Vorrei informazioni sul passaggio Plio-Pleistocene. Sull’inversione magnetica di Riss e sui cambiamenti climatici (glaciazioni) del Pliocene.


Una simulazione dell’inversione dei poli magnetici. Ossia quando i
campi magnetici situati a nord e a sud, cambiano posizione rispetto
alla superficie terrestre.


 

Le inversioni magnetiche negli ultimi 4,5 milioni di anni

Il Pliocene è l’ultimo periodo dell’era cenozoica (o
Terziario, come preferiscono dire i geologi) ed al suo
termine (circa 1,8 milioni di anni fa) ha inizio l’era
neozoica (o Quaternario) con il suo primo periodo, il
Pleistocene.

Il passaggio Pliocene-Pleistocene è caratterizzato da
un intervallo posto a cavallo tra il Pliocene superiore
ed il Pleistocene inferiore, il Villafranchiano. Secondo
molti geologi questo piano
stratigrafico (che deve il suo nome agli affioramenti di
Villafranca d’Asti) rappresenterebbe in realtà l’inizio
del Quaternario; esso in ogni caso è caratterizzato da
sedimenti di facies continentale contenenti forme di
neocomparsa tra le quali mammiferi come Mastodon
arvernensis, Elephas meridionalis, Rhinoceros etruscus,
Equus stenonis, ecc. 

Questi sedimenti continentali sarebbero da correlare
con i sedimenti di facies marina del Calabriano (sia nel
Villafranchiano che nel Calabriano troviamo i resti di
Elephas meridionalis), primo periodo marino del
Quaternario europeo.
Durante il Villafranchiano superiore (quindi già nel
Pleistocene inferiore) si ebbe un’importante
trasgressione marina, che interessò l’intero
pianeta. 

Tra la fine del Pliocene e l’inizio del Pleistocene si
verificarono numerosi ed importanti eventi nella storia
biologica del nostro pianeta.
Durante il Pliocene compaiono le evoluzioni del cavallo
preistorico: in America compare il Pliohippus. Compaiono
anche i camelidi che con il genere Camelus emigrano
nell’Eurasia (dove daranno origine ai bovidi). Compaiono
elefantidi (Stegodon) e si evolvono ulteriormente i
mastodonti. Tra gli sdentati, i gliptodonti e Megatherium
emigrano verso le latitudini settentrionali, dove
rimarranno sino al Pleistocene. 
Complessivamente, tra il Pliocene ed il Pleistocene la
Terra ospita già oltre l’80% delle famiglie di mammiferi
esistenti attualmente.
Con il passare del tempo, nel Pliocene osserviamo un
abbassamento graduale  della temperatura, per cui
molte specie vegetali europee (per esempio, le palme)
scomparvero quasi completamente. Nel Pliocene compare
l’Homo abilis e già nel Pleistocene basale troviamo i
primi resti dell’Homo erectus,
antenato di quell’Homo sapiens dal quale discendiamo
direttamente.

Il fenomeno dell’inversione del campo magnetico
terrestre non è legato ad un periodo glaciale
particolare, come il Riss; si tratta di un fenomeno 
strettamento connesso alla teoria mobilistica della
Tettonica a placche (Plate tectonics) e all’espansione
dei fondi oceanici. Al centro dell’oceano Atlantico
esiste una gigantesca dorsale, che si estende per
migliaia di chilometri in direzione N-S, tra l’Islanda a
Nord e l’Isola di Bouvet a sud. In corrispondenza di
questa dorsale (detta medio-oceanica poichè taglia in
due parti l’oceano) si ha vulcanismo sottomarino con
produzione continua di crosta basaltica. Negli anni
sessanta le teorie di H.Hess e di F.Vine e D.H.Mattews
introdussero la Tettonica delle Placche,
la quale riprendeva strettamente le conclusioni a cui era
arrivato, negli anni venti, il tedesco Alfred Wegener.
Una delle prove più consistenti dell’espansione della
crosta oceanica fu la scoperta delle inversioni
magnetiche: in pratica si è scoperto che i due poli
magnetici terrestri si invertono periodicamente, per
motivi ancora poco certi, e questa inversione viene
registrata a livello microscopico nelle rocce basaltiche,
i cui minerali magnetici si dispongono secondo le linee
di campo magnetico del
periodo della loro consolidazione. I fondali oceanici
dell’Atlantico mostrano una struttura a
“strisce”, nel senso che allontanandosi
dalla  dorsale il magnetismo delle rocce basaltiche
del fondo mostrano una
polarità ora positiva, ora negativa (i minerali
ferromagnetici ad abito allungato mostrano orientamenti a
180° tra di loro). Poichè i basalti atlantici hanno
età comprese tra 180 milioni di anni e l’attuale, ciò
significa che almeno dal Giurassico sino ad oggi i due
poli magnetici (che non corrispondono ai poli geografici,
corripondenti ai punti in cui l’asse di rotazione della
Terra interseca la superficie, ma ne sono un poco
discostati venendo a cadere, quello nord in prossimità
dell’arcipelago artico canadese, quello sud presso il
mare di d’Urville in Antartide) hanno invertito numerose
volte la loro posizione.

I cambiamenti climatici del Pliocene non includono
veri e propri periodi glaciali (ma solo brevi periodi di
clima più freddo), i quali si verificheranno invece
numerosi nel corso del Pleistocene. Il Pliocene ha
inizio circa 5 milioni di anni fa ed è inizialmente
caratterizzato da un’estesa ed importante trasgressione
marina; il mare invase quasi tutte le regioni del bacino
mediterraneo, lasciando libere soltanto le dorsali
maggiori (es. in Italia, le Alpi e gli Appennini).
Intorno alla fine del Pliocene si verificano diverse
piccole fasi regressive, con il ritiro del mare ed il
sollevamento di diverse regioni. La temperatura media si
abbassa progressivamente preparando in un certo senso la
strada alle grandi glaciazioni del Quaternario. 
C’è da aggiungere che la calotta di ghiaccio antartica
cominciò a formarsi, secondo gli studi dei glaciologi e
dei geologi, circa cinque milioni e mezzo di anni fa,
cioè alla fine del Miocene ed a cavallo con il Pliocene.

Durante il Pleistocene, primo periodo del Quaternario
(del quale  costituisce circa il 99% del totale: il
periodo attuale, l’Olocene, ha poco più di 10 mila anni
di età), si ebbero numerose glaciazioni. In Europa esse
prendono in genere il nome dal Danubio (Donau) e da suoi
affluenti: le principali sono la glaciazione di Donau, di
Gunz, di Mindel, Riss e Würm (la glaciazione del Würm
deve il suo nome ad un emissario del lago tedesco di
Starnberg). L’ultima glaciazione, quella del Würm è
terminata 10-12.000
anni fa e segna l’inizio dell’attuale periodo geologico,
l’Olocene, e per gli archeologi il passaggio tra il
paleolitico ed il Neolitico. Le glaciazioni
pleistoceniche si alternano a periodi più caldi,
caratterizzati
da un generale sollevamento del livello marino. Queste
fasi, dette interglaciali, e le fasi glaciali, vengono
facilmente riconosciute, in uno strato geologico
sedimentario, dalla presenza dei fossili di forme di vita

marine tipicamente adattate a climi caldi o freddi. Per
esempio, i livelli corrispondenti ai periodi freddi sono
riconoscibili dalla presenza di molluschi bivalvi come
Arctica islandica, Mya truncata e gasteropodi come
Buccinum undatum, mentre i periodi più caldi sono
caratterizzati dalla presenza di organismi di mare più
caldo, come per esempio i molluschi gasteropodi Strombus
bubonius e Conus guinaicus ed il bivalve Mytilus
senegalensis (attualmente forme simili si ritrovano in
vita lungo le coste del Senegal). Periodi interglaciali
caldi hanno permesso la vita, in Europa, di mammiferi
come ippopotami e scimmie, come attestato dalla
documentazione fossile. Anche se non esiste un accordo
unanime tra i geologi e stratigrafi del Quaternario, il
Pleistocene in Europa viene suddiviso, oltre che nella
cinque grandi glaciazioni (Donau, Gunz, Mindel, Riss e
Würm) nei piani di facies marina Calabriano, Emiliano,
Siciliano, Milazziano e Tirreniano.
Durante i periodi glaciali si ebbe un’espansione notevole
dei ghiacciai.

Anche durante i periodi interglaciali di clima più
mite la temperatura si è mantenuta sempre piuttosto
rigida. Durante le fasi glaciali più intense i ghiacciai
sono arrivati a ricoprire un terzo delle aree
continentali, con un’estensione pari a circa tre volte
quella dei ghiacciai attuali. In Europa nel corso
dell’ultima glaciazione (quella cioè del Würm) i
ghiacciai sono arrivati a coprire buona parte dell’area
alpina (i laghi dell’Italia settentrionale come il
Maggiore, Garda ecc., sono il risultato dell’escavazione
di enormi truogoli glaciali da parte degli antichi
ghiacciai alpini pleistocenici), e buona parte
dell’Inghilterra. Un enorme coltre di ghiaccio
(inlandsis) ricoprì l’Europa settentrionale, la Germania
settentrionale ed in America, gli Stati Uniti sino alla
zona dei Grandi Laghi. 

Una curiosità: in epoca storica si considera il
periodo compreso tra il 1350 ed il 1860, come un piccolo
periodo glaciale: la temperatura in Europa era così
rigida da lasciarne traccia in tutti i testi e le
testimonianze scritte dell’epoca.