Riassunto:
La vasta pianura australiana di Nullarbor sembra quasi piatta e anonima, ma nasconde un'enorme rete di grotte sotto la superficie. Un recente studio condotto da un gruppo di ricerca della Curtin University ha scoperto che alcune trincee poco profonde apparentemente ordinarie nella pianura potrebbero in realtà essere tracce superficiali lasciate da un profondo sistema di grotte sotterranee che è gradualmente crollato verso l’alto nel corso di un lungo periodo di tempo geologico.
Questa scoperta non solo aiuterà a trovare grotte sotterranee che in precedenza erano difficili da trovare, ma potrebbe anche fornire un nuovo metodo per trovare grotte sotterranee su altri pianeti come Marte in futuro.
La pianura di Nullarbor si estende attraverso l'Australia meridionale, coprendo un'area di oltre 200.000 chilometri quadrati, ed è una delle aree calcaree più grandi del mondo. Questo calcare si è formato in un ambiente marino poco profondo decine di milioni di anni fa. Circa 14 milioni di anni fa, l'antico oceano si ritirò gradualmente, lasciando dietro di sé l'enorme altopiano calcareo di oggi.
Negli ultimi milioni di anni, le acque sotterranee hanno continuato a erodere il calcare, formando gradualmente una complessa rete di grotte e cavità sotterranee, alcune delle quali possono estendersi per chilometri. Tuttavia, poiché la maggior parte di queste strutture sotterranee sono nascoste sotto la superficie, gli scienziati sono stati in grado di studiarle solo quando le grotte sfondano la superficie per formare aperture, doline, ecc. Pertanto, non hanno ancora una comprensione completa della scala e della distribuzione dell’intero sistema di grotte sotterranee.
Questa volta il gruppo di ricerca si è concentrato su un tipo di morfologia della pianura di Nullarbor la cui origine era precedentemente sconosciuta. Queste strutture hanno la forma di trincee strette e poco profonde che si estendono all'incirca in direzione nord-sud. Alcuni possono raggiungere i 20 chilometri di lunghezza, ma sono profondi solo pochi metri. Sono così poco appariscenti sul terreno che potrebbero facilmente passare per normali rilievi del terreno, ma si presentano chiaramente nei moderni modelli digitali del terreno.
A prima vista, questi solchi sembrano valli poco profonde scavate dai fiumi, ma i ricercatori hanno scoperto che non si adattano alle caratteristiche tipiche delle morfologie formate dall'erosione fluviale. Tendono a iniziare e finire bruscamente, non sono collegati a fiumi o sistemi di drenaggio negli altopiani circostanti della pianura di Nullarbor e mancano della struttura ramificata tipica dei fiumi.
Dopo un'ulteriore ispezione dei sedimenti all'interno della fossa, i ricercatori non hanno trovato prove evidenti di depositi di acqua corrente. Ciò significa che queste morfologie non sono tagliate dal deflusso superficiale a lungo termine, ma possono derivare da processi geologici che si verificano nel sottosuolo.
Per trovare risposte, il gruppo di ricerca ha condotto uno studio sistematico di queste trincee poco profonde utilizzando una combinazione di droni e fotografia aerea, modelli digitali satellitari del terreno, indagini di fori trivellati, misurazioni di grotte e una varietà di tecniche di rilevamento geofisico.
Il rilevamento geofisico può osservare strutture sotterranee senza scavi su larga scala del terreno. Il principio è simile all’imaging medico che utilizza i raggi X per comprendere l’interno del corpo umano. I ricercatori hanno confrontato i dati geomorfologici della superficie con i dati provenienti da formazioni rocciose sotterranee, pozzi e sistemi di grotte conosciuti, trovando infine zone chiare di roccia rotta sotto queste trincee poco profonde.
Ancora più importante, alcune trincee si trovano direttamente sopra sistemi di grotte e doline conosciuti. Ciò suggerisce che le fosse poco profonde viste in superficie sono in realtà solo “proiezioni superficiali” lasciate dai sistemi di grotte sotterranee.
I ricercatori ritengono che dopo la formazione di una grotta sotterranea, la roccia nella parte superiore della grotta si spezzerà gradualmente e collasserà sotto l'influenza della gravità. Poiché questo processo è così lento, che forse richiede milioni di anni, la grotta non crolla improvvisamente tutta in una volta, ma si estende invece verso la superficie attraverso una serie di zone di frattura che si sviluppano gradualmente verso l'alto.
Alla fine, le caverne sotterranee sembrano "collassare verso l'alto" lentamente all'interno della formazione rocciosa, lasciando piccole trincee poco profonde sulla superficie. Poiché la superficie rimane relativamente piatta, l'esistenza di queste grotte sotterranee è stata per lungo tempo difficile da individuare a occhio nudo.
La scoperta cambia il modo in cui le persone comprendono i paesaggi delle caverne, dicono i ricercatori. In passato, i ricercatori spesso speculavano sulle strutture sotterranee basandosi sulle forme viste in superficie, ma la ricerca sulla pianura di Nullarbor mostra che alcune caratteristiche superficiali molto insignificanti potrebbero in realtà corrispondere a cavità sotterranee più profonde e più grandi.
La ricerca di queste grotte nascoste non ha solo un significato scientifico, ma anche un valore pratico. Le aree con grandi cavità sotterranee possono affrontare problemi di stabilità geologica durante la costruzione di edifici, strade, tunnel e fognature. Conoscere la posizione delle cavità sotterranee può aiutare gli ingegneri a identificare in anticipo i potenziali rischi.
Le grotte sono molto importanti anche per le risorse idriche sotterranee. Le tipiche forme carsiche rappresentano circa il 15% della superficie terrestre libera dai ghiacci e le risorse idriche sotterranee associate a queste strutture geologiche forniscono fonti d'acqua per circa il 10-25% della popolazione mondiale. Pertanto, anche la localizzazione accurata delle grotte sotterranee e dei canali sotterranei è di grande importanza per la protezione e la gestione delle risorse idriche.
Inoltre, le grotte sono importanti archivi naturali per lo studio degli ambienti del passato. Poiché l’interno della grotta è relativamente chiuso ed è meno influenzato dagli agenti atmosferici e dall’erosione della superficie, i sedimenti, i minerali e altri materiali possono essere preservati per lungo tempo, registrando così i cambiamenti climatici, ambientali ed ecosistemici del passato.
Alcune grotte contengono addirittura comunità di vita davvero uniche. L'ambiente isolato dalla superficie per lungo tempo può favorire l'evoluzione indipendente degli organismi per un lungo periodo di tempo, formando molte specie speciali adattate all'oscurità, alla mancanza di cibo e agli ambienti estremi. Questi ecosistemi sotterranei rimangono tra gli ambienti biologici meno studiati sulla Terra.
Per studiare questi ecosistemi, però, bisogna prima sapere dove si trovano le grotte. Una nuova ricerca sulla pianura di Nullarbor fornisce un nuovo indizio per trovare queste strutture nascoste: gli scienziati non hanno necessariamente bisogno di trovare prima l’ingresso della grotta, ma possono iniziare con cambiamenti molto deboli, persino ignorati, della morfologia del passato in superficie per dedurre se ci sono grotte sotterranee.
I ricercatori ritengono che l'approccio potrebbe avere implicazioni che vanno ben oltre l'Australia. Perché le grotte non esistono solo sulla terra, ma si possono formare anche su altri corpi celesti.
Soprattutto su Marte, gli scienziati hanno scoperto un gran numero di sospette caverne sotterranee, tubi di lava e strutture simili a cavità sotterranee attraverso orbiter e altre missioni di esplorazione. Marte ha ora perso il ciclo attivo dell’acqua che ha la Terra, ma l’attività dell’acqua e l’attività vulcanica del passato potrebbero aver creato complesse cavità sotterranee.
Le grotte sotterranee interessano gli astrobiologi perché forniscono un ambiente relativamente stabile. La superficie di Marte è stata a lungo colpita da forti radiazioni cosmiche, radiazioni solari e sbalzi di temperatura estremi, e le caverne sotterranee possono utilizzare gli strati rocciosi superiori per fornire barriere naturali. Pertanto, in teoria, potrebbero essere più adatti della superficie di Marte per preservare la materia organica e persino fornire rifugio alla vita microbica.
Ciò significa anche che se in futuro gli esseri umani sperano di cercare segni di vita su Marte, le caverne sotterranee potrebbero diventare un importante obiettivo di rilevamento. Anche se alla fine non verrà trovata vita in queste grotte, potrebbero servire come potenziali basi per future missioni con equipaggio su Marte, fornendo agli astronauti una schermatura naturale dalle radiazioni e un ambiente relativamente stabile.
La pianura di Nullarbor fornisce una "scena di simulazione" della Terra molto preziosa. La superficie qui è asciutta e stabile e le grotte sotterranee sono rimaste nascoste per molto tempo sotto il paesaggio relativamente piatto. È simile ad alcune aree di Marte prive di una moderna circolazione dell’acqua e che presentano meno cambiamenti superficiali.
I ricercatori ritengono quindi che se le grotte profonde potessero essere localizzate con precisione attraverso deboli solchi sulla superficie nella pianura di Nullarbor, metodi simili potranno essere utilizzati in futuro per analizzare i dati della superficie su altri pianeti. Per Marte, le sonde orbitanti sono state in grado di ottenere modelli digitali del terreno ad alta precisione. Se gli scienziati riuscissero a identificare "impronte digitali" superficiali simili da questi dati, potrebbe essere possibile individuare ulteriormente le grotte sotterranee.
Al momento non è chiaro quanti sistemi di grotte da scoprire nasconda la Piana di Nullarbor, per non parlare se ci siano strutture sotterranee con caratteristiche superficiali simili su altri pianeti. Tuttavia, il gruppo di ricerca ritiene che questa scoperta dimostri che alcune morfologie apparentemente semplici, piatte e persino familiari potrebbero ancora nascondere un enorme mondo sotterraneo.
Una ricerca pertinente è stata pubblicata sulla rivista Communications Earth & Environment. I ricercatori hanno sottolineato che l’idea di trovare grotte sotterranee dalla superficie non solo può aiutare gli esseri umani a comprendere meglio la terra, ma potrebbe anche fornire nuovi strumenti geologici per la futura esplorazione di altri corpi celesti come Marte. Per quelle grotte che non hanno ingressi evidenti ma possono avere enormi spazi sotterranei, l'ingresso reale potrebbe non essere in superficie, ma nascosto sotto trincee poco profonde e quasi poco appariscenti.
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