Un canyon è una valle profonda e stretta con lati ripidi. “Canyon” deriva dalla parola spagnola cañon, che significa “tubo” o “tubo”. Il termine “gola” è spesso usato per significare “canyon”, ma una gola è quasi sempre più ripida e più stretta di un canyon.
Il movimento dei fiumi, i processi di invecchiamento ed erosione, e l’attività tettonica creano i canyon.
Canyon di fiume
Il tipo più familiare di canyon è probabilmente il canyon di fiume. La pressione dell’acqua di un fiume può tagliare in profondità il letto di un fiume. I sedimenti dal letto del fiume sono trasportati a valle, creando un canale profondo e stretto.
I fiumi che si trovano sul fondo di canyon profondi sono conosciuti come fiumi trincerati. Sono radicati perché, a differenza dei fiumi in ampie e piatte pianure alluvionali, non serpeggiano e non cambiano il loro corso.
Il Grand Canyon Yarlung Zangbo in Tibet, una regione della Cina sud-occidentale, è stato formato in milioni di anni dal fiume Yarlung Zangbo. Questo canyon è il più profondo del mondo – in alcuni punti si estende più di 5.300 metri (17.490 piedi) da cima a fondo. Lo Yarlung Zangbo Canyon è anche uno dei canyon più lunghi del mondo, a circa 500 chilometri (310 miglia).
Meteo ed erosione
Anche le intemperie e l’erosione contribuiscono alla formazione dei canyon. In inverno, l’acqua si infiltra nelle fessure della roccia. Quest’acqua si congela. Quando l’acqua si congela, si espande e si trasforma in ghiaccio. Il ghiaccio costringe le crepe a diventare sempre più grandi, erodendo pezzi di pietra nel processo. Durante brevi e forti piogge, l’acqua si precipita lungo le crepe, erodendo ancora più rocce e pietre. Man mano che più rocce si sgretolano e cadono, il canyon diventa più largo in cima che in fondo.
Quando questo processo avviene in rocce morbide, come l’arenaria, può portare allo sviluppo di canyon a fessura. Gli slot canyon sono molto stretti e profondi. A volte, uno slot canyon può essere largo meno di un metro (3 piedi), ma profondo centinaia di metri. Gli slot canyon possono essere pericolosi. I loro lati sono di solito molto lisci e difficili da scalare.
Alcuni canyon con roccia dura sottostante possono sviluppare scogliere e cenge dopo l’erosione della roccia più morbida in superficie. Queste cenge assomigliano a passi giganti.
A volte, intere civiltà possono svilupparsi su e intorno a queste cenge del canyon. Le nazioni dei nativi americani, come gli Hopi e i Sinagua, hanno costruito delle abitazioni sulle scogliere. Le abitazioni sulle scogliere erano rifugi in stile appartamento che ospitavano centinaia di persone. Le sporgenze in ombra ed elevate nel Walnut Canyon e nel Canyon de Chelly, in Arizona, fornivano protezione dai vicini ostili e dal sole cocente del deserto.
I canyon di roccia dura che sono aperti ad una estremità sono chiamati box canyon. Gli Hopi e i Navajo usavano spesso i canyon come recinti naturali per le pecore e il bestiame. Costruivano semplicemente un cancello sul lato aperto del box canyon, e lo chiudevano quando gli animali erano dentro.
Il calcare è un tipo di roccia dura che si trova spesso nei canyon. A volte, il calcare si erode e forma delle grotte sotto la terra. Quando i soffitti di queste grotte crollano, si formano i canyon. Lo Yorkshire Dales, un’area nel nord dell’Inghilterra, è un insieme di valli fluviali e canyon creati da crolli di grotte calcaree.
Sollevamento tettonico
I canyon sono formati anche dall’attività tettonica. Quando le placche tettoniche sotto la crosta terrestre si spostano e si scontrano, il loro movimento può cambiare il paesaggio della zona. A volte, l’attività tettonica fa sì che un’area della crosta terrestre si sollevi più in alto della terra circostante. Questo processo è chiamato sollevamento tettonico. Il sollevamento tettonico può creare altipiani e montagne. I fiumi e i ghiacciai che tagliano queste aree elevate di terra creano profondi canyon.
Il Grand Canyon, nello stato americano dell’Arizona, è un prodotto del sollevamento tettonico. Il Grand Canyon, lungo fino a 447 chilometri (277 miglia), largo 29 chilometri (18 miglia) e profondo 1,8 chilometri (6.000 piedi), è il più grande canyon degli Stati Uniti. Il Grand Canyon è stato scolpito, nel corso di milioni di anni, quando il fiume Colorado taglia l’altopiano del Colorado. L’altopiano del Colorado è una vasta area che è stata elevata attraverso il sollevamento tettonico milioni di anni fa. I geologi discutono sull’età del canyon stesso – potrebbe avere tra i 5 milioni e i 70 milioni di anni.
I canyon rivelano la storia della Terra
I canyon sono come silenziosi diari della storia di una zona nel corso di migliaia o addirittura milioni di anni. Studiando gli strati di roccia esposti nella parete di un canyon, gli esperti possono imparare come è cambiato il clima, che tipo di organismi erano vivi in certi momenti, e forse anche come il canyon potrebbe cambiare in futuro.
Per esempio, i geologi che studiano gli strati di roccia nella gola del fiume Columbia, negli stati americani di Washington e Oregon, hanno scoperto che le rocce più antiche hanno almeno 17 milioni di anni. Hanno anche scoperto che le rocce sono basalto nero scuro, fatto di lava indurita. Da questo, i geologi hanno determinato che le rocce si sono formate quando i vulcani hanno eruttato e la loro lava si è riversata sulla terra. Nel corso di milioni di anni, il fiume Columbia e i ghiacciai dell’era glaciale hanno tagliato la zona ed esposto i suoi inizi vulcanici.
I canyon sono anche importanti per la paleontologia, o lo studio dei fossili. I fossili sono spesso meglio conservati in aree secche e calde. Poiché i canyon di solito si formano nelle stesse condizioni, sono buoni posti per esaminare i fossili.
Gli strati di sedimenti rivelati da un canyon possono rendere più facile la datazione dei fossili. Per esempio, una nuova area di tracce di dinosauro è stata scoperta nello stato americano dello Utah al Glen Canyon National Recreation Area nel 2009. Queste tracce rivelano nuove informazioni su un gruppo di dinosauri chiamati ornitopodi. I paleontologi hanno analizzato gli strati di roccia che circondano i fossili per stimare la loro età. Queste nuove tracce di dinosauro mostrano che gli ornitopodi erano vivi 20 milioni di anni prima di quanto gli scienziati pensassero.
I geologi studiano i canyon per determinare come il paesaggio cambierà in futuro. I modelli di erosione e lo spessore dei diversi strati possono rivelare il clima durante diversi anni. Una serie di anni molto secchi avrà strati di roccia molto sottili, quando l’erosione è stata minima. Il modello generale di erosione e stratificazione rivela il tasso di flusso dell’acqua, sia dal fiume che dalla pioggia, attraverso un canyon.
I geologi stimano che il Grand Canyon, per esempio, viene eroso ad un tasso di 0,3 metri (1 piede) ogni 200 anni. Il Colorado Plateau, l’area geologica dove si trova il Grand Canyon, è una zona molto stabile. I geologi si aspettano che il Grand Canyon continui ad approfondirsi finché il fiume Colorado scorre.
Canyon sottomarini
Alcuni dei canyon più profondi si trovano sotto l’oceano. Questi canyon sottomarini tagliano le piattaforme continentali e i pendii continentali – i bordi dei continenti che sono sott’acqua.
Alcuni canyon sottomarini sono stati scavati da fiumi che scorrevano durante periodi in cui il livello del mare era più basso e le piattaforme continentali erano esposte. L’Hudson Canyon si estende per 750 chilometri (450 miglia) nell’Oceano Atlantico, dalla foce del fiume Hudson, negli stati americani di New York e New Jersey. Almeno una parte dell’Hudson Canyon era il letto del fiume durante l’ultima era glaciale, quando il livello del mare era molto più basso.
I canyon sottomarini possono svilupparsi anche quando potenti correnti oceaniche spazzano via i sedimenti. Proprio come i fiumi erodono la terra, queste correnti scolpiscono profondi canyon nel fondo dell’oceano. Le forti correnti dell’Oceano Atlantico impediscono al Whittard Canyon, circa 400 chilometri (248 miglia) a sud della costa dell’Irlanda, di riempirsi di sedimenti. Gli scienziati che studiano il Whittard Canyon credono che l’acqua glaciale si sia mescolata con l’acqua marina per precipitare nel canyon sottomarino migliaia di anni fa.
La formazione di alcuni canyon sottomarini è ancora un mistero. Il Monterey Canyon è un profondo canyon sottomarino al largo della costa dello stato americano della California. È stato paragonato al Grand Canyon per le sue dimensioni. È lungo 152 chilometri (95 miglia) e profondo 3,2 chilometri (2 miglia) nel suo punto più profondo. I geologi non sono ancora certi di come si sia formato il Monterey Canyon. Una teoria è che il canyon sia stato formato da un antico sbocco dei fiumi Sacramento o Colorado. Un’altra teoria è che si sia formato per attività tettonica – un terremoto che ha spaccato la roccia con enorme forza. Gli scienziati credono che il canyon si sia formato da 25 milioni a 30 milioni di anni fa.
La profondità dei canyon sottomarini li rende difficili da esplorare. Gli scienziati di solito usano veicoli azionati a distanza (ROV) per condurre studi. A volte, possono usare un sommergibile, un tipo speciale di sottomarino. Il Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) usa un veicolo chiamato Ventana per esplorare il Monterey Canyon. Attraverso il Ventana e altri veicoli di ricerca, gli scienziati del MBARI hanno scoperto nuove specie di organismi che vivono nel canyon, da piccoli anemoni di mare a calamari giganti.