I geologi stanno studiando aree della Terra dove il tempo è misteriosamente scomparso

Esistono formazioni rocciose dove ci sono buchi di milioni di anni nella storia del pianeta. Ora, un gruppo di scienziati ha una nuova ipotesi su perché sia così.
13 maggio 2020, 8:05am
La Grande Discontinuità in Colorado. Immagine: Christine Siddoway
La Grande Discontinuità in Colorado. Immagine: Christine Siddoway

Capita a tutti di vivere momenti di amnesia temporanea, come non riuscire a ricordarsi il nome di qualcuno o perché sei andato in una certa stanza. Ma queste scivolate mentali non sono niente confronto ai buchi giganteschi nella memoria della Terra, che possono estendersi per centinaia di milioni di anni.

Questi intervalli nel flusso di informazioni geologiche del nostro pianeta, noti come "discordanze angolari", sono dedotti dagli strati di roccia che hanno avuto origine in periodi molto diversi e che si sono accatastati uno sopra l'altro, alle volte lontani tra loro di un miliardo di anni, facendo ipotizzare che qualche forza naturale abbia impedito la conservazione di sedimenti di ere intermedie.

Queste discordanze sono affascinanti perché suggeriscono che sia esistito un passato poi andato perduto, forse pieno di informazioni sull'evoluzione della Terra e delle sue forme di vita. Ma oltre a dirci ciò che non sappiamo, questi intervalli possono aiutare gli scienziati a leggere la memoria del nostro pianeta.

"Una domanda importante è il grado a cui le informazioni delle rocce sedimentarie della Terra sono complete rispetto a quelle frammentarie con sostanziose sezioni rimosse dall'erosione," ha spiegato Rebecca Flowers, una geologa dell'Università di Colorado Boulder, via email. "Un'altra è capire meglio i legami tra i processi di superficie (come l'erosione), i processi profondi e i cambiamenti sul lungo periodo di tipo biologico, climatico e ambientale."

Flowers è l'autrice principale di uno studio pubblicato a maggio su Proceedings of the National Academy of Sciences che rivela nuove informazioni su uno dei più famosi blackout della Terra, la Grande Discontinuità, che è presente in molti strati rocciosi nel mondo.

Questo intervallo si estende da circa 550 milioni di anni fa—un'era di poco antecedente all'emergere della vita complessa—fino a oltre un miliardo di anni fa, quando la Terra era ancora prerogativa esclusiva di microrganismi.

In passato gli scienziati hanno ipotizzato che il lasso temporale mancante fosse stato cancellato da processi di erosione della fasi note come "Terra a palla di neve" nella storia del pianeta, quando questo è stato ricoperto completamente di ghiaccio in almeno due cicli di glaciazione distinti, tra i 715 e i 640 milioni di anni fa.

Ma Flowers e colleghi hanno proposto una nuova teoria, secondo cui l'intervallo sarebbe stato creato da "caratteristiche tettoniche regionali anziché da un fenomeno globale sincrono," si legge nello studio. Il team è arrivato a questa ipotesi esaminando le discordanze angolari in un affioramento di granito a Pikes Peak in Colorado, benché questo non sia l'unico luogo che nasconde segreti su questo passato cancellato.

"Stiamo lavorando attivamente su altri siti in America del Nord, compreso il Grand Canyon, dove si trova l'iconica Grande Discontinuità, la più famosa tra tutte," ha detto Flowers. "Poi abbiamo intenzione di studiare siti su altri continenti."

"L'obiettivo di questo lavoro aggiuntivo è determinare se ci sia stata una erosione massiva sincrona in tutto il globo, come qualcuno ha proposto, che avrebbe portato a una sola 'Grande Discontinuità', o se si è sviluppata in tempi diversi, in diversi posti e con cause diverse," ha aggiunto.

Per risolvere questo problema, il team ha studiato campioni di minerali e cristalli prelevati dalle rocce, come l'ematite e lo zircone, che possono essere usati per ricostruire la storia termica degli strati di sedimenti. I risultati hanno rivelato che le rocce più antiche a Pikes Peak sono state erose prima delle fasi "palla di neve" della Terra e "dunque non possono essere il prodotto di un'erosione glaciale," stando allo studio.

Lo studio getta anche dubbi sull'ipotesi che l'erosione associata alla Grande Discontinuità abbia seminato i nutrienti che hanno generato l'esplosione cambriana, un evento che ha segnato l'improvvisa comparsa della vita complessa, circa 541 milioni di anni fa.

"Se un evento di erosione massivo si è verificato diverse centinaia di milioni di anni prima dell'esplosione cambriana, allora questi eventi (l'esplosione cambriana e l'erosione della Grande Discontinuità) non sono collegati," ha spiegato Flowers. "I nostri risultati indicano che a Pikes Peak in Colorado, la Grande Discontinuità si è formata diverse centinaia di milioni di anni prima dell'esplosione cambriana."

Il team ipotizza che i processi tettonici associati con la formazione e la rottura di Rodinia, un super continente che è esistito per un intervallo che va da un miliardo di anni fa all'era della Terra a palla di neve, possa aver causato la perdita di memoria geologica di Pikes Peak. Ma serviranno ulteriori studi e ricerche per svelare tutti i misteri della Grande Discontinuità—o, meglio, delle Grandi Discontinuità.