Scienze della Terra

La geologia è la scienza che studia la Terra in tutti i suoi aspetti, il prefisso geo- deriva dal greco antico e significa terra.

I settori della geologia si sono ampliati e differenziati molto negli ultimi decenni e per questo ora si è diffuso il termine Scienze della Terra per indicare un vasto insieme di discipline piuttosto che una sola materia.

Anche l’uso del termine geologia è piuttosto recente.

Il fondatore della moderna geologia è stato l'inglese Charles Lyell (1797-1875).

Ai tempi di Lyell, nell'Ottocento, gli studiosi della natura si occupavano un po' di tutto, senza troppe distinzioni: piante, animali, minerali, rocce e ambienti. Proprio perché si occupavano di tutti gli aspetti della Natura, erano chiamati naturalisti.

La materia di studio dei naturalisti era definita scienze naturali. Il naturalista più famoso del XIX secolo è senz'altro Charles Darwin contemporaneo e amico di Lyell, che intitolò il suo primo libro proprio così: Viaggio di un naturalista intorno al mondo.

Fino a tutto l’Ottocento, il metodo d’indagine delle scienze naturali si è basato molto sulla raccolta, la descrizione e la classificazione degli esemplari.

A quell'epoca, e forse ancora oggi, il metodo scientifico di riferimento era quello della fisica.

La fisica studia le leggi che governano i fenomeni fondamentali della natura come il movimento, il calore, l'elettricità. Il metodo della fisica aveva acquistato autorevolezza già nel Seicento grazie ai principi fondamentali, stabiliti da Galileo Galilei: l'uso della matematica e degli esperimenti per dimostrare la validità delle ipotesi.

I fisici vedevano con disprezzo i risultati dei naturalisti, ottenuti senza esperimenti in laboratorio e senza calcoli né misure. Una volta il premio Nobel Ernest Rutherford (1871-1937) disse:

«Tutta la scienza o è fisica o è collezione di francobolli».

Ironia della sorte, Rutherford stesso è finito in un francobollo da 1 centesimo di dollaro della Nuova Zelanda (NZD), ma anche in altri francobolli.

Le scienze naturali studiano fenomeni complessi, in cui entrano in gioco molte variabili, e spesso si tratta di situazioni impossibili da isolare e riprodurre in un esperimento dentro un laboratorio.

Inoltre le scienze naturali sono in parte scienze storiche e questa loro caratteristica richiede metodi di indagine molto particolari che altre scienze non hanno. Le scienze storiche si occupano di eventi del passato che spesso sono unici e irripetibili, non si possono in alcun modo riprodurre in laboratorio. Esempi di questi eventi sono l'estinzione dei dinosauri e le glaciazioni del recente passato.

 Nella ricostruzione di quello che è successo un principio fondamentale è il principio di intersezione.

Questo principio può essere applicato alla situazione visibile nell'immagine riprodotta qui a fianco.

La roccia rossastra che si vede è costituita da sabbia e argilla deposte dall'acqua del fiume in una pianura e successivamente solidificate formando strati di roccia continui e orizzontali (arenarie rosse).

Il banco di roccia scura ha invece un'origine vulcanica (basalto)  e interseca gli strati trasversalmente fratturandoli.

Il principio di intersezione ci fa concludere che l'eruzione vulcanica deve essere avvenuta in un'epoca successiva alla deposizione degli strati.