L’importanza della sabbia

Il clima e la geografia della terra sono influenzati dalla sabbia, una materia impiegata nell’edilizia, per fabbricare chip e cosmetici, e anche altro

La sabbia ha un giro d’affari di circa settanta miliardi di dollari, e chi l’avrebbe detto? Costruzione di case, calcestruzzo ma anche matematica, vetro – tutto dipende dalla sabbia. La vita sulla terra esiste grazie a questo materiale trasportato dai venti, dalle correnti marine e che viaggia nel tempo attraversando spazi enormi dalle montagne per adagiarsi come granelli sui fondali e sulle spiagge.

Da cosa è composta la sabbia?

La sabbia è composta da minerali, argilla, granito, quarzo, silicio tagliati dal vento, dall’acqua e dal ghiaccio. Può anche essere fatta di lava, di conchiglie e perfino di escrementi di pesci. Analizzando la sabbia è possibile risalire alla sua composizione, riuscendo a risalire al materiale e alle rocce di cui è fatta.

 La sabbia è usata per fare smalti, plastiche, dentifrici, creme solari, inchiostri. E chip per computer: il silicio è estratto da sabbia di quarzo pura al 99,99999%. Ogni anno se ne scavano 40 miliardi di tonnellate in tutto il mondo.

Ci sono, tuttavia, degli aspetti critici, ad esempio La sabbia sepolta negli edifici e nell’asfalto non torna più in circolo.

Come limitare il saccheggio di sabbia? è necessario usare calcinacci e vetro per le costruzioni di bassa qualità, o i residui degli inceneritori, che producono malte resistenti. È urgente regolare l’estrazione di sabbia, sia in terraferma (alzando le tariffe delle concessioni) sia nelle acque», avverte Pascal Peduzzi dell’Unep. In Italia gli fa eco Legambiente: sabbia e ghiaia sono il 62,5% dei materiali cavati ma «le pianificazioni delle Regioni sono scarse e le imposte agli estrattori ridicole».

Sabbia: Cosa avviene sulla luna?

Gli scienziati studiano le dinamiche della sabbia. La fisica dei sedimenti, infatti, è cruciale per prevedere le valanghe o gli smottamenti. I materiali granulari hanno una dinamica insospettabile: la sabbia secca si comporta come un liquido, quella umida come un solido.

Il libro di Ralph Bagnold – ufficiale britannico affascinato dal Sahara – sulla fisica della sabbia (1941) è stato uno dei testi base delle missioni della Nasa sulla Luna e su Marte. Qui, infatti, è determinante conoscere le dinamiche della sabbia per posizionare in sicurezza le navicelle spaziali. La sabbia ha comportamenti complessi: quando c’è vento, per esempio, un granello può sollevare in aria una superficie ampia più di 6 volte il suo diametro e 200 volte il suo peso; e queste collisioni generano cariche di elettricità statica che tengono i granelli vicini al terreno. Ricostruire la dinamica della sabbia è un rompicapo: quanti granelli, lasciati cadere su una pila, occorrono per provocarne il collasso? È uno degli obiettivi (ancora lontani) delle teorie del caos.

I fiumi sono le principali autostrade della sabbia: ogni anno portano nei mari 8 km3 di materiale, che riempirebbero mezzo miliardo di camion. Nelle zone ad alto rischio idrogeologico, i sedimenti possono causare tragedie.

Quando la sabbia trasportata dai fiumi arriva in mare, si può depositare sulle coste o finire nei fondali. Ma non tutte le spiagge si formano per accumulo di sabbia: altre sono dovute all’erosione delle coste, al deposito di lave vulcaniche, conchiglie, escrementi di pesce, coralli. L’arcipelago delle Bahamas, 132 mila km 2 , è una piattaforma carbonatica: una barriera corallina che venne a galla per l’abbassamento dei mari nel Mesozoico. Cotti dal Sole, i carbonati si sono trasformati in una roccia spessa 5 km. E dobbiamo ringraziare i calcari finiti negli oceani se il clima della Terra resta equilibrato. I calcari si formano quando le piogge acide si uniscono a sabbie di silicati di calcio. Se arrivano in acqua fredda, che li scioglie, i mari rilasciano CO 2 , che riscalda l’atmosfera; se invece sfociano in acque calde, i calcari si depositano nei fondali, portando con sé la CO 2. È il ciclo silicio-carbonio, meccanismo con cui la Terra si raffredda quando la temperatura sale troppo e viceversa.

Come si formano le sabbie mobili?

La sabbia può essere un collante: se riusciamo a costruire i castelli di sabbia è merito della tensione di superficie fra l’acqua e l’aria, che lega due granelli vicini. E questo spiega anche le sabbie mobili: si formano quando l’acqua separa i granelli fra loro ma non riesce a drenare, lasciando la sabbia in sospensione. Il risultato è un fragile equilibrio fra solido e liquido: se ci si muove veloci, il movimento impedisce la dilatazione del liquido, e i granelli vanno a uno stato solido, cementando la persona. Nelle sabbie mobili si può morire di fame, caldo, ma non perché si viene risucchiati a fondo, come si vede nei film. Per estrarre un piede dalle sabbie mobili occorre la stessa forza necessaria a sollevare un’auto di media cilindrata.

Cosa fare se si finisce intrappolati dalle sabbie mobili?

per liberarsi dalle sabbie mobili è necessario muoversi lentamente, per permettere all’acqua di scorrere e riempire lo spazio intorno a voi. La dilatazione della sabbia è un problema tragico in caso di terremoti. Se si scaricano su uno strato di sabbia umida nel sottosuolo, ne causano l’espansione: l’acqua drena, viene meno l’adesione fra i granelli, e si aprono grandi crepe nel terreno che inghiottono intere città. L’Università della California ha trovato una soluzione: iniettare nel sottosuolo un batterio (Sporosarcina pasteurii) capace di cementare fra loro i granelli.

Nella sabbia si celano molte forme di vita, e diverse sono ancora da scoprire. Se una foresta pluviale può ospitare 16 tipi (phyla) di organismi, nella sabbia ce ne sono 22. Granchi, coccinelle scorpioni, scarabei, ma anche invisibili creature inferiori al mm, gli psammon. Si nutrono di foglie, batteri, animali morti: è merito loro se troviamo pulite – e piene di buchi – le spiagge, anche a Ferragosto. Fra le creature della sabbia ci sono animali resistenti come i tardigradi, capaci di sopravvivere fra i –200 °C e i +150 °C.

E le strutture più antiche sulla Terra sono le stromatoliti, sedimenti costruiti da cianobatteri intrappolando granelli di sabbia coi loro filamenti: la sabbia è stata la culla della vita. E gli stessi pianeti non sono che sabbia e polveri interstellari coagulate fra loro in milioni di anni. È falso, invece, che le perle si formino se un grano di sabbia entra in un guscio d’ostrica: occorrono materiali più grandi, come frammenti di conchiglia. Ma con tutto ciò che fanno i granelli, pretendere anche le perle sarebbe troppo.

Fonte: Focus

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