INTRODUZIONE
Da quando sul nostro pianeta apparvero i primi esseri viventi complessi la vita ha conosciuto diverse crisi biologiche, cioè la più o meno improvvisa scomparsa di intere speci animali e vegetali.
La più famosa di queste crisi avvenne circa 65 milioni di anni fa alla fine del periodo geologico chiamato Cretaceo quando scomparve circa l’80% della vita animale e vegetale presente sulla Terra; fra le speci estinte in questo periodo ricordiamo le ammoniti (organismi marini dotati di una magnifica conchiglia avvolta a spirale) e i famosissimi dinosauri.
Questa crisi non fu l’unica né tantomeno la più catastrofica; gli scienziati hanno scoperto le tracce di diverse ‘grandi estinzioni’ mentre la più terribile avvenne circa 250 milioni di anni fa, alla fine del periodo geologico chiamato Permiano, quando scomparve il 90% (e forse anche più) di tutte le speci viventi e la vita rischiò sul serio di scomparire per sempre.
UN UNIVERSO VIOLENTO
Nelle pagine seguenti andremo a conoscere meglio le caratteristiche di queste grandi estinzioni e cercheremo di spiegarne le possibili cause.
Questa crisi non fu l’unica né tantomeno la più catastrofica; gli scienziati hanno scoperto le tracce di diverse ‘grandi estinzioni’ mentre la più terribile avvenne circa 250 milioni di anni fa, alla fine del periodo geologico chiamato Permiano, quando scomparve il 90% (e forse anche più) di tutte le speci viventi e la vita rischiò sul serio di scomparire per sempre.
UN UNIVERSO VIOLENTO
Nelle pagine seguenti andremo a conoscere meglio le caratteristiche di queste grandi estinzioni e cercheremo di spiegarne le possibili cause.
UN UNIVERSO VIOLENTO
Il senso di pace e di serenità che ci trasmette la visione del cielo stellato può portare a ritenere che l’universo sia un luogo pacifico in cui regna la tranquillità. In realtà l’universo è molto diverso da come ci appare; in esso avvengono fenomeni di una violenza inimmaginabile, vere e proprie catastrofi cosmiche che fanno vacillare la nostra mente quando tentiamo di apprezzarne la portata.
I grandi telescopi costruiti nel secolo che si è appena concluso ci hanno mostrato stelle che esplodono, galassie che si incontrano e si fondono, buchi neri supermassicci che inglobano miliardi di tonnellate di materia, nuclei di galassie da cui si dipartono giganteschi getti di materia con velocità di migliaia di chilometri al secondo e tutta una serie di altri fenomeni minori che ci fanno comprendere quanto l’universo in cui viviamo sia violento e inospitale.
Andiamo allora a vedere da vicino alcuni di questi fenomeni e cerchiamo di capire i motivi della loro pericolosità.
I grandi telescopi costruiti nel secolo che si è appena concluso ci hanno mostrato stelle che esplodono, galassie che si incontrano e si fondono, buchi neri supermassicci che inglobano miliardi di tonnellate di materia, nuclei di galassie da cui si dipartono giganteschi getti di materia con velocità di migliaia di chilometri al secondo e tutta una serie di altri fenomeni minori che ci fanno comprendere quanto l’universo in cui viviamo sia violento e inospitale.
Andiamo allora a vedere da vicino alcuni di questi fenomeni e cerchiamo di capire i motivi della loro pericolosità.
Supernovae
Antiche cronache ci raccontano che nell’anno 1006 d.c. nella costellazione australe del Lupo apparve una nuova e luminosissima stella; il nuovo astro, nel momento del massimo splendore, raggiunse e superò la luminosità del pianeta Venere dopodiché cominciò ad affievolirsi fino a sparire del tutto dopo qualche tempo senza lasciare traccia.
Un’analoga apparizione avvenuta 48 anni più tardi nella costellazione del Toro attirò l’attenzione degli antichi astronomi cinesi mentre altre due avvenute nel 1572 nella costellazione di Cassiopeia e nel 1604 nella costellazione di Ofiuco furono osservate rispettivamente dal grande astronomo danese Thyco Brahe e dal suo allievo tedesco Johannes Kepler.
Il mistero legato a queste improvvise apparizioni di stelle venne definitivamente svelato, almeno nelle sue linee generali, negli anni ’30 del secolo scorso quando cominciarono a svilupparsi le prime teorie sulla evoluzione stellare. Secondo queste teorie quando una stella molto massiccia esaurisce il suo combustibile nucleare nel suo interno vengono ad instaurarsi delle fortissime instabilità che degenerano in una apocalittica esplosione e la stella si autodistrugge. Il fenomeno è davvero imponente: nei brevi istanti dell’esplosione la stella libera tanta energia quanta ne aveva liberata in tutta la sua vita precedente e diventa più luminosa dell’intera galassia che la contiene, cioè più luminosa di centinaia di miliardi stelle. Queste esplosioni stellari furono chiamate supernovae (nota 1).
Le supernovae sono fenomeni abbastanza rari, almeno nell’ambito della singola galassia; però, siccome esistono miliardi di galassie, esplosioni di supernovae vengono continuamente osservate nelle galassie esterne.
La loro pericolosità consiste nella furia devastante dell’esplosione e nell’ingentissima quantità di raggi X e Gamma emessi. Ricordiamo che queste radiazioni, in dosi massicce, sono pericolosissime per gli esseri viventi; di conseguenza se una supernova dovesse esplodere nel raggio di qualche centinaio di anni luce dalla Terra la vita subirebbe gravi danni e rischierebbe l’estinzione.
Un’analoga apparizione avvenuta 48 anni più tardi nella costellazione del Toro attirò l’attenzione degli antichi astronomi cinesi mentre altre due avvenute nel 1572 nella costellazione di Cassiopeia e nel 1604 nella costellazione di Ofiuco furono osservate rispettivamente dal grande astronomo danese Thyco Brahe e dal suo allievo tedesco Johannes Kepler.
Il mistero legato a queste improvvise apparizioni di stelle venne definitivamente svelato, almeno nelle sue linee generali, negli anni ’30 del secolo scorso quando cominciarono a svilupparsi le prime teorie sulla evoluzione stellare. Secondo queste teorie quando una stella molto massiccia esaurisce il suo combustibile nucleare nel suo interno vengono ad instaurarsi delle fortissime instabilità che degenerano in una apocalittica esplosione e la stella si autodistrugge. Il fenomeno è davvero imponente: nei brevi istanti dell’esplosione la stella libera tanta energia quanta ne aveva liberata in tutta la sua vita precedente e diventa più luminosa dell’intera galassia che la contiene, cioè più luminosa di centinaia di miliardi stelle. Queste esplosioni stellari furono chiamate supernovae (nota 1).
Le supernovae sono fenomeni abbastanza rari, almeno nell’ambito della singola galassia; però, siccome esistono miliardi di galassie, esplosioni di supernovae vengono continuamente osservate nelle galassie esterne.
La loro pericolosità consiste nella furia devastante dell’esplosione e nell’ingentissima quantità di raggi X e Gamma emessi. Ricordiamo che queste radiazioni, in dosi massicce, sono pericolosissime per gli esseri viventi; di conseguenza se una supernova dovesse esplodere nel raggio di qualche centinaio di anni luce dalla Terra la vita subirebbe gravi danni e rischierebbe l’estinzione.
Gamma Ray Burst (lampi di raggi gamma).
Durante gli anni ’60 del secolo scorso alcuni satelliti militari (Vela) predisposti al controllo del rispetto dei trattati contro la proliferazione degli armamenti nucleari scoprirono l’esistenza di veri e propri lampi di raggi gamma provenienti dallo spazio al ritmo medio di un lampo al giorno. Questi fenomeni furono chiamati GRB, Gamma Ray Burst (lampi di raggi gamma) e la loro origine è rimasta un mistero fino a pochi anni fa; durante gli ultimi anni, soprattutto grazie al satellite italiano Beppo SAX, gli scienziati hanno scoperto che i GRB sono dovuti a titaniche esplosioni, molto più potenti delle esplosioni di supernova, che avvengono in galassie lontanissime. L’origine di queste esplosioni non è però ancora chiara; si parla infatti di supernovae molto più potenti di quelle ordinarie (ipernovae) oppure della fusione di due stelle di neutroni oppure di una stella di neutroni con un buco nero.
Quello che invece è molto chiaro è che i GRB sono i fenomeni più energetici e violenti dell’intero universo conosciuto; il 14 dicembre 1997 Beppo SAX registrò l’apparizione di un lampo gamma la cui potenza fu seconda solo a quella del Big Bang (per questo motivo il lampo gamma in questione fu chiamato ‘il secondo Big Bang’).
Le conseguenze per il nostro pianeta dell’apparizione di un GRB nella nostra galassia sono facilmente intuibili.
Quello che invece è molto chiaro è che i GRB sono i fenomeni più energetici e violenti dell’intero universo conosciuto; il 14 dicembre 1997 Beppo SAX registrò l’apparizione di un lampo gamma la cui potenza fu seconda solo a quella del Big Bang (per questo motivo il lampo gamma in questione fu chiamato ‘il secondo Big Bang’).
Le conseguenze per il nostro pianeta dell’apparizione di un GRB nella nostra galassia sono facilmente intuibili.
Impatti asteroidali
Fenomeni di inaudita violenza (anche se di molti ordini di grandezza inferiore a quella di una supernova o di un GRB) avvengono anche all’interno del nostro sistema solare e, per rendersene conto, basta osservare la Luna con un modesto cannocchiale. La superficie del nostro satellite appare costellata di crateri dovuti all’impatto con corpi minori del sistema solare; i crateri sono molto diffusi su tutti i pianeti di tipo roccioso di tipo terrestre e sui satelliti dei pianeti gioviani.
Infatti il sistema solare, oltre ai pianeti, contiene milioni di corpi minori (meteoriti, asteroidi, comete) con dimensioni che variano da qualche millesimo di millimetro a qualche centinaio di chilometri; quando l’orbita di uno di questi corpi interseca quella di un pianeta è possibile una collisione.
Anche la Terra in passato deve essere stata oggetto di numerosi impatti ma l’azione degli agenti atmosferici (vento e pioggia) ne ha cancellato quasi totalmente i crateri; nonostante tutto alcune di queste antiche cicatrici sono ancora visibili come, ad esempio, il famosissimo cratere, visibile solo da immagini prese in quota, che si trova nello stato canadese del Quebec e generato dalla collisione con un asteroide avvenuta circa 200 milioni di anni fa.
Le conseguenze di impatti di questo tipo sono devastanti; oltre agli effetti immediati come onde d’urto e giganteschi tsunami che farebbero più volte il giro del pianeta, avremmo effetti a lungo periodo sul clima. Infatti l’impatto con un grosso asteroide o una cometa provocherebbe il sollevamento di milioni di tonnellate di polvere che finirebbero nell’alta atmosfera riducendo in maniera sostanziale la quantità di luce proveniente dal Sole; avremmo così un periodo iniziale di raffreddamento e un drastico calo dell’attività fotosintetica delle piante cui seguirebbe un periodo di forte riscaldamento per effetto serra (nota 2).
Per un ecosistema come il nostro che dipende fortemente dalla temperatura e quasi completamente dalla luce solare le conseguenze sarebbero catastrofiche con la scomparsa di intere speci animali e vegetali.
Queste considerazioni di carattere astronomico sono quasi profetiche. Infatti gli scienziati che studiano la storia della vita sulla Terra hanno scoperto, in maniera del tutto indipendente, che a partire dalla comparsa dei primi organismi viventi complessi (circa 700 milioni di anni fa) la vita ha conosciuto e superato diverse crisi biologiche, cioè la scomparsa in tempi più o meno rapidi di numerosissime speci di esseri viventi che sono state chiamate ‘grandi estinzioni’.
Infatti il sistema solare, oltre ai pianeti, contiene milioni di corpi minori (meteoriti, asteroidi, comete) con dimensioni che variano da qualche millesimo di millimetro a qualche centinaio di chilometri; quando l’orbita di uno di questi corpi interseca quella di un pianeta è possibile una collisione.
Anche la Terra in passato deve essere stata oggetto di numerosi impatti ma l’azione degli agenti atmosferici (vento e pioggia) ne ha cancellato quasi totalmente i crateri; nonostante tutto alcune di queste antiche cicatrici sono ancora visibili come, ad esempio, il famosissimo cratere, visibile solo da immagini prese in quota, che si trova nello stato canadese del Quebec e generato dalla collisione con un asteroide avvenuta circa 200 milioni di anni fa.
Le conseguenze di impatti di questo tipo sono devastanti; oltre agli effetti immediati come onde d’urto e giganteschi tsunami che farebbero più volte il giro del pianeta, avremmo effetti a lungo periodo sul clima. Infatti l’impatto con un grosso asteroide o una cometa provocherebbe il sollevamento di milioni di tonnellate di polvere che finirebbero nell’alta atmosfera riducendo in maniera sostanziale la quantità di luce proveniente dal Sole; avremmo così un periodo iniziale di raffreddamento e un drastico calo dell’attività fotosintetica delle piante cui seguirebbe un periodo di forte riscaldamento per effetto serra (nota 2).
Per un ecosistema come il nostro che dipende fortemente dalla temperatura e quasi completamente dalla luce solare le conseguenze sarebbero catastrofiche con la scomparsa di intere speci animali e vegetali.
Queste considerazioni di carattere astronomico sono quasi profetiche. Infatti gli scienziati che studiano la storia della vita sulla Terra hanno scoperto, in maniera del tutto indipendente, che a partire dalla comparsa dei primi organismi viventi complessi (circa 700 milioni di anni fa) la vita ha conosciuto e superato diverse crisi biologiche, cioè la scomparsa in tempi più o meno rapidi di numerosissime speci di esseri viventi che sono state chiamate ‘grandi estinzioni’.
LE GRANDI ESTINZIONI
La vita apparve molto presto sul nostro pianeta; circa 4 miliardi di anni fa, appena 600 milioni di anni dopo la sua formazione, comparvero negli oceani terrestri le prime antichissime forma di vita.
Questi esseri viventi erano microorganismi unicellulari (cioè costituiti da una sola cellula) molto semplici e primitivi e si dividevano in due grandi categorie: organismi fermentatori, i quali si nutrivano a spese delle numerose molecole organiche presenti negli oceani, e organismi fotosintetizzatori, i quali invece prosperavano grazie ad un meccanismo completamente diverso. Infatti grazie ad un pigmento verde chiamato clorofilla, che si ritiene sia stato inglobato in queste cellule casualmente, questi esseri riuscivano a catturare l’energia del Sole e, grazie a questa energia, scomponevano le molecole di acqua e di anidride carbonica (disciolta nell’acqua) per autocostruirsi i propri alimenti.
Questo meccanismo è la famosa fotosintesi clorofilliana ed è talmente semplice e ingegnoso che si è conservato praticamente immutato fino ad oggi. La fotosintesi clorofilliana è un piccolo prodigio della natura: da essa dipende la quasi totalità della vita sulla Terra.
Inoltre la fotosintesi presenta un importantissimo effetto collaterale; infatti dopo la scomposizione dell’acqua e dell’anidride carbonica rimane inutilizzato l’ossigeno il quale è a tutti gli effetti un prodotto di scarto e viene liberato nell’atmosfera. Quasi tutto l’ossigeno presente oggi nell’atmosfera terrestre, così importante per una grossa percentuale di esseri viventi (uomo compreso), è stato rilasciato grazie a quattro miliardi di anni di attività fotosintetica.
La vita rimase confinata negli oceani sotto forma di semplici microorganismi unicellulari per più di tre miliardi di anni; infatti le prime speci complesse (spugne e meduse) comparvero circa 700 milioni di anni fa. Infine, circa 400 milioni di anni fa, la vita uscì dall’acqua e si trasferì sulla terraferma.
Le prime estinzioni conosciute risalgono proprio a quest’epoca. Le teorie proposte per spiegare queste tremende crisi biologiche si dividono in due gruppi: teorie che sostengono che le speci animali e vegetali scomparvero in maniera lenta e graduale a causa di forti mutamenti del loro habitat (come imponenti glaciazioni) e teorie che invece sostengono che le estinzioni furono rapide e improvvise causate da eventi catastrofici. A loro volta queste catastrofi possono essere di tipo extraterrestre, come l’esplosione di una supernova vicina o la collisione con un asteroide o una cometa, oppure di origine terrestre come episodi di intensa attività vulcanica.
Gli effetti di una imponente eruzione vulcanica sul clima sono analoghi a quelli provocati da una collisione asteroidale: immense quantità di polveri immesse nell’atmosfera, iniziale raffreddamento e conseguente riscaldamento della superficie terrestre con un drastico calo dell’attività fotosintetica delle piante per via dell’oscuramento del Sole.
Ovviamente non esiste un’unica spiegazione e tutti i fenomeni (e anche altri) di abbiamo parlato in precedenza possono essere stati più o meno determinanti.
A tutt’oggi gli scienziati hanno scoperto l’esistenza di cinque grandi estinzioni e altre minori. Le più importanti sono le seguenti:
1ª grande estinzione – fine Ordoviciano – 450 milioni di anni fa
Questo meccanismo è la famosa fotosintesi clorofilliana ed è talmente semplice e ingegnoso che si è conservato praticamente immutato fino ad oggi. La fotosintesi clorofilliana è un piccolo prodigio della natura: da essa dipende la quasi totalità della vita sulla Terra.
Inoltre la fotosintesi presenta un importantissimo effetto collaterale; infatti dopo la scomposizione dell’acqua e dell’anidride carbonica rimane inutilizzato l’ossigeno il quale è a tutti gli effetti un prodotto di scarto e viene liberato nell’atmosfera. Quasi tutto l’ossigeno presente oggi nell’atmosfera terrestre, così importante per una grossa percentuale di esseri viventi (uomo compreso), è stato rilasciato grazie a quattro miliardi di anni di attività fotosintetica.
La vita rimase confinata negli oceani sotto forma di semplici microorganismi unicellulari per più di tre miliardi di anni; infatti le prime speci complesse (spugne e meduse) comparvero circa 700 milioni di anni fa. Infine, circa 400 milioni di anni fa, la vita uscì dall’acqua e si trasferì sulla terraferma.
Le prime estinzioni conosciute risalgono proprio a quest’epoca. Le teorie proposte per spiegare queste tremende crisi biologiche si dividono in due gruppi: teorie che sostengono che le speci animali e vegetali scomparvero in maniera lenta e graduale a causa di forti mutamenti del loro habitat (come imponenti glaciazioni) e teorie che invece sostengono che le estinzioni furono rapide e improvvise causate da eventi catastrofici. A loro volta queste catastrofi possono essere di tipo extraterrestre, come l’esplosione di una supernova vicina o la collisione con un asteroide o una cometa, oppure di origine terrestre come episodi di intensa attività vulcanica.
Gli effetti di una imponente eruzione vulcanica sul clima sono analoghi a quelli provocati da una collisione asteroidale: immense quantità di polveri immesse nell’atmosfera, iniziale raffreddamento e conseguente riscaldamento della superficie terrestre con un drastico calo dell’attività fotosintetica delle piante per via dell’oscuramento del Sole.
Ovviamente non esiste un’unica spiegazione e tutti i fenomeni (e anche altri) di abbiamo parlato in precedenza possono essere stati più o meno determinanti.
A tutt’oggi gli scienziati hanno scoperto l’esistenza di cinque grandi estinzioni e altre minori. Le più importanti sono le seguenti:
1ª grande estinzione – fine Ordoviciano – 450 milioni di anni fa
Depositi glaciali relativi a questo periodo sono stati trovati nel deserto del Sahara; quando l’antico supercontinente Gondwana (nota 3) transitò nei pressi del Polo Sud si ebbe una glaciazione prolungata che causò l’abbassamento del livello dei mari con conseguente drastica riduzione di tutti gli habitat marini. Ricordiamo che in quest’epoca la vita era ancora confinata negli oceani.
Percentuale stimata di speci viventi coinvolte nell’estinzione: 85%
2ª grande estinzione – fine Devoniano – 365 milioni di anni fa
Percentuale stimata di speci viventi coinvolte nell’estinzione: 85%
2ª grande estinzione – fine Devoniano – 365 milioni di anni fa
Depositi glaciali relativi a questo periodo sono stati trovati nel nord del Brasile ma, fra le cause dell’estinzione, alcuni scienziati includono anche impatti asteroidali. In ordine di gravità è la terza estinzione.
3ª grande estinzione – fine Permiano – 250 milioni di anni fa
3ª grande estinzione – fine Permiano – 250 milioni di anni fa
È la più grande estinzione di tutti i tempi; ne parleremo più diffusamente nel prossimo capitolo.
Percentuale stimata di speci viventi coinvolte nell’estinzione: 90-95%
4ª grande estinzione – fine Triassico – 205 milioni di anni fa
Percentuale stimata di speci viventi coinvolte nell’estinzione: 90-95%
4ª grande estinzione – fine Triassico – 205 milioni di anni fa
Questa estinzione colpisce soprattutto le specie marine. Percentuale stimata di speci viventi coinvolte nell’estinzione: 75%
5ª grande estinzione – fine Cretaceo – 65 milioni di anni fa
5ª grande estinzione – fine Cretaceo – 65 milioni di anni fa
È sicuramente l’estinzione di massa più famosa poiché costò la vita ai dinosauri e, essendo la più recente, anche la più conosciuta.
Supernovae
Antiche cronache ci raccontano che nell’anno 1006 d.c. nella costellazione australe del Lupo apparve una nuova e luminosissima stella; il nuovo astro, nel momento del massimo splendore, raggiunse e superò la luminosità del pianeta Venere dopodiché cominciò ad affievolirsi fino a sparire del tutto dopo qualche tempo senza lasciare traccia.
Un’analoga apparizione avvenuta 48 anni più tardi nella costellazione del Toro attirò l’attenzione degli antichi astronomi cinesi mentre altre due avvenute nel 1572 nella costellazione di Cassiopeia e nel 1604 nella costellazione di Ofiuco furono osservate rispettivamente dal grande astronomo danese Thyco B
Percentuale stimata di speci viventi coinvolte nell’estinzione: 80%
Supernovae
Antiche cronache ci raccontano che nell’anno 1006 d.c. nella costellazione australe del Lupo apparve una nuova e luminosissima stella; il nuovo astro, nel momento del massimo splendore, raggiunse e superò la luminosità del pianeta Venere dopodiché cominciò ad affievolirsi fino a sparire del tutto dopo qualche tempo senza lasciare traccia.
Un’analoga apparizione avvenuta 48 anni più tardi nella costellazione del Toro attirò l’attenzione degli antichi astronomi cinesi mentre altre due avvenute nel 1572 nella costellazione di Cassiopeia e nel 1604 nella costellazione di Ofiuco furono osservate rispettivamente dal grande astronomo danese Thyco B
Percentuale stimata di speci viventi coinvolte nell’estinzione: 80%
LA GRANDE ESTINZIONE DEL PERMIANO
Il ‘Triangolo Nero’ è una località che si trova nel nord della Repubblica Ceca non lontano dai confini con la Germania e la Polonia. Questa zona deve il suo nome al carbone bruciato nelle vicine centrali termoelettriche.
In mezzo alla bassa vegetazione vi sono centinaia di tronchi di alberi morti; è ciò che resta di una lussureggiante foresta annientata dalle piogge acide, una conseguenza della combustione del carbone (nota 4).
Immaginiamo un paesaggio del genere esteso a tutto il pianeta e forse potremo avere un’idea del panorama presente sulla Terra 250 milioni di anni fa, alla fine del periodo geologico denominato Permiano, all’epoca della più grande catastrofe ecologica di tutti i tempi.
Prima della grande crisi la vita sia animale che vegetale, sia terrestre che marina, prosperava sul nostro pianeta; la terraferma era dominata dai sinapsidi, la prima grande dinastia di vertebrati terrestri, che prosperavano da 60 milioni di anni. Anche le acque degli oceani pullulavano di vita: fra le numerosissime speci ricordiamo i coralli, le ammoniti e le trilobiti.
Solo pochissime speci scamparono al disastro; la superficie terrestre si trasformò in una landa desolata e gli oceani in una massa d’acqua quasi sterile.
Per quanto riguarda il mondo vegetale la situazione fu altrettanto drammatica: quasi tutti gli alberi morirono; sopravvissero solamente le piante di minori dimensioni. Infatti gli scienziati hanno scoperto che le rocce risalenti al Permiano sono ricche di polline, segno della presenza di grandi foreste di conifere in buona salute; poi, improvvisamente, il polline sparisce e nelle rocce di fine Permiano di tutto il mondo si trova una grande quantità di filamenti di funghi fossilizzati. Secondo alcuni ricercatori si tratta di un fungo che attacca gli alberi morti segno inequivocabile che la superficie terrestre si era trasformata in una distesa di alberi in decomposizione.
Si calcola che durante la grande estinzione del Permiano scomparve il 90-95% di tutte le speci viventi presenti sulla Terra; meno del 5% degli animali marini riuscì a sopravvivere. Mai, come in questo momento, la vita rischiò veramente di scomparire dalla faccia del pianeta Terra.
Secondo alcuni ricercatori l’estinzione avvenne in tempi rapidi, dell’ordine di alcuni milioni di anni; secondo altri in tempi rapidissimi, meno di 100.000 anni. È difficile immaginare un cataclisma in grado di provocare un disastro simile ma, come abbiamo visto in precedenza, i candidati non mancano.
Secondo l’opinione di alcuni scienziati l’evento che ha scatenato il disastro fu la caduta di un grosso asteroide. Analizzando alcuni campioni di roccia presenti in Australia e in Antartide, che risalgono all’epoca dell’estinzione, sono stati trovati dei minuscoli cristalli di quarzo che presentano delle microscopiche fratture. Per deformare il quarzo in questa maniera è necessaria una quantità di energia enorme, di molte volte superiore a quella di un’esplosione nucleare.
Recentemente nel sottosuolo australiano è stata scoperta la presenza di un antico cratere da impatto, largo 120 chilometri, provocato dalla collisione con un asteroide di cinque chilometri di diametro. Questo evento catastrofico risale proprio all’epoca della grande estinzione; le cose sono, però, complicate dal fatto che l’estinzione del Permiano è stata preceduta e seguita da due estinzioni minori.
Gli effetti di un simile cataclisma sono stati descritti in precedenza ma vale la pena ricordarli. La potenza della collisione solleverebbe milioni di tonnellate di polveri e gigantesche nubi oscurerebbero il Sole per molto tempo; la temperatura subirebbe una drastica riduzione e cadrebbero piogge e nevi acide corrosive. Questi effetti immediati sarebbero di per sé sufficienti a sterminare quasi tutte le piante e con loro gran parte degli animali erbivori (che si nutrono di piante) e carnivori (che si nutrono di erbivori). Una volta diradate le nubi il Sole sarebbe tornato a risplendere su un pianeta devastato; ma i guai non sarebbero finiti qui.
La decomposizione di così tanta materia organica libererebbe nell’atmosfera immense quantità di anidride carbonica che è, fra l’altro, un potente gas serra. Si sarebbe quindi sviluppato un colossale effetto serra con un conseguente fortissimo surriscaldamento del pianeta che sarebbe durato milioni di anni.
Altri scienziati sono invece convinti che a provocare il disastro sia stato un episodio di intenso vulcanismo verificatosi proprio 250 milioni di anni fa. Questa volta le indagini partono dalla città di Norilsk in Siberia. Norilsk si trova su un enorme tavolato basaltico, coperto di boschi di conifere, spesso 4000 metri e ampio due milioni e mezzo di chilometri quadrati frutto di una delle più grandi eruzioni vulcaniche di tutti i tempi. Si calcola che in quella occasione venne eruttata una quantità di lava sufficiente a ricoprire la superficie dell’intero pianeta con uno strato di circa sei metri.
Come accennato in precedenza gli effetti sul clima di un tale cataclisma sono identici a quelli provocati da una collisione asteroidale.
Altri scienziati ancora propendono per soluzioni più ‘soft’. Secondo alcuni la vita nei mari si sarebbe estinta a causa di una anossia generalizata di origine sconosciuta; tracce di anossia, cioè di mancanza di ossigeno, sono state riscontrate in rocce marine risalenti alla fine del Permiano. Secondo altri, invece, la crisi dei mari sarebbe avvenuta a causa di una concentrazione troppo elevata di anidride carbonica.
Abbiamo quindi diversi indiziati ma nessun colpevole certo; infatti ciò che accadde alla fine del Permiano è ancora avvolto nel mistero.
Immaginiamo un paesaggio del genere esteso a tutto il pianeta e forse potremo avere un’idea del panorama presente sulla Terra 250 milioni di anni fa, alla fine del periodo geologico denominato Permiano, all’epoca della più grande catastrofe ecologica di tutti i tempi.
Prima della grande crisi la vita sia animale che vegetale, sia terrestre che marina, prosperava sul nostro pianeta; la terraferma era dominata dai sinapsidi, la prima grande dinastia di vertebrati terrestri, che prosperavano da 60 milioni di anni. Anche le acque degli oceani pullulavano di vita: fra le numerosissime speci ricordiamo i coralli, le ammoniti e le trilobiti.
Solo pochissime speci scamparono al disastro; la superficie terrestre si trasformò in una landa desolata e gli oceani in una massa d’acqua quasi sterile.
Per quanto riguarda il mondo vegetale la situazione fu altrettanto drammatica: quasi tutti gli alberi morirono; sopravvissero solamente le piante di minori dimensioni. Infatti gli scienziati hanno scoperto che le rocce risalenti al Permiano sono ricche di polline, segno della presenza di grandi foreste di conifere in buona salute; poi, improvvisamente, il polline sparisce e nelle rocce di fine Permiano di tutto il mondo si trova una grande quantità di filamenti di funghi fossilizzati. Secondo alcuni ricercatori si tratta di un fungo che attacca gli alberi morti segno inequivocabile che la superficie terrestre si era trasformata in una distesa di alberi in decomposizione.
Si calcola che durante la grande estinzione del Permiano scomparve il 90-95% di tutte le speci viventi presenti sulla Terra; meno del 5% degli animali marini riuscì a sopravvivere. Mai, come in questo momento, la vita rischiò veramente di scomparire dalla faccia del pianeta Terra.
Secondo alcuni ricercatori l’estinzione avvenne in tempi rapidi, dell’ordine di alcuni milioni di anni; secondo altri in tempi rapidissimi, meno di 100.000 anni. È difficile immaginare un cataclisma in grado di provocare un disastro simile ma, come abbiamo visto in precedenza, i candidati non mancano.
Secondo l’opinione di alcuni scienziati l’evento che ha scatenato il disastro fu la caduta di un grosso asteroide. Analizzando alcuni campioni di roccia presenti in Australia e in Antartide, che risalgono all’epoca dell’estinzione, sono stati trovati dei minuscoli cristalli di quarzo che presentano delle microscopiche fratture. Per deformare il quarzo in questa maniera è necessaria una quantità di energia enorme, di molte volte superiore a quella di un’esplosione nucleare.
Recentemente nel sottosuolo australiano è stata scoperta la presenza di un antico cratere da impatto, largo 120 chilometri, provocato dalla collisione con un asteroide di cinque chilometri di diametro. Questo evento catastrofico risale proprio all’epoca della grande estinzione; le cose sono, però, complicate dal fatto che l’estinzione del Permiano è stata preceduta e seguita da due estinzioni minori.
Gli effetti di un simile cataclisma sono stati descritti in precedenza ma vale la pena ricordarli. La potenza della collisione solleverebbe milioni di tonnellate di polveri e gigantesche nubi oscurerebbero il Sole per molto tempo; la temperatura subirebbe una drastica riduzione e cadrebbero piogge e nevi acide corrosive. Questi effetti immediati sarebbero di per sé sufficienti a sterminare quasi tutte le piante e con loro gran parte degli animali erbivori (che si nutrono di piante) e carnivori (che si nutrono di erbivori). Una volta diradate le nubi il Sole sarebbe tornato a risplendere su un pianeta devastato; ma i guai non sarebbero finiti qui.
La decomposizione di così tanta materia organica libererebbe nell’atmosfera immense quantità di anidride carbonica che è, fra l’altro, un potente gas serra. Si sarebbe quindi sviluppato un colossale effetto serra con un conseguente fortissimo surriscaldamento del pianeta che sarebbe durato milioni di anni.
Altri scienziati sono invece convinti che a provocare il disastro sia stato un episodio di intenso vulcanismo verificatosi proprio 250 milioni di anni fa. Questa volta le indagini partono dalla città di Norilsk in Siberia. Norilsk si trova su un enorme tavolato basaltico, coperto di boschi di conifere, spesso 4000 metri e ampio due milioni e mezzo di chilometri quadrati frutto di una delle più grandi eruzioni vulcaniche di tutti i tempi. Si calcola che in quella occasione venne eruttata una quantità di lava sufficiente a ricoprire la superficie dell’intero pianeta con uno strato di circa sei metri.
Come accennato in precedenza gli effetti sul clima di un tale cataclisma sono identici a quelli provocati da una collisione asteroidale.
Altri scienziati ancora propendono per soluzioni più ‘soft’. Secondo alcuni la vita nei mari si sarebbe estinta a causa di una anossia generalizata di origine sconosciuta; tracce di anossia, cioè di mancanza di ossigeno, sono state riscontrate in rocce marine risalenti alla fine del Permiano. Secondo altri, invece, la crisi dei mari sarebbe avvenuta a causa di una concentrazione troppo elevata di anidride carbonica.
Abbiamo quindi diversi indiziati ma nessun colpevole certo; infatti ciò che accadde alla fine del Permiano è ancora avvolto nel mistero.
L’ULTIMO GIORNO DEL CRETACEO
La più famosa estinzione di massa avvenne 65 milioni di anni fa alla fine del periodo geologico chiamato Cretaceo; la sua fama è dovuta al fatto che in quest’epoca scomparvero i dinosauri; i grandi rettili, discendenti dei sopravvissuti della grande estinzione del Permiano, dominarono il pianeta Terra per più di 150 milioni di anni.
Sull’argomento molto è stato detto e scritto da parte di organi di stampa e televisivi, soprattutto in corrispondenza dell’uscita nelle sale cinematografiche del film “Jurassic Park”, e quindi non ci soffermeremo più di tanto.
Era opinione diffusa che la grande crisi fosse stata causata dall’esplosione di una supernova molto vicina alla Terra; a sostegno di tale ipotesi alcuni astronomi avevano scoperto che il sistema solare si trova molto vicino al centro di un enorme anello di gas in espansione che sembrava essere il residuo di tale esplosione.
Poi nel 1980 si ebbe il primo colpo di scena. Nei pressi della città italiana di Gubbio in alcuni strati geologici risalenti al limite KT (nota 5) venne riscontrata la presenza di una anomala concentrazione di iridio, un elemento abbastanza raro sulla Terra ma comune nelle meteoriti.
Luis Alvarez, premio Nobel per la chimica che partecipò al progetto Manhattan, il figlio Walter e Frank Asaro, che misurò quantitativamente la percentuale di iridio, avanzarono allora l’ipotesi che l’estinzione doveva essere stata causata dalla collisione con un grosso asteroide o una cometa.
Le tracce del cratere e del conseguente tsunami sono state cercate per dieci anni e tutti gli indizi a disposizione facevano ritenere che il luogo dell’impatto fosse il Golfo del Messico. Poi il secondo colpo di scena: negli archivi della PEMEX (Petroleos Mexicanos), una grossa azienda petrolifera messicana, fu trovato un dossier relativo alla scoperta di una enorme struttura circolare sotterranea situata nella penisola dello Yucatan in prossimità della cittadina di Puerto Chicxulub vicino a Merida. Su questa struttura, che in un primo tempo era stata scambiata per un vulcano sotterraneo, era stato eseguito uno studio i cui risultati non erano stati pubblicati per motivi di riservatezza.
Lo studio del cratere di Chicxulub ha portato alla conclusione che il corpo celeste responsabile della collisione doveva essere un asteroide o una cometa con un diametro di circa dieci chilometri che ha impattato la superficie terrestre alla velocità di 30 chilometri al secondo liberando una energia pari a 10000 volte quella che avrebbe potuto liberare tutto l’arsenale nucleare mondiale ai tempi della guerra fredda.
(PECCATO CHE ALLA FINE QUESTO CRATERE SI SIA RIVELATO DI ORIGINE VULCANICA)
Era opinione diffusa che la grande crisi fosse stata causata dall’esplosione di una supernova molto vicina alla Terra; a sostegno di tale ipotesi alcuni astronomi avevano scoperto che il sistema solare si trova molto vicino al centro di un enorme anello di gas in espansione che sembrava essere il residuo di tale esplosione.
Poi nel 1980 si ebbe il primo colpo di scena. Nei pressi della città italiana di Gubbio in alcuni strati geologici risalenti al limite KT (nota 5) venne riscontrata la presenza di una anomala concentrazione di iridio, un elemento abbastanza raro sulla Terra ma comune nelle meteoriti.
Luis Alvarez, premio Nobel per la chimica che partecipò al progetto Manhattan, il figlio Walter e Frank Asaro, che misurò quantitativamente la percentuale di iridio, avanzarono allora l’ipotesi che l’estinzione doveva essere stata causata dalla collisione con un grosso asteroide o una cometa.
Le tracce del cratere e del conseguente tsunami sono state cercate per dieci anni e tutti gli indizi a disposizione facevano ritenere che il luogo dell’impatto fosse il Golfo del Messico. Poi il secondo colpo di scena: negli archivi della PEMEX (Petroleos Mexicanos), una grossa azienda petrolifera messicana, fu trovato un dossier relativo alla scoperta di una enorme struttura circolare sotterranea situata nella penisola dello Yucatan in prossimità della cittadina di Puerto Chicxulub vicino a Merida. Su questa struttura, che in un primo tempo era stata scambiata per un vulcano sotterraneo, era stato eseguito uno studio i cui risultati non erano stati pubblicati per motivi di riservatezza.
Lo studio del cratere di Chicxulub ha portato alla conclusione che il corpo celeste responsabile della collisione doveva essere un asteroide o una cometa con un diametro di circa dieci chilometri che ha impattato la superficie terrestre alla velocità di 30 chilometri al secondo liberando una energia pari a 10000 volte quella che avrebbe potuto liberare tutto l’arsenale nucleare mondiale ai tempi della guerra fredda.
(PECCATO CHE ALLA FINE QUESTO CRATERE SI SIA RIVELATO DI ORIGINE VULCANICA)
NEMESIS: LA COMPAGNA OSCURA DEL SOLE
Secondo alcuni scienziati le estinzioni di massa si sono ripetute, nell’arco della storia della vita sulla Terra, con una periodicità compresa fra 26 e 31 milioni di anni; ovviamente gli autori nel loro studio hanno considerato oltre alle grandi estinzioni anche le estinzioni minori e altre crisi che hanno interessato alcune speci animali.
Per spiegare questa periodicità nel 1984 Richard Muller, Piet Hut e Marc Davis avanzarono l’affascinante ipotesi che il Sole non sia una stella singola bensì una stella doppia. La compagna sarebbe una stellina molto debole (una nana rossa) e percorrerebbe un’orbita molto allungata con un periodo compreso fra 26 e 31 milioni di anni.
Questa presunta compagna oscura del Sole fu battezzata con il nome di Nemesis.
L’orbita molto eccentrica farebbe in modo che Nemesis rimanga per la maggior parte del tempo in regioni remote; ma quando, una volta ogni 26-31 milioni di anni, la stellina raggiunge il punto della sua orbita più vicino al Sole va a perturbare la nube di Oort, il grande serbatoio di comete inattive che si trova oltre l’orbita di Plutone, provocando così una fitta pioggia di comete in direzione del centro del sistema solare. La probabilità di impatti sarebbe così molto più elevata.
Questa teoria, dopo un periodo iniziale di grande popolarità, è caduta un po’ in disgrazia al punto che al solo nome di Nemesis molti astronomi storcono il naso. Nonostante tutto alcuni gruppi di ricercatori continuano imperterriti nella sua ricerca.
Molto recentemente è stata annunciata la scoperta di una nana bruna (nota 6) nelle immediate vicinanze del Sole. Secondo le prime stime l’astro è stato trovato a una distanza di 13 anni luce e possiede una massa che si aggira intorno alle 60 masse gioviane; il tipo di stella e le sue caratteristiche sono comunque diverse da quelle ipotizzate per Nemesis.
La caccia continua.
Per spiegare questa periodicità nel 1984 Richard Muller, Piet Hut e Marc Davis avanzarono l’affascinante ipotesi che il Sole non sia una stella singola bensì una stella doppia. La compagna sarebbe una stellina molto debole (una nana rossa) e percorrerebbe un’orbita molto allungata con un periodo compreso fra 26 e 31 milioni di anni.
Questa presunta compagna oscura del Sole fu battezzata con il nome di Nemesis.
L’orbita molto eccentrica farebbe in modo che Nemesis rimanga per la maggior parte del tempo in regioni remote; ma quando, una volta ogni 26-31 milioni di anni, la stellina raggiunge il punto della sua orbita più vicino al Sole va a perturbare la nube di Oort, il grande serbatoio di comete inattive che si trova oltre l’orbita di Plutone, provocando così una fitta pioggia di comete in direzione del centro del sistema solare. La probabilità di impatti sarebbe così molto più elevata.
Questa teoria, dopo un periodo iniziale di grande popolarità, è caduta un po’ in disgrazia al punto che al solo nome di Nemesis molti astronomi storcono il naso. Nonostante tutto alcuni gruppi di ricercatori continuano imperterriti nella sua ricerca.
Molto recentemente è stata annunciata la scoperta di una nana bruna (nota 6) nelle immediate vicinanze del Sole. Secondo le prime stime l’astro è stato trovato a una distanza di 13 anni luce e possiede una massa che si aggira intorno alle 60 masse gioviane; il tipo di stella e le sue caratteristiche sono comunque diverse da quelle ipotizzate per Nemesis.
La caccia continua.
E OGGI ?
Oggi la situazione non è molto cambiata rispetto a 65 milioni di anni fa; i pericolosissimi eventi astronomici, di cui abbiamo parlato in precedenza, sono sempre in agguato e possono verificarsi in qualsiasi momento.
Le supernovae, per esempio. Trattandosi della fase finale della vita di stelle molto massicce, l’esplosione di una supernova è un evento piuttosto comune su scale di tempi molto grandi ed è assolutamente imprevedibile.
Nei dintorni del Sole vi sono molte stelle candidate a terminare la propria esistenza in questa maniera e abbiamo fortissimi indizi astronomici che circa 12.000 anni fa esplose una supernova che distava dalla Terra solo 1.500 anni luce. La supernova apparve nella zona attualmente occupata dalla costellazione australe della Vela e nel momento del parossismo raggiunse una luminosità pari a quella della Luna piena. Gli effetti furono limitati poiché la distanza era comunque sufficiente per salvare il pianeta dalle radiazioni; infatti, secondo studi realizzati negli ’70 del secolo scorso, la distanza critica dovrebbe aggirarsi intorno ai 600 anni luce.
Sul fronte degli impatti asteroidali le cose non vanno meglio visto che questi fenomeni sono molto frequenti; basti pensare al Meteor Crater in Arizona, provocato dalla caduta di un asteroide avvenuta fra 50.000 e 20.000 anni fa, oppure alla catastrofe di Tunguska in Siberia, dove nel 1908 l’esplosione in quota di un asteroide annientò migliaia di chilometri quadrati di foresta, oppure ancora al piccolo asteroide che nel 1972 entrò nell’atmosfera e sfiorò la superficie terrestre.
Oggi si conoscono numerosi asteroidi le cui orbite intersecano quella terrestre e che vengono continuamente monitorati; nessuno di loro è attualmente in rotta di collisione con la Terra ma il pericolo non è certamente scongiurato per l’impossibilità di scoprire e tenere sotto controllo tutti gli asteroidi potenzialmente pericolosi, soprattutto quelli più piccoli.
Nell’eventualità, speriamo remota, di una esplosione di supernova vicina o di un impatto con grosso asteroide o con una cometa il genere umano probabilmente non avrebbe scampo e farebbe la stessa fine dei dinosauri. Ma l’uomo è solo una fra le innumerevoli speci viventi sul pianeta Terra e la vita ha già dimostrato in più di un’occasione di sapersela cavare anche nelle situazioni più estreme; infatti se è riuscita a superare la grande crisi del Permiano vuol proprio dire che la vita non ha paura di nulla.
Nei dintorni del Sole vi sono molte stelle candidate a terminare la propria esistenza in questa maniera e abbiamo fortissimi indizi astronomici che circa 12.000 anni fa esplose una supernova che distava dalla Terra solo 1.500 anni luce. La supernova apparve nella zona attualmente occupata dalla costellazione australe della Vela e nel momento del parossismo raggiunse una luminosità pari a quella della Luna piena. Gli effetti furono limitati poiché la distanza era comunque sufficiente per salvare il pianeta dalle radiazioni; infatti, secondo studi realizzati negli ’70 del secolo scorso, la distanza critica dovrebbe aggirarsi intorno ai 600 anni luce.
Sul fronte degli impatti asteroidali le cose non vanno meglio visto che questi fenomeni sono molto frequenti; basti pensare al Meteor Crater in Arizona, provocato dalla caduta di un asteroide avvenuta fra 50.000 e 20.000 anni fa, oppure alla catastrofe di Tunguska in Siberia, dove nel 1908 l’esplosione in quota di un asteroide annientò migliaia di chilometri quadrati di foresta, oppure ancora al piccolo asteroide che nel 1972 entrò nell’atmosfera e sfiorò la superficie terrestre.
Oggi si conoscono numerosi asteroidi le cui orbite intersecano quella terrestre e che vengono continuamente monitorati; nessuno di loro è attualmente in rotta di collisione con la Terra ma il pericolo non è certamente scongiurato per l’impossibilità di scoprire e tenere sotto controllo tutti gli asteroidi potenzialmente pericolosi, soprattutto quelli più piccoli.
Nell’eventualità, speriamo remota, di una esplosione di supernova vicina o di un impatto con grosso asteroide o con una cometa il genere umano probabilmente non avrebbe scampo e farebbe la stessa fine dei dinosauri. Ma l’uomo è solo una fra le innumerevoli speci viventi sul pianeta Terra e la vita ha già dimostrato in più di un’occasione di sapersela cavare anche nelle situazioni più estreme; infatti se è riuscita a superare la grande crisi del Permiano vuol proprio dire che la vita non ha paura di nulla.
Monografia n.65-2001/8
NOTE a “LE GRANDI ESTINZIONI ...”
(1) - Il nome deriva dal fatto che esiste un’altra categoria di stelle che esplodono chiamate novae (dal latino ‘nuove’); l’esplosione di una nova è molto meno potente di quella di una supernova poiché solo gli strati superficiali della stella vengono espulsi. Il nome nova fu coniato dal grande astronomo Ipparco il quale rimase particolarmente colpito dall’apparizione di una di queste stelle avvenuta nell’anno 134 a.C.
(2) - L’effetto serra è un fenomeno attraverso il quale alcuni gas presenti nell’atmosfera, denominati ‘gas serra’, assorbono le radiazioni infrarosse provenienti dal riscaldamento del suolo e ne ritardano la dispersione verso lo spazio esterno. In questo modo la temperatura media della superficie terrestre risulta più alta di quella che si avrebbe in assenza di atmosfera.
Il gas serra più conosciuto è l’anidride carbonica (CO2). È opinione diffusa, ma non condivisa da tutti (compreso lo scrivente), che l’anidride carbonica prodotta dalle attività umane comporterà nei prossimi decenni un forte innalzamento della temperatura media del pianeta.
(3) - A quei tempi tutti i continenti attuali erano fusi in un unico supercontinente chiamato Gondwana.
(4) - Le piogge acide sono un fenomeno di inquinamento ambientale dovuto alla presenza di acido solforico e acido nitrico nell’acqua piovana che si formano a partire dall’ossidazione in atmosfera del biossido di zolfo e degli ossidi di azoto provenienti dalla combustione di combustibili fossili. Le conseguenze per l’ambiente possono essere molto gravi con la distruzione di interi ecosistemi sia terrestri che acquatici.
(5) - Il limite KT è l’espressione usualmente impiegata per la transizione fra il Cretaceo e il periodo geologico successivo, il Terziario, durante la quale si verificò l’estinzione.
(6) - Le nane brune sono una specie di anello di congiunzione fra le stelle ed i pianeti al contrario delle nane rosse che, pur essendo estremamente meno luminose del Sole, sono stelle a tutti gli effetti
Fonte:
http://www.racine.ra.it/planet/testi/estinzi.htm
http://expianetadidio.blogspot.com/2009/12/le-grandi-estinzionie-la-vita-rischio.htm
benvenuto da me !!! Ho scorso il tuo post velocissimamente, ma mi incuriosisce parecchio ... ripasserò con calma, giusto prima che finisca il mondo !!!!!!
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