La storia geologica del lago Trasimeno

di Chiara Caricchi e Massimiliano Rinaldo Barchi [*]

Il lago Trasimeno, in Umbria, con i suoi 128 km2 di superficie è il lago più esteso dell’Italia Peninsulare. Un ampio specchio d’acqua incorniciato dai rilievi dell’Appennino Settentrionale che in questo settore, per i tipi di roccia che li caratterizzano (arenarie e marne), hanno delle forme più dolci.

*Fig. 1 Foto del lago Trasimeno scattata dal suo versante meridionale verso nord (foto © C. Caricchi)*

A differenza degli altri laghi dell’Italia centrale, come il Lago di Bolsena, di Vico o di Bracciano, che sono impostati in aree vulcaniche, il Trasimeno ha tutta un’altra storia geologica. La sua formazione ed evoluzione infatti è stata delineata da processi tettonici.

Prima di descrivere la storia geologica dell’area del Trasimeno, osserviamo dove il lago è situato oggi.

*Fig 2. Mappa che mostra la posizione del lago Trasimeno, bordato a Nord, Est e Sud da rilievi collinari, che fanno parte dell’Appennino Settentrionale e ad Ovest dalla pianeggiante Val di Chiana.*

Da un punto di vista geologico, il lago Trasimeno si trova nella porzione interna dell’Appennino Settentrionale, (Fig. 2) una catena montuosa a forma arcuata generatasi a partire dall’Oligocene dallo scontro di due placche tettoniche, quella Europea e quella Africana. Questa collisione ha portato a processi di compressione e conseguente corrugamento della crosta terrestre, con la formazione delle catene montuose (orogenesi) che circondano attualmente il Mar Mediterraneo.

Fig. 3. Schema semplificato che mostra il processo di collisione che porta alla formazione di un rilievo montuosa, per corrugamento ed inspessimento della crosta terrestre sotto l’azione di forze compressive (vedi catena orogenica) (Immagine © C. Caricchi).

Successivamente a questa fase di compressione, a partire da circa 5 milioni di anni fa l’area del Trasimeno è stata interessata da una nuova fase tettonica di tipo estensionale, in cui faglie dirette, hanno portano alla genesi di aree sollevate, o dorsali, ed aree depresse, o bacini (Fig.4), come ad esempio le attuali Val di Chiana e la Valtiberina. Il lago Trasimeno si posiziona sul bordo orientale del bacino della Valdichiana (Fig. 2).

Fig. 4. Schema semplificato che mostra il processo di estensione a mezzo di faglie dirette (o normali) che porta la formazione di aree sollevate (dorsali) ed aree depresse (bacini) (Immagine © C. Caricchi).

Ma quando è che si forma il lago e per quali processi geologici?

L’ambiente lacustre si imposta nel Pleistocene medio (tra 1.4 e 0.7 milioni di anni fa) ma possiamo far iniziare la storia geologica dell’area del Trasimeno qualche milione di anno prima, nel Miocene (13 milioni di anni fa).

Vediamo insieme cosa è successo!

Nel corso dell’Oligocene e di parte del Miocene, la fase tettonica compressiva, aveva portato alla formazione della catena montuosa dell’Appennino Settentrionale, costituita da unità tettoniche, sovrapposte una sull’altra, il cui nome deriva dalla loro originale posizione paleogeografica: spostandosi da Ovest verso Est, si parla di Unità Liguri, Unità Toscane e Unità Umbro-Marchigiane (Fig. 5). Nell’area del Trasimeno, questa fase di collisione ed avvallamento terminò nel Serravalliano, circa 13 milioni di anni fa.

Fig. 5 Sezione Geologica semplificata che mostra l’area del Trasimeno alla fine della fase di compressione e la strutturazione della catena con le unità tettoniche sovrapposte (ridisegnata da Gasperini et al., 2010)

Successivamente, durante il Messiniano (7-5 milioni di anni fa) la comunicazione tra Mar Mediterraneo ed Oceano Atlantico si ridusse fino ad interrompersi totalmente. Il Mar Mediterraneo andò incontro ad una riduzione del suo livello (con un abbassamento di circa 1500 m), trasformandosi in un grande lago le cui acque erano soggette a condizioni di forte evaporazione (https://tinyurl.com/y88sp9wf). Questo portò delle conseguenze anche nell’area del Trasimeno, dove la catena, ora emersa, andò incontro ad una fase di erosione da parte degli agenti esogeni (Fig.6). In questo periodo l’area del Trasimeno era caratterizzata da un paesaggio fluviale con una delle valli principali posizionata proprio dove oggi si trova il lago.

*Fig. 6 Sezione Geologica semplificata che mostra l’area del Trasimeno alla fine della fase di erosione avvenuta nel Messiniano (ridisegnata da Gasperini et al., 2010).*

A partire da 5 milioni di anni fa (Pliocene), l’area fu interessata da una fase di estensione, che portò alla formazione di aree depresse (bacini) come quelle della Val di Chiana. All’inizio del Pliocene, inoltre, ci fu un innalzamento rapido del livello del mare, che si insinuò tra le strutture emerse della catena appenninica. A quell’epoca il Mar Tirreno si estendeva fino all’attuale bacino della Valdichiana, e il Lago Trasimeno ne costituiva un Golfo, in cui il mare rientrava all’interno della costa, occupando la valle, scavata durante la precedente fase di erosione (Fig.7).

Fig. 7 Sezione Geologica semplificata che mostra la fase di ingressione marina del pliocene e l’inizio della fase tettonica estensionale (Pliocene 4 milioni di anni fa) (ridisegnata da Gasperini et al., 2010).

Durante il Pleistocene, circa 2 Milioni di anni fa, la conformazione dell’area del Trasimeno cambiò ancora. Il mare si ritirò temporaneamente, e l’area del Trasimeno si trovò a far parte di un ambiente di tipo continentale. La costa del Mar Tirreno si trovava allora circa 40 km più a sud e la depressione del Trasimeno venne a far parte di una valle fluviale, i cui corsi d’acqua portavano i sedimenti erosi dalle colline verso il mare.

*Fig. 8 Sezione Geologica semplificata che mostra l’area del Trasimeno (Fine Pliocene-Oggi) (ridisegnata da Gasperini et al., 2010)*

Il mare si ritirò definitivamente dalla regione tra 1.4 e 0.7 milioni di anni fa, alla fine del Pleistocene inferiore, ma l’attività tettonica estensionale continuò a caratterizzare l’area, portando ad un lento e continuo approfondimento (subsidenza) della depressione del Trasimeno, dove si impostò l’ambiente lacustre.

In questo periodo, molti altri bacini lacustri, grandi e piccoli, si svilupparono nelle zone vallive della regione Umbria, da Pietrafitta a Gubbio, da Colfiorito a Norcia. Il Trasimeno è l’unico di questi laghi, sopravvissuto fino ai giorni nostri.

*Fig. 9 Foto del lago Trasimeno scattata dal suo versante meridionale verso nord. Si può osservare la sponda sud-orientale e l’Appennino Settentrionale sullo sfondo (foto © C. Caricchi)*

Siamo così arrivati alla fine della nostra storia.

Questa ricostruzione è stata possibile grazie ad uno studio multidisciplinare, condotto dall’Università degli Studi di Perugia in collaborazione con il CNR-ISMAR di Bologna e la Regione Umbria, che ha messo insieme i risultati di diversi tipi di investigazioni, dalle analisi geofisiche del sottosuolo alla geologia di terreno.

Per approfondire

Gasperini L., Barchi M.R., Bellucci L.C., Bortoluzzi G., Ligi, M., Pauselli C. (2010) Tectonostratigraphy of Lake Trasimeno (Italy) and the geological evolution of the Northern Apennines. Tectonophysics, 492, 164-174.

[*] Massimiliano R. Barchi, Dottore di ricerca (1989), è professore ordinario di Geologia presso il Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università degli Studi di Perugia, ove svolge dal 1983 attività di ricerca nel settore della Geologia Strutturale.

Glossario:

Catena orogenica: stretta ed allungata zona della Terra, indicata in superficie da un rilievo montuoso e caratterizzata in profondità da inspessimento crostale (vai a https://tinyurl.com/y5qhrhgc). E’ prodotta dalle forze compressive che agiscono tra due placche convergenti.
Crosta terrestre: è lo strato più superficiale della Terra, la crosta continentale si distingue da quella oceanica per composizione, densità e spessore. Insieme alla parte superiore del mantello, costituisce la Litosfera, involucro esterno rigido del pianeta.
Mantello terrestre: strato intermedio della Terra, compreso tra la crosta ed il nucleo.
Orogenesi: insieme dei processi tettonici, metamorfici e magmatici che determinano la formazione di una catena montuosa, al limite tra due placche convergenti.
Faglia normale: frattura (deformazione fragile) della roccia, con relativo movimento delle due parti a contatto, legata a processi di distensione crostale.
Sezione geologica: un profilo verticale attraverso una porzione di territorio, che mette in evidenza l’andamento dei corpi rocciosi in profondità.
Subduzione: processo per il quale la litosfera densa e fredda sprofonda nel mantello.
Unità tettoniche: insieme di rocce che si sovrappongono le une sulle altre all’interno di una catena orogenica, in risposta a forze di compressione.

Ma quando è che si forma il lago e per quali processi geologici?

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