Geologia

L’asteroide Chicxulub

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March 19, 2019

L’estinzione dei dinosauri non è sempre stato un dilemma esistenziale per gli studiosi; fino a metà ‘800 infatti si pensava che la storia della Terra fosse caratterizzata da cataclismi ed estinzioni che intervallavano periodi di creazione. Era logico quindi che i dinosauri rientrassero all’interno di uno di questi cicli ma a seguito della formulazione e della diffusione della Teoria dell’Evoluzione di Darwin questa visione venne superata. Si cominciò quindi a ritenere che i dinosauri fossero stati semplicemente spodestati da esseri più intelligenti, forti e veloci, insomma più evoluti, ovvero i mammiferi. Nel 1980 però Luis Alvarez, premio Nobel per la fisica, insieme a suo figlio Walter Alvarez e a Frank Asaro rilevò vicino a Gubbio nelle successioni geologiche legate al Limite K-T, ovvero il passaggio Cretaceo (K)–Terziario (T) datato 66 Ma, delle concentrazioni di Iridio molto superiori alla media. Questa era un’evidenza insolita in quanto l’iridio, essendo siderofilo, è un metallo presente in concentrazioni molto basse sulla crosta terrestre ma è molto abbondante, oltre che nel nucleo, in asteroidi e comete. Alvarez quindi ipotizzò che alla fine del periodo Cretaceo potesse essere avvenuto un importante impatto meteorico che avrebbe avuto ripercussioni a scala globale e che sarebbe potuto essere la causa della grande estinzione di massa che coinvolse anche i dinosauri.

Illustrazione di Mark Garlick, Science Source.

La localizzazione di questo impatto rimase poco chiara fino agli anni novanta quando Alan Hildebrand e William Boynton dell’Università dell’Arizona riscontrarono evidenze geologiche sull’isola di Haiti del passaggio di un enorme tsunami probabilmente causato dall’impatto di un asteroide. I luoghi ipotizzati per questo impatto furono diversi ma alla fine venne individuata dal geofisico Glen Penfield nella penisola dello Yucatan un’area circolare con diametro di 180 km in completo disaccordo con la geologia della regione. Penfield e Hildebrand cercarono quindi di trovare evidenze dirette che ricollegassero l’area ad un cratere da impatto ed effettivamente, fra gli scarti di perforazioni petrolifere effettuate nell’area, trovarono rocce magmatiche, metamorfiche ed evidenze di shock termici ricollegabili all’impatto di un piccolo corpo celeste con la superficie terrestre. Gli studi e gli approfondimenti successivi hanno portato sempre maggiori prove a favore di questa teoria e in molti si sono anche sforzati di capire quali fossero state le conseguenze climatiche e naturali nel breve e nel lungo periodo sia sulle aree limitrofe che sull’intero pianeta.

Anomalie gravimetriche “ad arco” rilevate nella penisola dello Yucatan. La linea bianca indica la costa (NASA/JPL-Caltech)

In particolare, due studi differenti condotti dai ricercatori del Potsdam Institute for Climate Impact Research (Germania) e del National Centre for Atmospheric Research (NCAR – USA) nel 2016 e 2017 hanno provato a ricostruire tali effetti. Secondo questi studi l’impatto avrebbe causato due grossi insieme di eventi legati, nel primo caso, alla superficie terrestre e importanti nel breve periodo, mentre, nel secondo caso, all’atmosfera e ai cambiamenti climatici e importanti nel lungo periodo. Lo shock causato dalla caduta dell’asteroide Chicxulub, con diametri stimato fra i 10 e i 14 km, infatti avrebbe causato innanzitutto un’onda d’urto spaventosa e delle temperature elevatissime capaci di distruggere qualsiasi cosa nel raggio di diverse centinaia di chilometri, a questi sarebbero seguiti nell’immediato terremoti violentissimi, tsunami ed inondazioni che avrebbero interessato tutta la superficie del pianeta. In particolare, un recente studio presentato a dicembre 2018 alla conferenza della American Geophysical Union ha evidenziato come la prima onda di tsunami generatasi a causa del riempimento repentino del cratere avrebbe potuto avere inizialmente un’altezza di circa 1500m e una velocità di propagazione superiore ai 140km/h. Quest’onda colossale, alla quale ne sarebbero seguite molte altre con altezze di diverse centinaia di metri, avrebbe interessato tutto il pianeta e sarebbe arrivata nei punti più lontani con altezze non inferiori ai 4m. La gran parte degli esseri viventi sarebbe quindi stata spazzata via da questi eventi iniziali mentre i superstiti sarebbero andati incontro ad una fine ben peggiore. L’impatto infatti avrebbe sollevato in atmosfera enormi quantità di acido solforico che, sommatesi con le polveri e la fuliggine derivante dagli incendi, avrebbe oscurato il cielo impedendo ai raggi solari di raggiungere la superficie. Questo portò due gravissime conseguenze: la morte di tutti gli organismi fotosintetici, che fu l’inizio del collasso della catena alimentare, e l’abbassamento repentino delle temperature. Tale abbassamento è stato stimato di circa 26°C e causò una sostanziale alterazione degli equilibri climatici sia sulla terraferma che negli oceani con conseguente scomparsa di molte delle specie sopravvissute alle devastazioni iniziali. In totale si stima che circa il 75% della delle specie viventi in quel periodo sul nostro pianeta vennero portate all’estinzione.

Figura: mappa delle temperature medie dell’aria a livello superficiale prima e dopo l’impatto (a) e (b). Notiamo che anche a latitudini tropico-equatoriali non venivano superati i 10°C ca. (Brugger et al., 2016).

Studi condotti negli ultimi anni però non imputano questa grande estinzione di massa al solo impatto meteorico ma sostengono che questo sia stato solamente una concausa o addirittura il colpo di grazia finale. Si presume infatti che la Terra fosse da tempo scossa da cataclismi legati alle grandi eruzioni vulcaniche del Deccan in India che avrebbero generato, oltre che a grandi terremoti e tsunami, anche una specie di inverno nucleare generato della forte emissione in atmosfera di polveri e anidride carbonica (vedi il nostro precedente articolo per saperne di più https://ignotus.it/index.php/2018/12/26/lindia-la-pangea-i-plume-e-i-dinosauri/). I conseguenti cambiamenti climatici avrebbero quindi portato all’estinzione di molte specie già prima dell’arrivo dell’asteroide e questo sembra essere sostenuto dall’assenza di fossili di dinosauri non aviani ritrovati lungo le sequenze sedimentarie del limite K-T.

Si passa quindi da un estremo all’altro. In certi casi si dice che la verità risiede nel mezzo e quindi potremmo imputare la grande estinzione cretacica ad un insieme di sfortunate concause legate sia alle grandi eruzioni vulcaniche indiani sia all’incontro fra la Terra e l’asteroide Chicxulub. Fino a quando però non verrà trovata la “smoking gun” ovvero la prova del senza ombra di dubbio il dibattito rimarrà aperto!

Nei link sottostanti trovate due simulazioni sulla propagazione delle onde di tsunami generatesi a seguito dell’impatto

https://youtu.be/-T3EGcT8DU0

https://youtu.be/bjbN_nOMDJs

di Evandro Balbi

Bibliografia:
Bardeen, C. G., Garcia, R. R., Toon, O. B., & Conley, A. J. (2017). On transient climate change at the Cretaceous− Paleogene boundary due to atmospheric soot injections. Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(36), E7415-E7424.
Brugger, J., Feulner, G., & Petri, S. (2017). Baby, it’s cold outside: climate model simulations of the effects of the asteroid impact at the end of the Cretaceous. Geophysical Research Letters, 44(1), 419-427.
Sitografia:
https://agu.confex.com/agu/fm18/meetingapp.cgi/Paper/445502
https://www.pnas.org/content/early/2017/08/15/1708980114https://scienze.fanpage.it/al-freddo-e-al-buio-cosi-i-dinosauri-morirono-lentamente/
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2016GL072241
http://www.nationalgeographic.it/scienza/2017/11/10/news/dinosauri_sterminati_dalla_mira_dell_asteroide-3750631/
http://www.nationalgeographic.it/scienza/2019/02/25/news/estinzione_dinosauri_causata_da_vulcani_trappi_del_deccan_secondo_due_nuovi_studi-4308236/?refresh_ce
http://www.nationalgeographic.it/scienza/2013/02/19/news/cosa_uccise_i_dinosauri_-1507712/
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