Una fossa comune vecchia di 66 milioni di anni collegata all’asteroide che uccise i dinosauri

Ritrovamento eccezionale nel Nord Dakota conferma l'ipotesi dell'estinzione dei dinosauri causata da un asteroide

L’impatto asteroidale di 66 milioni di anni fa ha generato un’onda tsunami in un mare interno che ha ucciso e seppellito pesci, mammiferi, insetti e un dinosauro, tra le prime vittime dell’ultimo evento di estinzione di massa della Terra. Il teatro della morte, avvenuta in meno di un’ora dall’impatto, è stato sepolto in un sito fossile senza precedenti nel Dakota del Nord.

L’impatto asteroidale di 66 milioni di anni fa ha generato un’onda tsunami in un mare interno che ha ucciso e seppellito pesci, mammiferi, insetti e un dinosauro, tra le prime vittime dell’ultimo evento di estinzione di massa della Terra. Il teatro della morte, avvenuta in meno di un’ora dall’impatto, è stato sepolto in un sito fossile senza precedenti nel Dakota del Nord. (Grafica e foto per gentile concessione di Robert De Palma)

L’inizio della fine è cominciato con violente scosse che hanno sollevato onde gigantesche nelle acque di un mare interno, in quello che ora è il Nord Dakota.
Poi, minuscole perline di vetro cominciarono a cadere come grandine dal cielo. La pioggia di vetro era così intensa da aver probabilmente dato fuoco a gran parte della vegetazione sulla terra. Nell’acqua, i pesci faticavano a respirare, mentre le perline ostruivano le loro branchie.

Il mare ondeggiante si trasformò in un muro d’acqua di 9 metri quando raggiunse la foce di un fiume, lanciando centinaia, se non migliaia, di pesci d’acqua dolce – storione e pesci spatola – su di un banco di sabbia e invertendo temporaneamente il flusso del fiume. Bloccati dall’acqua che risaliva il fiume, i pesci venivano bersagliati da perle di vetro fino a 5 millimetri di diametro, alcune di esse si conficcarono sotto alcuni centimetri di fango. Il torrente di rocce, sabbia fine e piccole perle di vetro, continuò per altri 10-20 minuti prima che una seconda grande onda inondasse la riva e coprisse il pesce con ghiaia, sabbia e sedimenti fini, sigillandoli per 66 milioni di anni.
Questo unico cimitero fossile – pesci accatastati uno sopra l’altro e mescolati con tronchi d’albero bruciati, rami di conifere, mammiferi morti, ossa di mosasauro, insetti, la carcassa parziale di un triceratopo, microrganismi marini chiamati dinoflagellati e cefalopodi marini simili a lumache chiamati ammoniti – è stato portato alla luce dal paleontologo Robert De Palma negli ultimi sei anni nella formazione di Hell Creek, non lontano da Bowman, North Dakota. Le prove confermano il sospetto che tormentò De Palma nella sua prima stagione di scavi durante l’estate del 2013: si trattava di una fossa comune testimone di uno sterminio avvenuto subito dopo l’impatto dell’asteroide che probabilmente portò all’estinzione di tutti i dinosauri terrestri. L’impatto alla fine del periodo Cretaceo, il cosiddetto confine KT, ha sterminato il 75% della vita sulla Terra.

“Questa è il primo teatro di morte di massa con grandi organismi che sia stato trovato ed associato al confine KT”, ha detto De Palma, curatore di paleontologia presso il Museo di storia naturale di Palm Beach in Florida e studente in dottorato presso l’Università del Kansas. “In nessun’altra sezione di confine KT sulla Terra è stata trovata una collezione di questo tipo, composta da un gran numero di specie che rappresentano diverse età di organismi e diversi stadi della vita, tutti morti nello stesso momento, nello stesso giorno”.

Pesci fossilizzati sovrapposti l’uno sull’altro, danno ad intendere che siano stati scaraventati a terra e morirono bloccati insieme su un banco di sabbia dopo che la sessa si ritirò.

In un articolo che verrà pubblicato la settimana prossima negli atti della rivista National Academy of Sciences, De Palma e i suoi colleghi americani ed europei, tra cui due geologi dell’Università della California, a Berkeley, descrivono il sito, soprannominato Tanis, e le prove che lo collegano con l’asteroide o la cometa colpirono la penisola messicana dello Yucatan 66 milioni di anni fa. Quell’impatto ha creato un enorme cratere, chiamato Chicxulub, nel fondo dell’oceano e ha inviato nell’atmosfera rocce polverizzate e chilometri cubi di polvere di asteroidi. La nube alla fine avvolse la Terra, ponendo le basi per l’ultima estinzione di massa della Terra.

“È come un museo della fine del Cretaceo in uno strato di un metro e mezzo di spessore”, ha detto Mark Richards, professore emerito di scienze terrestri e planetarie dell’università di Berkeley, che ora è direttore amministrativo e professore di scienze della terra e dello spazio all’Università di Washington.

Richards e Walter Alvarez, professori universitari alla Berkeley Graduate School, che 40 anni fa ipotizzarono per primi che l’impatto di una cometa o di un asteroide avesse potuto causare l’estinzione di massa, sono stati convocati a consulto da De Palma e dallo scienziato olandese Jan Smit sulla pioggia di perle di vetro e sull’onda simile ad uno tsunami che hanno sepolto e conservato i pesci. Le perle, chiamate tektiti, si sono formate nell’atmosfera dalla roccia sciolta dall’impatto.

Tsunami vs. sessa

Richards e Alvarez hanno stabilito che i pesci non avrebbero potuto essere bloccati e poi seppelliti da un tipico tsunami, un’onda che avrebbe raggiunto questo braccio precedentemente sconosciuto della Western Seaway interna non meno di 10 o 12 ore dopo l’impatto a 3000 chilometri di distanza, se non fossero morti prima di allora. Secondo loro, le tectiti sono probabilmente cadute tra 45 minuti e un’ora dall’impatto, incapaci di creare fori nel fango se il fondo marino non fosse già stato esposto precedentemente.

Walter Alvarez e Robert De Palma presso l’affioramento di Tanis nel Nord Dakota

Invece, sostengono, le onde sismiche arrivarono entro 10 minuti dall’impatto, con una forza equivalente a quella di un terremoto di magnitudo 10 o 11, creando una sessa, ovvero un’onda stazionaria, che si è creata nel mare interno in modo simile a quello dell’acqua che sciaborda una vasca da bagno durante un terremoto. Sebbene i grandi terremoti generino spesso sesse in corpi idrici chiusi, sono raramente notate, ha detto Richards. Il terremoto del 2011 Tohoku in Giappone, di magnitudo 9.0, ha creato sesse alte due metri 30 minuti più tardi in un fiordo norvegese, a 8000 chilometri di distanza.

“Le onde sismiche cominciarono a sorgere entro nove o dieci minuti dall’impatto, quindi hanno avuto la possibilità di far sciabordare l’acqua prima che tutte le sferule fossero cadute dal cielo”, ha detto Richards. “Queste sferule cominciarono a butterare la superficie, creando imbuti – che si possono osservare negli strati deformati di quello che era un tempo fango molle – e poi le macerie coprirono le sferule. Nessuno ha mai osservato prima questi cunicoli. ”

Le tectiti sarebbero entrate in una traiettoria balistica dallo spazio, raggiungendo velocità terminali comprese tra 160 e 320 chilometri all’ora, secondo Alvarez, che ha stimato il loro tempo di viaggio decenni fa.

” Immagina di rimanere lì colto da queste sferule di vetro. Potrebbero ucciderti “dice Richards. Molti credono che la pioggia di detriti sia stata così intensa da innescare incendi in tutto il continente americano, se non in tutto il mondo.

Tectiti, sfere di vetro da 1 millimetro, recuperate dal letto di fossili di Tanis.

“Gli tsunami dell’impatto di Chicxulub sono certamente ben documentati, ma nessuno immaginava fino a che punto qualcosa del genere sarebbe spinto in un mare interno”, ha detto De Palma. “Quando Mark è “salito a bordo”, ha scoperto un notevole reperto, indicante che le onde sismiche in arrivo dal sito dell’impatto sarebbero arrivate all’incirca contemporaneamente al materiarli espulsi. Questa è stata la nostra grande svolta. ”

Almeno due sesse enormi inondarono la terra, forse a 20 minuti di distanza, lasciando due metri di depositi a ricoprire i fossili. Al di spora di questa superficie c’è uno strato di argilla ricca di iridio, un metallo raro sulla Terra, ma comune in asteroidi e comete. Questo strato è noto come KT, o K-Pg, e segna la fine del periodo cretaceo e l’inizio del periodo terziario o Paleogene.

Iridio

Nel 1979, Alvarez e suo padre, il premio Nobel Luis Alvarez della UC Berkeley, furono i primi a riconoscere il significato dell’iridio che si trova negli strati rocciosi di 66 milioni di anni fa in tutto il mondo. Proposero, quindi che un impatto con una cometa o con un asteroide fosse responsabile sia dell’iridio al confine KT sia dell’estinzione di massa.

Jan Smit, Mark Richards e Walter Alvarez nel sito delle prime vittime riconosciute dell’asteroide che uccise i dinosauri del Nord Dakota.

L’impatto avrebbe fuso il fondo marino roccioso e polverizzato l’asteroide, lanciando polvere e roccia fusa nella stratosfera, dove i venti li avrebbero trasportati intorno al pianeta e cancellato il Sole per mesi, se non per anni. I detriti sono poi piovuti giù dal cielo: non solo tectiti, ma anche detriti rocciosi dalla crosta continentale, tra cui impattiti di quarzo, la cui struttura cristallina è stata deformata dall’impatto.

La polvere ricca di iridio della meteora polverizzata sarebbe stata l’ultima a ricadere dall’atmosfera dopo l’impatto, formando lo strato terminale del Cretaceo.

“Quando abbiamo proposto l’ipotesi dell’impatto per spiegare la grande estinzione, questa era basata sul ritrovamento di un’anomala concentrazione di iridio – l’impronta digitale di un asteroide o di una cometa”, ha detto Alvarez. “Da allora, le prove si sono via via accumulate. Ma non avrei mai immaginato che avremmo trovato una fossa comune come questa. ”

La conferma chiave dell’ipotesi meteorica è stata la scoperta di un cratere da impatto sepolto, il Chicxulub, nei Caraibi al largo della costa dello Yucatan, in Messico, datato esattamente all’era dell’estinzione. Le impattiti sferiche di vetro e quarzo sono state trovate anche negli strati K-Pg in tutto il mondo. La nuova scoperta a Tanis costituisce la prima volta in cui i detriti prodotti nell’impatto sono stati trovati insieme agli animali uccisi e nelle immediate vicinanze dell’impatto.

Video: Robert DePalma che scava nel sito fossile di Tanis, Nord Dakota.

“E ora abbiamo questo magnifico e completamente inaspettato sito che Robert DePalma sta scavando nel North Dakota, che è così ricco di informazioni dettagliate su quello che è successo a seguito dell’impatto”, ha detto Alvarez. “Per me è molto eccitante e gratificante!”

Tectite

Jan Smit, professore in pensione di geologia sedimentaria della Vrije Universiteit di Amsterdam, Paesi Bassi, considerato l’esperto mondiale di tectiti da impatto, si è unito a De Palma per analizzare e datare le tectiti dal sito di Tanis. Molte sono state trovate in condizioni quasi perfette incastonate nell’ambra, che all’epoca era malleabile.

Carcasse di pesci e due tronchi ammassati insieme dalla sessa creata dalle onde sismiche dell’impatto dell’asteroide.

“Sono andato al sito nel 2015 e, di fronte ai miei occhi, De Palma ha scoperto un tronco d’albero carbonizzato lungo circa quattro metri ricoperto di ambra, la quale si è comportata come aerogel ed ha catturato le tectiti quando stavano precipitando, “dice Smit. “È stata una scoperta importante perché la resina, l’ambra, copriva completamente le tectiti, e sono le tectiti più inalterate che ho visto finora, con non più dell’1% di alterazione. Le abbiamo datate e sono risultate essere esattamente risalenti all’epoca del confine KT. ”

Anche le tectiti nelle branchie dei pesci sono le prime mai ritrovate.

“I pesci spatola nuotano attraverso l’acqua con le loro bocche aperte, spalancate, e in questo modo catturano minuscole particelle di cibo, nei loro branchie, e poi deglutiscono, come uno fa squalo balena o una balena coi suoi fanoni,” dice Smit. “Hanno anche catturato delle tectiti. Questo è di per sé un fatto sorprendente. Ciò significa che le prime vittime dirette dell’impatto sono questi accumuli di pesci “.

Smit ha anche notato il corpo sepolto di un triceratopo e un adrosauro dal becco d’anatra, il che dimostra oltre ogni dubbio che i dinosauri erano ancora vivi al momento dell’impatto.

“Abbiamo una sorprendente serie di scoperte che dimostreranno in futuro di essere ancora più preziose”, ha detto Smit. “Abbiamo depositi fantastici che devono essere studiati da tutti i diversi punti di vista. E penso che possiamo svelare la sequenza dei frammenti espulsi in arrivo dall’impatto di Chicxulub in modo molto dettagliato, cosa che non avremmo mai potuto fare con tutti gli altri depositi nel Golfo del Messico. ”

Una coda di pesce perfettamente conservata nel giacimento di Tanis.

“Sono passati 40 anni prima che si presentasse qualcosa di simile, che potrebbe essere davvero unico”, ha detto Smit. “Quindi, dobbiamo stare molto attenti con quel luogo, nel modo in cui lo scaviamo e impariamo da esso. Questo è un grande dono alla fine della mia carriera. Walter la vede allo stesso modo. ”

Co-autori con De Palma, Smit, Richards e Alvarez sono David Burnham dell’Università del Kansas, Klaudia Kuiper della Vrije Universiteit, Phillip Manning dell’Università di Manchester nel Regno Unito, Anton Oleinik della Florida Atlantic University, Peter Larson del Black Hills Institute di ricerca geologica nel Sud Dakota, Florentin Maurrasse della Florida International University, Johan Vellekoop di Katholieke Universiteit Leuven in Belgio e Loren Gurche del Museo di storia naturale di Palm Beach.

 

Articolo di riferimento QUI (in inglese).

Ringrazio per la preziosa collaborazione corrado973.

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3 Commenti    |    Aggiungi un Commento

  1. Ottimo, grazie! Solo un appunto: definire le ammoniti come "cefalopodi simili alle lumache" è improprio. A parte che le lumache sono gasteropodi e infatti la loro anatomia (e il loro aspetto e il loro stile di vita) è molto diversa, la conchiglia di un'ammonite è completamente diversa, essendo spesso ad avvolgimento planispirale e sempre dotata di setti, mentre nelle lumache è laterale e mai settata. L'unica analogia possibile (e anzi è assolutamente consigliabile) con le ammoniti la si può fare con gli attuali Nautilus, che fanno parte del gruppo dei nautiloidi (che per altro sono pure più antichi e le ammoniti stesse derivano da un'evoluzione separata di gruppi di nautiloidi antichi). Perdonami la puntigliosità.

  2. @Ro84, in effetti, ho messo la definizione data dal pezzo originale, ma non mi garbava.
    Una ammonite non avrebbe bisogno di descrizione, è abbastanza nota...
    E comunque hai ragione, l'essere vivente più simile è il Nautilus.

  3. Vi segnalo QUESTO sito, dove potete trovare diverse illustrazioni sui dinosauri, anche catalogate per area geografica e periodo di apparizione.
    Sempre nello stesso sito, QUI, c'è un interessantissimo simulatore della deriva dei continenti da 700 milioni di anni fa a oggi. Sono proiettate le posizioni della crosta terrestre corrispondente alle attuali nazioni.