La scienza lo chiama “Pangea Proxima”. Tu potresti preferire chiamarlo “Next Big Thing”. È in arrivo un supercontinente che incorpora tutte le principali terre emerse della Terra, il che significa che si potrebbe camminare dall’Australia all’Alaska, o dalla Patagonia alla Scandinavia. Ma ci vorranno circa 250 milioni di anni.
Per Christopher Scotese della Northwestern University di Evanston, Illinois, il fatto che i nostri continenti non siano fermi è allettante. Come erano disposti in passato – e come saranno posizionati in futuro?
“Tra cinquanta milioni di anni, l’Australia sarà in collisione con il sud-est asiatico in misura molto maggiore”, dice. L’Africa spingerà anche contro l’Europa meridionale, mentre l’Atlantico sarà un oceano molto più ampio di quanto non sia oggi.
Per visualizzare tutti questi dettagli, Scotese ha prodotto un’animazione che illustra le sue previsioni con il passare del tempo.
Tuttavia, ammette che le proiezioni per il periodo oltre i 50 milioni di anni nel futuro – che includono la sua previsione Pangaea Proxima – sono “molto speculative”.
I continenti della Terra poggiano su un sistema di placche e queste si muovono a velocità diverse. Alcune viaggiano a circa 1,2 pollici (30 mm) all’anno, mentre altre potrebbero muoversi a cinque volte tale velocità. Queste sono all’incirca le velocità con cui crescono le unghie e i capelli umani, rispettivamente.
Oggi, il movimento delle placche è tracciato con strumenti di posizionamento satellitare incorporati nel terreno. Ma sapevamo che le placche si muovevano molto prima che questa tecnologia fosse inventata. Come? Come abbiamo fatto a capire che ci trovavamo su enormi placche mobili, visto che si muovono così lentamente e sono così massicce?
L’idea che i continenti si muovessero risale a secoli fa, ma la prima volta che qualcuno ha prodotto delle prove serie a favore di questa idea è stato 100 anni fa. Quel qualcuno era il geofisico tedesco Alfred Wegener.
Per molti geologi, la deriva dei continenti era un’idea strampalata con poche prove concrete
Ha notato notevoli somiglianze tra le piante e gli animali fossilizzati trovati su continenti separati da vasti oceani. Questo gli suggerì che quei continenti erano collegati quando quelle specie ora fossilizzate erano vive.
Inoltre, quando Wegener guardò le sue mappe, poté vedere chiaramente che il Sud America e l’Africa erano come due pezzi di un puzzle gigante – si incastravano. Poteva essere davvero solo una coincidenza, o erano collegate milioni di anni fa, per poi andare alla deriva?
Questa era l’essenza della teoria di Wegener: la deriva dei continenti. Ma a pochi piaceva.
In effetti, per molti geologi, la deriva dei continenti era un’idea strampalata con poche prove concrete. Come potevano muoversi esattamente i continenti massicci?
Wegener non poteva fornire una spiegazione soddisfacente. Morì nel 1930. Ma la sua idea continuò a vivere, e 20 anni dopo sarebbe iniziata la sua rivendicazione.
Il Sud America e l’Africa erano come due giganteschi pezzi di un puzzle – si incastravano insieme
I segreti cruciali che avrebbero svelato la verità della sua teoria non si trovavano su quei continenti in movimento. Erano tutti nascosti sotto il mare.
Marie Tharp fu una delle prime persone a rendersi conto che le catene montuose e le enormi valli non erano solo caratteristiche che si trovavano sulla terra, ma anche sotto gli oceani. All’inizio degli anni ’50 Tharp aiutò a mappare una gigantesca catena montuosa sottomarina, lunga migliaia di chilometri ma larga solo pochi chilometri, che si estendeva a zig zag proprio nel mezzo dell’Oceano Atlantico.
Gravi simili si trovano sotto le onde di altri oceani. Da allora sono state chiamate “dorsali medio-oceaniche” – e la loro scoperta ha contribuito a far cambiare idea su come si è formata la superficie terrestre.
Harry Hess, un geologo americano e comandante di sottomarini nella seconda guerra mondiale, ha riconosciuto il potenziale significato delle dorsali medio-oceaniche.
Questo movimento laterale della roccia… potrebbe in definitiva spiegare perché i continenti stessi si sono spostati
Durante la guerra, Hess aveva usato il sonar per mappare in dettaglio alcune aree del fondo dell’oceano. Aveva scoperto che era tutt’altro che il paesaggio piatto e privo di caratteristiche che la maggior parte dei geologi aveva supposto che fosse.
La scoperta delle dorsali medio-oceaniche si adattava a un’idea che stava sviluppando, cioè che il fondo dell’oceano si rinnova costantemente, ma molto lentamente. Ha suggerito che il magma caldo si è accumulato lungo le dorsali medio-oceaniche e si è raffreddato in roccia. Poi, quando altro magma caldo saliva lungo la dorsale, la roccia fredda veniva spinta lungo i fianchi della dorsale per fare spazio.
Questo movimento laterale di roccia, perpendicolare alle dorsali medio-oceaniche, potrebbe in definitiva spiegare perché i continenti stessi si spostassero. Venivano spinti dalla risalita del magma lungo le dorsali medio-oceaniche.
La sua teoria divenne nota come “diffusione dei fondali marini”. Ma altri geologi erano ancora scettici. Altre caratteristiche sotto il mare stavano fornendo più indizi, però, e gradualmente girando la marea di opinioni a favore di Hess.
Era, semplicemente, la migliore prova ancora di una forza motrice che potrebbe spostare i continenti
Molte rocce sulla Terra contengono minerali magnetici. Prima che queste rocce si solidificassero dal magma, questi minerali potevano girare come minuscoli aghi di bussola e allinearsi con il campo magnetico terrestre. Dopo il raffreddamento, gli “aghi della bussola” si congelavano al loro posto.
Il geologo canadese Lawrence Morley e i geologi britannici Frederick Vine e Drummond Matthews si resero conto che questo processo di allineamento forniva ulteriori prove della diffusione dei fondali marini.
Ogni tanto il campo magnetico terrestre si inverte: i nostri aghi della bussola puntavano verso l’Antartide piuttosto che l’Artico. Questo processo di capovolgimento si è manifestato nelle rocce che compongono il tessuto stesso del fondo marino. Era “a strisce”, disposte in barre di polarità normale e inversa che giacevano parallele alla dorsale medio-oceanica.
Il modo migliore per spiegare questo era attraverso la diffusione del fondo marino.
Le piastre sono come piccoli pezzi di crosta in cima al brodo
I minerali magnetici nella lava calda in una dorsale medio-oceanica sono allineati al campo magnetico della Terra, e poi congelati quando la lava si raffredda. Come la roccia si forma e poi si muove lungo i fianchi e lontano dalla dorsale, conserva una registrazione dei cambiamenti nel campo magnetico della Terra nel corso di decine di migliaia di anni. Lo studio di queste registrazioni è chiamato “paleomagnetismo”.
L’idea spiega anche perché le strisce su ciascun lato della dorsale erano generalmente immagini speculari l’una dell’altra. La roccia di solito si allontana da entrambi i lati della dorsale medio-oceanica alla stessa velocità.
Era, semplicemente, la migliore prova finora di una forza motrice che potrebbe spostare i continenti. I geologi ora accettano che Hess – e Wegener prima di lui – avevano ragione a prevedere la geografia della Terra come costantemente in movimento.
“È come un grande calderone di zuppa”, dice Susan Hough, una sismologa della US Geological Survey in California. “Le placche sono come piccoli pezzi di crosta in cima alla zuppa”.
Le placche sono in una sorta di guerra eterna, in lotta per la posizione sulla faccia della Terra
Ci sono due strati nella crosta terrestre e nel mantello superiore che sono descritti da questa metafora. La litosfera – la parte dura e più fredda della crosta, comprese le placche stesse – e l’astenosfera, dove la roccia fusa si muove verso la litosfera e a volte sfonda le dorsali medio-oceaniche.
La terra sotto i tuoi piedi non è così solida come potresti pensare. Tutta questa convezione e attività meccanica guida il movimento delle placche. Possono urtare l’una contro l’altra, scivolare oltre o allontanarsi l’una dall’altra. Alcune placche possono anche essere sepolte, o “subdotte”, sotto le placche vicine, “riciclando” la loro roccia all’interno della Terra.
Le placche sono in una specie di guerra eterna, combattendo per la posizione sulla faccia della Terra.
Sappiamo che le placche si sono mosse, ma come possiamo effettivamente tracciare le loro posizioni indietro nel tempo? Scotese ha prodotto delle animazioni che mostrano quelli che crediamo essere i movimenti dei continenti negli ultimi 750 milioni di anni.
“È un po’ come un’indagine di CSI”, dice. “Devi usare tutte le prove che puoi per raccontare la storia, perché non ci sono testimoni oculari, non ci sono videocamere che scattano foto.”
Fossili di Mesosauro sono stati trovati, non solo in Sud America, ma anche in Africa
Nonostante la sfida, Scotese dice che possiamo arrivare a 70 milioni di anni nel passato con un buon grado di fiducia. Questo perché possiamo tracciare il progresso fatto dalla diffusione dei fondali marini abbastanza accuratamente per capire dove si trovavano i continenti. Ma ci sono anche diversi tipi di registrazioni geologiche che ci permettono di vedere ancora più indietro.
Scotese fa l’esempio delle antiche barriere coralline fossili. Tra 300 e 400 milioni di anni fa, quello che ora è il Nord Africa passava da latitudini polari a latitudini tropicali.
“Se si guarda attentamente, si può vedere esattamente quando ha attraversato quel confine dall’essere nella metà fredda dell’emisfero alla metà calda”, spiega Scotese. “Così le barriere coralline appaiono per la prima volta e cominciano a crescere su queste piattaforme di carbonato”
Indubbiamente, il record fossile è un’area di evidenza enormemente significativa. Questo, naturalmente, fu ciò che inizialmente diede a Wegener fiducia nelle sue idee.
Quando Mesosaurus era vivo, era possibile camminare tra quasi tutti i due punti di due continenti qualsiasi
Prendiamo l’esempio di Mesosaurus, una creatura non dissimile dai coccodrilli di oggi. Era un rettile d’acqua dolce con una mascella lunga e potente, vissuto tra 270 e 300 milioni di anni.
Ecco la parte strana. Fossili di Mesosauro si trovano non solo in Sud America, ma anche in Africa. Era un animale d’acqua dolce e non avrebbe mai potuto attraversare a nuoto l’Oceano Atlantico per sviluppare colonie in entrambi i continenti. Come hanno fatto i suoi fossili a finire su entrambi i lati di quel vasto oceano, allora?
La risposta è semplice: 300 milioni di anni fa, non c’era l’Atlantico. Quei due continenti erano uniti, e Mesosaurus non ha mai dovuto nuotare per quella distanza.
In effetti, quando Mesosaurus era vivo era possibile camminare tra quasi tutti i due punti di due continenti qualsiasi. Tutte le terre emerse erano unite nel supercontinente Pangea – cosa che Scotese prevede accadrà di nuovo tra circa 250 milioni di anni quando si formerà il suo supercontinente “Pangea Proxima”.
L’esistenza dell’antica Pangea è registrata nella distribuzione di altri fossili. Lystrosaurus, per esempio, era un erbivoro gigante. I suoi resti fossili si trovano ora in Africa, India e anche in Antartide.
Oltre i 300 milioni di anni fa, il record magnetico antico diventa molto più frammentario
Anche la pianta Glossopteris, un arbusto legnoso che è cresciuto fino a 30 metri di altezza, aiuta a confermare l’idea che a un certo punto tutti i continenti di oggi erano bloccati insieme come Pangea.
Prove fossili di Glossopteris sono state scoperte in Sud America, Africa, India, Antartide e Australia. È importante notare che i semi della pianta erano massicci e non avrebbero potuto galleggiare o essere trasportati dal vento verso altre masse terrestri. Un supercontinente, sul quale i semi potevano essere dispersi via terra, è ritenuto l’unica spiegazione credibile.
Tuttavia, tutte queste forme di prova hanno i loro limiti. Oltre i 300 milioni di anni fa, il record magnetico antico diventa molto più frammentario, quindi è difficile trovare prove concrete di movimenti continentali. E a 500 milioni di anni, dice Scotese, anche la documentazione fossile diventa meno dettagliata.
Per quanto riguarda la previsione di ciò che accadrà in futuro, Scotese lo fa prima di tutto guardando come le placche si muovono oggi e poi estrapolando quel movimento nel tempo. Questo è il modo più semplice per sviluppare una previsione. Ma, aggiunge, dopo molti milioni di anni, non si può dire quali eventi geologici potrebbero causare cambiamenti imprevisti a quel movimento.
La tettonica a placche ci dà valli ed enormi catene montuose, terremoti e confini continentali
“Nel mondo della tettonica a placche, le placche si evolvono lentamente e stabilmente fino a quando non abbiamo una di queste catastrofi tettoniche a placche come le collisioni dei continenti”, dice. “Questo cambia fondamentalmente i regimi della tettonica a placche”
Vari modelli statistici aiutano a fornire una gamma di opzioni per come i continenti saranno disposti tra più di 100 milioni di anni. Ma questo è così lontano nel futuro, che non è chiaro a nessuno quanto siano accurati.
Ancora, è divertente speculare, e aiuta a rafforzare la realtà che la Terra è un pianeta attivo e dinamico – il cui volto continua a cambiare. La tettonica a placche ci dà valli ed enormi catene montuose, terremoti e confini continentali. E ci sono ancora misteri su come funziona.
Hough fa notare che stiamo ancora studiando esattamente perché l’altopiano tibetano, che si trova a nord dell’Himalaya, è così alto come è.
Inoltre, la nostra conoscenza della tettonica a placche su altri pianeti è incredibilmente limitata. Infatti, solo recentemente abbiamo trovato alcune prove che suggeriscono la tettonica su Marte e sulla luna di Giove, Europa.
I continenti si sono davvero mossi – e non si sono ancora fermati
“Si arriva ad alcune domande interessanti”, dice Hough. “Tipo, è una coincidenza che viviamo su un pianeta tettonicamente attivo, o è stato in qualche modo importante per l’emergere della vita?”
Per ora possiamo solo chiedercelo. Ma la tettonica a placche è stata senza dubbio significativa per lo sviluppo e la dispersione della vita sulla Terra. I segreti del terreno mutevole sotto i nostri piedi sono stati ampiamente rivelati – e soprattutto negli ultimi 50 anni.
Per molto tempo abbiamo pensato che ci fosse poco di più stazionario e stabile della Terra sotto di noi. Ma ora sappiamo che Wegener, in linea di principio, aveva ragione. I continenti si sono davvero mossi – e non si sono ancora fermati.
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