La geologia, una scienza “nuova” con radici antiche

Se non è facile datare l’inizio della geologia moderna, possiamo tuttavia affermare con certezza che molte descrizioni dettagliate di fenomeni naturali fatte in antichità hanno, spesso, anticipato concetti della moderna Scienza della Terra, quella scienza cioè che comprende tutte le conoscenze relative al pianeta Terra, spaziando dalla geologia alla geofisica, dalla paleontologia all’oceanografia.  

Le prime osservazioni sui fenomeni terrestri risalgono agli antichi greci con Aristotele (384-322 a.C.) e Teofrasto (371-287 a.C.), che teorizzavano i processi naturali della formazione delle rocce e del ciclo dell’acqua. Pura filosofia, senza una osservazione sperimentale: è solo a partire del ’500 che l’osservazione degli strati della terra e dei fossili diventa più precisa. Fu Cartesio, con i suoi “Principia Philosophiae” del 1644, a segnare un momento fondamentale nella storia del pensiero scientifico, influenzando gli sviluppi della fisica, della geologia e della cosmologia. Pochi anni dopo, infatti, ritroviamo nel “Prodromo” di Niccolò Stenone (1669) i principi della stratigrafia; per questo, lo studioso danese viene considerato il padre della geologia. 

Occorrerà aspettare la rivoluzione galileiana per poter disporre di un approccio metodologico più rigoroso, basato su osservazioni sistematiche, su prove, e sull’utilizzo di primi modelli matematici per studiare i fenomeni naturali. Questo tipo di approccio influenzò scienziati come James Hutton e Charles Lyell, tra i primi geologi “moderni”. Proprio Hutton propose, alla fine del XVIII secolo, il principio dell'attualismo secondo cui processi lenti e continui hanno modellato il Pianeta (Theory of the Earth, 1788). Pochi anni dopo seguirà la pubblicazione di Lyell sul principio dell’uniformitarianismo, ovvero quel principio secondo il quale i processi naturali che hanno operato nel passato, plasmando la Terra, sono gli stessi che possono essere osservati nel tempo presente (Principles of Geology, 1830-1833).  

Con la scoperta della radioattività nel XX secolo, si ha una nuova rivoluzione nelle scienze geologiche, con la possibilità di datare le rocce e comprendere meglio l’età della Terra, la scienza, cioè, si dota di strumenti ingegneristici che integrano la conoscenza scientifica e supportano l’innovazione.

Andrea Dini, direttore dell’Istituto di geoscienze e georisorse del Cnr, ricorda tre grandi scienziati del nostro Paese che hanno rinnovato la scuola geo-mineralogica pisana nel dopoguerra: “Non possiamo dimenticarci del geologo Livio Trevisan, di Giorgio Marinelli - petrologo, vulcanologo, e primo professore di geotermia in Italia e probabilmente nel mondo - e infine di Ezio Tongiorgi, che ha avuto un ruolo fondamentale in quel periodo. Eclettico - per non dire ‘tuttologo’-, riusciva a tirare fuori idee innovative e a trovare i sostegni istituzionali per realizzarle. Tongiorgi ha contribuito a creare i due Istituti del Cnr che diversi anni dopo, nel 2001, sono confluiti nel nostro Istituto di geoscienze e georisorse”. 

Altro studioso che contribuì significativamente alla comprensione dell’evoluzione geologica è Bruno Accordi, afferma il direttore dell’Istituto di geologia ambientale e geoingegneria (Igag) del Cnr Massimiliano Moscatelli: “Spaziando dalla paleontologia alla geologia strutturale, Accordi fornì uno dei primi contributi all’avvio delle geoscienze planetarie: la fondazione del Cnr-Igag affonda le sue radici proprio nella tradizione di studi da lui avviata negli anni ’60. Negli ultimi vent’anni, il lavoro dell’Istituto è proseguito nel solco della ricerca fondamentale, ma si è sviluppato anche nel campo dell’interazione uomo-ambiente: attraverso lo studio del sottosuolo, infatti, supportiamo la pianificazione urbana sostenibile e la gestione dei rischi geo-ambientali. È un approccio che integra conoscenze e tecnologia, per rispondere alle sfide di un territorio sempre più antropizzato".

La geologia, infatti, va vista come disciplina in costante evoluzione, nell’ambito della quale lo sviluppo di nuove tecnologie supporta l’uomo nella gestione delle risorse naturali, oggi, la sua importanza strategica è nel contributo che potrà fornire per la transizione energetica. “L’obiettivo della decarbonizzazione passa attraverso la messa a punto di tecnologie diversificate, che sfruttano varie tipologie di produzione e accumulo energetico; in questo senso, l’implementazione delle fonti geotermiche è una delle strade che la comunità scientifica sta percorrendo”, conclude il direttore del Dipartimento di scienze del sistema Terra e tecnologie per l’ambiente del Cnr Francesco Petracchini.

Fonte: Andrea Dini, Istituto di geoscienze e georisorse, andrea.dini@igg.cnr.it; Massimiliano Moscatelli, Istituto di geologia ambientale e geoingegneria, massimiliano.moscatelli@igag.cnr.it; Francesco Petracchini, Dipartimento di scienze del sistema Terra e tecnologie per l’ambiente, francesco.petracchini@cnr.it