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Dal Cambriano all’Ordoviciano: viaggio nei proto-mari – Parte V

Reading Time: 6 minutes

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livello medio
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ARGOMENTO: GEOLOGIA
PERIODO: CAMBRIANO
AREA: ERE GEOLOGICHE
parole: estinzione di massa 
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Come ricorderete nel precedente articolo eravamo arrivati nel nostro viaggio nel tempo nell’era geologica chiamata Cambriano. La sua fine arrivò circa 510 milioni di anni fa quando il pianeta sembrò ribellarsi. Si scatenarono terribili eruzioni vulcaniche che influenzarono in modo determinante il clima del pianeta, provocando la prima grande estinzione di massa. Ma fu solo colpa dei vulcani?

la vita nei mari dell’Ordoviciano

L’estinzione di massa del Cambriano
Che cosa accadde di così drammatico da causare la morte del 96 per cento delle specie marine ed il 70 per cento di quelle terrestri? In realtà i geologi ritengono che vi fu un insieme di fattori: la caduta di un asteroide le cui ceneri oscurarono il cielo forse per mesi (probabilmente nelle acque dell’Atlantico occidentale), il vulcanesimo generato dai movimenti delle catene che riversò lava e fumi soffocando gli ambienti terrestri e marini costieri e i conseguenti cambiamenti climatici (che sono sempre esistiti sul pianeta) che portarono a temperature terrestri estreme, alla formazione di zone morte negli oceani con l’esaurimento dell’ossigeno nelle acque. Di fatto fu un apocalisse biblica … in cui poche specie sopravvissero. 

Dopo l’estinzione del Cambriano, iniziò una nuova Era, l’Ordoviciano, durante il quale la vita sembrò voler nuovamente esplodere sul pianeta. I mari del globo registrarono lo sviluppo di nuove forme di vita: trilobiti, briozoi, i primi pesci corazzati, brachiopodi, graptoliti, echinodermi, conodonti (Comoceras), stomatopori, e i primi pesci corazzati. Stava avvenendo il Great Ordovician Biodiversification Event, che quadruplicò il numero delle specie marine … un nuovo paradiso su un pianeta che incominciava a ricoprirsi di vita. Ma durò poco … si fa per dire.

Che cosa accadde?
Durante l’Ordoviciano, il segreto di questo sviluppo straordinario, fu il clima che si mantenne mite in tutto il globo. All’epoca, il supercontinente Godwana era posizionato a latitudini tropicali e le favorevoli condizioni climatiche portarono ad un aumento della biodiversità.
Grafico

Per avere un’idea, potremmo comparare il grafico della biodiversità dal Cambriano al Siluriano, passando attraverso l’Ordoviciano. Come vedete nel Cambriano la biodiversità aumentò rapidamente all’inizio dell’Ordoviciano per poi ricrollare all’inizio del Siluriano.

In quel drammatico periodo geologico trilobiti e brachiopodi non articolati furono sostituiti da nuove specie come i brachiopodi articolati. Tutti gli organismi in grado di secernere una conchiglia di natura carbonatica ebbero un successo evolutivo maggiore. Comparvero i primi detrivori e carnivori, dando origine alla più grande “sostituzione” delle specie marine negli oceani.

trilobiti

Lloydolitus ornatus, Trilobita dell’Ordoviciano. Fonte: V. De Zanche, P. Mietto. Il mondo dei fossili. Arnoldo Mondadori Editore, Milano

I
Il notevole incremento dell’attività tettonica comportò la creazione di estese piattaforme carbonatiche. Il vulcanismo e l’orogenesi furono tali che l’area Potomac Taconic interessò il continente nord americano e fece quasi scomparire l’oceano Giapeto, un paleo-oceano che si era formato tra 600 e 400 milioni di anni fa nell’emisfero meridionale, tra i paleo-continenti del Laurentia, del Baltica e di Avalonia. Quando essi si unirono, formando un unico grande continente chiamato Euramerica (o Laurussia), l’Oceano Giapeto fu chiuso a sud dalle orogenesi Famatiniana e Taconica, riducendosi di dimensione. Questo avvenne a causa della collisione tra il Gondwana occidentale e la Laurentia. Uno sconvolgimento tale che le strutture morfologiche variarono radicalmente più volte, non senza conseguenze per la vita, seguendo i movimenti delle zolle tettoniche.

L’Estinzione dell’Ordoviciano 488 – 444 MA
In quella trasformazione straordinaria del pianeta, alla nascita di nuove forme viventi si oppose improvvisamente (geologicamente parlando) un inasprimento delle condizioni climatiche. Le temperature crollarono e si generarono lunghi periodi di glaciazioni (regionali ma anche più estese) a causa dei severi cambiamenti climatici. Di questi periodi glaciali ne avvennero almeno due, separati da circa 500.000 anni, che causarono un iniziale abbassamento del livello marino, seguito da una rapida risalita e poi da una nuova regressione. Le testimonianze di quei depositi glaciali risalenti all’Ordoviciano sono state scoperte anche nel deserto del Sahara.

Ma quale fu la causa della glaciazione Ordoviciana?
L’ipotesi al momento più accreditata fu la diminuzione della CO2 atmosferica. Prima dell’evento glaciale, la concentrazione di biossido di carbonio (CO2) era molto alta (quindi a causa dell’effetto serra faceva molto più caldo), poi cominciò a diminuire costantemente.

gondwana


Tale diminuzione fu dovuta sia alla diffusione delle prime piante, che accellerarono l’alterazione delle rocce, serbatoi di biossido di carbonio, sia alla aumentata produttività degli oceani. Inoltre il Gondwana, derivando verso nord, permise l’accumulo di ghiaccio e neve ed un conseguente aumento dell’albedo che comportò un ulteriore calo delle temperature medie a livello globale. Quest’ultima ipotesi, che vide lo sviluppo delle prime piante come concausa della grande estinzione, è citata in uno studio recentemente pubblicato su Nature Geoscience secondo il quale la comparsa e la colonizzazione della terraferma da parte delle prime piante, 470 milioni anni fa, avrebbe favorito il progressivo raffreddamento del clima, culminando in una serie di ere glaciali. 

La vita nell’Ordoviciano
Ora immaginiamoci di nuotare in quegli oceani. Gli animali erano decisamente diversi agli attuali. Vi erano molti artropodi che erano apparsi nel Cambriano. Per lo più  trilobiti, ed altri animali poco noti, chiamati graptoliti

trilobiti2Eccone uno. Nonostante il loro aspetto coriaceo, durante l’Ordoviciano i trilobiti che vivevano nelle acque tropicali si estinsero mentre sopravvissero le specie delle acque profonde che erano più fredde. La scomparsa dei trilobiti che vivevano nelle acque costiere, a causa del ritirarsi delle acque per via delle glaciazioni, probabilmente portò alla scomparsa di numerose specie di trilobiti che oggi ritroviamo fossili nei deserti africani e in Marocco. A quel tempo il livello marino si abbassò di circa 70 metri, esponendo molte delle specie che vivevano nelle acque basse. Ma non tutti morirono. I trilobiti delle acque più profonde e fredde si adattarono e sopravvissero proseguendo la loro evoluzione.

Per quanto riguarda i graptoliti questi animali vivevano in colonie galleggianti uniti a grappolo (da cui il nome) mediante dei peduncoli. Similmente si estinsero tutte le specie eccetto quelle dell’equatore che sopravvissero poiché la regione fu risparmiata dalla glaciazione che invece creò estese calotte glaciali dalla Mauritania all’Arabia Saudita.

graptoliti

Essi sono stati suddivisi in forme dendroidi e graptoloidi. I primi erano simili ad un cespuglio molto intricato, i secondi a striscioline seghettate da un lato, più o meno ramificate. Ma nei mari dell’Ordoviciano si poteva incontrare anche il gigantesco camerocerato (gen. Cameroceras), un genere di cefalopode appartenente ai Nautiloidi, le cui dimensioni erano decisamente importanti.

cameroceras-size

Alcuni resti fossili della sua conchiglia mostrano che l’animale poteva raggiungere una lunghezza di quasi nove metri, rendendolo un predatore temibile. Probabilmente viveva in acque profonde, dal momento che una conchiglia di tali dimensioni e tale rigidità avrebbe impedito all’animale di manovrare il suo corpo in acque basse. È probabile che si nutrisse di Megalograptus, grandi trilobiti, e di altri cefalopodi di dimensioni minori che catturava con i lunghi tentacoli presenti sul suo capo. Un mostro di oltre 400 milioni di anni fa … ma il nostro viaggio non è finito … 

  
Fine Parte V – continua

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