giovedì 12 febbraio 2009

Asteroide o vulcanismo per la fine dei dinosauri?

Sulle alture vicine a Gubbio. nella famosa sezione del Bottaccione e documentato nell'immagine, c'è un livello nerastro, ben riconoscibile in mezzo all'affioramento perchè è stato abbondantemente scavato. Il suo colore è dovuto alla forte presenza di materiale organico, denotante una moria di forme di vita in acque poco ossigenate. Il livello è caratterizzato da una anomala concentrazione di Iridio, un elemento particolarmente diffuso nelle meteoriti. Dopo quello di Gubbio. anche in altre parti della Terra sono stati trovati sedimenti coevi contenenti iridio e sferule vetrose.
Questo strato è particolarmente importante, perchè è contemporaneo alla ultima grande estinzione di massa, quella in cui scomparvero molte forme di vita, compresi i dinosauri, e meglio nota come “Evento K/T”. E' convinzione comune che tutto questo sia stato provocato dalla caduta sulla terra di un meteorite, che avrebbe provocato un forte raffreddamento dell'atmosfera: furono Luis Alvarez e suo figlio Walter, negli anni '70, a notare la contemporaneità fra l'evento K/T e l'enorme cratere da impatto di Chicxulub, che è ancora ben visibile 65 milioni di anni dopo, in Messico (la penisola dello Yucatan segue nella radice occidentale uno dei suoi bordi).

Nelle rocce di Gubbio, su cui ho svolto una piccola esercitazione quando ero studente universitario, c'è una cosa che mi ha sempre lasciato molto perplesso: un livello simile, però anteriore di circa una ventina di milioni di anni, detto “livello Bonarelli”, che finora non è ancora stato collegato ad un cratere da impatto. Di per se la cosa non può stupire: è statisticamente più probabile che un meteorite sia caduto in pieno oceano che sulla terraferma, semplicemente perchè gli oceani si estendono molto di più dei continenti. Di crosta oceanica dell'epoca non è rimasta tanta (la maggior parte è già stata subdotta lungo le fosse oceaniche) e quindi le tracce di tale evento potrebbero solo essere rintracciate in qualche sedimento dell'epoca.
Mi ero sempre lambiccato il cervello per capire se il fenomeno che aveva portato alla formazione del livello Bonarelli fosse una cosa locale oppure più estesa e se ci fosse un collegamento nel meccanismo di formazione di questi due strati.

Sulla rivista “Le Scienze”, una ventina di ani fa uscì un confronto fra i sostenitori dell'idea che l'evento K/T fosse causato dalla caduta dell'asteroide di Chicxulub e altri che invece ne ritenevano responsabili una serie di imponenti eruzioni vulcaniche avvenute in India, i cosiddetti “Trappi del Deccan”. All'epoca non esisteva Internet, pertanto le notizie arrivavano con il contagocce: rimasi stupito che ci fosse un'idea alternativa a quella degli Alvarez.
I “trappi” si formano grazie a una massiccia serie di eruzioni vulcaniche che, in poco tempo, producono migliaia di kilometri cubi di lave basaltiche. Le eruzioni di questo tipo sono molto rare e devono la loro esistenza a un pennacchio di roccia fusa che si forma nel mantello terrestre e che sale bruscamente. Nel Deccan hanno uno spessore superiore ai 2.000 metri e una estensione di oltre 500.000 kilometri quadrati (tanto per confronto; l'Italia ha una superficie di appena 300.000 kilometri quadrati!). Immaginatevi le enormi quantità di gas immesse nell'atmosfera da queste eruzioni: secondo i ricercatori, è possibile che abbiano rilasciato ogni anno un quantitativo di zolfo dieci volte superiore a quello oggi emesso da tutte le attività umane, per non parlare della CO2. Gli effetti sul clima e sulla quantità di ossigeno contenuta nell'aria avrebbero portato alla morte una buona parte delle forme viventi.
Quello che mi convinse di questa ricerca fu la contemporaneità fra altri fenomeni del genere e le precedenti estinzioni di massa che ci sono state sulla Terra: l'evento K/T non è l'unico momento in cui si sono estinte contemporaneamente una grande quantità di specie animali e vegetali. Dall'inizio del Cambriano ad oggi si contano almeno 5 episodi del genere e non stupisce, in una cronologia geologica determinata soprattutto dai fossili, che ad ogni estinzione corrisponda un cambio di periodo (per esempio fine dell'Ordoviciano o del Triassico) se non addirittura di era (con l'estinzione della fine del Permiano si conclude l'era paleozoica e con il K/T si conclude quella mesozoica).

L'unica incertezze era la datazione di queste eruzioni, che aveva una forbice di parecchi milioni di anni. A causa delle coincidenze temporali fra eruzioni di trappi ed altre estinzioni di massa, si diffuse l'idea che le altre estinzioni potevano essere state causate da intensi fenomeni vulcanici, ma che per il K/T le cose fossero andate diversamente e l'ipotesi del meteorite ha continuato ad essere sempre largamente maggioritaria nella comunità scientifica. In Italia trasmissioni ben fatte da persone che si documentano bene di cosa parlano come Superquark ne hanno sempre parlato come di una certezza.
Adesso i trappi del Deccan sono stati datati con precisione e, incrociando i dati radiometrici con quelli stratigrafici e paleomagnetici, si è visto che la durata del fenomeno è stata molto breve, meno di un milione di anni in cui si è depositata questa sterminata massa di lava e sono stati emessi tutti quei gas. Inoltre, una equipe della Princeton University, diretta dalla paleontologa Gertha Keller, lavorando in Texas sui depositi dello tsunami associato alla caduta, ha dedotto che il meteorite di Chicxulub sarebbe caduto almeno 300.000 anni prima del K/T. Queste prove scagionerebbero il meteorite e assegnerebbero ai trappi la patente di killer.
Restavano da spiegare l'anomalia dell'iridio e la presenza di sferule e la soluzione è arrivata: le lave del Deccan presentano alti valori di questo elemento, come anche quelle del Piton de la Furnace, un vulcano nell'Oceano Indiano posto dove ora la zolla indiana sta passando sopra al punto del mantello terrestre in cui è situato il pennacchio caldo che 65 milioni di anni fa dette origine ai trappi (all'epoca la crosta dell'India passava proprio sopra quel punto). Alti valori di iridio sono stati misurati pure nelle lave del Kilauea, nelle Hawaii, il cui vulcanismo ha un meccanismo di formazione simile a quello dei Trappi.

In questi giorni è uscita una ricerca che ascrive anche il “livello Bonarelli” ad attività vulcanica. Due geologi canadesi dell'Università dell'Alberta, Steven Turgeon e Robert Creaser hanno trovato nel Bonarelli ed in altri livelli coevi nel mondo forti anomalie positive dell'Iridio e dell'Osmio, e hanno ipotizzato che alla base del fenomeno ci siano state delle massicce eruzioni vulcaniche sottomarine a cui seguì l'estinzione di molte specie (una “piccola estinzione di massa”). Queste eruzioni avrebbero provocato un aumento di nutrienti in mare per cui ci sarebbe stata una esplosione del fitoplancton che a sua volta ha consentito una esplosione della fauna tale da consumare tutto l'ossigeno delle acque. Morendo in massa, queste creature sono finita in fondo al mare senza decomporsi. La anossia consentì il deposito di questi sedimenti scuri perchè piene di materia organica come il K/T.
Da notare che Turgeon e Creaser sono schierati con l'ipotesi del meteorite, precisando che “questi sedimenti e questa piccola estinzione di massa sono state provocate da eruzioni vulcaniche a differenza dell'evento K/T e di altre grandi estinzioni di massa, alle quali ha sicuramente concorso un impatto meteoritico”.

A me sembra difficile che il livello “Bonarelli” e quello corrispondente al K/T possano aver avuto una origine diversa e quindi l'idea dei due ricercatori canadesi suona mi suona come conferma dell'idea dei Trappi come killer dei dinosauri. Ed in effetti è aumentato il numero degli studiosi che propende per questa ipotesi.
Aggiungo – è notizia di pochi giorni fa – che i trappi della Siberia, simili a quelli del Deccan, sono esattamente coevi con l'estinzione di massa della fine del Permiano.
Resta da capire quanto all'estinzione di massa della fine del Cretaceo abbiano concorso i gas per avvelenare l'atmosfera e quanto sia stata determinante l'alterazione del chimismo delle acque che ha favorito la crescita del fitoplancton.

5 commenti:

Anonimo ha detto...

sono capitata per caso cercando il ritrovamento di Otzi...Molto interessante il tuo blog, complimenti!Eleonora

Popinga ha detto...

Sono stato allievo negli anni '70 di una delle più accanite e simpatiche sostenitrici dell'impatto meteoritico: Bianca Maria Cita, che studiò la serie di Gubbio e ne pubblicò più volte i risultati, anche dal punto di vista micropaleontologico. Sai quanto è difficile separare le opinioni, dettate anche dai rapporti personali, dall'accettazione di nuove evidenze scientifiche. Devo dire che il tuo articolo è davvero interessante e instilla dubbi dove prima c'erano certezze, proprio come deve fare talvolta la ricerca scientifica. Complimenti.
Marco Fulvio Barozzi

Aldo Piombino ha detto...

ringrazio entrambi. Tre piccole considerazioni stimolate dall'intervento di Marco. La prima che hai detto una frase giustissima sul ruolo della ricerca. L'importante però è che fra sostenitori di due idee differenti ci sia sempre quel rispetto e quella serenità che dovrebbero essere "normali" ma che invece talvolta non ci sono: le critiche - anche feroci- sono giustificatissime, ma ho assistito a delle scene di una maleducazione unica fra "avversari" (e lo metto fra virgolette). Cose secondo me che fanno male alla scienza.
La seconda che questa frase non deve essere presa a pretesto dai soliti noti per screditare l'evoluzionismo, almeno fino all'improbabilissimo evento di una teoria scientifica che ne smentisca il quadro (chiaramente creazionismo ed Intelligent Design non lo sono....)
Terzo: parlo con sincera deferenza per Maria Bianca Cita, una persona di grandissimo spessore scientifico e di forte personalità Proprio per questo è stata al centro di un paio di dibattiti, quello dell'asteroide e quello del disseccamento del Mediterraneo, che mi hanno sempre lasciato perplesso. Sentire un suo allievo che ascolta con interesse chi smentisce una delle sue principali affermazioni in qualche modo è per me una soddifrazione a livello morale.

eugubino ha detto...

magari sono un pò in ritardo ,ma le ultime ricerche hanno dimostrato la relazione fra i trappi siberiani e quelli del deccan con la caduta del meteorite.Ultime ricerche hanno dimostrato che la caduta di un grande meteorite causa un onda sismica che concentrandosi nel punto della terra opposto, nel caso dei trappisiberiani è stato trovato un grande cratere australiano, causerebbe un aumento esponenziale dell'attività vulcanica e spiegherebbe perchè le grandi estinzioni coincidono sempre con cadute di meteoriti e eruzioni vulcaniche

Aldo Piombino ha detto...

conosco queste ricerche e le considero poco.
nel caso del k/t poi le cose non tornano in quanto l'asteroide dello Yucatan é caduto DURANTE il principale picco di attività e non prima e quindi non può avere innescato nulla, tantomeno il primo piú debole picco di un paio di milioni di anni precedente che però ha lasciato ampio tracce di se nella stratigrafia della Tetide