Il periodo di calma geologica ebbe termine quando i continenti dell'America settentrionale e dell'Europa entrarono in collisione nel primo periodo della formazione dei fossili, o Carbonifero, in seguito al quale i continenti americani si scontrarono con quelli a 535e44f fricani. Il fenomeno provocò la formazione del sistema montuoso degli Appalachi, originariamente costituito da vette elevate. Questa collisione determinò la deriva della massa continentale verso ovest con una conseguente espansione dell'oceano Atlantico e un periodo di calma geologica che interessò nuovamente le aree orientali degli Stati Uniti. Il materiale prodotto dall'erosione dei monti Appalachi si depositò e si accumulò nella regione interna delle Grandi Pianure e nelle pianure costiere affacciate sull'Atlantico e sul golfo del Messico.

Nel frattempo, la compressione tra la zolla americana in spostamento verso ovest e la zolla pacifica determinò la formazione di nuovi sistemi montuosi nella sezione occidentale: le Montagne Rocciose con i loro altipiani (del Colorado e del Montana) e le loro catene montuose, come le Black Hills del South Dakota. Lo slittamento delle rocce lungo le faglie formate da ulteriori spinte determinò la formazione della Sierra Nevada in California, dei monti Wasatch nello Utah, delle catene montuose allineate del Nevada e della Teton Range nel Wyoming. Il suolo dell'Arizona e dello Utah meridionale si sollevò e i fiumi incisero profondi canyon.

Effetti dei mutamenti climatici

Nel Pleistocene grandi calotte di ghiaccio iniziarono a coprire la parte orientale del Canada e i rilievi dell'Ovest e da qui iniziarono un graduale spostamento verso sud trasportando materiale roccioso e detriti. Le erosioni glaciali hanno determinato l'attuale configurazione del paesaggio del New England e del Minnesota settentrionale, caratterizzato da accumuli morenici e da laghi allineati. Lo scioglimento dei ghiacci alimentò i fiumi Hudson, Illinois, Minnesota, Missouri e Columbia, che nel loro corso scavarono ampie valli; esso fu anche all'origine della formazione dei Grandi Laghi.

Morfologie glaciali si rintracciano in tutta la fascia settentrionale degli Stati Uniti, a partire dai bassi crinali sabbiosi che segnano i letti e le sponde di antichi laghi ai confini orientali e occidentali del Vermont e nell'Ohio nordoccidentale, attraverso le sabbiose province centrali del Wisconsin, nei pressi del Red River in Minnesota, nel South e nel North Dakota, intorno al Grande Lago Salato nello Utah, sino al bacino Missoula nel Montana e nella Central Valley in California.

I fenomeni di glaciazione hanno inoltre lasciato spessi depositi di loess (vedi Deposito) sulle fertili pianure circostanti i fiumi Mississippi e Missouri, sui più scoscesi promontori del Wisconsin occidentale e del Tennessee occidentale, nelle regioni orientali dello stato di Washington. Episodi di innalzamento del livello dei mari hanno portato alla formazione di distese sabbiose all'interno della pianura costiera del golfo del Messico e sui pendii delle montagne che dominano l'oceano Pacifico; la baia di Chesapeake e molte altre valli di origine fluviale, situate lungo la costa atlantica dalla Georgia al Connecticut, si formarono invece conseguentemente a fasi di abbassamento del livello dei mari.

Clima

Negli Stati Uniti il clima è ovunque temperato, a esclusione dell'Alaska, situata nella fascia climatica subartica. Esso presenta tuttavia marcate variazioni regionali dovute alla disposizione dei rilievi, orientati in senso meridiano, e alla diversa influenza degli oceani. Specialmente la vasta sezione interna del paese, priva di sbarramenti orografici, è esposta alle masse d'aria fredda provenienti dal Polo Nord, che possono spesso raggiungere le aree più meridionali del paese, e, in senso opposto, alle masse d'aria calda e umida provenienti dai tropici, che possono spingersi sino alle regioni nordorientali.

La sezione orientale del paese, esposta all'Atlantico, è soggetta a sud agli influssi subtropicali, che rendono gradevole il clima della Florida, a nord agli influssi continentali, come dimostra il clima severo di New York. La sezione occidentale è invece condizionata climaticamente dalle correnti oceaniche occidentali, che rendono umidi e piovosi i versanti montuosi rivolti al Pacifico a nord, mentre a sud, nella California, prevalgono gli influssi subtropicali che apparentano il clima locale a quello mediterraneo. Però tutta la parte interna, dalle Grandi Pianure sino alle catene costiere, schermata dai rilievi, è poco piovosa e in certe aree addirittura desertica.

Due fenomeni, legati alla circolazione atmosferica, condizionano in modo determinante il clima degli Stati Uniti. Il primo, legato agli alisei, riguarda le correnti ascendenti di aria calda e umida provenienti dalla fascia equatoriale che, a 30° di latitudine nord, perduta l'umidità, iniziano a scendere, portando condizioni atmosferiche calde e asciutte nelle aree sudoccidentali del paese, soprattutto in estate. Un altro fenomeno significativo è la corrente a getto, cioè quei forti venti che soffiano generalmente da ovest verso est negli strati alti dell'atmosfera, ma che influenzano in modo decisivo la circolazione negli strati più bassi dell'atmosfera stessa.

L'osservazione delle correnti a getto consente di effettuare accurate previsioni meteorologiche in qualsiasi momento del giorno. In estate la corrente a getto si trova generalmente vicino al confine con il Canada, ma può spostarsi a nord fino all'Alaska o a sud fino alla Louisiana. Nello stato di Washington e in Alaska essa porta l'aria umida del Pacifico verso le regioni interne, mentre negli altri stati occidentali hanno la prevalenza le masse di aria asciutta provenienti dal Messico e dal Canada. A est, al contrario, la corrente a getto può determinare lo spostamento di masse d'aria umida dal golfo del Messico al Canada. Durante l'inverno il sistema dei venti influenza le regioni meridionali del paese. Le masse d'aria provenienti dal Pacifico portano nuvole e pioggia sui rilievi della costa californiana e dell'Alaska meridionale.

I cataclismi meteorologici sono strettamente connessi alla direzione stagionale della corrente a getto e ai fronti a essa associati. Le piogge torrenziali sono più frequenti nelle vicinanze del golfo del Messico; i tornado si verificano nelle regioni centrali degli Stati Uniti, dove le masse d'aria provenienti dal Canada e dal golfo si scontrano violentemente; gli uragani si sviluppano nella tarda stagione estiva e, provocati dalle masse d'aria calda provenienti dall'Atlantico, si spostano verso gli stati sudorientali nella stagione autunnale. Le abbondanti nevicate invernali negli Stati Uniti orientali sono causate dal rapido raffreddamento dell'aria del golfo, fenomeno che, nella regione dei Grandi Laghi, risulta amplificato dai venti continentali freddi provenienti da nord.

Idrografia

Il territorio degli Stati Uniti è diviso in diversi sistemi idrografici. Anzitutto la sezione orientale del paese riversa le sue acque nell'oceano Atlantico attraverso la serie di fiumi che scendono dagli Appalachi: l'Hudson, il Delaware, il Susquehanna, il Potomac e il Savannah, tutti con una portata considerevole, dovuta alle frequenti precipitazioni; essi, grazie a ciò, costituiscono importanti vie di comunicazione utilizzate in prevalenza per il trasporto delle merci.

Tutta la grande regione interna convoglia le sue acque nel golfo del Messico, in massima parte attraverso il Mississippi. Dalla sinistra esso riceve affluenti importanti come l'Ohio, il Tennessee e l'Illinois, soggetti a piene frequenti nella stagione primaverile, con portate che diminuiscono nelle calde settimane della tarda estate e nei nevosi mesi invernali. La regolazione del flusso e il controllo delle piene di questi fiumi sono stati messi a punto attraverso un complesso sistema di dighe e argini.

Lo scioglimento delle nevi alimenta gli affluenti che scorrono da ovest, tra cui il Missouri, il Platte, l'Arkansas. Al golfo del Messico tributano direttamente altri fiumi, come il Rio Grande. Al Pacifico sono diretti i fiumi che drenano le regioni occidentali come il Colorado, il Sacramento, lo Snake e il Columbia, che scorrono verso ovest. Quasi tutti questi fiumi riducono la loro portata allontanandosi dalle sorgenti montane e alcuni, come il Colorado, sono regolati da dighe e deviati per un utilizzo urbano e agricolo così massiccio che non portano più acqua al mare. In Alaska tutta la rete idrografica è legata allo Yukon.

Dei numerosi laghi presenti sul territorio statunitense i principali sono i Grandi Laghi (Superiore, Michigan, Huron, Erie e Ontario) che, collegati tra loro da una serie di canali e corsi d'acqua, rappresentano il bacino lacustre più esteso del mondo collegato a sua volta, attraverso il San Lorenzo, all'oceano Atlantico. Innumerevoli laghi minori sono disseminati nella zona nordorientale degli Stati Uniti, nel Midwest settentrionale e in gran parte dell'Alaska. Fra i principali vi sono il Champlain, il Winnipesaukee e il Cayuga a nord-est e il Winnebago, il Red e i Mille Lacs nel Midwest. Il Grande Lago Salato dello Utah e molti altri bacini di estensione minore situati nello stato del Montana costituiscono i resti di laghi molto più estesi formatisi in epoca glaciale.

Flora

Al tempo in cui iniziò la colonizzazione europea circa metà del territorio statunitense era ricoperto da foreste, l'estensione delle quali è stata negli anni notevolmente ridotta per lasciare il posto a coltivazioni e insediamenti abitati. Gli Stati Uniti conservano tuttavia una vegetazione molto ricca che varia in corrispondenza delle diverse fasce climatiche del paese.

La vegetazione dell'Alaska settentrionale è dominata da una tundra brulla, battuta dal vento, dove crescono in prevalenza muschi, licheni e bassi arbusti. Nelle regioni interne e meridionali la stagione favorevole alla crescita è più lunga e spiega la presenza di alcune specie di conifere, in particolare abeti. Qui si sviluppa la taiga che si estende fino al New England settentrionale e alla regione dei Grandi Laghi.

A sud della taiga crescono foreste di conifere e latifoglie quali pini, aceri, olmi, betulle, querce, noci americani, faggi e sicomori. Questo tipo di vegetazione caratterizza la regione dei Grandi Laghi e la maggior parte del New England e degli stati del Middle Atlantic. Le specie arboree si fanno più numerose procedendo verso sud: il parco nazionale delle Great Smoky Mountains, che si trova tra il North Carolina e il Tennessee, ospita più specie di alberi dell'intero continente europeo.

Nelle regioni affacciate sul golfo del Messico crescono in prevalenza foreste di pini, oltre a magnolie e alberi della gomma (tupelo); lungo le coste paludose si incontrano cipressi e mangrovie che permettono alla costa di resistere all'erosione del vento e delle mareggiate.

A ovest degli Appalachi le fitte foreste di latifoglie si estendono sino alla valle del Mississippi, ma, procedendo verso il centro delle Grandi Pianure, diventano sempre più rade, lasciando il posto a gruppi isolati di querce e a praterie. Queste, prima che la terra fosse destinata alla coltivazione, occupavano l'attuale Corn Belt, dall'Indiana alle Grandi Pianure dell'est. Più a ovest, in corrispondenza di climi più aridi, la vegetazione delle praterie è dominata a nord da specie arbustive quali l'artemisia e, a sud, dal mesquite e dal ginepro.

La graduale transizione verso la tipica vegetazione delle zone aride è interrotta dalle Montagne Rocciose e da contrafforti montuosi isolati, dove crescono alberi d'alto fusto. Qui pini e ginepri, sui bassi versanti, lasciano il posto, a quote più elevate, a pioppi tremuli, abeti e abeti rossi. In tutti gli stati del Mountain e in quelli affacciati al Pacifico le zone aride, caratterizzate da una povera vegetazione arbustiva, si alternano ad aree montuose ricche di foreste. Nelle aree desertiche crescono l'artemisia, il ginepro, il mesquite, cespugli di creosoto e yucca; le "foreste" di cactus che, nell'immaginazione popolare, sono associate alle aree desertiche si trovano in realtà sui versanti dei rilievi nel deserto del Mojave e in California. Sull'altopiano del Colorado, più alto e ancora piuttosto arido, si trovano pini ponderosa e piñon.

Le estati calde e secche e gli inverni miti e umidi delle coste della California meridionale permettono la crescita di una particolare vegetazione arbustiva xerofila meglio conosciuta come chaparral. Più a nord, sulle pendici occidentali dei rilievi costieri e della Sierra Nevada, la stagione invernale più lunga e particolarmente piovosa favorisce la crescita di sequoie. Nell'Oregon occidentale e nello stato di Washington cresce una ricca foresta, alimentata dalle abbondanti precipitazioni, che ospita innumerevoli specie di abeti, cedri e pini, alcuni dei quali di statura gigante, come il pino Douglas, che costituiscono un'importante risorsa forestale. Lungo le coste dell'Alaska le specie arboree sono meno numerose ma caratterizzate da una rapida crescita.

La vegetazione delle isole Hawaii, dove il clima è influenzato dalla presenza dei rilievi e dagli alisei carichi di umidità, presenta lungo la costa nordorientale foreste di alberi di guava che alle medie altitudini, dove si registra una media delle precipitazioni annuali particolarmente elevata, lasciano il posto a una ricca foresta tropicale (ohia). A quote elevate la vegetazione è di tipo arbustivo e sulle vette più alte, il Mauna Loa e il Mauna Kea, si trovano macchie di tundra. Le zone sottovento (sud-est) sono, di fatto, aride e ospitano cespugli spinosi di koa e kiave che crescono sui pendii leggermente più umidi.

Fauna

Nelle zone artiche e nella tundra montana vivono marmotte, scoiattoli e, occasionalmente, orsi. Numerosi grandi mammiferi, tra i quali il tricheco e la foca, trovano un habitat ideale nelle regioni costiere dell'Alaska. Caribù e alci trascorrono l'estate nella tundra, mentre d'inverno migrano verso sud nelle foreste di conifere. Le foreste di latifoglie delle montagne appalachiane ospitano alci, orsi bruni, volpi, cervi, procioni, moffette, scoiattoli e una grande varietà di piccoli uccelli. Lungo la costa del golfo del Messico vivono uccelli quali il pellicano, il fenicottero e il martin pescatore, mentre le acque delle paludi costiere e della Florida sono abitate da alligatori. I bisonti vengono comunemente associati alle praterie, sebbene un tempo popolassero la maggior parte dell'America orientale, prima di essere quasi completamente sterminati dagli europei; oggi vivono solo in aree protette o in cattività. Tartarughe, conigli e cani della prateria vivono nelle regioni centrali.

Gli stati montuosi occidentali, specialmente l'Alaska, sono gli ultimi rifugi di animali di grossa taglia: alci, antilocapre, cervi, bighorn (pecora delle Montagne Rocciose), capre delle nevi, lupi e, in poche zone isolate, grizzly. In Alaska vive inoltre l'orso kodiak (vedi Orso bruno), il più grande carnivoro del Nord America. Le zone desertiche dell'Ovest sono abitate da pochi animali di piccola taglia e, in alcuni casi, da serpenti velenosi: ratti-canguro, lucertole e rapaci sono animali tipici di queste inospitali regioni. La fauna delle Hawaii comprende molte specie autoctone, ma fra queste molte sono quasi estinte a causa delle modificazioni indotte nell'habitat naturale dall'uomo. L'unico mammifero indigeno presente nelle Hawaii è il pipistrello.