giovedì 24 maggio 2018

La recrudescenza dell'attività sismica nella parte settentrionale della zona interessata dalla sequenza iniziata nel 2016



Con questo post vorrei fare un pò il punto della situazione a Muccia e Pievo Torina, dove in questi ultimi mesi c'è stata una recrudescenza dell'attività sismica: si ricordano in particolare gli eventi dall'inizio di aprile, ma era da gennaio che era stato notato un aumento della sismicità nella zona a nord del bacino di Caselluccio, quella più settentrionale dell'areale interessato dalla sequenza iniziata il 24 agosto 2016, in particolare quelli con M>3. Ci si domanda poi se questa sequenza sia diversa da quelle che hanno sconvolto l'Appennino centrale nei secoli passati e, soprattutto, quanto ancora durerà e se in un futuro prossimo aree limitrofe saranno colpite. Purtroppo nessuno ha la sfera di cristallo per rispondere a queste domande e continuo a sostenere che l'unica soluzione per essere sicuri è quella di vivere, lavorare, studiare, passare il tempo libero in edifici dalle caratteristiche compatibili con il rischio sismico specifico di ogni area e che la ricostruzione delle zone terremotate deve essere preceduta da una zonazione sismica capace di individuare dove si possa ricostruire.


In questo momento la situazione nella zona di Muccia e Pieve Torina è più delicata dal punto di vista umano che da quello geofisico e sismologico: il problema fondamentale oggi è sicuramente lo stress a cui la popolazione è sottoposta da quasi due anni e ne ho avute dimostrazioni pratiche anche grazie a delle domande che mi sono state fatte personalmente. Per questo ho già perso la pazienza diverse volte contro i ciarlatani che creano allarmismi e con quelli delle postvisioni del tipo “avevo l’apparecchiatura (che peraltro non legge nulla, ndr) in manutenzione”. Il drammatico è quando, come adesso, anche esponenti del mondo scientifico si mettono a far polemica: per dirla con Niels Bohr, “è difficile fare delle previsioni, specialmente per il futuro”;  Bohr non parlava dei terremoti, ma è un fatto che proprio i terremoti siano ancora, allo stato attuale, estremamente imprevedibili In questo grafico vediamo in rosso il numero degli eventi con M>2 e in blu quello degli eventi con M>3. I numeri sull’asse x sono i mesi dal 24 agosto. È chiaro che i mesi non sono tutti lunghi uguale, ma insomma, si vede come nel mese successivo al 24 agosto e in quello dopo il 30 ottobre ci sono stati moltissimi eventi (e giustamente, il secondo terremoto, essendo ben più forte, ha provocato più scosse del primo); poi la sismicità è scesa a valori molto più bassi.


Il meccanismo degli eventi dell'Appennino Centrale:
una estensione 
ALCUNI CONCETTI FONDAMENTALI DA TENERE A MENTE. voglio qui riassumere alcuni aspetti che non tutti hanno ben chiari:
1. ad eccezione degli sciami sismici, in cui ci sono diverse scosse ravvicinate nel tempo con una Magnitudo simile, in una sequenza sismica normale un singolo evento principale è seguito da una serie di repliche più deboli rispetto al primo, secondo la legge di Omori per la quale in media la frequenza delle repliche diminuisce iperbolicamente con il tempo dopo un forte terremoto. Naturalmente ogni terremoto fa storia a se e quindi i coefficienti della legge di Omori variano da sequenza a sequenza e quindi, e inotre durante l’attenuazione della sequenza non si possono escludere colpi di coda un po' sopra le righe, una situazione che sta diventando molto pesante a Muccia
2. c’è poi una seconda legge, quella di Gutenberg-Richter che integra la legge di Omori: spannometricamente si può dire che il numero di repliche di un evento principale aumenta di 10 volte scendendo di una unità nel valore della Magnitudo: ad esempio un evento M5 sarà seguito da 10 eventi di M 4, 100 di M3, 1000 di M 2 e via discorrendo, fermo restando che sotto un certo limite che mettiamo convenzionalmente a M = 1 gli eventi sismici diventano indistinguibili dal rumore di fondo
Il meccanismo compressivo tipico
dei terremoti emiliani del 2012
3. tra la sismicità dovuta a un quadro tettonico compressivo e la sismicità dovuta a un quadro tettonico distensivo  c’è un abisso nella modalità dei meccanismi focali e in quello che succede dopo: possiamo dire che in un evento compressivo i due lati del piano di faglia si “uniscono” sempre di più; in un evento distensivo invece si crea un vuoto
4. è per questo che la sequenza che segue un evento distensivo dura molto di più rispetto ad una crisi dovuta ad un evento compressivo. Lo possiamo facilmente notare confrontando la durata di pochi mesi delle repliche dei terremoti emiliani del 2012 con quella dell’Appennino centrale attuale; ma anche con quella, distensiva come quella attuale, del 1980 in Irpinia, che ancora nel 1982 ha visto alcuni eventi con M > 4 nella zona epicentrale 
5. è indubbio che la legge di Omori sia rispettata: nell’area interessata dagli eventi principali del 2016 le scosse stanno diminuendo in intensità e frequenza praticamente dappertutto, anche se nella zona di Muccia e di Pieve Torina c’è, come dire, una recrudescenza dei fenomeni dall’inizio del 2018 e in questi giorni è in corso la sequenza di Omori al seguito dell’evento del 10 aprile (che per la cronaca ha un meccansismo focale e una direzione del piano di faglia perfettamente coerente con le scosse principali dell’ottobre 2016).


MAGNITUDO, DISTRIBUZIONE E NUMERO DEGLI EVENTI. Osservando esclusivamente gli eventi con M uguale o superiore a 3, la sequenza iniziata il 24 agosto 2016 è caratterizzata da 3 fasi, come si osserva nelle tre carte qui sotto.




Qui sopra, nella prima fase, dal 24 agosto al 25 ottobre, la sismicità è essenzialmente annidata fra Preci a nord e il lago di Campotosto a sud, ma con gli eventi più meridionali “staccati” dagli altri. Questo denota che il settore del Monte Vettore ancora non ha iniziato a muoversi.



Qui vediamo invece come il 25 ottobre 2016 si attiva anche la parte settentrionale tra Preci e Camerino, e fino al 15 gennaio 2017 le replice coprono tutta l'area tra Muccia a nord e Pizzoli a sud, a parte una leggera discontinuità che separa gli eventi della zona di Amatrice da quelli di Campotosto. 


Dopo il 15 gennaio 2017 non esiste più il gap tra Amatrice e Campotosto e la distribuzione delle repliche è praticamente continua.


Quello che si può notare è che applicando la legge di Gutemberg – Richter i conti ancora non tornano: ci dovrebbero essere stati, dopo il 30 ottobre, 10 eventi con M compresa tra 5 e 6, 100 con M compresa fra 4 e 5 e 1000 con M compresa fra 3 e 4. Invece siamo a 5 (e tutti fuori zona, il 30 ottobre è stata interessata l’area più a nord, e queste repliche intense sono annidati a Campotosto, esattamente dalla parte più a sud…), 65 e poco più di 1000 (il valore di 1132 per questioni grafiche comprende anche gli eventi dello spoletino e qualcun altro fuori dalla zona “calda”). Insomma, ce ne sono stati meno nelle classi di Magnitudo superiore (la metà di quelli aspettati) e un numero abbastanza compatibile in quella di M tra 3 e 3.9.
Dal punto di vista temporale in tutta l'area interessata gli eventi complessivi con M3+ sono 260 entro il 23 ottobre 2016, e 957 entro il 14 gennaio 2017; consoderando solo la zona del M 6.5 del 30 ottobre 2016 i 3 eventi più forti che hanno seguito la scossa principale sono:
M 4.8 1 novembre 2016
M 4.7 3 novembre 2016
M 4.6 10 aprile 2018
Naturalmente questo non vuole dire che ci saranno per forza altri eventi forti per colmare il gap nelle magnitudo più alte secondo la legge di Gutemberg -  Richter, ma il rischio esiste.


UN CONFRONTO FRA OGGI E IL PASSATO. La domanda fondamentale è se precedenti terremoti di simile entità nell’Appennino Centrale abbiano avuto la stessa evoluzione di quella attuale. In parte, consultando e cronache storiche, la risposta può essere considerata “affermativa”, perché numerose fonti attestano la presenza di repliche prolungate nel tempo; dobbiamo inoltre notare come molti terremoti siano incerti non solo nella magnitudo, ma persino nell'essere avvenuti o meno; questo vale sia per gli eventi sismici principali, ma soprattutto per le repliche. Spesso si legge che le scosse sono durate mesi (o anni), ma non è dato sapere quanti, anche perché in genere gli eventi che restano sono quelli distruttivi e l’evento principale spesso distruggeva praticamente tutto quello che c’era da distruggere: in genere le repliche sono riportate dalle cronache solo se particolarmente avvertibili e/o causa di frane o ulteriori rovine negli edifici. E sicuramente una loro buona parte non è stata citata. Ne segue che il catalogo è sicuramente lacunoso.

Il post 2016 si differenzia dalle precedenti sequenze per alcune condizioni particolari dal punto di vista umano:

  • le cronache del passato non possono citare le scosse strumentali, e, come ho detto, sono abbastanza lacunose anche su eventi sismici “molto sopra le righe” (quando, appunto, non hanno provocato effetti pratici).
  • fino al 1915 non ci sono registrazioni sismometriche e, come fa notare Alessandro Amato, mai nella storia italiana la rete sismografica è stata particolarmente sofisticata nel numero e nella qualità dei sensori (una condizione ben più dettagliata non solo rispetto al 1915, ma anche rispetto al 1997 e al 2009)
  • la Magnitudo decisamente più alta rispetto agli eventi principali recenti (1997 e 2009)



Quindi non è possibile dire se questa sequenza si differenzia da altre di Magnitudo simili documentate dalle fonti storiche. Tantomeno è possibile prevedere quando il tutto si esaurirà.


MUCCIA, PIEVE TORINA E DINTORNI. Veniamo ora ai possibili scenari futuri, argomento del contendere di questi giorni con la parola d’ordine “cosa succede a Muccia e a Pieve Torina?”. La persistenza dell’attività nella zona settentrionale è probabilmente dovuta alla maggiore intensità del terremoto del 30 ottobre nei confronti di quello del 24 agosto, ma è innegabile che dopo una fase di stasi nella seconda metà del 2017, la “coda” si sia nuovamente intensificata. Non chiedetemi però il perché….
Venendo agli utlimi 2 mesi, dal 4 aprile ci sono stati fino alle 10.00 del 23 maggio 2018, nell’area molto localizzata evidenziata nella carta, 172 eventi con M > 2.1, dei quali 19 con M 3+ con le punte di M 4.0 il 4 aprile e 4.6 il 10 aprile. Non solo: in quest’area dall'inizio del 2018 si registra un’attività superiore a quella dei mesi precedenti, come si vede dal grafico qui accanto: da gennaio 2018 ben 36 dei 38 eventi con M >3 di tutta l'area tra Muccia e Pozzoli sono stati registrati qui.


L’evento del 4, ma soprattuto quello del 10, hanno innescato a loro volta una sequenza di Omori e si vede che in questo caso la legge di Gutemberg-Richter sottostima un po' il numero delle repliche.
Dobbiamo poi registrare una leggera ripresa negli ultimi giorni, dopo un paio di settimane fondamentalmente calme; in particolare un evento del 21 maggio è stato il più forte dopo il 10 aprile.  Per fare un confronto con le sequenze storiche ci si dovrebbe domandare quanti di questi eventi non solo sarebbero stati avvertiti dalla popolazione, ma soprattutto di quanti resterebbe nelle cornache il ricordo. Probabilmente ben pochi… senza la rete di INGV la maggior parte sarebbe passata inosservata e, se fosse successo anche solo 200 anni fa, le cronache storiche probabilmente non avrebbero registrato il ricordo dell’evento del 10 aprile 2018.


I POSSIBILI SCENARI FUTURI. Purtroppo, come ho detto, non si possono fare previsioni, ma è possibile delineare degli scenari futuri, a scala locale (la zona interessata dal 24 agosto 2016 in poi) e a scala regionale (l’Appennino centrale).
A scala locale lo scenario ottimale dal punto di vista umano sarebbe “finisce tutto subito”. Purtroppo non è realistico, nel senso che l’attività della sequenza sismica innescatasi nel 2016 sta ancora continuando. In questo quadro di generale diminuzione della frequenza e dell’intensità delle repliche sono purtroppo possibili  ancora “colpi di coda” come questo di Muccia, con il dubbio  sulla scarsa quantità delle repliche di M più alta e del perché della ripresa dopo una stasi. Insomma.. ancora “non ci siamo”.


La distribuzione irregolare nel tempo degli
eventi sismici maggiori dell'appennino centrale
 è chiaramente evidente in questo grafico
tratto da Tondi e Cello (2003
)
A scala dell’Appennino centrale, torniamo al gennaio 2017 e al comunicato della Commissione Grandi Rischi, che ho commentato qui: gli eventi sismici nell’Appennino centrale non sono distribuiti casualmente nel tempo, ma tendono a raggrupparsi in cluster temporali ben definiti.
Esaminando il “catalogo parametrico dei terremoti italiani” dell’INGV, si notano dei momenti in cui il settore a cavallo fra Lazio, Umbria e Marche è stato colpito da una serie di eventi con M superiore a 5.5 ravvicinati nel tempo: limitandosi al periodo tra il XIII e il XVIII secolo, è successo per esempio tra il 1269 e il 1279 e negli anni 1348 – 49, e tra il 1458 e il 1466, mentre in tutto il 1500 si segnala una attività scarsissima e nel 1600 si contano “appena” 3 eventi maggiori, tutti in un lasso temporale ristretto; nella prima metà del XVIII secolo, invece, si sono verificate scosse intense circa ogni 10 anni (1703, 1719, 1730, 1741, 1747 e 1751), poi dopo qualche decennio di calma abbiamo terremoti nel 1781, 1785, 1791 e 1799. Vediamo la distribuzione nel tempo dei terremoti più importanti in questa figura tratta da Tondi e Cello (2003).
Comunque, ci sono anche degli eventi “isolati”, come nel 1298, 1328, 1599, per cui l'asserzione "se abbiamo un evento forte, allora ne verranno altri" è stata per fortuna varie volte contraddetta.  Adesso abbiamo avuto in 20 anni il 1997, il 2009 e il 2016 (più qualche alto evento un po' fortino). Quindi è indubbio che siamo di fronte ad una crisi sismica importante. Crisi che potrebbe essere conclusa con solo queste 3 sequenze principali, o forse 4 se gli eventi del 24 agosto e del 30 ottobre possano essere considerati distinti oppure appartenenti alla stessa sequenza. Comunque il problema è che attualmente la pericolosità sismica nelle aree dell’Appennino Centrale adiacenti a quelle interessate dalle sequenze dgli ulimi 20 anni è teoricamente più elevato di quello che c’era 50 anni fa.


Le strutture sismogenetiche principali sono suddivise in due sistemi grossomodo paralleli, uno orientale che va dal Vettore alla Maiella e uno occidentale che va da Colfiorito all’alta valle del Sangro (Galadini e Galli, 2000). C’è poi un terzo allineamento, ancora più occidentale, non compreso nella carta  e obliquo rispetto ai due precedenti, che dalla Valtiberina e dalla valle Umbra arriva a Leonessa e alla valle del Salto unendosi a quello occidentale nell’area del Fucino (Boncio et al, 2004). Ne ho parlato in dettaglio qui.
Queste faglie accomodano la deformazione provocata dalla estensione (di oltre 1,5 mm /anno) che sta subendo la crosta, perché il settore adriatico si muove verso Est più di quanto non lo faccia il settore tirrenico (Farolfi e Delventisette 2016, (ne ho parlato qui). Dei due sistemi, negli ultimi secoli quello occidentale è stato più attivo di quello orientale e gli eventi del 1979 (Valnerina), 1997 e 2009 appartengono a questo, come quasi tutti gli altri forti terrmeoti storici, mentre il sistema orientale ha originato i terremoti del 2016, e quelli del Fabrianese e quelli di Amatrice e Laga del XVII secolo.


Secondo la Commissione Grandi Rischi i settori più a rischio attualmente sono quello di Norcia, che fa parte del sistema occidentale, perché si trova in mezzo fra le zone interessate nel 1997 e nel 2009 ed è di fronte al settore attualmente interessato dalla sequenza, quello della Laga, perche è quello immediatamente a sud del settore del Vettore (ma forse gli eventi di Campotosto sono già una risposta) e l’Alta Valle d’Esino, fino a Fabriano, dove il terremoto Mw 6.2 del 24 aprile 1741, che seguì e precedette il gli eventi del 1747 e 1751 della zona di Gualdo Tadino.

Ripeto nuovamente, comunque, il concetto: NON non si tratta di una previsione ma si tratta di una valutazione scientifica di possibili scenari. Le previsioni, checchè ne pensino i soliti personaggi, NON sono attualmente possibili. Punto e basta.
Dal punto di vista pratico, la cosa principale che emerge dallo scenario peggiore è che per la ricostruzione si dovrà tenero conto del rischio sismico elevato e che sono numeriosi gli edifici nelle zone vicine che vanno urgentemente adeguati.

Boncio et al 2004. Defining a model of 3D seismogenic sources for seismic hazard assessment applications: the case of central Apennines (Italy). J. Seismol. 8, 407–425

Galadini e Galli (2000) Active tectonics in the central Apennines (Italy) — input data for seismic hazard assessment. Natural Hazards 22: 225–270

Tondi e Cello (2003) Spatiotemporal evolution of the Central Apennines fault system (Italy) Journal of Geodynamics 36, 113–128

lunedì 14 maggio 2018

Estinzione del Devoniano superiore e Large Igneous Province della Yacuzia


L’evento Kellwasser è una delle “Big 5” di Sepkosky, cioè uno dei principali eventi di estinzione di massa. È avvenuto nel Devoniano superiore, ma non alla fine del periodo, che peraltro corrisponde ad un’altra fase di estinzione, nota come Evento Hangenberg. Sulle sue cause si è discusso parecchio, anche per la presenza in quel tempo di un impatto meteoritico; oggi appare abbastanza ovvio che si tratti delle conseguenze della messa in posto della Large Igneous Province dei basalti della Yacuzia e anche le ultime ricerche puntano il dito contro il vulcanismo: durante il Kellwasser notiamo una forte anomalia positiva di mercurio nei sedimenti, che si accompagna a quella dell’iridio, già nota da tempo. Il problema è che le datazioni dei basalti della Yacuzia tornano poco a causa del pessimo stato di conservazione di quella serie vulcanica,É piuttosto interessante notare una circostanza fondamentale nella storia della vita e cioè la comparsa dei primi vertebrati terrestri proprio nel tempo che intercorre fra il Kellwasser e l’ Hangenberg.

Un tipico pesce senza mascelle del Devoniano
Nel Devoniano superiore ci sono stati due diversi eventi di estinzione di massa  a poca distanza l’uno dall’altro. Il primo al limite Frasniano – Famenniano (FFB, conosciuto come evento Kellwasser) e che corrisponde ad uno dei “big five”, i 5 maggiori eventi di estinzione di massa della storia (Sepkosky, 1996); il secondo è di poco successivo e corrisponde alla fine del Famenniano (evento Hangenberg) e siccome il Famenniano è l’ultimo stadio del Devoniano, il secondo evento corrisponde anche al limite Devoniano – Carbonifero. Quindi come succederà in seguito nel Permiano superiore, abbiamo due estinzioni di massa separate da poco più di 10 milioni di anni; la differenza fra le due coppie è che nel Devoniano il primo è più importante del secondo, mentre nel Permiano, l’evento più importante è il secondo.  

Venendo specificamente al Kellwasser, si tratta di una estinzione di massa che ha coinvolto, come sempre succede, una vasta gamma di forme viventi appartenenti a gruppi molto diversi: coralli, stromatoporoidi (animali all’epoca molto diffusi, ormai estinti e ancora di incerta classificazione), trilobiti, cefalopodi, brachiopodi, conodonti e pesci (in particolare quelli senza mascelle). L’estinzione è stata veloce, ma graduale (Becker, 1993); fondamentalmente si è trattato di una sostituzione progressiva della fauna precedente con organismi sempre più adatti a vivere in condizioni di scarsa ossigenazione delle acque (guarda caso come al K/T…). 
Le cause dell’evento Kellwasser sono state variamente addebitate: cambiamenti nella circolazione oceanica, provocati alternativamente da riscaldamento o raffreddamento climatico globali (o altro non specificato), cambiamenti del livello marino, impatto di un meteorite (immancabile...).
Il cratere di Siljan, in Svezia.
 Probabilmente precede di poco l'evento Kellwasser
Al di là delle caratteristiche biotiche, ci sono molte circostanze geologiche interessanti, che poi sono comuni anche agli altri eventi di estinzione di massa (in particolare al K/T):
  • la più evidente è la deposizione dei classici sedimenti finissimi e scuri perché ricchi di materia organica, sintomo di condizioni di mancanza (o quantomeno di forte scarsità) di ossigeno. Le serie meglio studiate sono quelle dello stato di New York, dove troviamo più livelli del genere, che precedono e seguono quello principale posto al limite fra Frasniano e Famenniano. Questi livelli assomigliano al Fiskeler, il famoso sedimento che troviamo in Danimarca depositato esattamente al limite K/T (Christensen et al 1973). Come in esso troviamo cristalli di pirite e laminazioni sottilissime che possono restare evidenti solo in caso di assenza di vita nel fondo marino, perchè altrimenti questa finissima stratificazione verrebbe completamente distrutta dagli animali che vivono sul fondo e, soprattutto, da quelli che lo scavano
  • un forte disturbo, a livello globale, del rapporto isotopico del Carbonio, il δ13C: fra gli eventi di estinzione globale alcuni presentano alternativamente oscillazioni positive o negative di questo rapporto; in questo caso la situazione è un pò complessa del solito, in quanto al Kellwasser troviamo sia oscillazioni positive che negative a seconda della regione
  • forti oscillazioni del livello marino; in particolare una fase a basso livello coincide esattamente con la parte terminale del Frasniano, documentata da interruzioni della sedimentazione in molte aree (Nordamerica, Europa, Iran etc etc)
  • una anomalia positiva nella concentrazione di Iridio nelle argilliti scure, con livelli molto elevati anche se non tanto quanto al K/T (Over et al 1997) e, è arrivata la notizia in questi giorni, anche di Mercurio (Racki et al, 2018)
  • in Belgio troviamo anche delle microtectiti, tipiche di un impatto meteoritico (Claeys and Casier, 1994) e non è una coincidenza casuale in quanto nei dintorni del Kellwasser si colloca un grande impatto meteoritico, quello di Siljian, in Svezia. Si tratta di un cratere piuttosto grande (il diametro  varia a seconda degli Autori fra 65 e 90 km)
  • sempre in Belgio sono stati anche trovati alti valori di molecole organiche, che indicano diffusi incendi di foreste ed anche evidenze di una accelerazione dell’erosione del suolo (Kaiho et al, 2013)
  • e, soprattutto, la messa in posto di una Grande Provincia Magmatica (LIP, Large Igneous Province), i basalti della Yacuzia 


La stratigrafia dei sedimenti del Frasniano nello Stato di New York, che evidenzia
i numerosi episodi di sedimentazione di black shales con anomalia dell'Iridio (Over et al, 1997)
L’IRIDIO: voglio soffermarmi in particolare sulla questione dell’Iridio. La concentrazione di elementi del gruppo del Platino (PGE) nei sedimenti dello stato di New York è stata oggetto di un dettagliato studio (Over et al 1997), dove vari orizzonti di scisti neri, sia del Fammenniano superiore che quello corrispondente propriamente al Kellwasser, contengono concentrazioni anomale di Iridio; i rapporti quantitativi fra gli elementi PGE non sempre sono simili a quelli delle condriti. I campioni presi nei sedimenti “normali” invece non presentano arricchimento in iridio, platino e rutenio. Inoltre, come succede al K/T per le tectiti dello Yucatan, i sedimenti dell’impatto meteoritico di Siljan trovati in Belgio non presentano anomalia dell’iridio. Insomma, sia i rapporti quantitativi fra gli elementi del gruppo del platino, sia la presenza di diversi orizzonti arricchiti separati nel tempo non indicano una singola fonte extraterrestre, come quella rappresentata da un impatto. Anche nell’evento della fine del Devoniano troviamo una anomalia dell’Iridio in Cina (Wang et al, 1993) e in Nordafrica (Kaiser et al, 2011)

DATAZIONE DELL’IMPATTO DI SILJAN. Sull’onda dell’ipotesi del meteorite killer dei dinosauri (connessone che ormai è stata dimostrata falsa, ma che continua ad essere molto popolare) sono state ricercate connessioni fra l’impatto di Siljan e il Kellwasser. Il problema è ancora aperto in quanto la forbice cronologica degli eventi è piuttosto grande e, a complicare le cose, ci si mette lo stesso limite Frasniano – Famenniano, che negli ultimi 40 anni è oscillato tra 370 e 376 Ma; nell’ultima versione della carta cronostratigrafica ufficiale (2017) è posto a 372,2 ± 1.6 milioni di anni, quindi fra 370,6 e 373,8 Ma. Quanto al cratere, le età ricavate dalla bibliografia sono diverse, ma in sostanza tendono ad essere un pò più vecchie dell’intervallo in cui si colloca il Kellwasser; quelle ricavate più di recente che ho trovato parlano di 380.9 ± 4.6 Ma (Jourdan et al., 2012). Precedentemente due campioni avevano fornito un’età rispettivamente di 377.2 ± 2.5 Ma e 376.1 ± 2.8 (Reimold et al. 2005) per cui una connessione diretta fra i due eventi è piuttosto difficile.



Carta della giounzione tripla della Yacuzia
da Ricci et al (2013)
VULCANISMO E EVENTO KELLWASSER. I fenomeni registrati alla fine del Frasniano sono sintomi della presenza di un vulcanismo importante. Ma, come ho accennato, proprio in questi giorni ne è venuto fuori uno ancora più stringente: nei sedimenti deposti al FFB c’è una vistosa anomalia di mercurio (Racki et al 2018), anomalia che si riscontra anche in corrispondenza di altri eventi di estinzione di massa, come alla fine di Permiano, Triassico e Cretaceo (Bergquist, 2017). 
Il vulcanismo nel Frasniano è stato molto intenso, per esempio negli Stati Uniti ed in Europa, dove si stava perfezionandosi la collisione fra Euromerica e Gondwana, in Sudan e in Cina. Ci sono inoltre delle grandi eruzioni basaltiche nel cratone est europeo:  i basalti di Kola e quelli del rift di Pripyat–Dniepr – Donets tra Ucraina e Bielorussia (Kravchinsky, 2012).
Ma, soprattutto, in quei tempi avveniva la messa in posto di una delle più massicce coperture basaltiche degli ultimi 500 milioni di anni, la Large Igneous Province della Yacuzia, nota anche come Trappi di Viluy

I TRAPPI DELLA YAKUZIA. Come dice il nome della regione, siamo nella parte NE della Siberia, in una regione venuta alla ribalta con il Risiko, dove nel Devoniano superiore si è formata una giunzione tripla con la formazione di 3 rift (Ernst and Buchan, 1997), in una situazione che ricorda molto quella attuale dell’Afar. Dei tre rami del rift, due formano gli attuali margini della piattaforma siberiana ma sono abortiti. Il terzo invece ha avuto una storia diversa: dopo una fase di divergenza che ha formato un bacino oceanico il regime è tornato presto compressivo e il conseguente scontro fra la Siberia e il microcontinente di Kolyma -  Omlon ha formato nel mesozoico l’orogene dei monti Verkhoyansk (Oxman, 2003).
Nel rift di Viluy, il ramo abortito di SW, che attualmente è lungo 800 km e largo fino a 450 e in altre aree intorno alla giunzione tripla troviamo la Large Igneous Province della Yacuzia, di cui sono visibili alcuni resti lungo i lati dei rift, perchè la maggior parte è stata coperta dai sedimenti che si sono accumulati nei rift stessi; le stime parlano di quasi 2 milioni di km cubi fra lave e il loro sistema di alimentazione (Kiselev et al., 2006). 
La domanda a questo punto è se proprio la LIP di Yacuzia sia il killer del Kellwasser. Diciamo che la cosa avrebbe senso, dato che anche gli altri eventi di estinzione di massa, con solo probabilmente una eccezione, il passaggio Eocene – Oligocene, sono associati a Large Igneous Provinces, e agli altri fenomeni descritti all’inizio del post, come si vede dall’immagine. 

DATAZIONE DEI TRAPPI DELLA YACUZIA. Le indicazioni stratigrafiche indicavano il Devoniano superiore come età di queste rocce ignee, ma le datazioni assolute erano poche, e poco affidabili, anche perchè  la maggior parte di queste rocce sono molto alterate. Nel 2010 con il metodo 40Ar/39Ar furono trovate due età di 360.3 ± 0.9 and 370.0 ± 0.7 Ma, il che ha suggerito che due impulsi diversi di questi basalti abbiano provocato sia la grande estinzione al liimte Frasniano – Famenniano che quella successiva alla fine del Devoniano (l’ Hangenberg) (Courtillot et al, 2010). 
Più recentemente, anche Ricci et al (2015) esaminando diversi campioni hanno notato che con il metodo 40Ar/39Ar questi si raggruppano in due gruppi diversi con età medie ponderate di 364,4 ± 1,7 e 376,7 ± 1,7 Ma. 
Il quadro ricavato supporta quindi in entrambi gli studi la presenza di due impulsi principali (come succede spesso nelle LIP) e tutto sommato l’intervallo che si ricava è lungo più o meno come il Famenniano. Per cui è possibile (ed intrigante) che sia il Kellwasse che l’Hangenberg siano dovuti a due diverse fasi parossistiche dei Trappi di Viluy.  
Il problema è che soprattutto a causa della alterazione (che ha probabilmente interessato il sistema dell’argon) questi risultati mi paiono un pò aleatori e poco in accordo con la cronologia attualmente in vigore: insomma, oggi le stime per il Kellwasser vanno da 373,8 a 370,6 MA, quelle di Ricci e soci per la prima fase dei trappi di Viluy vanno da 374,0 a 378,4 MA. Quindi le due età si toccano quasi. Per quanto riguarda invece l’Hangenberg, è un limite abbastanza ben definito dal punto di vista cronologico, in quanto ha una incertezza nella sua datazione assoluta di poche centinaia di migliaia di anni: al massimo può essere avvenuto a 359.3, ben dopo il limite più recente della forbice cronologica della Yacuzia, che è post a 362,7. 
Insomma, il fatto che in entrambi i casi le vulcaniti risultino più vecchie degli eventi biotici può essere dovuta alla pessima qualità dei campioni dal punto di vista della loro alterazione, ma se la correlazione fra eruzioni della Yacuzia e Kellwasser è “estremamente probabile” dal punto di vista della cronologia relativa, le datazioni assolute sono ancora poco chiare. Invece sull’Hangenberg i dubbi sono ancora estremamente alti. La tabella qui accanto mostra le attuali incertezze nelle datazioni assolute.

In conclusione si può dire che la geochimica delle serie sedimentarie evidenzia sicuramente al limite Frasniano – Famenniano degli importanti fenomeni vulcanici, e i vari episodi conosciuti di quell’epoca non paiono dal punto di vista quantitativo essere minimamente paragonabili a quelli della Siberia orientale. Per cui è piuttosto verosimile che il killer della fine del Frasniano sia ancora una volta una LIP, quella della Yacuzia, anche se i meccanismi che portano una LIP ad essere uno spietato killer non sono ancora chiarissimi e la datazione assoluta delle eruzioni è ancora incerta. 

Becker (1993) Anoxia, eustatic changes, and Upper Devonian to lowermost Carboniferous global ammonoid diversity. In: M.R. House (Editor), The Ammonoidea. Environment, Ecology, and Evolutionary Change. Syst. Assoc. Spec. 47, 115–163
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Courtillot et al (2010) Preliminary dating of the Viluy traps (Eastern Siberia): eruption at the time of Late Devonian extinction events? Earth and Planetary Science Letters 300, 239–245. 
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Ernst e Buchan (1997) Giant radiating dyke swarms: their use in identifying pre-Mesozoic large igneous provinces and mantle plumes. In: Mahoney, J., Coffin, M. (Eds.), Large Igneous Provinces: Continental, Oceanic, and Planetary Volcanism: Am. Geophys. U. Geophysical Monograph Series, 100, 297–333. 
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Kaiser et al (2011) Climate-controlled mass extinctions, facies, and sea-level changes around the Devonian–Carboniferous boundary in the eastern Anti-Atlas (SE Morocco). Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 310, 340–364 
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lunedì 30 aprile 2018

Lettera a Massimo Valle: a osservazioni scientifiche sono seguite solo offese personali



Questo post è parecchio diverso dagli altri. Francamente, avrei altro da fare. E come me avrebbero avuto da fare altro anche gli altri firmatari di questa lettera. Ma il signor Massimo Valle a questo punto ci ha definitivamente scassato tutto quello che poteva scassarci, anche se quattro risate su questa cosa ce le abbiamo fatte, lo stesso. Dopo che i miei validi collaboratori hanno scovato l'intervista piena di inesattezze nel dopo-Amatrice a Massimo Valle, inesattezze che abbiamo evidenziato, questa persona ha iniziato a metterla sul personale, senza mai rispondere dal lato scientifico, non solo in quella occasione, ma anche tutte le altre volte che abbiamo "pizzicato"  suoi commenti non proprio corretti che ovviamente evitavano accuratamente l'aspetto scientifico. Fino a ieri abbiamo lasciato perdere perché non ci pareva il caso. Ieri però Valle ci è andato giù piuttosto duro impossessandosi di una nostra fotografia e apostrofandoci in modo volgare citando pure le nostre madri. Insomma, abbiamo sempre, in questi ultimi mesi, evitato di rispondere a tutti gli attacchi che questo signore ci ha rivolto sul piano personale (e mai, badate bene, neanche una volta, su quello scientifico), limitandoci alle sue affermazioni in campo scientifico; ma quando è troppo, è troppo, e a questo punto ci siamo sentiti in dovere di rispondere. Ovviamente senza metterla sul personale.

Screen dal profilo personale di Valle
che non lascia certo adito a diverse interpretazioni


Ed ecco che gli "imbecilli" si sono arrabbiati. Cominciamo illustrando il personaggio. Chi è dunque Massimo Valle? Si tratta del presidente di “Terry1 Italia” (non chiedetemi cosa sia, se una Onlus o semplicemente un gruppo “feisbuc”), entità che gestisce, non si capisce bene a che titolo, un sismografo a Roccaraso. 

Ma qual’è il problema? Figuriamoci se noi siamo contrari a che ci siano sempre più sismografi (o accelerometri) in Italia, specialmente se ben costruiti (e questo ci risulta che lo sia). Quindi da questo punto di vista si tratta di una operazione meritoria, anche se ci lascia “un po' perplessi” l’idea che si tratti di una operazione a scopo di prevenzione. Facciamo comunque presente che, in genere, Valle non si è lasciato andare a "previsioni". Insomma, se da un lato fa cose lodevoli (installazione di una strumentazione, evita, ma non sempre, in genere di fare previsioni), il problema è che siamo davanti a una persona che pontifica di terremoti senza averne le competenze, come è stato dimostrato in una intervista ad una televisione abruzzese subito dopo l’evento di Amatrice. In questo post abbiamo preso quanto detto dal Nostro e fatto notare i suoi errori, chiedendoci anche come sia possibile in un’area geologicamente ben studiata e dove insistono diverse università in cui lavorano geologi conosciuti in tutto il mondo, intervistare su un grave terremoto appena avvenuto un personaggio senza studi specifici alle spalle e dalle conoscenze geologiche risibili, solo perché è “presidente” di un qualcosa non ben specificato che parla di terremoti. 
noi saremmo invidiosi di lui...
Ho usato intenzionalmente il verbo al plurale – “abbiamo” – perché quel post fu scritto a più mani: sono cose che posso pubblicare proprio grazie a questi “ragazzi” che, avendo subìto gli eventi sismici degli ultimi 10 anni, si sono rotti le scatole di profeti e esperti improvvisati (contraddizione in termini apparente; in questo caso "improvvisati” vuole dire “senza studi specifici in materia”) e per questo monitorano il web alla ricerca di errori e balle varie sull’argomento. E, badate bene, non è questione di “puzza sotto il naso” da parte di chi ha studiato Scienze della Terra e dei suoi accoliti, ma, semplicemente, amore per il rigore scientifico e per una informazione corretta, cose che non trasparivano di certo in quella intervista. Per la cronaca abbiamo due pagine Facebook su cui ci potete seguire: “Giuliano Giampaoli”, simpatica creatura dal tono goliardico come dimostra il nome e un “gruppo serio” e cioè “Terremoti: timori, leggende e verità”.
Ebbene, Valle quel post di Scienzeedintorni sulla sua intervista non l’ha preso “benissimo”, tutt’altro…: da quel giorno ha cominciato a prendersela genericamente con i detrattori della sua attività (anzi, della sua persona). Ovviamente da novembre il gruppo Facebook Terry1 Italia è diventato segretissimo e io sono stato bannato dal suo profilo personale facebook, mentre a me non interessa se lui possa tranquillamente vedere il mio, che è visibile a chiunque, tranne a chi, come lui, mi ha bannato; personalmente non banno nessuno per principio: è successo solo in due casi e solo dopo ripetuti avvertimenti, semplicemente perché queste due persone mi hanno infastidito postando di continuo sulla mia pagina e facendomi perdere un mucchio di tempo. Noto che invece sono stato bannato da persone a cui ho fatto notare, argomentando in modo educato, che su alcuni argomenti scientifici la pensavano male. La cosa è normale: spesso chi “non sa” ricorre al ban nei confronti di chi sa perché non sa come rispondere…

Intervento di Valle dopo gli
eventi di Mastrogirardi,
da noi contestato
Tornando a Valle, ha proseguito imperterrito a dire cose senza senso, di cui abbiamo una vasta collezione. Per esempio a dicembre scorso, all’indomani di una sequenza sismica a Vastogirardi (nel Molise), si esibì in una serie di affermazioni discutibili ripetute successivamente in un gruppo facebook avente come obbiettivo la sicurezza di alcuni edifici pubblici (seminando anche il panico, lo screen qui accanto dimostra il perchè). Dopo qualche intervento nostro gli amministratori di quel gruppo si resero conto che quanto diceva non rispondeva a rigorosi criteri scientifici, e se non ricordo male fu espulso.
Dopo questa seconda vicenda Valle è diventato più nervoso di un coccodrillo in una fabbrica di borse e con un ulteriore giro di vite il suo profilo personale e il gruppo Facebook “Terry 1 Italia” (dove Terry sta per terremoto… lasciamo perdere), sono diventati più chiusi di un carcere di massima sicurezza, proseguendo a prendersela spesso, appunto, con i cattivoni che lo osteggiano (siamo informatissimi su questo, nonostante i suoi sforzi di non farcelo sapere.…) e incorrendo spesso in infortuni geologici. Annoto che negli ultimi giorni ha persino criticato quello che dice Carlo Doglioni, dimostrando che non ha neanche capito cosa il Presidente di INGV e la comunità geologica tutta intendano con il termine di “faglia nuova”.

noi saremmo "gentaglia" che fa "chiacchere da salotto"
al solo scopo di screditarlo
Oggi Valle ha passato il segno. Come da screen pubblicato all'inizio del post il soggetto ha pubblicato sul proprio profilo la foto di quando mi sono visto a Perugia con alcuni dei miei collaboratori (Tommaso Della Dora, Massimiliano Fiorito, Marco Mezzanotte, Marco Traini) e con il buon Michele Cavallucci, altra spina nel fianco per i fuffari della sismologia e che evidentemente non sta un gran chè simpatico pure lui al soggetto in questione. Il commento non lascia dubbi sul tono e sulle sue intenzioni offensive. Ovviamente non ci pare il caso di denunciare alla magistratura un simile comportamento, preferiamo farci due risate sopra (mentre lui è serissimo e probabilmente ci odia davvero…); ma nonostante, appunto, un certo spirito goliardico con cui stiamo affrontando la faccenda una letterina seria… sì…  quella l’abbiamo scritta davvero, anche perché troviamo fuori luogo giudizi del genere. Ed eccola qui (sappiamo benissimo che qualcuno gliela fornirà, come si è già reso conto benissimo che lo screen che metto qui sotto lo abbiamo visto praticamente subito, nonostante le sue preoccupazioni e la sua mania di segretezza..)


Gentilissimo Signor Massimo Valle,


capiamo di non esserLe troppo simpatici dopo che abbiamo pubblicato a novembre quel post su Scienzeedintorni a proposito della sua intervista televisiva dopo il terremoto di Amatrice, nella quale ha detto un mucchio di inesattezze. Ricordiamo che dopo la pubblicazione di questo post Lei si è molto innervosito, limitandosi però ad imprecazioni e maledizioni varie nei nostri confronti, senza entrare nel merito di quello che abbiamo scritto. Ricordiamo anche come prima di Natale Lei sia tornato a prendersela con “un gruppetto di gentaglia che nella loro vita non sanno fare altro che criticare tutto e tutti”, dopo le critiche che Le abbiamo rivolto in altra sede a causa di altre sue affermazioni scientificamente parecchio discutibili.

In questa occasione non si
capisce bene quale sia per lui
il nesso fra terremoti e frane
Sappiamo benissimo di essere noi quella "gentaglia" a cui si riferisce... però noi su questa cosa ci ridiamo un pò sopra, mentre dal giorno del post in cui facevamo notare le imprecisioni nella sua intervista del 25 agosto 2016 Lei, appunto, sta dimostrando parecchio nervosismo… E arriva a sostenere di sentirsi “screditato da chiacchiere da salotto”. Ultimamente è riuscito a procurarsi una fotografia che ritrae alcuni di noi, piacevolmente riuniti a tavola insieme ad un altro nostro grande amico come Michele Cavallucci,  definendoci “imbecilli” nel post del suo profilo Facebook, che appunto può vedere all'inizio del post. La cosa non ci ha fatto piacere (strano, eh...). Anche perché in tutti questi mesi noi non siamo mai scaduti nel personale, limitandoci esclusivamente alle questioni scientifiche. Al contrario di come si è comportato e si sta comportando Lei nei nostri confronti.


No, caro Valle… non si fa così… e le facciamo notare quanto segue:




1. siamo un gruppo di persone che ci tengono all’informazione scientifica corretta. E che parlano o scrivono seguendo quella che è la letteratura scientifica in materia di Scienze della Terra. Qualcuno per competenza in quanto laureato in materia, altri perchè semplicemente interessati, anche a causa degli eventi sismici degli ultimi anni, e non sopportano di sentire cose sbagliate dette da persone senza specifica competenza, che spesso sono fuorvianti

2. siamo contentissimi che ci siano tante persone appassionate dell’argomento (e, nello specifico, di terremoti)
3. però nella Scienza uno ha credito o no a seconda di quello che dice. Ed è difficile dare credito, conoscendo la materia, a quanto ha sostenuto nella trasmissione televisiva di cui sopra... Il problema è che si è spacciato da esperto, dicendo cose inesatte e/o fuorvianti per il pubblico generale che di questioni geologiche non è particolarmente informato, che dopo averLa sentita si è convinto di cose assurde. E noi lo abbiamo semplicemente fatto notare
4. da quel giorno di novembre l’abbiamo spesso attaccato. Ma sempre dal lato scientifico. Non siamo mai scaduti in offeso sul piano personale come invece ha fatto Lei, sia pure nel segreto del suo gruppo, di continuo e anche ieri
5. sul termine “imbecilli” e relativo coinvolgimento delle nostre mamme, prima Le facciamo notare che queste signore non sono state in stato interessante continuo e che, secondo noi, queste donne possano ritenersi mediamente soddisfatte della loro prole; in seconda battuta puntualizziamo come Lei possa definirci “antipatici” o “brutti” (questione di gusti… a non tutti possiamo stare simpatici né sembrare belli…); ma per darci di imbecilli deve dimostrare che noi lo siamo. Con i fatti e cioè dimostrando che Lei ha ragione in quello che sostiene e noi torto a smentirLa o correggerLa
6. le critiche non le abbiamo fatte in un salotto, ma su internet, aperte a tutti (Lei compreso) 
Richter e Mercalli - copertina del nostro gruppo
"Terremoti: leggende, timori e verità"
7. Al contrario, gli unici segnali di attività arrivati da Lei sono stati l’essersi chiuso a riccio nel suo gruppo Facebook,  blindandolo e continuando a segnalarci come i cattivoni che ce l’hanno con la Sua Persona per oscuri motivi. Eppure come "presidente di Terry-1 italia" (a proposito.. cos’è? Una associazione riconosciuta, una ONLUS o cosa?) sbagliamo o a Roccaraso ha preso anche fondi pubblici per installare l’accelerometro (cosa di suo lodevole… anche se sarebbe il caso che la gestione dei dati venga data in mano a qualcuno che la geofisica l’abbia studiata all’università e non su internet…)?
8. Se a Lei girano le scatole per le critiche che ha ricevuto da noi, avrebbe solo una cosa da fare … e cioè rispondere nel merito, dimostrandoci scientificamente che noi abbiamo sbagliato e che chi ha ragione è Lei
9. Invece per adesso Lei continua solo a bannare gente dal suo gruppo per paura di cosa non si sa… (forse ha paura delle critiche e di dimostrare scarse conoscenze nella materia?)


Per cui ci domandiamo appunto perché non risponde alle nostre critiche nel merito, e cioè perché dal punto di vista scientifico lei avrebbe ragione e noi torto...  

A questo punto Le facciamo tre proposte:


1. Vede, in molti hanno chiesto ad alcuni di noi, specialmente i geologi, di entrare in gruppi che parlano di terremoti, considerandoci persone che possono dare un contributo positivo nelle discussioni. Potrebbe dunque iniziare a levare il ban dal suo profilo nei nostri confronti e addirittura invitarci a partecipare al suo meraviglioso gruppo Terry. Naturalmente lasciandoci la libertà di critica



2. Perché non si iscrive al gruppo Facebook “terremoti: leggende, timori e verità” che è una nostra emanazione?



3. da ultimo Le proponiamo un incontro, ovviamente pubblico, in un luogo scelto da lei, in cui risponda alle critiche SCIENTIFICHE che Le abbiamo mosso, appunto dimostrando, dati alla mano, che quello che sosteniamo su quanto abbia detto Lei sia sbagliato 



La salutiamo attendendo una risposta, che può comunicarci direttamente sul gruppo Facebook di cui sopra, premettendo che per essere iscritto dovrà sbloccare dal suo profilo personale il ban almeno per gli amministratori del gruppo (Aldo Piombino, Massimiliano Fiorito e Tommaso Della Dora) e – per reciprocità -  dovrà inserire gli stessi nel gruppo Terry 1 Italia, sopportandone le eventuali critiche e rispondendo in merito.



Firmato: 



Aldo Piombino, Massimiliano Fiorito, Tommaso della Dora, Michele Cavallucci, Martina Zucchi, Natalia De Luca, Anna Ziri, Elisa Tamanti, Luana Bortone, Marco Mezzanotte, Marco Traini, Monica Capuano, Marco Cerutti



PS: A proposito della stazione sismometrica di Roccaraso, ci chiediamo se, come promesso da mesi, il tutto è online e collegato alla Protezione Civile

lunedì 23 aprile 2018

L'origine e la ritardata, ma rapida, espansione ed affermazione dei dinosauri


L’origine dei dinosauri non è molto conosciuta, al contrario della loro estinzione, che invece è un argomento che appassiona parecchio (non per nulla ci ho scritto anche io un libro...), probabilmente perché i disastri fanno più notizia di qualsiasi altra notizia. È comparso in questi giorni su una delle riviste del gruppo di Nature un interessante articolo (ampiamente pubblicizzato sulla stampa italiana, per fortuna), in cui scienziati italiani fanno il punto sulla origine dei dinosauri grazie alle ricerche sulle Dolomiti (Bernardi et al, 2018). Insomma, i dinosauri dopo aver vivacchiato tra America meridionale ed Africa australe, all'epoca unite, si sono esibiti in una veloce e completa espansione in tutta la Pangea a causa di una forte perturbazione climatica, come al solito dovuta ad una Large Igneous Province. Quindi, se a una LIP, i basalti del Deccan, si deve la loro estinzione e ad una LIP precedente (i basalti della provincia dell'Atlantico Centrale) si deve la loro definitiva affermazione, una terza LIP, la Wrangellia, è all'origine della loro iniziale diffusione.


Per iniziare questa trattazione mi pare importante riassumere alcune cose:



 rapporti fra i principali gruppi di arcosauri da Brusatte et al (2010).
Questo schema è riferito esclusivamente al Triassico, per cui

gli uccelli sono all’interno dei dinosauri saurischi 
1. I PRINCIPALI GRUPPI DI RETTILI. I rettili attuali si dividono in Lepidosauri (lucertole, varani, serpenti) e Arcosauri (coccodrilli e uccelli). Questi due gruppi, insieme ad altri rettili che non hanno lasciato discendenti, sono già presenti nel Permiano superiore, quindi prima della “madre di tutte le estinzioni”, quella al passaggio fra Permiano e Triassico (Etzcurra et al 2014). Gli Arcosauri odierni comprendono attualmente solo coccodrilli e uccelli, ma nel Mesozoico (e specialmente nel Triassico) formavano un gruppo caratterizzato da una enorme biodiversità: essendo arcosauri gli uccelli, lo erano ovviamente anche i dinosauri (da cui discendono), poi c’erano i rettili volanti e, nel Triassico, una vastissima serie di arcosauri terrestri. Ci sono poi i rettili marini: a parte i mosasauri, affini a serpenti e varani, gli altri hanno una collocazione più incerta (ne ho parlato qui in generale e qui a proposito delle tartarughe).
I rapporti fra i vari gruppi di arcosauri sono ancora molto dubbi, perché si sono diversificati in modo estremamente rapido sfruttando il vuoto della biosfera seguito alla madre di tutte le estinzioni, quella al passaggio  Permiano – Triassico. Se dovessi essere costretto a descrivere un quadro, trovo più probabile che anche i rettili marini mesozoici (plesiosauri, pliosauri e ittiosauri) e le tartarughe abbiano un antenato comune con gli arcosauri, da cui si sono separati nel primissimo Triassico, e non con i lepidosauri (ne ho parlato qui). Rimanendo agli arcosauri “dichiarati”, cioè quelli terrestri, la divisione principale è fra Crurotarsi (fra i quali i coccodrilli) e gli “Avemetatarsalia” che comprendono, oltre ad altre forme triassiche, dinosauri e rettili volanti. Attenzione che i crurotarsi sono arcosauri più parenti dei coccodrilli che degli uccelli, ma non è detto che abbiano una forma simile a quella dei coccodrilli: questo vale per i fitosauri, ma altri erano agili animali terrestri, anche corridori, dalle zampe lunghe, e quindi più simili come forma ai dinosauri. Alcuni erano addirittura bipedi. Qui ho spiegato perché negli arcosauri il bipedismo è molto diffuso.

2. I PRIMI DINOSAURI. Non c’è nessun dubbio che i dinosauri si siano originati nel Gondwana, il continente meridionale, nel Triassico inferiore, perché le loro prime tracce  si trovano in America meridionale e Africa australe, all’epoca unite. Sul quando, ci son state recentemente delle modifiche: fino a qualche anno fa non si conoscevano fossili più antichi del Carnico, ma in seguito, tra nuovi ritrovamenti e revisioni dell’età di alcuni reperti, è stato stabilito che i primi veri dinosauri sono vissuti almeno nell’Anisico, almeno 245 milioni di anni fa (Nesbit et al 2012). Quindi la loro comparsa è di pochi milioni di anni successiva all’estinzione di fine Permiano (250 MA circa), quella che ha consentito agli arcosauri di diventare i dominatori della Terra per i 185 milioni di anni dell’Era Mesozoica. Di fatto la cronologia geologica si basa sui fossili e quella dell’inizio del Triassico è molto fitta, a dimostrazione dei rapidissimi cambi faunistici di quella difficile fase.

3. PALEOGEOGRAFIA TRIASSICA. Questo è un punto fondamentale: all’epoca quasi tutte le masse continentali erano unite nella Pangea, caratterizzata dalla presenza di giovani catene montuose importanti all’interno del continente, nate dal recente scontro fra Gondwana ed Euramerica (la catena Varisica tra California e Europa orientale) e fra Euromerica e Siberia (gli Urali). L'area delle attuali Dolomiti e delle aree limitrofe era una piattaforma continentale in cui si trovano sedimenti marini, depositi continentali, che a causa dei continui cambiamenti nella topografia troviamo alternati fra di loro. Ci sono poi anche delle rocce vulcaniche.



Le tempistica riassunte da Zhang et al (2015)
In rosso il limite accettato attualmente
4. LA TEMPISTICA. Dal punto di vista relativo le ricerche a questo punto lasciano pochi dubbi: dopo aver “vivacchiato” per circa 20 milioni di anni nel Gondwana meridionale, i dinosauri si diversificano in modo massiccio e improvviso in tutta la Pangea nel Carnico superiore, a seguito dell’Evento Pluviale Carnico (in sigla, CPE). Se però anziché in scala relativa, parliamo di milioni di anni, la faccenda si complica un po' perchè sia la durata del Carnico che l’esatto valore del passaggio Carnico – Norico sono un po' incerte a causa della scarsezza delle datazioni radiometriche: ancora nel 2015 c’erano due opzioni, 221 o 228 milioni di anni fa (Zhang et al 2015); oggi la carta cronostratigrafica internazionale lo pone a 227 Ma (evito per brevità e per evitare di annoiarvi la lunga e complessa storia della definizione di questo limite). Ne consegue che c’è un po' di confusione al riguardo e quindi le datazioni assolute riportate nella bibliografia vanno prese con le molle.


5. LE LARGE IGNEOUS PROVINCES: enormi, inimmaginabili per noi, espandimenti basaltici in cui in un tempo ristretto si mettono in posto centinaia di migliaia, se non milioni, di km cubi di magmi. Per chi volesse saperne di più, ho parlato spesso delle Large Igneous Provinces e del loro rapporto con le estinzioni di massa, per esempio qui.

6. L’EVENTO PLUVIALE CARNICO (CPE). Molto tempo fa in Germania fu notato nei sedimenti continentali un intervallo molto più umido avvenuto circa a metà del Carnico, caratterizzato generalmente come tutto il Triassico da un clima arido; questo intervallo coincide con il passaggio fra Giuliano e Tuvaliano, i due sottostadi in cui si divide il Carnico (al solito, un cambio nella scala cronostratigrafica indica differenze faunistiche fra prima e dopo); l'evento in seguito è stato riconosciuto prima a scala europea, e poi a scala mondiale. Si tratta di un disturbo a livello globale in cui il clima è stato destabilizzato da una serie di fenomeni come riscaldamento globale, generale aumento delle precipitazioni e acidificazione degli oceani. In particolare nei sedimenti europei si vede come l’intensificarsi delle piogge abbia provocato un aumento delle portate dei fiumi e dell’erosione delle montagne dell’orogenesi varisica (ercinica), per cui nei mari a bassa profondità che ricoprivano parte dell’Europa intorno, il CPE ha avuto come conseguenza la sostituzione della sedimentazione carbonatica con fanghi ricchi in materia organica prima e con sedimenti derivati dall’erosione dei vari massicci presenti all’epoca poi (Mueller et al, 2016). Ci sono anche alcuni episodi di anossia nei mari testimoniati dalla presenza di sedimenti scuri perché ricchi in materia organica. Ache i pollini testimoniano l’aumento della presenza di piante più adatte a vivere in un clima più umido (Roghi, 2004)

Questo evento, anche se poco conosciuto, è stato molto importante per la storia della vita, perché oltre a sancire l’affermazione dei dinosauri in tutta la Pangea, coincide pure con la prima diffusione delle conifere moderne e della comparsa del nannoplancton calcareo. Durante il Triassico ci sono altre due fasi in cui il clima diventa più umido: l’intervallo del Pelsoniano nell’Anisico medio e al passaggio Ladinico – Carnico. Il fatto che tutti e 3 questi intervalli corrispondano a limiti più o meno importanti nella cronologia geologica dimostrano che questi cambiamenti climatici si siano ripercossi nell’assemblaggio faunistico.


Il ricambio faunistico visto con le
impronte fossili delle Dolomiti
(Bernardi et al, 2018)
LE TRACCE FOSSILI DELLE DOLOMITI. E veniamo ora all’articolo di cui ha parlato la stampa italiana. L’ambiente al tempo in cui si sono formati i sedimenti delle Dolomiti nel Carnico era caratterizzata da ampie aree emerse a bassa quota, dopo una fase precedente in cui c’erano condizioni più francamente marine; anche la composizione dei sedimenti è cambiata e dove una concomitanza di circostanze favorevoli ha permesso la conservazione sul fango che si seccava delle impronte fossili di tetrapodi (e in particolare di  Arcosauri) di cui i sedimenti delle Alpi meridionali italiane sono molto ricchi tra il Carbonifero superiore fino al Giurassico inferiore, quindi per tutto il Permiano e il Triassico, con l’eccezione di alcune brevi fasi in cui il livello marino era sceso di parecchio e quindi prevaleva l’erosione anziché la sedimentazione. Bernardi et al (2018) fanno vedere chiaramente che fino a metà del Carnico nei sedimenti erano presenti soltanto impronte appartenenti ai Crurotarsi (quindi gli Arcosauri del lato coccodrilliano, anche se, come ho detto poco sopra, molti esternamente sembravano più dinosauri che coccodrilli); nei sedimenti riferibili all’evento pluviale carnico compaiono le prime impronte di dinosauri e tornano anche quelle dei loro più stretti parenti, i dinosauromorfi; in questa fase erano anciora presenti abbondanti orme di Crurotarsi; passato il CPE quelle dei dinosauri diventano invece assolutamente dominanti. Il tutto accade in un intervallo relativamente breve di meno di 4 milioni di anni.  Questo quadro sembra essere abbastanza definitivo, perché nessuna impronta riferibile ai dinosauri è stata trovata nei sedimenti precedenti all’evento pluviale carnico, mentre pochissime impronte riferibili a crurotarsi sono state ritrovate nei sedimenti successivi all’evento.
Le Dolomiti sono il luogo dove le serie sedimentarie dell’epoca si sono conservate meglio, ma a questo punto è probabile che anche nel resto della Pangea la sostituzione di una fauna dominata dai Crurotarsi ad un nuovo assemblaggio faunistico dominato dai dinosauri, velocemente diversificatisi, sia avvenuta in sincronia con l’evento pluviale carnico.

Una carta di Wrangellia tratta da Greene et al (2010)
Si nota la vastità dei resti di questo plateau oceanico
che poi è entrato a far parte dell'america Settentrionale
I MOTIVI DELL’EVENTO PLUVIALE CARSICO: UNA LARGE IGNEOUS PROVINCE, LA WRANGELLIA. Qualche anno fa un ricercatore italiano ha pubblicato come primo firmatario una ricerca secondo la quale il CPE è associato ad una perturbazione del ciclo del carbonio, simile a quelle che ci sono state in concomitanza della messa in posto delle Large Igneous Provinces e che corrispondono a episodi di estinzione di massa (Dal Corso et al, 2012). La domanda è quale possa essere la LIP che ha provocato questo sconquasso e questa fu indicata nella Wrangellia.
La costa nordoccidentale dell’America settentrionale è composta da una serie di terranes. Possiamo definire un terrane come un frammento di crosta che oggi fa parte di una placca diversa da quella in cui si è formato, ma che conserva la sua identità di blocco con una storia chiaramente molto diversa da quella del resto della placca a cui è annesso oggi. Fra questi terranes c’è Wrangellia, così denominata negli anni ‘70 perché una sua serie – tipo si trova sui monti Wrangell in Alaska. Nel Triassico si trovava nel paleo Pacifico, poco a largo delle coste occidentali del Nordamerica, ad una latitudine molto più bassa di quella attuale del continente, il quale dall’epoca si è mosso parecchio verso nord (era più o meno alla latidudine dove ora c’è l’America centrale). Wrangellia era ritenuta un semplice arco vulcanico posto in m ezzo all'oceano (sul tipo delle attuali Marianne) che poi si è unito al Nordamerica. In seguito si è capito che sopra le serie di arco magmatico la cui attività si era esaurita nel tardo paleozoico, si è formato un immenso  plateau oceanico (sul tipo delle attuali Kerguelen), una vera Large Igneous Province oceanica (Richards et al, 1991) e il suo acme di attività è durato circa 2 milioni di anni, in un periodo posto fra 230 e 225 milioni di anni fa (Greene et al, 2010), durante i quali è stato messo in posto almeno un milione di km cubi di basalti (non è chiaro se e quanta parte di questo plateau manchi perché stata trasportata in subduzione sotto il continente insieme al resto della crosta oceanica di cui faceva parte). Oggi questa LIP affiora per  2300 km tra l'Alaska e l'isola di Vancouver; la serie arriva ad uno spessore di 6 km. L’attività è stata così intensa che se la maggior parte delle lave si sono messe in posto sul fondo marino, in molti casi il plateau è addirittura emerso (come del resto, appunto, le attuali Kerguelen).


La cosa un po' strana è che le ripercussioni climatiche di questa LIP sono un po' diverse da quelle di altri episodi importanti del genere che hanno determinato problemi globali ed episodi di estinzione di massa, come i basalti della Siberia, dell’Atlantico Centrale e del Deccan (tanto per dire i più noti, associati alle estinzioni di massa di fine Permiano, fine Triassico e fine Cretaceo). Una prima differenza è che in questo si tratta di una LIP in buona parte marina e in genere questi episodi hanno coinvolto più la biosfera marina che quella continentale, come è successo per esempio nell’Aptiano, durante la formazione di plateau come il già citato Kerguelen e l’enorme Ontong Java – Manihiki – Hikurangi. Dal Corso et al (2015) propongono quindi un quadro un po' diverso da quello di una LIP tradizionale: il riscaldamento globale dovuto alle emissioni di CO2 di Wrangellia ha provocato un forte incremento della circolazione monsonica nella Pangea, pesantemente influenzato dalla presenza delle giovani ed alte catene montuose intracontinentali. Pertanto l’associato aumento delle piogge ha drasticamente cambiato non solo l’ambiente continentale, ma anche quello marino, incidendo in maniera notevole sulla biosfera: le modifiche della vegetazione hanno messo in grossa difficoltà gli erbivori crurotarsi (ma anche, evidentemente, i loro predatori), mentre in mare i cambiamenti nella sedimentazione dovuti al maggiore tasso di erosione e al relativo aumento dell’apporto di sedimenti da parte dei fiumi hanno messo in crisi gli animali  abituati alle limpide acque delle piattaforme carbonatiche. Ne è seguita una discreta modificazione della biosfera, grazie alla quale si sono affermati i coccolitofori (alghe unicellulari capaci di sintetizzare carbonato di calcio, con cui si rivestono), le conifere e, appunto, i dinosauri. 


BIBLIOGRAFIA CITATA

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Dal Corso et al (2012) Discovery of a major negative δ13C spike in the Carnian (Late Triassic) linked to the eruption of Wrangellia flood basalts Geology 40,79-82

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