Nel
1980 un
gruppo di ricercatori dell'università californiana di Berkeley propose che alla fine del Cretaceo un meteorite condritico cadde sulla Terra, rilasciando
una forte anomalia dell'Iridio; le polveri derivate
dall'impatto stesso e quelle degli incendi innescati dai residui
incandescenti dispersi in tutto il mondo provocarono una sorta di
inverno simile al teorizzato inverno nucleare, e portano all'estinzione molti animali, fra i quali i dinosauri. Nel 1991 fu accertata
l'esistenza di un cratere nello Yucatan di età e dimensioni
compatibili con quanto ipotizzato 10 anni prima e nel 1994 la cometa
Shoemaker – Levy cadde su Giove: a questo punto il
connubio meteorite – estinzione sembrava
ormai certo. In realtà le
cose non stanno così,
ma questa nozione sta faticando molto ad uscire dal ristretto nucleo
di persone che si interessano specificamente dell'argomento. Voglio
quindi cercare di far capire che questo e la maggior parte delle estinzione di massa
sono
avvenute a
causa di una particolare attività vulcanica, quella delle Large
Igneous Provinces e che anche al K/T si stava mettendo in posto una serie
del genere, quella dei basalti del Deccan, circa un milione di km
cubi di magmi prodotti per la maggior parte in poche decine di
migliaia di anni.
Per
una
grossa fetta di scienziati, specialmente fuori dal mondo delle
Scienze della Terra, per i
media e per l'uomo comune non ci sono dubbi: l'estinzione dei dinosauri è
dovuta all'impatto di un meteorite avvenuto lungo le odierne coste
della penisola dello Yucatan, in Messico.
Bene,
questa è letteralmente una balla spaziale, per dirla come Mel
Brooks. La realtà è molto diversa, ma i cosiddetti “impattisti”
hanno silenziato in vari modi gli oppositori di questa ipotesi, per
cui per molto tempo nessuno
o quasi è stato informato dell'esistenza di una ipotesi alternativa.
Non lo ero neanche io fino al dicembre
1990, quando su “Le Scienze” due articoli, scritti da dei pezzi
da 90 delle ricerche in proposito, confrontavano le
due
ipotesi sulla estinzione della fine del Cretaceo: il primo sosteneva
che la
causa fosse la
caduta del meteorite nello
Yucatan (1), mentre l'altro focalizzava la particolare sincronia fra molte delle principali
estinzioni di massa e la messa in posto di grandi
espandimenti vulcanici (2).
Questo secondo articolo mi convinse parecchio, e 20 anni dopo, grazie ad
un lavoro che ne parlava, capii che quando andai da studente
universitario a Gubbio avevo ragione sul fatto che il livello scuro
del K/T e un altro livello simile, il Livello
Bonarelli, si erano formati per gli stessi motivi.
Nel
marzo 2013 si è tenuta al Museo di Storia Naturale di Londra una
conferenza che ha riunito i principali esperti sullo studio delle
estinzioni di massa; dagli atti, contenuti nel volume speciale n.505 della Geological Society of America, è ampiamente dimostrato che il
meteorite con l'estinzione dei dinosauri non c'entra niente. C'è anche una interessante intervista a Gertha Keller che presenta il volume.
In
pratica siamo davanti ad un ritorno di quelle che erano le idee
precedenti a quando gli Alvarez formularono l'idea del meteorite e
cioè che alla radice del problema c'erano dei cambiamenti climatici,
in particolare un forte riscaldamento la cui causa, come ipotizzato dagli anni '80, sono i basalti del Deccan. Vediamo perchè.
1.
il K/T è stato solo l'epilogo di tutta una serie di fenomeni che hanno provocato una lunga serie di problemi alla vita sulla Terra nel Maastrichtiano superiore. C'è
una precisa relazione fra l'evoluzione climatica del Maastrichtiano
superiore e del Daniano inferiore con le 3 fasi principali
dell'attività nel Deccan. L'impatto invece è avvenuto quando la
perturbazione climatica e quella biotica erano in corso da un bel po'
di tempo
2. le estinzioni di massa sono legate dal punto di vista
temporale con l'attività delle Large Igneous Provinces (LIP): un evento di LIP consiste nella produzione di parecchie centinaia di km3 di magmi (se non milioni). In questa immagine i tassi di estinzione sono confrontati alle LIP: vediamo
chiaramente il legame fra i trappi siberiani con l'estinzione di fine Permiano
e fra la Provincia dell'Atlantico Centrale con l'evento di fine del Triassico.
E anche alla fine del Cretaceo c'era una attività di Large Igneous Province simile, i Trappi del Deccan, una serie impressionante di lave che nella Penisola Indiana coprono oggi, dopo 65 milioni di anni di erosione, circa 500.000 kilometri quadrati con spessori che raggiungono i 2000 metri. È una quantità inimmaginabile, capace di coprire tutta l'Italia, isole comprese, con tre Km di lave!
E anche alla fine del Cretaceo c'era una attività di Large Igneous Province simile, i Trappi del Deccan, una serie impressionante di lave che nella Penisola Indiana coprono oggi, dopo 65 milioni di anni di erosione, circa 500.000 kilometri quadrati con spessori che raggiungono i 2000 metri. È una quantità inimmaginabile, capace di coprire tutta l'Italia, isole comprese, con tre Km di lave!
Le LIP degli ultimi 300 milioni di anni (più quella della Yacuzia un pò più antica) |
La più antica connessione del genere oggi accertata è quella tra l'estinzione alla fine del Cambriano inferiore e la provincia magmatica di Kalkarindji in Australia, circa 510 milioni di anni fa ma è probabile che si possa andare ancora più indietro, anche a 2 miliardi di anni fa.
Le uniche eccezioni sembrano essere l'evento di metà Carbonifero e quello di fine Eocene, che condividono un'altra caratteristica: hanno preceduto l'instaurarsi di importanti cicli glaciali
3. il cratere dello Yucatan non è datato al passaggio Cretaceo / Paleocene ma lo precede di qualche decina di migliaia di anni, probabilmente tra 120 e 150 mila: lo si nota perché sopra ai prodotti dell'impatto ci sono sedimenti del Maastrichtiano terminale.
Questo
è certificato dalla Commissione internazionale di stratigrafia
geologica, secondo la quale il limite K/T viene definito dalla
presenza di anche una sola di queste caratteristiche:
- fase acuta dell'anomalia dell'Iridio, estinzione di tutte le specie tipicamente cretacee di foraminiferi planctonici, a parte Guembelitria cretacea (una forma resistente ad acque particolarmente acide e prive di Ossigeno)
- la presenza dei primi foraminiferi tipicamente paleocenici (ad esempio Parvuloglobigerina eugubina )
- la particolare variazione del δ13C, il rapporto fra la quantità di 12C e 13C nei sedimenti e nei gusci animali (lo stesso osservato alla fine del Triassi
co e alla fine del Permiano, per esempio).
Non ci sono gli ejecta dell'impatto perché, appunto, è avvenuto prima
- fase acuta dell'anomalia dell'Iridio, estinzione di tutte le specie tipicamente cretacee di foraminiferi planctonici, a parte Guembelitria cretacea (una forma resistente ad acque particolarmente acide e prive di Ossigeno)
- la presenza dei primi foraminiferi tipicamente paleocenici (ad esempio Parvuloglobigerina eugubina )
- la particolare variazione del δ13C, il rapporto fra la quantità di 12C e 13C nei sedimenti e nei gusci animali (lo stesso osservato alla fine del Triassi
co e alla fine del Permiano, per esempio).
Non ci sono gli ejecta dell'impatto perché, appunto, è avvenuto prima
l'enorme estensione dei Trappi del Deccan |
5.
l'estinzione improvvisa dei foraminiferi
planctonici è visibile se (e solo se) non viene riconosciuta
l'esistenza di una lacuna di sedimentazione, cioè di un momento in
cui per qualche motivo, per un certo tempo cessa la deposizione dei
sedimenti. In questo caso il problema è dovuto a quella fase a basso
livello marino di cui ho parlato qui sopra. Dove invece la
sedimentazione è continua si nota una gradualità nelle estinzioni,
Fra i casi
più noti cito
El Kef in Tunisia, Nye Klov in Danimarca o il bacino del Krishna –
Gadavari in India,
ma ce ne sono decine di altri (5).
6.
Il K/T è stato un momento di
particolare acidità delle acque marine per il forte aumento del contenuto di CO2. Per gli impattisti proveniva dalla
fratturazione dei calcari della piattaforma carbonatica dello Yucatan
causata dall'impatto. In realtà il
fenomeno è iniziato
molto prima dell'evento cosmico ed è stato provocato dalle emissioni di gas legate al vulcanismo del Deccan. Si può inoltre notare che dopo la
fase acuta del K/T una diminuzione
dell'acidità coincide con un
tentativo di recupero della biodiversità; questo
tentativo è stato bloccato da un nuovo aumento dell'acidità, avvenuto in
corrispondenza della terza fase
parossistica dell'attività indiana. Non ci sono evidenze di un
aumento dell'acidità scatenato dall'impatto
7.
anche l'anomalia dell'Iridio viene dal
Deccan: ho scritto un post specifico su questo argomento, che riassumo
brevemente: è stata notata nei volatili prodotti da magmi alcalini intraplacca, ad esempio nella
corrente eruzione del Kilauea (6)
e nei vulcani
antartici delle Pleiadi. E, particolare di non trascurabile
importanza, la contengono anche i volatili
prodotti dal Piton de la Fournaise, il
vulcano che
è oggi situato dove stava passando l'India nel momento in cui si
producevano i Trappi del Deccan (7).
Inoltre
come si vede dalla figura tratta dal lavoro del team degli Alvarez
del 1980, a Gubbio l'anomalia inizia ben
prima del K/T, ha una interruzione e poi riprende fino al picco della
fine del Cretaceo (8).
Mi spiegate come è possibile che l'anomalia
sia iniziata PRIMA della caduta se viene da questa? Inoltre quella prima fase in cui
l'iridio aumenta corrisponde (toh...) alla prima fase dell'attività
nel Deccan.
Anche nello Yucatan l'anomalia ha un andamento simile a Gubbio.
L'anomalo contenuto di Iridio nei volatili si forma a causa di reazioni nella fase volatile dei magmi alcalini prima che eruttino
Anche nello Yucatan l'anomalia ha un andamento simile a Gubbio.
L'anomalo contenuto di Iridio nei volatili si forma a causa di reazioni nella fase volatile dei magmi alcalini prima che eruttino
8.
le microsferule dei sedimenti del K/T
non sono alterazione di tectiti (con
questo termine si definiscono particelle
vetrose prodotte dalla fusione improvvisa delle rocce a causa del
calore prodotto dall'attrito con l'atmosfera e dalla collisione
stessa e che si sono risolidificate più velocemente di quanto
sarebbe stato necessario per formare dei cristalli),
ma hanno una origine sedimentaria locale.
9.
il K/T è un momento in cui la percentuale di argille smectitiche
aumenta temporaneamente diverse volte rispetto alla normalità in
cui si depositano argille illitiche. Queste smectiti hanno un forte
arricchimento in Ferro, Magnesio e altri elementi metallici contenuti
nelle lave del Deccan
10. Anche
la presenza di fullereni non implica che siano stati prodotti dagli
incendi seguiti all'impatto: ceneri e fullereni sono relativamente
comuni in molti sedimenti del Cretaceo superiore a causa della grande
diffusione all'epoca di incendi boschivi che era dovuta al contenuto
di ossigeno nell'atmosfera,
più alto di oggi. Le condizioni di maggiore aridità durante il
riscaldamento del Maastrichtiano terminale ne hanno ulteriormente
aumentato la frequenza. Da notare che proprio gli incendi sono una
parte essenziale delle motivazioni per cui le angiosperme hanno in
gran parte sostituito le conifere nella seconda metà del Cretaceo.
11.
secondo gli impattisti un livello spesso
fino a 3 metri lungo la costa del Golfo del Messico fra Messico
settentrionale e Texas rappresenta i depositi dello tsunami provocato
dall'impatto. Ora, a parte la ricostruzione molto fantasiosa degli
eventi (onda di ritorno compresa...) il livello mostra 3 lunghe
interruzioni della deposizione contrassegnate da paleosuoli e tracce
di attività degli animali che vivevano sul (e nel) fondo marino. In
realtà questo livello risale alla famosa fase a basso livello marino
di cui sopra in cui ci sono state temporanee interruzioni della
sedimentazione ordinaria e ripristinate
le condizioni normali la sedimentazione è ritornata ad essere quella
marnosa precedente
12.
ci sono diverse evidenze sul fatto che
l'epicentro della crisi biotica sia stato in India e non nei Caraibi
13.
recenti studi sul paleomagnetismo hanno dimostrato che le lave della
seconda fase dei trappi del Deccan si sono deposte in un tempo
ridottissimo, poche decine di migliaia di anni (9).
La concentrazione estrema delle eruzioni ha rivoluzionato i modelli
climatici che invece consideravano una attività protrattasi per
diverse centinaia di migliaia di anni, secondo i quali era difficile
che i gas emessi dalle eruzioni potessero concentrarsi in maniera
tale da provocare tutti questi danni
14. l'eruzione in Islanda del Laki nel 1783 (ne ho parlato qui) rappresenta una simulazone anche se debolissima di cosa succede durante un evento di Large Igneous Province: con “solo” 17 km3 di magma prodotti (contro le decine di migliaia di una singola colata di LIP) una nebbia secca avvolse l'Europa, provocando danni all'agricoltura e un aumento del tasso di mortalità per patologie respitatorie e – a cascata – cardiache.
15. e questa è l'ultima (e la più bella): le più recenti tracce di
esistenza dei dinosauri sicuramente datate precedono il K/T di almeno
400.000 anni, anche
nella mitica formazione di Hell Creek nel
Montana. Di fatto non è ancora stata dimostrata la presenza di
dinosauri in epoche più vicine al K/T: chiunque lo dice non porta
chiare dimostrazioni: sono chiaramente fossili del Maastrichtiano
superiore ma non ci sono indizi che appartengano proprio alla fase
finale. E non lo dico io ma J.Davis Archibald, che è uno dei massimi
esperti del settore, secondo il quale
non è dato sapere ancora se i dinosauri si sono estinti
improvvisamente o gradualmente, né di rpeciso quando. Si nota
comunque una diminuzione della loro diversità in tempi precedenti
(10).
Concludendo,
i trappi del Deccan sono una causa decisamente convincente per capire
le motivazioni e l'andamento dell'estinzione di massa di fine
Cretaceo, mentre l'impatto dello Yucatan assolutamente non lo è.
E
anche Alvarez figlio adesso si sta limitando a proporre che l'impatto
abbia in qualche modo accelerato la messa in posto dei basalti della
seconda fase del magmatismo indiano.
Ma
quello che è successo nel Deccan è successo diverse altre volte, e
senza un meteorite a rompere le scatole....
(1)
Alvarez
W
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(3)
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Visions of ice sheets in a greenhouse world. Marine
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Keller
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(1993)
Gradual mass extinction, species survivorship, and long-term
environmental changes
across the Cretaceous-Tertiary boundary in high latitudes. Geological
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