", scavate dal fiume nel tratto di montagna;
  • le gole, o forre, o canyon, risultato di fenomeni erosivi che si verificano quando un fiume o un torrente incide il proprio letto in rocce coerenti e molto resistenti, generando valli strette, con pareti molto ripide, talora a strapiombo;
  • le cascate, che si formano lungo i corsi dei fiumi perché, in un tratto del loro corso, la parte del terreno su cui scorrono è meno resistente all'erosione rispetto alla parte sovrastante; con l'andare del tempo si forma un dislivello tra le due parti e viene così generata una cascata che può crescere in altezza lentamente. Si tratta, tuttavia, di una formazione temporanea, perché la base della roccia è continuamente erosa dai detriti trasportati, e, col tempo, il soffitto crolla, facendola arretrare;
  • i conoidi di deiezione, che derivano dall'accumulo di sedimenti fluviali. Strutture di questo tipo si formano quando un fiume proveniente da una valle a forte pendenza si immette in un bacino più ampio; la diminuzione della velocità della corrente causa una diminuzione della sua energia, il conseguente abbandono dei detriti trasportati e la loro deposizione su una area che assume forma di ventaglio, con il vertice a monte;
  • le pianure alluvionali, che sono costituite da materiale trasportato da fiumi e deposto nella piana durante le alluvioni, durante le quali il corso d'acqua esonda, cioè, tracima dagli argini.
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mappa laghi

bilancio idrico origine ed evoluzione caratteristiche chimico-fisiche circolazione delle acque
I laghi sono masse d'acqua raccolte all'interno di depressioni della superficie terrestre.
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I laghi possono essere alimentati:
  • da un fiume, che si chiama immissario,
  • da sorgenti sotterranee,
  • dai ghiacciai,
  • dalle precipitazioni, e in questo caso i laghi sono detti effimeri, perché esistono solo nel corso della stagione delle piogge.
Le loro acque defluiscono:
  • perchè sono incanalate in un fiume, che si chiama emissario,
  • per evaporazione,
  • per l'impiego per le attività umane (agricoltura, allevamento e industria o anche come fonte di acqua potabile).
E' detto bilancio idrico di un lago la differenza fra le entrate e le uscite di acqua, che ne determinano il livello.

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I laghi hanno origini diverse, ed è proprio su questa base che viene effettuata la loro classificazione:
  • laghi glaciali: occupano le valli profondamente erose da antichi ghiacciai che si sono ormai ritirati (ad esempio, i nostri laghi prealpini);
  • laghi vulcanici: occupano crateri spenti o caldere (ad esempio, i laghi di Bracciano e di Bolsena nel Lazio);
  • laghi tettonici: occupano avvallamenti generati da dinamiche endogene (ad esempio, i Laghi Alberto e Tanganica in Africa);
  • laghi di sbarramento: sono stati originati dall'interposizione di un ostacolo lungo il corso di un fiume, che ha provocato l'inondazione della valle a monte dello sbarramento; le cause possono essere naturali, come nel caso di frane o depositi morenici, o artificiali, come le dighe, costruite per la produzione dell'energia elettrica;
  • laghi relitti: masse d'acqua, originariamente marina, rimaste isolate da movimenti tettonici o da abbassamenti del livello del mare (ad esempio il lago di Aral e il mar Caspio);
  • laghi costieri: masse d'acqua, originariamente marina, rimaste isolate per la chiusura di una laguna.
La vita dei laghi, su scala geologica, è breve, perché
  • la depressione che essi occupano è destinata ad essere colmata dai sedimenti trasportati dai fiumi;
  • lo sbarramento che contiene le loro acque è continuamente sollecitato ed è destinato a cedere;
  • nelle zone con bilancio idrico negativo, soprattutto nelle zone aride, o dove l'acqua è prelevata per le attività umane in modo massiccio, il bacino lacustre via via si svuota.
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Quelli dei laghi sono ecosistemi molto delicati, infatti, sebbene le acque scorrano, il loro ricambio è più difficoltoso, e le sostanze scaricate tendono ad accumularsi. Sono sensibili alle piogge acide, all'accumulo di sostanze fertilizzanti, e di altri inquinanti prodotti dalle attività umane.
  • Salinità: La maggior parte dei laghi è costituita da masse d'acqua dolce, e cioè con una salinità inferiore allo 0,5‰, tuttavia ci sono dei laghi che possono avere una salinità superiore a quella dei mari. I laghi salati sono situati in zone aride e sono privi di emissario (laghi endoreici), o si tratta di laghi costieri o relitti.
  • Gas disciolti: poiché la solubilità dei gas aumenta all'aumentare della pressione, i laghi d'altura sono meno ricchi di gas di quelli di pianura, dato che la pressione atmosferica diminuisce all'aumentare dell'altitudine; la distribuzione dei gas al variare della profondità dipende dalla circolazione dell'acqua fra gli strati superficiali e quelli profondi.
  • Temperatura e densità: Il valore massimo di densità dei laghi d'acqua dolce è a 4°C; acque più calde o acque più fredde si trovano negli strati superficiali; il ghiaccio si forma esclusivamente in superficie.
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La libera circolazione delle acque (e quindi dei gas e dei nutrienti in esse disciolti) fra i fondali lacustri e la superficie è possibile quando la temperatura è uniforme, altrimenti, quando si formano delle stratificazioni, gli scambi sono difficoltosi. In un lago d'acqua dolce alle medie latitudini, si hanno quattro fasi:
  1. in estate si formano tre strati:
    • uno strato superficiale, l'epilimnio, ad alta temperatura e bassa densità;
    • uno strato intermedio, il metalimnio, nel quale la temperatura decresce velocemente e la pressione aumenta altrettanto rapidamente;
    • uno strato profondo, l'ipolimnio, nel quale la temperatura decresce lentamente fino a raggiungere, se il lago è abbastanza profondo, i 4°C; la densità cresce altrettanto gradualmente.
  2. con l'arrivo dell'autunno la temperatura superficiale diminuisce e la pressione aumenta: viene a mancare la stratificazione ed è possibile il ricambio fra le acque superficiali e quelle profonde.
  3. d'inverno la superficie del lago può anche gelare e in profondità troviamo l'acqua a 4°C; anche in questo caso si forma una stratificazione che impedisce il rimescolamento dell'acqua:
    • l'epilimnio di acqua fredda e poco densa,
    • il metalimnio in cui temperatura e pressione aumentano rapidamente,
    • e, infine, l'ipolimnio in cui la temperatura raggiunge i 4°C e la densità il valore di 1 g/ml.
  4. in primavera si ha la stessa circolazione autunnale, quando la temperatura dell'acqua è intorno ai 4°C.
In condizioni climatiche diverse da quella descritta sopra il ricambio può avvenire una sola volta in un anno o anche meno o mai.
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piccolo glossario
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  • caldera = è una cavità che si forma al posto di un edificio vulcanico, dovuta al crollo della camera magmatica in seguito al suo svuotamento.
  • piogge acide = alcuni gas, come le anidridi solforica $(SO_3 )$ e nitrica $(N_2O_5)$, prodotti secondari delle combustioni del carbone o del petrolio, sono immessi nell'atmosfera e reagiscono con l'acqua trasformandosi rispettivamente in acido solforico $(H_2 SO_4 )$ e acido nitrico $(HNO_3)$. Si tratta di acidi molto forti e altamente corrosivi che ricadono sulla superficie terrestre con le precipitazioni.
  • tettonica = con questo termine ci si riferisce alle trasformazioni del paesaggio terrestre causate da forze interne che agiscono su tempi molto lunghi. Esse sono responsabili della formazione delle catene montuose, della deriva dei continenti, delle fratture che percorrono la crosta, dell'innalzamento e dello sprofondamento di ampie regioni della superficie terrestre. I vulcani e i terremoti sono manifestazioni di queste forze endogene.
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test di verifica sui laghi
test di verifica sui fiumi
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