Un’estinzione da brividi

Sulla Terra, nel corso della storia evolutiva, si sono succedute almeno cinque grandi crisi biologiche. Quella più catastrofica è stata l’estinzione del Permiano-Triassico, che risale a 250 milioni di anni fa ed è considerata “la madre di tutte le estinzioni di massa”. Per la prima volta, ricercatori svizzeri delle Università di Ginevra e Zurigo hanno fatto luce sulle sue dinamiche.

Alla fine del Permiano, oltre il 90% delle specie marine è stato spazzato via (l’83% dei generi), ma anche gli animali terrestri e molte piante hanno subito un drammatico tracollo. Perfino gli insetti, che sono sopravvissuti senza grossi problemi a tutte le altre estinzioni di massa – compresa quella più nota del Cretaceo-Terziario che ha posto fine al dominio dei dinosauri – sono stati sterminati.

 

Le ipotesi sulle cause dell’estinzione

Sono state avanzate molte ipotesi per spiegare una simile ecatombe, tutte insoddisfacenti. La più gettonata è l’aumento dei livelli di diossido di carbonio in atmosfera, in seguito a un imponente vulcanismo. Questo noto gas serra avrebbe aumentato la temperatura terrestre di qualche grado, e innescato a catena altri fenomeni letali.

Tra questi, il rilascio di metano dagli idrati di metano e di idrogeno solforato. Queste bombe chimiche, normalmente confinate nelle profondità oceaniche, sarebbero risalite in superficie, esasperando l’effetto serra, avvelenando la vita marina e rendendo anossici gli oceani. Ma nessuno di questi eventi potrebbe giustificare un simile crollo della biodiversità mondiale.

 

In Cina, tra le pieghe del tempo

Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Scientific Reports, tuttavia, ha individuato un altro responsabile della strage. Gli autori hanno infatti trovato le prove di una breve ma letale era glaciale che ha preceduto il riscaldamento globale e che coincide esattamente con la scomparsa di gran parte di quella antica vita marina.

Il confine Permiano-Triassico nel bacino del Nanpanjiang, nella Cina meridionale. I sedimenti marini poco profondi mostrano un brusco passaggio dagli scisti neri del periodo Permiano alle dolomiti del periodo Triassico. Questo gap è presente in tutto il mondo, e documenta un abbassamento del livello dei mari probabilmente legato a una glaciazione (Immagine: H. Bucher, Zurigo)

 

I ricercatori hanno lavorato su strati di sedimenti nel bacino del Nanpanjiang, nel sud della Cina. Il sito è come un libro aperto sulle pagine di quei lontani eventi. L’eccezionale stato di conservazione dei fossili permette un accurato studio della biodiversità dell’epoca, e l’analisi dei sedimenti consente di ricostruire l’evoluzione del clima dal Permiano al Triassico.

«Abbiamo fatto diverse sezioni di centinaia di metri di sedimenti del bacino e abbiamo determinato le posizioni esatte dei letti di cenere vulcanica contenuti nei sedimenti marini», ha spiegato Björn Baresel, primo autore dello studio.

 

La datazione uranio-piombo

Il metodo di datazione utilizzato è basato sul decadimento radioattivo dell’uranio. Gli strati di cenere vulcanica contengono zirconi. Al loro interno si trova uranio, che decade in piombo a una velocità nota. Misurando le concentrazioni di uranio e piombo, è stato possibile datare i sedimenti con una precisione di 35.000 anni, che è tanto per un periodo di oltre 250 milioni di anni.

Rocce sedimentarie al confine tra Permiano e Triassico presso Runcorn, in Inghilterra (immagine: Wikimedia Commons)

 

I risultati suggeriscono che sia stato il ghiaccio il principale responsabile dell’estinzione di massa. Esaminando i vari strati di sedimenti, i ricercatori hanno individuato il livello che corrisponde all’estinzione di massa del Permiano-Triassico: è visibile come un vuoto nella sedimentazione, poiché si riferisce a un periodo in cui il livello del mare era notevolmente diminuito.

 

Il nuovo imputato: la glaciazione

L’unica spiegazione di questo fenomeno è che per un periodo di 80.000 anni ci fosse ghiaccio sufficiente a eliminare buona parte della vita marina. Gli scienziati dell’Università di Ginevra spiegano il crollo della temperatura globale con una massiccia immissione in atmosfera di diossido di zolfo. Questo gas ha la capacità di ridurre l’intensità della radiazione solare che raggiunge la superficie della Terra.

L’attività vulcanica che lo avrebbe rilasciato coincide con l’inizio della formazione del Trappo siberiano, una provincia ignea di cui abbiamo parlato in un recente articolo dell’Aula di Scienze. L’era glaciale è seguita, nella stratigrafia, dalla formazione di depositi di calcare ad opera dei batteri, che segna una ripresa della vita grazie a temperature più miti e a mutate condizioni chimiche.

 

Vecchie e nuove catastrofi

Precedenti studi hanno messo in relazione questa estinzione di massa col riscaldamento globale, contemporaneo alla fuoriuscita di immense colate di basalto nel Trappo. Ma la nuova ricerca dimostra che le temperature sono aumentate solo 500.000 anni dopo il confine Permiano-Triassico, quando gran parte della vita era già stata spazzata via.

Capire le complesse dinamiche del clima terrestre, e il loro impatto sulla vita, è quanto mai utile in un’epoca di rapidi cambiamenti climatici come quella in cui viviamo. Sempre che ai leader mondiali interessi quello che la scienza, e la storia passata, hanno da dire in proposito.

 

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