Perché Gubbio

Ci informa che in quel tempo ci fu una drastica carenza di ossigeno sul fondo dell’oceano di allora, la Tetide.

In gergo tecnico questa mancanza di ossigeno negli oceani viene chiamata OAE 2 (Oceanic Anoxic Event 2). Perché 2? Perché è la seconda del Periodo Cretaceo. La prima, datata a circa 120 milioni di anni fa, è individuata da uno strato di roccia chiamato Livello Selli, anche questo visibile nell’Appennino umbro-marchigiano. E ce ne sono state anche altre.

Perché c’è stata questa diminuzione di ossigeno e cosa ha provocato?

È stata l’effetto di un periodo di importanti cambiamenti climatici che avvennero da circa 120 a circa 90 milioni di anni fa, quindi nel Cretaceo medio e perdurarono più o meno 130 milioni di anni. L’ipotesi più accreditata è che ci siano state una serie di potentissime eruzioni di magma, sia sottomarine che continentali, tra l’India e l’Antartide e nell’Oceano Artico. Queste eruzioni hanno rilasciato nell’atmosfera enormi quantità di anidride carbonica, che ha agito come una coperta termica sopra a tutto il pianeta: lasciava entrare la luce del Sole, ma non permetteva al calore emesso dalla Terra di uscire verso lo spazio.

Come conseguenza si è innescato il fenomeno climatico che chiamiamo Effetto serra, un surriscaldamento che interessa tutto il pianeta: l’aumento di calore nell’atmosfera si trasferisce all’acqua del mare e la riscalda ovunque, dai poli all’equatore.
L’acqua più diventa calda e meno riesce a trattenere l’ossigeno, che quindi si disperde nell’aria.
Le correnti oceaniche si bloccano, perché in condizioni normali sono innescate dalla differenza di temperatura tra i poli e l’equatore, che non esiste più.

Ma era l’acqua fredda dei poli, più pesante e ricca di gas, che portava l’ossigeno fin negli abissi oceanici.

Così il fondo dell’oceano rimane senza ossigeno: il plancton, i pesci e tutte le creature marine che hanno bisogno di respirare muoiono. Le uniche forme di vita che restano sul fondo dell’oceano sono alcuni batteri particolari che vivono senza ossigeno: questi proliferano, colorano i fondali di nero e producono sostanze che rallentano la decomposizione delle creature morte. È così che si accumula quel fango organico nero che, milioni di anni dopo, ritroviamo sotto forma di rocce scure: esattamente come il Livello Bonarelli a Gubbio.

Permette di sincronizzare la storia della Terra

Immaginiamo di voler capire cosa è successo sul pianeta 83,6 milioni di anni fa. Grazie al punto di riferimento di Gubbio, i dati di ricerche diverse possono essere perfettamente sincronizzati.

Ad esempio, un ricercatore che studia fossili in Africa, grazie al Chiodo d’Oro può incrociare i suoi dati con quelli di un ricercatore che analizza il clima antico in Antartide e stabilire con certezza quali erano le condizioni climatiche nel momento in cui i fossili erano vivi.

È una pietra di paragone per il cambiamento climatico attuale

I Chiodi d’Oro non servono solo a catalogare il passato, ma a capire come si comporta la Terra. Sapere esattamente dove inizia una fase geologica permette di calcolare con precisione millimetrica la velocità con cui sono avvenuti i cambiamenti nel passato (ad esempio, quanto ci ha messo il campo magnetico a invertirsi o quanto è durato un riscaldamento globale).

Senza questo “metro campione” non potremmo rispondere alla domanda fondamentale della climatologia odierna: quello che sta succedendo oggi alla Terra è più veloce o più lento rispetto alle crisi del passato? Il Chiodo d’Oro ci dà lo zero millimetrico da cui far partire il cronometro.

Perché si basa su un metodo di sincronizzazione globale unico. In genere, i chiodi d’oro vengono ratificati isolando l’evoluzione o la scomparsa di un particolare fossile guida. Il tempo che rappresenta il Chiodo di Gubbio, invece, è marcato in prima battuta da una tecnica straordinariamente elegante e precisa: il paleomagnetismo. Esattamente 83,06 milioni di anni fa, il campo magnetico della Terra invertì la sua polarità. I minerali ferrosi presenti nel fango si orientarono come minuscole bussole, registrando questo preciso istante. Poiché le inversioni geomagnetiche avvengono contemporaneamente in tutto il pianeta , il punto segnalato dal Chiodo del Bottaccione è il sincronizzatore temporale perfetto per la geologia mondiale.

La forza dei dati integrati Ma la vera forza di questo sito sta nella multidisciplinarietà. Gli scienziati hanno incrociato il segnale magnetico primario con lo studio dei microfossili marini e con le analisi isotopiche del carbonio presenti nella roccia. Per dimostrare la validità globale di questo confine, i dati di Gubbio sono stati poi integrati con cinque sezioni ausiliarie sparse in tutto il mondo (Regno Unito, Polonia, Austria, USA e Messico). È stato proprio questo perfetto incrocio a permettere la ratifica ufficiale del Chiodo d’Oro : una “bussola del tempo” universale che permette di collegare e confrontare la storia di oceani profondi, mari caldi e persino continenti distanti tra loro, ovunque nel mondo.

Ci informa che in quel preciso istante temporale la Terra ha vissuto un cataclisma cosmico che ha resettato la biosfera.

Studiando questo sottile strato di argilla proprio a Gubbio, il geologo Walter Alvarez e suo padre Luis scoprirono l’anomalia dell’iridio. Da questo singolo dato geochimico formularono la rivoluzionaria teoria: un asteroide di circa 10 chilometri di diametro colpì la Terra. Il gigantesco cratere d’impatto, profondo 30 km e largo 180 km, fu individuato anni dopo a Chicxulub, nel Golfo del Messico. Approfondisci qui: Effetto Alvarez – Storia di una scoperta

Perché ci fu questo reset biologico e cosa ha provocato?

L’impatto dell’asteroide polverizzò all’istante miliardi di tonnellate di roccia, scagliandole nella stratosfera. Si innescò una reazione a catena apocalittica:

L’inverno da impatto: la polvere e i gas bloccarono totalmente la luce del sole per mesi o anni, facendo piombare la Terra nel buio e nel gelo, bloccando la fotosintesi e azzerando la catena alimentare.

Piogge acide ed effetto serra: le reazioni chimiche dei gas nell’atmosfera generarono piogge acide devastanti su scala globale, seguite da un repentino riscaldamento globale causato dalla enorme quantità di CO2 liberata dalle rocce evaporate nell’impatto.

A livello divulgativo questo limite viene associato solo alla scomparsa dei dinosauri. In realtà, per la geologia il limite K-Pg rappresenta una totale interruzione e riscrittura dei meccanismi planetari:

Il blocco della sedimentazione: l’impatto causò l’acidificazione istantanea degli oceani e l’oscuramento dell’atmosfera, provocando l’estinzione immediata del plancton calcareo. Di fatto, la “fabbrica delle rocce” biologica si spense. Per anni la Terra smise di produrre calcare. Quando la sedimentazione ripartì nel Paleogene, i nuovi organismi avevano forme e chimica completamente diverse.

Il reset del ciclo del carbonio: il collasso della “pompa biologica” (il plancton che assorbe l’anidride carbonica atmosferica e la seppellisce sul fondo del mare) rese gli oceani chimicamente inerti e privi di vita verticale.

Perché offre un modello indispensabile per misurare la vulnerabilità degli ecosistemi e la velocità della crisi della biodiversità odierna.

Mentre il Livello Bonarelli ci mostra cosa succede quando il pianeta si scalda lentamente da solo, il Limite K-Pg è il modello di una crisi istantanea e violenta.

Oggi le attività antropiche stanno modificando la composizione dell’atmosfera e distruggendo gli habitat a una velocità che non ha precedenti geologici, se non proprio nell’impatto del meteorite di 66 milioni di anni fa.

Studiare il Limite K-Pg ci permette di quantificare la soglia di tolleranza di una specie prima dell’estinzione e ci avverte di come il collasso della base della catena alimentare (allora il plancton e le piante, oggi gli insetti impollinatori e gli ecosistemi marini) possa far crollare l’intera biosfera in modo rapidissimo.