Anche l'anomalia dell'Iridio osservata al passaggio Cretaceo – Paleocene proviene dai Trappi del Deccan e non dall'impatto dello Yucatan

L'anomalia dell'iridio costituisce uno dei principali aspetti che hanno concorso alla formulazione dell'ipotesi dell'impatto meteoritico per spiegare l'estinzione dei dinosauri e di tante altre forme di vita al passaggio Cretaceo – Terziario ed era presente nel 100% delle sezioni disponibili all'epoca. Con il progresso della ricerca - tuttavia - oggi la troviamo solo in un quarto delle seziono del K/T conosciute (85 su 345). 

Ormai è chiaro che anche l'anomala abbondanza di Iridio proviene dai Trappi del Deccan e non dal meteorite. Un altro passo per chiudere definitivamente con quella balla spaziale dell'asteroide – killer e vedere l'evento della fine del Mesozoico innescato da immense eruzioni basaltiche come è successo per tutti gli altri eventi di estinzione di massa (con forse un paio di eccezioni). Vediamo perché.

La figura in (1): il K/T corrisponde al punto J.
Il Maastrichtisno comincia un pò sotto il punto C
L'anomalia dell'Iridio inizia vicino al punto F,
un pò dopo l'inizio del Maastrichtiano superiore 

La ricerca di possibili cause terrestri dell'anomalia dell'iridio è nota solo agli addetti ai lavori, eppure già dagli anni '80 c'era chi la faceva risalire ai basalti del Deccan. Cominciamo con un aspetto decisivo della questione: l'esame dei sedimenti evidenzia un picco principale dell'anomalia al K/T, ma questa comincia ben prima (anche il gruppo degli Alvarez lo aveva chiaramente indicato nella figura 3 del lavoro su Gubbio del 1980 (1), ma ha glissato su questo particolare di non trascurabile importanza). La stessa cosa è stata notata in parecchi altri luoghi. Se l'Iridio fosse stato rilasciato improvvisamente da un evento istantaneo, sarebbe logico aspettarsi un brusco picco iniziale. Invece abbiamo una ascesa graduale, che comincia centinaia di migliaia di anni prima.

Pertanto si rendeva necessario trovarne altre possibili sorgenti. Una buona spiegazione era che nei dintorni del K/T ci sarebbe stata una serie di impatti multipli, ciascuno dei quali avrebbe rilasciato Iridio e altre cose come le microsferule.

Livelli veramente alti di Iridio sono presenti soltanto in sei località: Stevns Klint in Danimarca, Caravaca in Spagna, El Kef e Elles in Tunisia, Meghalaya in India, e Woodside Creek in Nuova Zelanda. In quest'ultima località alcune microsferule ad alto tenore di Iridio sono state interpretate come alterazione di cristalli di pirite formatisi in situ. La stessa spiegazione è quella oggi più accettata anche per i livelli ad elevato contenuto di cristalli di pirite nel Fiskeler.

Le microsferule in Nuova Zelanda da (2)

In secondo luogo la distribuzione della quantità di Iridio non segue un criterio di distanza dallo Yucatan: ad Haiti e in Messico ci sono concentrazioni intorno a 1 ppb, contro 48 in Danimarca, 6 a Gubbio, 56 in Spagna e 72 in Nuova Zelanda (però ad essere precisi non segue neanche un criterio di distanza dall'India). Perché avviene tutto questo? Perché l'Iridio si deposita meglio in un ambiente riducente che in un ambiente ossidante e infatti ne troviamo una pronunciata anomalia dove al passaggio Cretaceo – Paleogene si stavano sedimentando argille ad alto tenore di materia organica e/o solfuri tipici di un ambiente privo di ossigeno: questi livelli possono essersi comportati come trappole per concentrare gli elementi siderofili. Ne consegue che l'assenza di condizioni chimiche appropriate può aver prevenuto la precipitazione dell'Iridio presente comunque nell'acqua o in atmosfera, o di altri elementi siderofili; questa ipotesi viene confermata dalla mancanza dell'anomalia dove non si sono verificate le anossie ed è continuata la sedimentazione calcarea.

In terzo luogo nessuna anomalia è stata trovata negli ejecta di Chicxulub, dove è presente una debole concentrazione di Iridio – minore di 1 ppb – soltanto nei sedimenti sovrastanti che datano al Cretaceo terminale (i sedimenti del Maastrichtiano superiore dimostrano che la caduta del meteorite è avvenuta prima del limite K/T).

Troviamo tracce di anomalia dell'Iridio in altre occasioni che rappresentano momenti particolari nella storia della vita sulla Terra, per esempio nella Repubblica Ceca, associata (toh!) a degli scisti scuri di origine anossica dall'importante contenuto di materia organica; sono rocce antichissime, hanno oltre 600 milioni di anni e dunque sono più antiche del Cambriano. Altre anomalie sono state evidenziate in alcuni limiti corrispondenti ad altri eventi di estinzione di massa, come quello fra il Precambriano ed il Cambriano e alla fine del Devoniano.

Però, per attribuire alle eruzioni indiane l'anomalia dell'Iridio i ricercatori hanno avuto un problemino di non trascurabile importanza: di questo elemento nei trappi ce n'è davvero poco. Anzi, la sua concentrazione è più alta nei sedimenti deposti tra una colata e l'altra (da 0,05 ppb a 0,12 ppb) che nelle lave (0,027 ppb)!!

Un dato simile appare a prima vista molto sconfortante e difatti gli impattisti l'hanno presa come una dimostrazione delle origini extraterrestri.

Eppure per capire che la provenienza dell'iridio dal Deccan era possibile (anzi, probabile) sarebbe bastata una semplice ricerca bibliografica, cosa che evidentemente o non hanno fatto o ne hanno ignorato i risultati a bella posta.

La storia ha inizio nell'isola di Hawaii, quando nel gennaio del 1983 cominciò l'eruzione del Kilauea ancora in corso oggi, dopo ben 30 anni. Sul Mauna Loa, un'altro dei grandi vulcani dell'isola, c'è un osservatorio nato per monitorare i cambiamenti climatici osservando da oltre 50 anni la circolazione globale di particelle solide nell'atmosfera e la composizione dei gas. In quei giorni nei filtri usati per campionare le particelle solide si accumulò oltre al normale pulviscolo atmosferico, un po' di polvere proveniente dalle fasi iniziali dell'eruzione del Kilauea, con una anomala concentrazione di alcuni elementi (selenio, arsenico, indio, oro e zolfo).

Fu soprattutto evidenziata una pazzesca anomalia dell'Iridio, per cui, ad esempio, il rapporto iridio / alluminio di queste emissioni era 17.000 volte superiore a quello delle lave del vulcano! I ricercatori supposero che l'iridio contenuto nelle lave fosse stato prelevato dal liquido finendo in un composto volatile, probabilmente un fluoruro (3).

La cosa si faceva decisamente interessante e per capirci di più i ricercatori andarono direttamente alla fonte dei volatili, le fumarole del Kilauea, che mostrarono lo stesso arricchimento.

Probabilmente queste sono le osservazioni che portarono Officer e Drake a indicare già nella prima metà degli anni '80 le lave del Deccan come origine dell'Iridio (4).

Anche alcune lave fresche del Kilauea contengono quantità abbastanza ingenti di Iridio (0.40 ppb), che però si trovano essenzialmente nei cristalli di cromite, un ossido di Cromo che è uno dei primi minerali a cristallizzare durante la risalita del magma: l'Iridio può sostituire il Cromo nei reticoli cristallini, perché i due elementi hanno dimensioni atomiche compatibili.

Nel 1989 ci fu un'altra scoperta analoga in polveri provenienti dai vulcani antartici delle Pleiadi, deposte sui ghiacci del Continente Bianco: come quelli hawaiiani, anche questi magmi si originano in profondità nel mantello e il tenore di Iridio delle polveri è oltre 100 volte maggiore di quello delle lave (5).

Anomalie nel contenuto di Iridio sono state trovate in varie serie stratigrafiche ben distribuite nello spazio e nel tempo e non solo nei dintorni del passaggio Cretaceo / Paleogene; oggi è chiaro che sono una caratteristica abbastanza comuni nei prodotti volatili che si liberano durante la risalita di alcuni magmi di origine profonda che vengono in superficie in zone lontane dai margini di zolla (i vulcani dei cosiddetti punti caldi).

In questi magmi la presenza di una certa quantità di zolfo promuove una serie di reazioni grazie alle quali si formano composti volatili in cui si inserisce l'Iridio (di solito dei fluoruri), abbattendo la quantità di Iridio nella fase liquida e aumentandola in quella volatile.

Nel 2008 due ricercatori indiani hanno studiato i sedimenti della valle del fiume Narmada nell'India centrale, Siamo in mezzo ai basalti del Deccan, in un luogo dove le colate si mettevano in posto in un ambiente palustre con laghi abbastanza estesi che si ripristinava ogni volta che cessava l'attività vulcanica. In quella zona fra l'altro vivevano molti dinosauri, di cui sono state trovate soprattutto le uova. In una serie sedimentaria spessa circa 6 metri fra due delle tante colate ci sono 3 orizzonti di colore scuro molto interessanti, spessi meno di un centimetro, a distanza di 25 / 30 centimetri l'uno dall'altro, con un alto tenore di Iridio: i primi due 1300 ppb, il terzo 700 (6). Non sono molto convinto della datazione assoluta di questi depositi presentata in quel lavoro, ma sicuramente sono di poco più vecchi del K/T perché contengono faune del Maastrichtiano superiore.

Tutti i sedimenti della zona provengono dall'erosione meccanica e chimica delle lave sottostanti ma forti anomalie positive dell'Iridio le troviamo esclusivamente in quei tre livelli, a dimostrare che alti valori di iridio nei sedimenti si formano solo in una situazione chimica molto particolare.

Cono attuale del Piton de la Fournaise
all'interno della caldera di circa 5.000 anni fa

Per concludere bene la faccenda e dimostrare un legame stretto fra Iridio e Trappi del Deccan, i volatili prodotti dal Piton de la Fournaise, il vulcano dell'isola di Reunion, nell'Oceano Indiano mostrano un alto contenuto di Iridio, molto maggiore di quello delle sue lave. Anche in questo caso, come nelle Hawaii, l'iridio è associato a minerali del fluoro (7).

Perchè questa osservazione è così importante? Perché, il Piton de la Fournaise attualmente si trova sulla posizione dell'India quando sono stati eruttati i basalti del Deccan.

Siamo quindi davanti alla ennesima argomentazione in favore dell'idea che l'anomalia dell'Iridio al limite Cretaceo/Terziario abbia avuto origine dai Trappi del Deccan.

Queste cose che fanno crollare una certezza fondamentale degli impattisti sono note da oltre 20 anni, ma purtroppo poco conosciute fuori dal ristretto novero di chi studia le estinzioni di massa

BIBLIOGRAFIA CITATA:

(1) Alvarez et al., 1980: Extraterrestrial causes for the Cretaceous - Tertiary extinction K/T Experimental results and theoretical interpretation. Science 268, 1095–1108
(2) Brooks et al., 1985: Weathered spheroids in a Cretaceous/Tertiary boundary shale at Woodside Creek,
New Zealand Geology 13, 738-740
(3) Zolleer et al.,1983: Iridium Enrichment in Airborne Particles from Kilauea Volcano. Science 222, 1118–1121

(4) Officer e Drake, 1983: The Cretaceous-Tertiary Transition. Science 219, 1383–1390

(5) Koeberl, 1989: Iridium enrichment in volcanic dust from blue ice fields, Antarctica, and possible relevance to the K/T boundary event. Earth and Planetary Science Letters 92, 317–332

(6) Shrivastava e Ahmad 2005: A review of research on Late Cretaceous volcanic-sedimentary sequences of the Mandla Lobe: implications for Deccan volcanism and the Cretaceous/Palaeogene boundary. Cretaceous Research 26/1, 145–156

(7) Toutain e Meyer 1989: Iridium‐bearing sublimates at a hot‐spot volcano (Piton De La Fournaise, Indian Ocean), Geophys. Res. Lett.16(12), 1391-1394