UNITA DIDATTICA SUL VULCANESIMO

Il tema del vulcanesimo fa sicuramente parte dei contenuti affrontati da ogni insegnante nel proprio corso di Scienze della Terra, sia per l’interesse che tale argomento riveste in Italia, paese caratterizzato da elevato rischio vulcanico, sia per il collegamento che esso ha con la dinamica crostate, il cui studio ha preso avvio proprio dall'individuazione di fasce sismiche e vulcaniche coincidenti con i margini di placche litosferiche in movimento. Accanto a tali motivazioni – di tipo pratico e culturale vi sono altre motivazioni – di tipo metodologico e didattico che spingono a trattare questo argomento. Innanzi tutto il tema del vulcanesimo permette di evidenziare numerosi concetti strutturanti delle Scienze della Terra e di collegarli in una rete logica che servirà alla comprensione di molti altri argomenti. Esso infatti è espressione del flusso di energia che percorre la terra sotto forma del calore interno; è anello fondamentale del ciclo litogenetico, quindi del trasferimento e della trasformazione di materia, chiave della petrogenesi; è manifestazione della "vita" della terra intesa come sistema dinamico in continua evoluzione, capace di autocostruirsi e modificarsi nel tempo; è chiara espressione delle interconnessioni tra il mondo abiotico, biotico e antropico, in quanto è sulle lave che si è iniziata la vita, è fonte di materie prime e di energia geotermica, è agente di fertilità del suolo e modificatore del clima; il vulcanesimo inoltre collabora alla formazione di nuove terre ed è responsabile dell'origine del mare, dell'atmosfera primordiale e della crosta terrestre. Il tema del vulcanesimo infine ben si presta – più di ogni altro argomento – all’applicazione dell’approccio sistemico, il nuovo modello di interpretazione globale della realtà; infatti le interazioni e le retroazioni tra il geo-biosociosistema [1] possono facilmente esservi evidenziate, come si è visto dianzi. È possibile considerare non solo i collegamenti tra il ciclo litogenetico superficiale e profondo, con le trasformazioni cui le masse rocciose vanno incontro, e il ciclo dell’acqua, ma anche i rischi ambientali connessi all’attività vulcanica, le possibili risorse che da essa derivano, con importanti conseguenze sull’economia dell’uomo. Per tutte queste motivazioni dunque il vulcanesimo deve essere affrontato nella scuola, ma affrontato in modo nuovo e globale e assai più incisivo.

Propongo così di tralasciare la tradizionale classificazione basata sulle diverse modalità di eruzione (hawaiana, stromboliana, vulcaniana, ecc.), riportata ancora da molti libri di testo, per puntare su una classificazione strettamente collegata al dinamismo delle placche e alle trasformazioni in atto nella sottostante litosfera [2]. Essa ha il pregio, secondo me, della semplicità, del collegamento con quanto gli allievi studiano con maggior entusiasmo, e soprattutto tiene conto della globalità del sistema terra, in cui il fenomeno del vulcanesimo va inserito. La nuova classificazione da me proposta distingue un vulcanesimo di rift, tipico delle zone di distensione, da un vulcanesimo di subduzione, tipico delle zone di compressione, da un vulcanesimo di punto caldo, presente in zone non sollecitate. Utilizzando tale distinzione si noterà che ciascuno di questi tipi di attività magmatica sono confrontabili tra loro e presentano caratteristiche peculiari parallele ma contrapposte, che ne permettono un facile riconoscimento e un inquadramento assai semplice. Schematicamente le modalità dei tre tipi di vulcanesimo possono così essere riassunte e comparate:

VULCANESIMO DI RIFT	VULCANESIMO DI SUBDUZIONE	VULCANESIMO DI PUNTO CALDO
placche divergenti	placche convergenti	centro di placche non sollecitate
sistemi di rift oceaniche	archi insulari catene montuose fosse oceaniche	isole nell’oceano rift continentali
eruzioni prevalentemente effusive	eruzioni esplosive	eruzioni esclusivamente effusive
eruzioni quasi continue	eruzioni improvvise e rade nel tempo	eruzioni lente e continue
eruzioni fissurali	eruzioni centrali	eruzioni areali
vulcani sottomarini	vulcani di terra ferma	vulcani oceanici e continentali
magma fluido	magma viscoso	magma molto fluido
magma basico (serie toleitica)	magma acido (serie calcalina)	magma assai basico (serie alcalina)
magma atmosferico	magma anatettico	magma del mantello profondo
magma ricco di componenti volatili	magma senza componenti volatili	magma con molti componenti volatili
formazione di nuova crosta oceanica	formazione di nuove terre e archi insulari	formazione di isole oceaniche
dorsali sottomarine	vulcani a strato	vulcani a scudo
lava a cuscini	prodotti piroclastici	colate di lava
dinamica costruttiva	dinamica distruttiva	dinamica costruttiva

Forte di questa premessa ho cercato di strutturare il tema del vulcanesimo in una Unità Didattica, facilmente adattabile ad ogni tipo di scuola. Le abilità proposte dagli obiettivi sono indicate secondo la tassonomia del Bloom, dalle più semplici alle più complesse: conoscere (A1), comprendere (A2) applicare (A3), analizzare (A4), sintetizzare (A5), valutare (A6). Ciascun obiettivo corrisponde a specifici contenuti alla base delle conoscenze sul vulcanesimo. Le attività proposte sono obbligatoriamente non sperimentali, ma coinvolgono comunque gli allievi in modo diretto.

Contenuti	Obiettivi specifici	Attività	Strumenti
1. L’interno della terra	1.1 Sapere che lo strato del mantello, l’atmosfera, è costituito da materiale in stato di parziale fusione (A1) 1.2 Comprendere che per effetto del calore interno e della pressione le masse rocciose in profondità possono fondere (= anatessi) (A2)	1. Test per rimuovere le preconoscenze degli allievi	Video cassette, diapositive, film
2. Tipi di magma	2.1 Dedurre l’esistenza di due tipi di magmi originari: anatettico e astenosferico (A3) 2.2 Analizzare le differenze chimiche tra i due tipi di magmi (A4) 2.3 Distinguere le modalità di effusione di un magma acido e di un magma ferrico (A2) 2.4 Confrontare i tipi di lave e magmi con rocce ignee corrispondenti (A4)	2. Costituzione di uno schema comparato tra le caratteristiche fisico-chimiche di un magma anatettico e astenosferico. Riconoscimento di rocce ignee di vario tipo	Campioni di lava e rocce ignee
3. Le eruzioni vulcaniche	3.1 Sintetizzare il complesso di cause che portano alla risalita dei magmi (A5) 3.2 Riconoscere le cause scatenanti un’eruzione vulcanica (A2)	3. Costruzione di uno schema comparato di effusione di lava balzatica e di magma sialico
4. Distribuzione e tipi di vulcanesimo	4.1 Individuare la distribuzione dei vulcani sul globo (A4) 4.2 Mettere in relazione le zone vulcaniche con i margini delle placche litosferiche (A3) 4.3 Trovare corrispondenza tra distribuzione dei vulcani e dinamiche crostali di distensione, compressione, non sollecitazione (A3) 4.4 Suddividere il vulcanesimo secondo la dinamica crostale in: vulcani di rift, di subduzione, di punto caldo (A4) 4.5 Analizzare le differenze più significative tra i tre tipi di vulcanismo (A4) 4.6 Individuare i fenomeni collegati ai tre tipi di vulcanismo (A4)	4. Localizzazione su un planisfero delle aree vulcaniche più significative e confronto con la distribuzione e il tipo di placche litosferiche	Planisfero, carte sismiche e vulcaniche
5. Importanza del vulcanismo	5.1 Considerare l’importanza che ha avuto il vulcanesimo nell’evoluzione della terra: formazione di nuove terre, origine del mare, origine dell’atmosfera (A6) 5.2 Valutare l’importanza economica del vulcanesimo come fonte di materie prime, di energia geotermica, di fertilità del suole (A6) 5.3 Valutare il vulcanesimo come possibile agente modificatore del clima (A6)	5. Ricerca di dati dimostranti il volume di litosfera prodotto annualmente lungo i margini o all’interno di placche e quello consumato: confronto e conclusioni. Ricerca di dati sullo sfruttamento di energia geotermica in Italia e nel mondo	Articoli di giornale e riviste scientifiche
6. Rischi ambientali connessi col vulcanesimo	6.1 Valutare i rischi ambientali connessi all’attività vulcanica (A6) 6.2 Valutare le conseguenze economiche di una possibile eruzione dei principali vulcani italiani (A6)	6. Identificazione attaverso l’analisi della carta geografica d’Italia delle antiche e delle recenti zone interessate a processi vulcanici in Italia e dei rischi connessi	Carta geologica, articoli di riviste

1. L.C. Campanaro, Educazione all’ambiente per l’ambiente, Systema Naturae, n. 3, 1989.