Yurii Mongol
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Circa 300 milioni di anni fa, la Terra non aveva sette continenti, ma invece un enorme supercontinente chiamato Pangea, che era circondato da un unico oceano chiamato Panthalassa.
La spiegazione per la formazione di Pangaea ha inaugurato la moderna teoria della tettonica a placche, che postula che il guscio esterno della Terra è suddiviso in diverse placche che scivolano sul guscio roccioso della Terra, il mantello.
Nel corso dei 3,5 miliardi di anni di storia del pianeta, diversi supercontinenti si sono formati e si sono disgregati, a causa del movimento e della circolazione nel mantello terrestre, che costituisce la maggior parte del volume del pianeta. Questa rottura e formazione di supercontinenti ha drammaticamente alterato la storia del pianeta.
"Questo è ciò che ha guidato l'intera evoluzione del pianeta nel tempo. Questo è il principale contraccolpo del pianeta", ha detto Brendan Murphy, professore di geologia presso la St. Francis Xavier University, ad Antigonish, Nuova Scozia.
Storia
Più di un secolo fa, lo scienziato Alfred Wegener propose la nozione di un antico supercontinente, che chiamò Pangea (a volte scritto Pangea), dopo aver messo insieme diverse linee di prova.
Il primo e più ovvio era che "i continenti si incastrano come una lingua e un solco", qualcosa che era abbastanza evidente su qualsiasi mappa accurata, ha detto Murphy. Un altro indizio rivelatore che i continenti della Terra fossero un'unica massa terrestre viene dalla documentazione geologica. I depositi di carbone trovati in Pennsylvania hanno una composizione simile a quelli che si estendono in Polonia, Gran Bretagna e Germania nello stesso periodo di tempo. Ciò indica che il Nord America e l'Europa devono essere state una volta un'unica massa continentale. E l'orientamento dei minerali magnetici nei sedimenti geologici rivela come i poli magnetici della Terra siano migrati nel tempo geologico, ha detto Murphy.
Nella documentazione fossile, piante identiche, come la felce semi estinta Glossopteris, si trovano in continenti ormai ampiamente disparati. E le catene montuose che ora si trovano in diversi continenti, come gli Appalachi negli Stati Uniti e le montagne dell'Atlante in Marocco, facevano tutte parte delle montagne della Pangea centrale, formatesi attraverso la collisione dei supercontinenti Gondwana e Laurussia.
La Pangea si è formata attraverso un processo graduale che copre alcune centinaia di milioni di anni. A partire da circa 480 milioni di anni fa, un continente chiamato Laurentia, che comprende parti del Nord America, si è fuso con molti altri micro-continenti per formare l'Euramerica. L'Euramerica alla fine entrò in collisione con il Gondwana, un altro supercontinente che comprendeva Africa, Australia, Sud America e il subcontinente indiano.
Circa 200 milioni di anni fa, il supercontinente iniziò a disgregarsi. Il Gondwana (quello che ora è Africa, Sud America, Antartide, India e Australia) si separò per la prima volta da Laurasia (Eurasia e Nord America). Poi circa 150 milioni di anni fa, il Gondwana si sciolse. Secondo un articolo del 1970 sul Journal of Geophysical Research, l'India si staccò dall'Antartide e l'Africa e il Sud America si divisero. Circa 60 milioni di anni fa, il Nord America si è separato dall'Eurasia.
Vita e clima
Avere una massa continentale enorme avrebbe portato a cicli climatici molto diversi. Ad esempio, l'interno del continente potrebbe essere stato completamente asciutto, poiché era bloccato dietro enormi catene montuose che bloccavano tutta l'umidità o le precipitazioni, ha detto Murphy.
Ma i depositi di carbone trovati negli Stati Uniti e in Europa rivelano che parti dell'antico supercontinente vicino all'equatore dovevano essere una lussureggiante foresta pluviale tropicale, simile alla giungla amazzonica, ha detto Murphy. (Il carbone si forma quando piante e animali morti affondano nell'acqua paludosa, dove la pressione e l'acqua trasformano il materiale in torba, quindi carbone.)
"I depositi di carbone ci dicono essenzialmente che c'era vita in abbondanza sulla terra", ha detto Murphy .
I modelli climatici confermano che l'interno continentale della Pangea era estremamente stagionale, secondo un articolo del 2016 sulla rivista Paleogeografia, Palaeoclimatologia, Paleoecologia. I ricercatori di questo studio hanno utilizzato dati biologici e fisici della Formazione Moradi, una regione di paleosol stratificati (terreni fossili) nel nord del Niger, per ricostruire l'ecosistema e il clima durante il periodo in cui esisteva la Pangea. Paragonabile al moderno deserto africano del Namib e al bacino del lago Eyre in Australia, il clima era generalmente arido con brevi periodi di pioggia ricorrenti che occasionalmente includevano catastrofiche inondazioni improvvise.
La Pangea è esistita per 100 milioni di anni e durante quel periodo molti animali sono fioriti, tra cui i Traversodontidae, una famiglia di animali che si nutrono di piante che include gli antenati dei mammiferi.
Durante il periodo Permiano fiorirono insetti come coleotteri e libellule. Ma l'esistenza di Pangea si è sovrapposta alla peggiore estinzione di massa della storia, l'evento di estinzione del Permiano-Triassico (P-TR). Chiamato anche il Grande Morire, si è verificato circa 252 milioni di anni fa e ha causato l'estinzione della maggior parte delle specie sulla Terra. Il primo periodo Triassico vide l'ascesa degli archosauri, un gruppo di animali che alla fine diede origine a coccodrilli e uccelli, e una pletora di rettili. E circa 230 milioni di anni fa alcuni dei primi dinosauri emersero su Pangea, compresi i teropodi, dinosauri in gran parte carnivori che per lo più avevano ossa piene d'aria e piume simili agli uccelli.
Ciclo nella storia
È improbabile che l'attuale configurazione dei continenti sia l'ultima. I supercontinenti si sono formati più volte nella storia della Terra, solo per essere divisi in nuovi continenti. In questo momento, ad esempio, l'Australia si sta avvicinando all'Asia e la parte orientale dell'Africa si sta lentamente staccando dal resto del continente.
I geologi hanno notato che esiste un ciclo quasi regolare in cui i supercontinenti si formano e si disgregano ogni 300-400 milioni di anni, ma esattamente perché è un mistero, ha detto Murphy. Ma la maggior parte degli scienziati ritiene che il ciclo del supercontinente sia in gran parte guidato dalle dinamiche di circolazione nel mantello, secondo un articolo del 2010 nel Journal of Geodynamics.
Oltre a ciò, i dettagli diventano sfocati. Mentre il calore formato nel mantello proviene probabilmente dal decadimento radioattivo di elementi instabili, come l'uranio, gli scienziati non sono d'accordo sul fatto che ci siano mini-sacche di flusso di calore all'interno del mantello o se l'intero guscio sia un grande trasportatore di calore cintura, disse Murphy.
Ricerca attuale
Gli scienziati hanno creato simulazioni matematiche 3D per comprendere meglio i meccanismi alla base del movimento continentale. In un articolo del 2017 su Geoscience Frontiers, gli scienziati Masaki Yoshida e M. Santhosh spiegano come hanno prodotto simulazioni di movimenti continentali su larga scala dalla disgregazione di Pangea 200 milioni di anni fa. I modelli mostrano come il movimento delle placche tettoniche e le forze di convezione del mantello hanno lavorato insieme per separarsi e spostare grandi masse di terra. Ad esempio, la grande massa di Pangaea ha isolato il mantello sottostante, provocando flussi di mantello che hanno innescato la rottura iniziale del supercontinente. Anche il decadimento radioattivo del mantello superiore ha innalzato la temperatura, provocando flussi verso l'alto del mantello che hanno rotto il subcontinente indiano e avviato il suo movimento settentrionale.
Yoshida e Santos hanno creato ulteriori modelli geologici per prevedere la convezione del mantello e gli schemi di movimento continentali 250 milioni di anni nel futuro. Questi modelli suggeriscono che nel corso di milioni di anni, l'Oceano Pacifico si chiuderà quando l'Australia, il Nord America, l'Africa e l'Eurasia si uniranno nell'emisfero settentrionale. Alla fine, questi continenti si fonderanno, formando un supercontinente chiamato "Amasia". Si prevede che i due continenti rimanenti, l'Antartide e il Sud America, rimarranno relativamente immobili e separati dal nuovo supercontinente.
Segnalazione aggiuntiva di Carol Stoll, collaboratrice
Risorse addizionali
- ClassZone: animazione della rottura di Pangea
- US Geological Survey: This Dynamic Earth: The Story of Plate Tectonics
- Cornell University: Move the Continents! Puzzle interattivo