sabato 18 novembre 2017

I geologi scoprono delle foreste fossili in Antartide

Bois fossile (Chine).JPG
Di Parent Géry - Opera propria, CC BY-SA 3.0, Collegamento

Durante l'estate dell'Antartide, da fine novembre a gennaio, i geologi di UW-Milwaukee, Erik Gulbranson e John Isbell, sono saliti sulle pendici ghiacciate del McIntyre Promontory nei Monti Transantartici. In alto, al di sopra delle lande di ghiaccio, hanno passato al setaccio le rocce grigie della montagna alla ricerca di fossili provenienti dal verde passato della foresta continentale.

Alla fine del viaggio, i geologi avevano trovato frammenti fossili di 13 alberi. I fossili scoperti rivelano che gli alberi risalgono a oltre 260 milioni di anni fa, il che significa che questa foresta è cresciuta alla fine del periodo Permiano, prima dei primi dinosauri.

"Si sapeva dei fossili in Antartide dalla scoperta di Robert Falcon Scott del 1910-12", ha dichiarato Gulbranson, paleoecologa e assistente docente presso il Dipartimento di Geoscienze UWM. "Tuttavia, la maggior parte dell'Antartide è ancora inesplorata. A volte, potresti essere la prima persona a salire su una montagna particolare".

Il periodo di tempo era esattamente quello che cercavano. Il Periodo Permiano è terminato 251 milioni di anni fa nella più grande estinzione di massa della storia, in quanto la Terra si è rapidamente spostata da condizioni glaciali a condizioni tropicali. Più del 90% delle specie presenti sulla Terra scomparve, incluse le foreste polari. Poiché le foreste antartiche crebbero a latitudini polari dove le piante non possono crescere oggi, Gulbranson ritiene che questi alberi appartenessero a specie estremamente resistenti e sta cercando di determinare il motivo per cui si sono estinte.

Molti scienziati ora credono che un massiccio aumento dei gas a effetto serra atmosferici, come l'anidride carbonica e il metano, abbia causato l'estinzione del Permiano-Triassico. È probabile che nel corso di 200.000 anni - in tempi brevi, in termini geologici - le eruzioni vulcaniche in Siberia abbiano liberato molte tonnellate di gas serra nell'atmosfera.

Isbell, professore distinto di geoscienze presso l'UWM, ha già studiato i depositi glaciali di Permer dell'Antartide per determinare il cambiamento climatico. In questa spedizione, ha usato le rocce intorno agli alberi fossilizzati per determinare come i fossili si inseriscono nella storia geologica dell'Antartide.

"Questa foresta è una scoperta della vita prima dell'estinzione, che può aiutarci a capire cosa ha causato l'evento", ha detto Gulbranson. Può anche dare indizi di quanto le piante fossero diverse da oggi.

Alla fine del periodo Permiano, l'Antartide era più calda e umida di quanto non sia oggi. I continenti come li conosciamo oggi, erano uniti in due super continenti, uno nel nord e uno nel sud della Terra. L'Antartide faceva parte di Gondwana, il supercontinente che attraversava l'emisfero sud e che comprendeva anche l'America meridionale, l'Africa, l'India, l'Australia e la penisola araba.

Era presente una miscela di muschi, felci e una pianta estinta chiamata Glossopteris, ed è probabile che questa foresta si estendesse attraverso tutto il Gondwana.

Gulbranson ha affermato che le foreste fossili sembravano diverse dalle foreste di oggi. Durante il periodo Permiano, le foreste erano un insieme di diversità potenzialmente basso, un assemblaggio di diversi tipi di piante con funzioni specifiche che hanno influenzato la vita dell'intera foresta che ha risposto al cambiamento ambientale. Questo è in contrasto con le foreste moderne delle alte latitudini che mostrano una maggiore diversità vegetale.

"Questo gruppo vegetale deve essere stato in grado di sopravvivere e prosperare in una varietà di ambienti", ha dichiarato Gulbranson. "È estremamente raro, anche oggi, che un gruppo si presenti simile a se stesso attraverso quasi un intero emisfero del globo".

Ma nemmeno queste robuste foreste sopravvissero alle elevate concentrazioni di anidride carbonica che provocarono l'estinzione di massa.

Anche le piante resilienti devono essere sopravvissute attraverso gli estremi polari di luce perpetua e oscurità totale. Anche in un passato più caldo, le regioni polari avrebbero avuto mesi di buio in inverno e sarebbero state senza tramonto durante i mesi estivi.

Studiando gli anelli degli alberi conservati, Gulbranson e colleghi hanno scoperto che questi alberi passavano rapidamente dall'attività estiva alla dormienza invernale, forse entro un mese. Le piante moderne fanno la stessa transizione nel corso di parecchi mesi e conservano anche l'acqua sintetizzando cibo durante il giorno e riposando di notte. Gli scienziati non sanno ancora come i mesi di luce perpetua avrebbero influenzato i cicli di giorno e di notte delle piante.

"Oggi non c'è niente di simile", ha detto Gulbranson. "Questi alberi potevano accendere e spegnere i loro cicli di crescita come pigiando un interruttore: sappiamo che l'arresto invernale avveniva subito, ma non sappiamo quanto fossero  attivi durante l'estate e se potessero forzarsi nella fase di dormienza mentre la luce era ancora assente."

Gulbranson tornerà al sito più tardi questo mese e rimarrà fino a gennaio 2018. Spera di scoprire di più sull'evento di estinzione. In precedenza non era in grado di studiare il periodo di estinzione a causa dei vincoli atmosferici e dei problemi aerei.

Gulbranson cercherà depositi relativi all'estinzione di massa per vedere se può determinare esattamente come le foreste hanno risposto all'aumento di anidride carbonica.

"I dati geologico ci mostrano l'inizio, la metà e la fine degli eventi del cambiamento climatico", ha dichiarato Gulbranson. "Con ulteriori studi potremo capire meglio come i gas a effetto serra e i cambiamenti climatici influenzano la vita sulla Terra".

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