Un asteroide segnò anche l'inizio (e non solo la fine) dei dinosauri ?

L'impatto di un gigantesco asteroide non avrebbe segnato solo il declino dei dinosauri, ma anche l'inizio della loro ascesa. E' l’ipotesi da cui è partito un piccolo gruppo di ricercatori quando, la scorsa estate, ha iniziato a trivellare il sottosuolo del New Jersey. Circa 200 milioni di anni fa, al limite tra il periodo Triassico e il Giurassico, almeno metà delle specie del pianeta scomparve nel giro di circa 100.000 anni. L'evento è una delle cinque grandi estinzioni di massa che si registrano nella storia geologica della Terra, e determinò le condizioni grazie a cui i dinosauri dominarono il globo per i successivi 135 milioni di anni.

Il paleontologo Paul Olsen e i suoi colleghi del Lamont-Doherty Earth Observatory (LDEO) della Columbia University sono andati a caccia di risposte su questa estinzione in giro per il mondo, prima in alcune zone del Marocco, poi lungo le scogliere del Regno Unito, fino ad arrivare qualche mese fa nel cortile della famiglia Sell, nel New Jersey occidentale, dove sono visibili i resti meglio conservati del limite Triassico-Giurassico.

L’estrazione delle carote di sedimenti è stata effettuata con una leggera trivella portatile denominata Winkie. Dotata di una punta di diamante e alimentata a gas, la macchina può essere trasportata e messa in funzione da due soli operatori, che nel caso specifico sono l'esperto di paleomagnetismo Dennis Kent e il geochimico Morgan Schaller, entrambi della Rutgers University. L'obiettivo era scoprire le prove di ciò che potrebbe aver scatenato l'estinzione di massa.

© Caren Brinkema/Science Faction/Corbis
© Caren Brinkema/Science Faction/Corbis

"I dinosauri si erano evoluti nei 25 milioni di anni precedenti ma l'estinzione del Triassico-Giurassico ridusse enormemente il numero dei loro competitori (che includeva i parenti estinti dei moderni coccodrilli, come i grandi carnivori terrestri rauisuchi e i semiacquatici fitosauri, e gli erbivori aetosauri e i revueltosauri) e così iniziarono a spadroneggiare”, spiega Olsen.  

 

Molti scienziati imputano quell'estinzione alle eccezionali eruzioni vulcaniche, avvenute nell’arco di meno di 20.000 anni quando il supercontinente Pangea iniziò a fratturarsi, che riversarono oltre un milione di chilometri cubi di lava sulle aree destinate a diventare l'Africa e le Americhe, raddoppiando il livello di anidride carbonica nell'atmosfera e causando un drastico riscaldamento globale, con "un incremento medio della temperatura di circa tre gradi”, aggiunge lo studioso, citando una ricerca pubblicata nel 2011 da Schaller, Kent e dal loro collega James Wright.

Questi tre gradi “potrebbero essersi tradotti in temperature estive talmente alte da essere letali, specialmente per alcuni tipi di vegetali a foglia larga, determinando l’estinzione degli animali che dipendevano dalle piante per il loro sostentamento”, prosegue Olsen. “Negli oceani, un rapido incremento dell'anidride carbonica avrebbe portato un'acidificazione dell'acqua, con un impatto negativo sulle specie animali dotate di scheletro in carbonato di calcio, come i coralli, i bivalvi e gli ammoniti, che soffrirono tutti di una diminuzione di biodiversità”. 

Le eruzioni vulcaniche, tuttavia, furono accompagnate dal rilascio di grandi quantità di composti volatili che riflettono la luce del sole, causando una diminuzione di temperatura. “Il raffreddamento durò poco poiché lo zolfo viene rimosso rapidamente dall'atmosfera; tuttavia, l'effetto fu molto intenso, e per un mondo in cui i poli erano ricoperti da foreste e non da calotte di ghiaccio, sulla terraferma questi drastici cambiamenti climatici potrebbero essere stati devastanti”, aggiunge Olsen.

“Si può immaginare che vi siano stati diversi episodi, durati ciascuno alcune decine di migliaia di anni, in cui l'anidride carbonica determinò un aumento della temperatura che poi andò scomparendo nell’arco di circa 100.000 anni; questi periodi di grande calore probabilmente furono punteggiati da intervalli di improvviso e intenso raffreddamento causato dallo zolfo”, ha concluso Olsen. 


Un cratere di 40 chilometri

Tuttavia, sull'estinzione di massa della fine del Triassico vi sono anche dei dettagli poco chiari, per esempio il momento in cui apparvero le spore delle felci. Le felci sono spesso le prime piante ad apparire dopo un disastro naturale. Eppure in questo caso, benché in alcune aree le maggiori quantità di spore di felci si trovino in corrispondenza dei flussi di lava più consistenti, in altre i valori massimi sono associati a epoche precedenti l'estinzione.

Altre evidenze fanno ipotizzare che nell'estinzione del limite Triassico-Giurassico abbia avuto un ruolo l'impatto di un enorme meteorite, in modo del tutto simile a quanto avvenne con l'impatto che ha creato il cratere di Chicxulub, nello Yucatan, e che si ritiene abbia spazzato via i dinosauri circa 65 milioni di anni fa. Il gigantesco impatto che produsse il Cratere di Manicouagan, in quello che è ora il Quebec, si verificò pressapoco nello stesso periodo dell'estinzione della fine del Triassico, ma circa un milione di anni prima: troppo presto per ipotizzare un rapporto di causa-effetto. Ma Olsen colleghi hanno trovato un altro evento dell'epoca giusta: un cratere di 40 chilometri di diametro scoperto a Rochechouart, in Francia.

Inoltre, in termini generali rimangono aperte altre questioni sull'impatto, in particolare riguardo all’iridio, un metallo relativamente raro che costituisce un deposito caratteristico negli strati geologici esposti in questi siti. Gli studiosi avevano trovato molteplici strati d’iridio, e “Poiché sembra essere molto improbabile l’ipotesi di diversi impatti nell'arco di decine di migliaia di anni, questa circostanza ci ha resi molto meno convinti dell’ipotesi dell'impatto, specialmente perché le ceneri vulcaniche possono produrre lo stesso tipo di anomalia”, ha spiegato Olsen. Nel volgere di un paio di anni, tuttavia, la ricerca ha anche rivelato che in uno di questi strati di iridio erano presenti tracce di altri metalli del gruppo del platino molto più simili a quelle associate a meteoriti che non a quelle della maggior parte dei processi vulcanici. Questi risultati hanno così riportato in auge l'ipotesi del meteorite.

I ricercatori sono arrivati a scavare nel New Jersey alla ricerca di maggiori quantità di spore di felci, di tracce di iridio e di altri potenziali indizi che potrebbero risolvere tutti i problemi riguardanti l'estinzione di massa della fine del Triassico. 

A quell’epoca, la regione potrebbe essere stata molto calda, con fluttuazioni climatiche che avrebbero potuto renderla alternativamente umida o arida. Probabilmente era ricoperta di conifere a foglie piccole e ospitava gli antenati erbivori e carnivori degli attuali coccodrilli (chiamati crurotarsi), oltre a piccoli dinosauri, alle lucertole e ad animali simili, spiega Olsen. Attualmente l’area è prevalentemente terreno collinare coltivato e i ricercatori hanno perciò dovuto convincere i Kell a lasciar fare loro le perforazioni proprio di fianco al garage di famiglia, a poca distanza dai campi di mais.

Tutti gli strati della “torta”
L’utilizzo del Winkie, che può arrivare a profondità di circa 150 metri, è relativamente poco costoso rispetto alla media dei progetti di perforazione geologica, spiega Olsen.

La trivella utilizza l’acqua come lubrificante e lo si può ben intuire dai pantaloni e dalle scarpe infangate di tutti i presenti alle operazioni. Il motore si è dimostrato fragile, arrestandosi spesso quando la miscela olio/gas non era esattamente quella giusta. Nonostante ciò, lo scorso agosto, mentre il canto delle cicale copriva il rumore del motore della trivella, si è riusciti a perforare il rossastro fango indurito fino ad arrivare a 40 metri di profondità.

“Siamo stati fortunati a recuperare tutti gli strati della “torta”, depositatisi sia prima sia dopo la grande estinzione, così come quelli che hanno registrato l’evento stesso”, spiega Kent. Per verificare se gli eventi geologici ed extraterrestri sospetti accaddero prima, durante e dopo l’estinzione di massa, Kent procederà all’analisi dei campioni di roccia alla ricerca di segni d’inversione del campo magnetico terrestre, un fenomeno che si è ripetuto periodicamente nel corso di migliaia di anni.

La regolarità delle inversioni del campo magnetico terrestre che lasciano tracce negli strati rocciosi può essere usata per la datazione di eventi avvenuti molti milioni di anni fa © Ocean/Corbis
La regolarità delle inversioni del campo magnetico terrestre che lasciano tracce negli strati rocciosi può essere usata per la datazione di eventi avvenuti molti milioni di anni fa © Ocean/Corbis

Queste inversioni sono registrate dai minerali sensibili al campo magnetico, che rappresentano veri e propri “aghi magnetici fossili”. La regolarità di queste inversioni permette di datare altri eventi che hanno lasciato un segno nelle rocce dello stesso periodo. Facendosi un'idea più chiara dell'epoca in cui sono avvenuti eruzioni e impatti, i ricercatori sperano di poter determinare direttamente quali eventi abbiamo preceduto immediatamente l'estinzione di massa della fine del Triassico.

Infine, gli studiosi analizzeranno i noduli di carbonato e misureranno la densità di minuscole aperture, denominate stomi, nelle foglie fossili di piante. L’anidride carbonica catturata nei noduli di carbonato potrebbe dare l’idea della concentrazione di questo gas nell’atmosfera di allora, e un suo valore più elevato verrebbero segnalato da un più alto numero sia di noduli di carbonato sia di stomi.

Anche se i ricercatori hanno scoperto che lo strato d’iridio nel New Jersey occidentale è effettivamente il risultato di un impatto avvenuto proprio prima del cambiamento climatico globale e dell’estinzione di massa, il rapporto di causa-effetto non è certo. Inoltre, l’impatto del meteorite può aver perturbato gli ecosistemi, sottolinea Olsen, in modo tale da renderli più sensibili ai processi di riscaldamento e di raffreddamento delle successive eruzioni vulcaniche.

La versione originale di questo articolo è apparsa su scientificamerican.com il 17 settembre e riportata dalla testata Italiana LeScienze opportunamente tradotta.

Scrivi commento

Commenti: 0