Vulcani e dinosauri, un connubio...perfetto!

I vulcani, forse, diedero riparo ad alcune specie durante l’estinzione di massa alla fine del Cretacico

Questo è un argomento spinoso in quanto alcuni ricercatori indicano che l'impatto del corpo celeste sia stato la causa dell'estinzione dei dinosauri non-aviani, mentre altri attribuiscono la colpa alle eruzioni vulcaniche. Ciò che ne consegue è che, tralasciando questa discussione, i vulcani potrebbero aver giocato un ruolo fondamentale nella "protezione" di quelle specie che non si sono estinte alla fine del Cretacico, circa 66 milioni di anni fa. Questo perché l'attività vulcanica potrebbe aver "riscaldato" il pianeta dopo un periodo buio caratterizzato da basse temperature. Questo studio è molto importante perché può fornire molte informazioni su come la Terra e gli organismi reagiscano a un rapido cambiamento ambientale.

Sono stati utilizzati strumenti di modellazione che hanno permesso ai ricercatori di simulare scenari devastanti attraverso tre situazioni: l'impatto del corpo celeste, la sola eruzione causata dai Trappi del Deccan e una combinazione delle situazioni precedenti. Il corpo celeste lasciò un cratere largo circa 190 km, e dal punto d'impatto vennero rilasciate grandi quantità di materiale nell'atmosfera che raffreddarono il pianeta. Subito dopo, i cieli si oscurarono, si verificarono una moltitudine di tsunami e molte aree vennero colpite da una sorta di pioggia di fuoco in un'area di centinaia di km. In tutto questo, il risultato più straordinario e inquietante è che le temperature scesero di oltre 30°C e si estinsero circa 3/4 delle specie presenti sulla Terra in quel momento.

Tra i protagonisti dell'estinzione, probabilmente, ci fu un esteso complesso vulcanico (Trappi del Deccan) che si trova nell'attuale India meridionale e che rilasciò, durante l'eruzione, oltre 800.000 chilometri cubi di lava e una quantità inimmaginabile di gas che modificarono il clima. Si è sempre ritenuto che avessero contribuito attivamente all'estinzione dei dinosauri non-aviani e delle altre specie, ma il loro ruolo potrebbe essere ridimensionato (non si esclude comunque la loro partecipazione all'estinzione). Attraverso le simulazioni, il solo effetto del corpo celeste rese inospitale la Terra per tutti i dinosauri non-aviani mentre i vulcani dei Trappi del Deccan potrebbero aver reso la Terra più ospitale.

I dati geologici indicano che i Trappi del Deccan possono aver eruttato a più riprese in un arco di tempo di circa 700.000 anni, sovrapponendosi con l'impatto di Chicxulub. Quindi, i Trappi potrebbero aver influenzato la vita sulla Terra nel breve periodo, quando il rilascio di anidride solforosa avrebbe potuto raffreddare il pianeta contribuendo all'acidificazione delle piogge; nel lungo periodo avrebbero potuto rilasciare grandi quantità di CO2 comportando un riscaldamento delle temperature. Le simulazioni sono state ideate tenendo conto dei due eventi, e sono stati mappati i siti nei quali sono stati rinvenuti i fossili di dinosauri. In generale, i risultati indicano che i Trappi del Deccan potrebbero non aver causato la moria di dinosauri non-aviani e di altre specie, ma avrebbero potuto ampliarne la distribuzione e l'habitat.

Le simulazioni in generale indicano che le temperature precipitarono tra i 20 e i 30 °C, ben al di sotto dello zero, e le precipitazioni diminuirono anche del 95%. Quindi, i Trappi del Deccan avrebbero potuto permettere alla vita di trovare un riparo momentaneo e di proliferare, grazie alla CO2 rilasciata che in qualche modo ha funto da cuscinetto contro le rigide temperature invernali. I vulcani eruttarono in maniera costante nell'arco di centinaia di migliaia di anni senza sconvolgere la vita come avviene nel caso di eventi rapidi e di grossa portata. Una precedente pubblicazione indica che nelle decine di migliaia di anni successive all'impatto di Chicxulub, gli oceani si acidificarono quasi immediatamente a causa delle piogge acide, ma il pH degli oceani risultò stabile per almeno 100.000 anni prima dell'impatto, quando i Trappi stavano già eruttando. Un altro studio, inoltre, indica che 300.000 anni prima dell'impatto le temperature globali aumentarono e diminuirono in base alla CO2 rilasciata dai vulcani, ma non sembra essere stata una condizione estrema, poiché i gradi aumentarono "solamente" di circa 2,2 °C.

Vediamo in breve perché i Trappi del Deccan potrebbero essere stati protagonisti della ripresa della vita:

• Il raffreddamento indotto dall'impatto del corpo celeste potrebbe essere stato mitigato dalle eruzioni vulcaniche, che hanno agito come un "cuscinetto" contro il raffreddamento.

• Durante questo evento catastrofico, le prove fossili indicano un aumento della diversità e delle dimensioni corporee dei mammiferi, coincidente con gli impulsi di riscaldamento e la radiazione dei principali cladi di angiosperme. Questo potrebbe essere collegato all'arricchimento di gas rilasciati dai vulcani.

• All'interno del sito dell'impatto del corpo celeste, le comunità si ristabilirono entro 30.000 anni dal confine K/Pg, suggerendo un rapido recupero della produttività marina. Questo contrasta con ricerche precedenti che indicavano come il continuo vulcanismo abbia ritardato il ripristino degli ecosistemi. Non sembra esserci una chiara evidenza di un declino prolungato. I macrofossili marini provenienti dall'Antartide indicano che un fattore catastrofico improvviso abbia scatenato l'estinzione. Il fattore sembra aver avuto una durata inferiore ai 1000 anni, e che le temperature della superficie del mare siano state le uniche a essere state interessate dall'estinzione, mentre il resto della colonna d'acqua (>1.000 m) non sembra essere stato influenzato, indicando che l'ambiente marino si è ripreso velocemente, tra alcune migliaia di anni e 1 milione di anni.

• Le rocce colpite da Chicxulub portarono a un rilascio di centinaia di gigatonnellate di solfati, e oltre ad abbassare di quasi 30 °C, le temperature rimasero sotto lo zero solo per un periodo compreso tra 3 e 16 anni, con un recupero completo entro 30 anni. L'evento è durato tutto sommato poco rispetto a quanto ci si aspetterebbe da un'eruzione vulcanica, e il recupero è stato rapido, come ci si aspetterebbe da un contesto vulcanico. Anche i tropici vennero colpiti da questo abbassamento delle temperature.

I dinosauri non-aviani furono i più colpiti e si estinsero completamente; anche i mammiferi, gli uccelli e gli squamati subirono gravi danni, mentre coccodrilli, choristodere e tartarughe furono colpiti in misura minore. Potrebbero aver giocato un ruolo le dimensioni corporee, le diete, gli habitat, la fisiologia e l'areale geografico, tutti aspetti che potrebbero essere collegati alle fluttuazioni di temperatura. La struttura dell'ecosistema può essere gravemente influenzata da drastiche variazioni di temperatura.

I rifugi dalle escursioni termiche potrebbero essere stati associati a valli profonde, sistemi fluvio-lacustri, regioni costiere e tropici, che avrebbero potuto offrire riparo a taxa come mammiferi, uccelli, tartarughe, coccodrilli, lucertole e serpenti.

Fonte: Chiarenza, A. A., Farnsworth, A., Mannion, P. D., et al. (2020). Asteroid impact, not volcanism, caused the end-Cretaceous dinosaur extinction. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(29), 17084-17093.