Acqua, aria, terra e fuoco...

2005107131555_52005107131513_52005107131425_52005107131335_52005107131252_52005107131210_52005107131113_52005107131019_5200510713936_5200510713855_5200510713757_5e3900193-spl20051071362_5200510713427_5Approfondimenti
2005107131555_5

Acqua, aria, terra e fuoco… La storia della scienza nasce proprio riflettendo su questi elementi e sull'ordine naturale delle cose. In Grecia, tra il settimo e il sesto secolo a.C., Talete di Mileto, affascinato dalle sue trasformazioni di stato, trovò nell'acqua il principio primitivo di tutto. Un liquido "magico" che si trasforma in aria (vapore), in fuoco (gas rarefatto) e addirittura in terra (come un suo residuo).
Da allora i 4 elementi sono rimasti sotto l'obiettivo di filosofi e scienziati… ora sotto anche quelli di Focus.it, che raccoglie in queste pagine le loro più suggestive fotografie. A partire proprio dall'acqua.

Nella foto, le cascate di Havasu (che in lingua indiana significa blu) che sgorgano tra i canyon dell'Arizona: qui l'acqua si colora di un brillante verde-blu a causa della presenza sul fondo di granelli di argilla ricoperti di alghe verdi.

2005107131513_5

L'Irazu - con i suoi 3.432 metri di altezza - è il più alto vulcano attivo del Costa Rica (Centro America). Il paesaggio che offre è quasi lunare con 5 grandi crateri alcuni dei quali sono diventati nel tempo veri e propri laghi. Questi si formano perché le rocce vulcaniche, alterandosi, lasciano depositi argillosi sul fondo del cratere e lo rendono impermeabile. La pioggia poi lo riempie e si forma lo specchio d'acqua.
L'ultima eruzione dell'Irazu risale al 1963 e avvenne in concomitanza alla visita del presidente americano John F. Kennedy.

2005107131425_5

Spettacolare la curva a ferro di cavallo che il fiume Colorado forma tra i canyon dell'Arizona, negli Stati Uniti sud-occidentali. La forza di erosione dell'acqua è impressionante: la terra viene scavata attraverso molteplici processi, durante i quali alcune sostanze vengono sciolte e altre sbriciolate. L'acqua infine trasporta i ciottoli anche molto fini che sfregano contro gli argini e il fondale. E disegna così il corso dei fiumi.

2005107131335_5

I numeri sono incredibili: basti pensare che più di tre quarti dell'acqua dolce sulla Terra è bloccata allo stato solido (sotto forma ghiacciata). E ben il 97 per cento di questo totale si trova ai poli (nella foto, la crosta di ghiaccio dell'Artide).
In generale nel sistema solare l'acqua è abbondantissima proprio sotto forma di ghiaccio. Sulla Luna, secondo gli esperti, ce ne sarebbero 6 miliardi di tonnellate, pari a 6 cubi di 1 chilometro di lato. Il ghiaccio non manca nemmeno su Marte, Plutone e su molte lune di Giove e Saturno. Per non parlare della nube di Oort da cui provengono le comete, composte principalmente proprio di ghiaccio.
Foto: © Josh Landis/National Science Foundation.

2005107131252_5

Se Talete aveva pensato all'acqua come inizio di tutte le cose, un suo discepolo, Anassimene, obiettava al maestro che quella potesse essere all'origine del suo contrario, il fuoco. Ecco che per lui il principio di tutto diventò l'aria.
Senz'altro si può dire che non ci sarebbe vita sulla Terra senza… vento. È lui il vero motore dell'atmosfera: agisce come una sorta di supercondizionatore che distribuisce il calore sulla Terra, rende più uniforme il clima e rende possibile il persistere delle forme di vita.
Nella foto nuvole mosse dal vento e portatrici di pioggia sulla costa dell'isola di Harris (Scozia).

2005107131210_5

Il vento ha due anime, una buona (spiegata nella foto precedente) e un'altra più cattiva… specialmente per l'uomo. A volte infatti spazza la Terra a velocità impressionante, spesso anche proprio a causa della conformità del territorio: le montagne per esempio possono deviare, incanalare e aumentare la forza dei venti.
Uno dei venti più forti che si conoscono è la bora triestina, ma il colpo di vento più forte fu rilevato il 12 aprile 1934 sui Monti Appalacchi, negli Stati Uniti. Qui la conformazione a imbuto delle alture circostanti causò folate che viaggiavano a 371 chilometri all'ora.
Nella foto, un mesociclone in Kansas (USA) che ruota a 50-60 chilometri all'ora: è in arrivo un temibile tornado (vedi foto successiva).

2005107131113_5

Il tornado è un vortice d'aria distruttivo che risucchia ciò che trova sul suo cammino. Questi fenomeni, violenti ma anche piuttosto brevi, si generano in presenza delle "supercelle" di tempesta: cumuli di nuvole supercarichi di energia e alti fino a 19 chilometri che si formano nello scontro tra aria calda, leggera e umida, e correnti fredde.
L'aria calda, spinta verso l'alto, forma vortici che creano il mesociclone (foto precedente). Questo può assottigliarsi alla base e aumentare di velocità fino a creare il tornado: il principio è quello del pattinatore che aumenta la velocità di rotazione se tiene le braccia attaccate al corpo.

2005107131019_5

Ci poggiamo i piedi, ci costruiamo le nostre case e ne ricaviamo sostentamento. Cosa saremmo senza la Terra che sta sotto di noi? Ma se pensate che sia immobile e solida, vi dimostriamo che è essa stessa viva.
Quella che si vede dall'alto sul Gooseneck State Park nello Utah (USA) è una "ferita" del tutto particolare: il San Juan River infatti descrive una serie di meandri a forma di "collo d'oca" (gooseneck, appunto) sul fondo di pareti rocciose stratificate. Centinaia di miglia di anni fa, il fiume curvava lento su una pianura: nel tempo, poi, questo piano si è elevato, mentre il letto del fiume ha mantenuto intatto il suo corso. Oggi il canyon formato dal corso d'acqua è profondo 300 metri e lungo diversi chilometri.

200510713936_5

La spettacolare "roccia onda" si trova nel deserto occidentale dell'Australia, ma questa volta non è stata l'acqua a scavare la pietra. Il responsabile è infatti il vento che nei millenni ha scagliato con estrema forza, contro una roccia nera di basalto, polveri di argilla da esso trasportate.
Il vento quindi, quando porta sabbia o terra in sospensione, è abrasivo e può scolpire la pietra, abbattere pali e far saltare la vernice delle automobili.

200510713855_5

Avete mai visto pietre che si spostano da sole? Nella Death Valley, la zona desertica tra il Nevada e la California (Stati Uniti) succede e il fenomeno è apparentemente senza spiegazioni… Le tracce dello scivolamento di queste pietre è però evidente. Secondo gli esperti, le pietre sono probabilmente mosse dai forti venti, quando l'acqua rende il deserto fangoso. E lasciano così i loro segni sulla terra che poi si solidifica.

200510713757_5

La crosta terrestre è spessa circa 50 chilometri e su di essa ci sono create crepe che possono essere visibili anche all'esterno. Quella che attraversa l'isola di Lanzarote (nelle Canarie), per esempio, è demarcata da una serie di crateri vulcanici chiamati le "Montagne del fuoco".
I nostri piedi sono separati dal centro della Terra da ben 6.370 chilometri, ma con le trivelle più potenti l'uomo non è riuscito a oltrepassare gli 11 chilometri di profondità. Lo strato fertile - che interessa all'uomo per le coltivazioni - è limitato ai primi, più superficiali, 30-40 centimetri.

e3900193-spl

A parlare per primo del fuoco come elemento primitivo e primordiale fu il filosofo Eraclito che diceva: "Tutte le cose sono uno scambio del fuoco, e il fuoco uno scambio di tutte le cose".
Fuoco vivo sembra essere quello che esce dal centro della Terra attraverso i vulcani. In senso stretto però non c'è nulla che brucia nei vulcani: le lingue rosse di lava sono roccia liquida che ribolle a circa 1000 gradi.
Nella foto, la lava ha percorso più di 10 chilometri dal cratere del Pu'u O'o (a quota 1200 metri) del vulcano di Kilauea (Hawaii) prima di tuffarsi in mare. È questo il vulcano più giovane del mondo e si attesta tra i più attivi. La roccia nera su cui scorre la lava è il risultato di antiche eruzioni e dimostra che le isole Hawaii si stanno espandendo.

20051071362_5

Non è precisamente una fiamma, ma per la sua potenza riesce a incendiare qualsiasi cosa quando tocca terra. Si è calcolato che la temperatura dei fulmini possa infatti raggiungere i 30 mila gradi: basti pensare che la fiamma di una candela ne sprigiona appena 1.400 ed è comunque in grado si appiccare un incendio.
La straordinaria reazione chimica del fuoco, che crea calore e cucina i cibi, ha cambiato la vita dell'uomo da almeno 1,4 milioni di anni fa, quando l'Homo erectus lo scoprì.

200510713427_5

Anche il fuoco che, domato, è fondamentale per la vita sulla Terra, può avere effetti devastanti quando è fuori controllo.
Quando scoppia un incendio, il momento più temuto è il cosiddetto "flashover": è chiamata così la situazione in cui tutto attorno diventa così incandescente che tutti gli oggetti infiammabili prendono fuoco spontaneamente. Per i pompieri questa fase è il cosiddetto punto di non ritorno: la temperatura aumenta di 20-30 gradi al secondo e può superare i mille gradi.
Foto: © AP

Acqua, aria, terra e fuoco… La storia della scienza nasce proprio riflettendo su questi elementi e sull'ordine naturale delle cose. In Grecia, tra il settimo e il sesto secolo a.C., Talete di Mileto, affascinato dalle sue trasformazioni di stato, trovò nell'acqua il principio primitivo di tutto. Un liquido "magico" che si trasforma in aria (vapore), in fuoco (gas rarefatto) e addirittura in terra (come un suo residuo).
Da allora i 4 elementi sono rimasti sotto l'obiettivo di filosofi e scienziati… ora sotto anche quelli di Focus.it, che raccoglie in queste pagine le loro più suggestive fotografie. A partire proprio dall'acqua.

Nella foto, le cascate di Havasu (che in lingua indiana significa blu) che sgorgano tra i canyon dell'Arizona: qui l'acqua si colora di un brillante verde-blu a causa della presenza sul fondo di granelli di argilla ricoperti di alghe verdi.