Weekend nel tempo profondo I - Big 5

Primo di una serie di post dedicata ai viaggi nel tempo profondo e lunghissimo del nostro pianeta.

Weekend lungo per chi lo fa. Niente di meglio che prendere la macchina e partire. Lo farò anch'io, ma la macchina di MS non sarà una tradizionale vettura che si sposta nello spazio, bensì una macchina del tempo. Un aggeggio dotato di una particolarità molto speciale: l'"accelerometro del tempo".

Apro un primo di una serie di post che, ad intermittenza e di tanto in tanto, accompagneranno qualche futuro weekend in viaggio nel tempo. Il titolo l'ho mutuato dal bellissimo e insolito libro che il geografo Eugenio Turri pubblicò esattamente 20 anni fa dal titolo eloquente "Weekend nel Mesozoico", sorta di pamphlet descrittivo/narrativo/fotografico dedicato alla ricerca contemplativa dei risultati del lavoro del tempo geologico - quel tempo profondo, immenso, spiraleggiante, fuggevole ed eterno di cui riusciamo solo a malapena a scorgerne le tracce e i segni lasciati sul paesaggio naturale. Da quest'opera affascinante ed ispiratrice, trascrivo il primo frammento, l'incipit con cui si apre il libro, la "Lezione di Geologia":

❝Il professore di scienze naturali portò i ragazzi sulla cima della montagna. La giornata era limpida, bella. Si scorgevano scenari lontani, le vallate con i paesi raccolti in mezzo ai prati, gli strati rocciosi sulle cime piegati ed inarcati dall'orogenesi, un lago lucente tra le rocce e i boschi.
Il professore ci spiegò con parole chiare e convincenti che era un lago effimero, un prodotto casuale: derivato da uno sbarramento morenico di alcune decine di migliaia di anni fa.
Indicò altre cronologie: l'età degli strati mesozoici, 100-150 milioni di anni, l'età delle pieghe, 50 milioni di anni, l'età dei conoidi ai lati delle valli e di altri fenomeni per farci capire come i ritmi del tempo geologico siano fondamentali per afferrare la verità dei processi naturali, il farsi del paesaggio che scorgevamo, imprigionati quel mattino dalla bellezza della luce primaverile.
Quella lezione ci fece vibrare dentro qualcosa, ci svelò la grande verità: come un'ombra che ruppe la nostra spensieratezza. Avevamo sedici anni, l'età nella quale la vita pare prolungarsi all'infinito, in cui si è più vicini che mai all'eternità. Eppure subito scoprimmo quanto effimero fosse il nostro essere lì, in quel sito dominante, al cospetto della bellezza del mondo. Quel giorno uscimmo dall'adolescenza, ci rinserrammo dentro un sentimento della geologia come sentimento della morte, come agguato continuo alla vita. Scoprimmo la morte dentro la bellezza.
"Che giorno ragazzi" ci disse alla fine il professore, pago del bel tempo e della felice riuscita di quella lezione dal vero.

In questo primo post, approfittando della conferenza  - nell'ambito della rassegna dedicata alle fini organizzata dalla Società Ticinese di Scienze Naturali - che Rodolfo Coccioni (professore ordinario di Paleontologia e Paleoecologia presso l'Università degli Studi di Urbino nonché grande divulgatore) ha tenuto a fine marzo, passeremo velocemente in rassegna la *mutevole carta di identità* delle 5 grandi estinzioni di massa (Big 5) con un piccolo excursus sui prodromi di una possibile sesta.
*Mutevole* ovviamente perché la scienza avanza sempre e nuove scoperte e nuovi aggiornamenti vedono continuamente la luce anche in questo ambito fortemente investigativo come la paleontologia e affini (paleoclimatologia, paleoecologia) e che corroborano, completano e/o rivoluzionano le ipotesi precedentemente in vigore.
*Carta di identità* significa, in questo caso, una veloce panoramica costituita da un'introduzione, una tabella sintetica e una conclusione.

Nei prossimi post a tema, torneremo su questa conferenza riassumendo quel che è stato detto a proposito dell'ultima estinzione (quella della fine dei dinosauri) e, successivamente, approfondiremo anche la madre di tutte, quella di 250 milioni di anni fa (PTE). L'occhio di riguardo, ovviamente, lo terremo per le cause, in particolare per le condizioni climatiche.
È previsto anche un post molto speciale dedicato alle prove geologiche del ruolo della CO2 come main driver dei cambiamenti climatici. Post che incrocerà il tema del viaggio nel tempo profondo (in questo caso fino agli albori della formazione del pianeta, nelle ere della costituzione delle prime rocce) con quello dei killer loop (che sarà di tipo geologico, in questo caso).

Metto l'abstract della presentazione di Coccioni, poi aggiungo un paio di considerazioni circa le cause generali delle Big 5; a seguire una tabella che sintetizza le principali caratteristiche delle Big 5 e infine una conclusione generale.

❝Oltre il 99% di tutti gli organismi vissuti sulla Terra si sono estinti. Vecchie specie spariscono e nuove si evolvono per adeguarsi alle nicchie ecologiche in continuo mutamento. In ben cinque occasioni, negli ultimi 540 milioni di anni, un’importante percentuale (tra il 75 e il 96 per cento) delle specie che popolavano la terra è scomparsa in un intervallo di tempo molto breve dal punto di vista geologico. L’estinzione di massa certamente più intrigante e quindi più studiata, quella avvenuta alla fine del Cretaceo, 65 milioni di anni fa, ha segnato in particolare la fine dei dinosauri ed ha creato le condizioni per una rapida evoluzione e diversificazione dei mammiferi. Sulle cause di questa estinzione il mistero è fitto, sebbene la maggior parte dei sospetti si concentri sull’impatto di un grande asteroide e sullo sviluppo di colossali eruzioni vulcaniche. Sulla base dello studio comparato con le precedenti cinque estinzioni di massa, la maggior parte degli scienziati legge nelle attuali condizioni ambientali la minaccia di una sesta estinzione di massa, la cui responsabilità sarebbe interamente riconducibile all’uomo, che si potrebbe verificare tra un minimo di 300 anni ed un massimo di poche migliaia di anni. Anche se si tratta della prima volta nella storia in cui una sola specie provoca un evento di estinzione di massa, è anche la prima volta nella storia che una sola specie può prevenirla.

Le conoscenze paleontologiche coprono solo (si fa per dire) gli ultimi 600 milioni di anni, un intervallo di tempo comunque molto breve dal punto di vista geologico, mentre i primi 4 miliardi di anni sono piuttosto oscuri per la nostra vita. I fossili rappresentano, poi, solo una minima parte della vita conosciuta, perché, statisticamente, solo un organismo su 5000 fossilizza e non tutti i fossili vengono trovati. 
Le Big 5 hanno di volta in volta sottoposto ad enorme stress la biosfera del pianeta, le strozzature a collo di bottiglia si sono però rivelate delle vere e proprie opportunità per accelerare la diversificazione evolutiva. Adattamento in condizioni-limite: una strategia evolutiva molto efficace, anche se - soprattutto nel caso della madre di tutte le Big 5, la PTE - sarebbe bastato poco (dal punto di vista numerico) affinché tutto cessasse, forse per sempre.

Fonte

Le cause delle Big 5 sono molteplici e di volta in volta hanno agito in concomitanza rafforzando (ma anche poi smorzando) le varie catastrofi. Si distinguono in cause esogene e endogene.
Le prime, extra-terrestri, sono perlopiù riconducibili ad esplosioni di supernove (in particolare per la prima delle Big 5, la più lontana nel tempo e meno conosciuta) e soprattutto impatti asteroidali. 
Le seconde, non meno importanti, sono un mix di vulcanesimo (in alcuni casi anche intensivo e molto protratto nel tempo, soprattutto nel caso di eruzioni continentali effusive di basalto come quelle che hanno poi dato luogo ai Trappi siberiano e del Deccan), variazioni climatiche, del livello del mare e della chimica oceanica. 
Nel caso del clima, è da rilevare il ruolo raffreddante delle cause esogene (e degli aerosol vulcanici) e quello riscaldante da parte di effetti ambientali indiretti degli impatti (rientro in atmosfera di sferule espulse) e di gas serra come metano (di origine oceanica, via idrati), CO2 di origine sia vulcanica (molto efficace, in tal senso, il vulcanesimo effusivo basaltico) sia da disintegrazione di rocce di basamento di tipo carbonatico dopo impatto e infine vapore (effetto indiretto di impatti). 

Come un dondolo per bambini (fatto di pesi e contrappesi), vita e morte, comparsa di specie e grandi estinzioni di massa sono in continuo e incessante equilibrio. Vediamo una panoramica delle Big 5:

In 3,5 miliardi di anni, la vita ha dato origine a più di 4 miliardi di specie. In tutta la storia geologica, nuove specie si sono evolute più velocemente di quelle che si estinguevano, aumentando così continuamente la biodiversità del pianeta.
Oggi non è più così, siamo di fronte per la prima volta ad una situazione potenzialmente diversa, non solo perché ci siamo noi che, come specie, saremmo unici responsabili del prossimo evento di estinzione (sia direttamente, mediante sparizione di specie, sia indirettamente attraverso l'ipoteca climatica)  ma anche teoricamente potenziali fautori del nostro destino biosferico.
Non può non preoccupare anche la velocità con cui spariscono le specie: essa è da 1000 a 10.000 volte più rapida dall'ultima delle Big 5, quella di 65,5 milioni di anni fa (vedi anche qui e qui).