Una cometa ha provocato il riscaldamento globale che ha permesso ai mammiferi di conquistare la Terra

Scoperta la causa dell’antico picco di CO2 del Petm?

[14 ottobre 2016]

cometa

L’impatto di una cometa potrebbe aver innescato il Paleocene-Eocene Thermal Maximum (Petm, il  rapido riscaldamento della Terra causato 56 milioni di anni fa da un accumulo di anidride carbonica atmosferica che ha molte analogie con l’odierno riscaldamento globale di origine antropica. E’ quanto emerge dallo studio “Impact ejecta at the Paleocene-Eocene boundary” pubblicato oggi su Science da un team di ricercatori statunitensi guidato da Morgan Schaller del Rensselaer Polytechnic Institut. Alla ricerca hanno partecipato anche Miriam Katz, Megan Fung e James Wright della Rutgers University, e Dennis Kent della Columbia University

Gli scienziati hanno scoperto la prova dell’impatto rinvenendo delle microtektites,  piccole sfere vetrose scure di lechatelierite che si formano solitamente in seguito ad impatti di corpi extraterrestri.

Schaller spiega: «Questo ci dice che c’è stato un impatto extraterrestre al momento in cui questo sedimento si è depositato: una roccia spaziale ha colpito il pianeta. La coincidenza di un impatto con un importante cambiamento climatico è a dir poco straordinaria»..

Il team di Schaller era alla ricerca di resti fossili di foraminiferi, piccoli organismo marini che producono un guscio, quando ha notato un microtektite nel sedimento che stava esaminando. Anche se è comune trovarli tra i  resti fossili nei sedimenti, i microtektiti  non erano stati  precedentemente rilevati nel Petm  e gli scienziati americani teorizzano questo sia avvenuto perché «I microtektiti sono in genere di colore scuro, e non si distinguono sul vassoio di smistamento nero che ricercatori utilizzano per la ricerca di resti fossili di colore chiaro». La prima volta che Schaller ha notato un microtektite, i ricercatori sono passati ad utilizzare  un vassoio bianco ed hanno iniziat a trvarne altri.

Nello strato dove erano più abbondanti, il  team di ricerca ha trovato ben tre microtektites per grammo di sedimento esaminato.  Di solito i microtektiti sono sferici o a forma di goccia e si formano a causa di un  impatto abbastanza potente per fondere e vaporizzare l’area dve precipita il corpo celeste. I ricercatori dicono che alcuni dei microtektiti trovati nei campioni  «contenevano una quantità di quarzo shoccante,  la prova definitiva della loro origine da impatto» e i micrcrateri scoperti mostrano la velocità alla quale stavano viaggiando mentre si solidificavano e toccavano il suolo.

Durane il Petm la concentrazione di biossido di carbonio nell’atmosfera è aumentata rapidamente e il suo picco è stato accompagnato da un aumentio della temperatuira globale tra i 5 e gli  8 gradi Celsius che è durato per circa 150.000 anni. Anche se si sa molto su quel periodo di riscaldamento globale, non era mai stato determinato da dove provenisse la Co” che lo ha provocato, e poco si sapeva sull’esatta sequenza degli eventi. Ad esempio, quanto rapidamente l’anidride carbonica è stata immessa nell’atmosfera, quanto velocemente è salita la temperatura e quantio ci ha messo a raggiungere il picco.

Il team di scienziati dice che «Un indizio può essere trovato in un improvviso cambiamento nel rapporto di isotopi di carbonio in alcuni fossili del periodo. In particolare i foraminiferi, o “foraminiferi,” producono  un guscio la cui chimica è rappresentativa degli isotopi di carbonio atmosferico e dell’oceano». Inizialmente, il  team di  ricerca inizialmente si proponeva proprio di esaminare il rapporto tra gli isotopi di carbonio dei foraminiferi fossili per individuare l’evento che ha innescato il riscaldamento globale del Petm.

Schaller spiega ancora: «Nei dati dei sedimenti, quando si guarda al rapporto tra il carbonio-12 e il  carbonio-13 in una specie particolare, si vede che è stabile e quindi si innalza bruscamente, oscilla avanti e indietro e lentamente ritorna ai valori pre-evento nel corso di centinaia di migliaia di anni. Questa prova definisce l’evento e ci dice che l’atmosfera si è modificata, in particolare per l’aggiunta di carbonio da una fonte povera in carbonio-13. Un impatto di una cometa può aver contribuito al  carbonio nell’atmosfera, ma è troppo piccola per spiegare tutti gli eventi e ha agito più probabilmente come un trigger per i rilasci aggiuntivi di carbonio provenienti da altre fonti».

Per arrivare a questa scoperta il team ha studiato campioni di carote di  sedimenti estratte da tre siti: i laghi  Wilson e Millville nel New Jersey e il Blake Nose, un sito sottomarino della Florida orientale, noto per la sua estesa sedmentazone.

Schaller dice che «La scoperta di microtektiti è stata del tutto casuale. Di solito, il team passa i campioni attraverso vagli di varie dimensioni per isolare i campioni che hanno più probabilità di contenere foraminiferi. I tectiti, che sono più piccole rispetto alla maggior parte foraminiferi, sarebbero stati in gran parte rimossi in questo processo. Avevamo una fortuna pessima nella ricerca di foraminiferi, ed ero frustrato. Sono andato al laboratorio e ho messo un campione sul vassoio di smistamento, senza setacciarlo e l’ho visto. E’  stato un momento straordinario. Sapevo che quello che stavo guardando non era normale».

Una volta fatta la scoperta, il team ha estratto  un altro campione in un quarto sito, a  Medford, per escludere la possibilità che i campioni fossero stati contaminati dal processo di estrazione. Anche i campioni di Medford contenevano microtektiti.

Kent, della Rutgers University,  pensa che i microtektiti  potrebbero  provenire da una cometa con n diametro di 10 km  che è precipitata nell’Oceano Atlantico. Un impatto che avrebbe provocato un rapido innalzamento delle temperature in meno di 1.000 anni. Si tratta del picco delle temperature globali che che coincide con la diffusione d i molti gruppi di mammiferi in nuove aree del pianeta e con la loro diversificazione in tre gruppi che esistono ancora: artiodattili (pecore, maiali, cammelli e giraffe), perissodattili (cavalli, tapiori, rinoceronti e zebre) e i primati,  l’ordine dei mammiferi che comprende  gli esseri umani.

Cosa abbia innescato  questa rapida fase dell’evoluzione dei mammiferi non è chiaro, ma il nostro pianeta durante il Petm era praticamente libero dai ghiacci e con un livello del mare molto più alto di quello attuale. Si estinsero molte piccole creature unicellulari oceaniche, ma sulla terra ferma i mammiferi riuscirono ad adattarsi spostandosi verso i poli.

Finra le tesi prevalenti indicavano nell’attività vulcanica la causa di questo antico riscaldamento globale durato circa 200.000 anni, ma lo studio pubblicato su Science dicono che la “colpa” – o il merito visto dalla parte dei mammiferi –   è di una cometa.