Cos’è il principio dell’attualismo in geologia: conoscere il presente per capire il passato

Il principio dell'attualismo, conosciuto anche come uniformitarianismo o principio dell'uniformità della terra è un pilastro fondamentale della geologia moderna, nato dal lavoro di due naturalisti scozzesi, James Hutton e Charles Lyell, tra il XVIII e XIX secolo . Riassunto nella frase "conoscere il presente è la chiave per interpretare il passato", afferma che i fenomeni geologici o fisici oggi visibili sulla Terra hanno sempre agito, con la stessa intensità, nel passato geologico. Ma come siamo giunti alla formulazione di questo principio?

Le teorie sui processi geologici: dal catastrofismo all’uniformitarismo

Nel XVIII secolo, la scena geologica era dominata da due correnti di pensiero: il catastrofismo e l’attualismo (o uniformitarianismo).

Il catastrofismo, ispirato dalla visione biblica della genesi, affermava che la Terra fosse antica circa 6000 anni, una stima molto diversa dai 4,5 miliardi di anni accettati oggi. I sostenitori del catastrofismo sostenevano che la superficie terrestre fosse stata modellata da eventi rapidi e devastanti, vere e proprie catastrofi naturali che avrebbero formato montagne e oceani. La presenza di fossili in alta montagna, ad esempio, veniva considerata una prova di antichi diluvi catastrofici. Ovviamente, oggi sappiamo che non è così.

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In netto contrasto con il catastrofismo, l’idea fondamentale dell'attualismo era che la superficie terrestre fosse stata plasmata da processi geologici lenti e continui, simili a quelli in atto oggi, e che il tempo coinvolto fosse ben superiore a 6.000 anni. Di conseguenza, osservando le dinamiche dei processi geologici attuali e comprendendone le cause e gli effetti, possiamo decifrare e ricostruire gli eventi del passato, le cui tracce sono preservate all'interno delle rocce.

All'origne dell'uniformitarianismo sono individuate le teorie del geologo scozzese James Hutton (1726-1797), da molti considerato il padre della geologia moderna. Hutton riteneva che la Terra fosse un sistema dinamico e in continua evoluzione. Egli fu il primo a introdurre il concetto di ciclo delle rocce, secondo cui i corpi rocciosi in superficie sono il risultato di lunghi cicli geologi. Secondo Hutton, fenomeni naturali innescati dal calore interno terreste, come le eruzioni vulcaniche, portano materiale roccioso in superficie, formando le montagne. Con il tempo, vento e acqua erodono i rilievi, producendo detriti come ciottoli e sabbia, che vengono poi trasportati verso gli oceani. Una successiva esposizione a alte temperature e pressione trasforma i sedimenti in rocce, le quali vengono poi spinte nuovamente in superficie dal calore interno della Terra, dando inizio a un ciclo senza fine. Secondo Hutton, questi processi avvengono sotto i nostri occhi, ma sono talmente lenti da rendere il ciclo impercettibile dall'uomo. Questo pensiero è stato successivamente dato il nome di gradualismo.

James Hutton fu anche uno dei primi a riconoscere l'importanza dei cambiamenti ambientali sulla sopravvivenza delle specie, aprendo la strada alla teoria della selezione naturale. Egli sosteneva che i fossili nelle rocce fossero testimonianza di organismi incapaci di adattarsi a un nuovo ambiente. Le sue teorie furono anche fonte di ispirazione per Charles Darwin (1809-1882), il padre della biologia evoluzionistica.  Così come il nostro pianeta viene modellato da processi lenti e impercettibili, Darwin propose che l'evoluzione avvenisse di generazione in generazione sotto i nostri occhi, ma in un modo troppo lento per essere percepito nell'arco di una singola vita umana.

Lo sviluppo dell'attualismo: da James Hutton a Charles Lyell

Alla fine del XVIII secolo, James Hutton rivoluzionò la comprensione dei processi naturali affermando che la Terra fosse stata modellata da processi lenti e graduali, continui e ciclici nell'arco di migliaia e milioni di anni. Con la sue teoria, Hutton ha stabilito le fondamenta dell'approccio moderno alle ricostruzioni del passato geologico della Terra. Inizialmente, tuttavia, la visione di Hutton incontrò resistenza sia sul piano scientifico che su quello religioso. I seguaci del catastrofismo, da un lato, dubitavano dell'esistenza di ciclicità nei processi geologici, sostenendo che non vi fossero prove sufficienti, mentre dall'altro, criticavano aspramente il distacco dalla visione biblica della creazione, accusando Hutton di professare ateismo.

Negli anni successivi alla morte di James Hutton (1797), le sue teorie furono riprese e sviluppate ulteriormente dal naturalista scozzese Charles Lyell (1797-1875), il quale nel 1830, con il suo libro “Principles of Geology”, delineò le basi e i principi dell’uniformitarianismo – termine coniato dallo storico inglese William Whewell nel 1837. Lyell fornì numerose evidenze a supporto dell'esistenza di ciclicità nei processi geologici e della loro costanza nel tempo. Produsse inoltre numerose prove a sostegno dell'esistenza di vulcani attivi nelle ere geologiche passate e dimostrò che il livello del mare non è statico, ma varia attraverso lunghi intervalli di tempo. Infine, dimostrò che il modellamento della superficie terrestre avviene molto lentamente, come evidenziato dalle valli formatesi a seguito della lunga azione erosiva dei fiumi. Così, a metà del XIX secolo, l’uniformitarianismo prese il sopravvento nelle scienze naturali, relegando il catastrofismo in secondo piano e rivoluzionando la comprensione del passato geologico del nostro pianeta.

Critiche ed evoluzione dell’attualismo ai giorni nostri

Così come molte teorie scientifiche, anche l'uniformitarianismo è stato soggetto a critiche e revisioni. Una delle critiche principali si rivolge alla visione radicale di Charles Lyell, secondo cui la velocità, i ritmi e l'intensità dei processi geologici sono costanti nel tempo.  Oggi, però, è evidente che questa visione è poco accurata. Già dalla prima metà del XX secolo numerosi studi avevano dimostrato che sia i processi geologici superficiali, come l'erosione fluviale, sia quelli endogeni, come i movimenti delle placche tettoniche, variano in velocità e intensità attraverso le ere geologiche. Un esempio è rappresentato dalle fluttuazioni del livello marino globale negli ultimi 542 milioni di anni, le cui curve, illustrate nella figura sottostante, dimostrano che l'intensità dei processi geologici è tutt'altro che costante nel tempo.

Altre critiche riguardano il mancato considerare l'impatto umano sui processi naturali nella formulazione originaria del principio dell'attualismo, nonché le difficoltà nel trovare corrispondenze moderne per tutti i processi geologici del passato. Ciononostante, l’uniformitarianismo rimane uno dei pilastri su cui è costruito il pensiero e il metodo geologico moderno. Oggi, i geologi riconoscono che, sebbene i processi lenti e continui siano predominanti nella modellazione della vita e della superficie terrestre, anche eventi rari, catastrofici e repentini giocano un ruolo importante. Un esempio è l’impatto meteorico responsabile dell’estinzione dei dinosauri alla fine del Cretaceo, circa 66 milioni di anni fa.