1 Seminario RITMARE Storia del Mediterraneo

SP6 ‐ WP2 ‐ AZ1 Le scienze del Mare nelle Scuole Rossana Sanfilippo Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali Università degli Studi di Catania Il Mediterraneo è un mare semichiuso, il più grande (2.969.000 km2) e il più profondo (media 1.460 m, max 5.267 m) sulla terra. http://www.google.it/intl/it/earth/ http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/ibcm/images/93001.jpg Carta batimetrica del Mar Mediterraneo 150 m http://1.bp.blogspot.com/­EWQMuBmVSyo/UjCN7GzBevI/AAAAAAAAdhk/BBeJFzQexhE/s1600/fondo+marino.JPG I fondali in azzurro chiaro che delimitano la terra emersa, corrispondono alla piattaforma continentale Mar Mediterraneo dal latino Mediterraneum = ”mare in mezzo alle terre” E’ particolarmente complesso, i differenti sottobacini con caratteristiche idro‐geo‐
morfologiche peculiari, contribuiscono a generare un mosaico ambientale che determina un a elevata biodiversità (Bianchi & Morri 2000). http://www.google.it/intl/it/earth/ http://imageshack.us/photo/my­images/202/derivadeicontinenti1.jpg/ Bosellini (2012) ­ I materiali della Terra solida. Boloventa ed. TRIAS
TEORIA DELLA TETTONICA A PLACCHE
La crosta terrestre è suddivisa un numerose placche in movimento reciproco tra loro e i continenti vengono trascinati passivamente dai moti delle placche originati dai flussi convettivi del mantello. Margini divergenti
Margini
convergenti
crosta oceanica
crosta continentale
Margini
convergenti
http://imageshack.us/photo/my­images/202/derivadeicontinenti1.jpg/ Bosellini (2012) ­ I materiali della Terra solida. Boloventa ed. CRETACEO
Gondwana ed Eurasia continuarono a frammentarsi ed allontanarsi e la Tetide ad espandersi. Il processo di espansione della Tetide si arrestò nel Cretaceo inferiore, circa 130 milioni di anni fa, e la placca Africana cominciò ad avvicinarsi a quella Eurasiatica. Bosellini (2012) ­ I materiali della Terra solida. Boloventa ed. All’inizio del Terziario nascita del Mediterraneo come il risultato del progressivo avvicinamento delle placche Africana ed Eurasiatica. http://cpgeosystems.com/mollglobe.html Durante l'Eocene (56‐34 milioni di anni fa) il Mediterraneo appena formato e gran parte di quella che diventerà l'Europa moderna era ancora sommersa. Bosellini (2012) ­ I materiali della Terra solida. Boloventa ed. Aveva dei collegamenti ancora molto ampi, particolarmente ad Est con due corridoi situati rispettivamente a Nord e a Sud dell'Anatolia. Museo di Scienze della Terra, Catania (da RÖGL, 1999. Geologica Carpathica , modificato ) Ad est una corrente superficiale proveniva dagli oceani Indiano e Pacifico, dove si era formata la circolazione oceanica circumtropicale.
ll Mediterraneo eocenico, con l’instaurarsi della circolazione oceanica circumtropicale, riceveva l’ingresso di faune provenienti dagli oceani Indiano e Pacifico. Tra gli organismi che percorrevano queste lunghe rotte c’era il Nautilus. La sua presenza in Mediterraneo era dovuta al clima particolarmente caldo, come quello che oggi caratterizza le acque dell’Indo‐Pacifico, dove vivono gli attuali rappresentanti del Nautilus.… www.ara21.org Phylum MOLLUSCA Classe: CEPHALOPODA Sottoclasse: Nautiloidea
Nautiloidea www.sealifegifts.net
La conchiglia è grande e planospiralata, al suo interno madreperlacea. e presenta setti che separano numerose camere, la più esterna delle quali è occupata dall'animale. Un canale collega le varie camere permettendo il passaggio di gas la cui pressione opportunamente regolata consente il galleggiamento dell’animale. Con un meccanismo simile si muovono in verticale i sommergibili moderni. en.wikipedia.org http://paleoitalia.org/places/ La Società Paleontologica Italiana mette in comunicazione professionisti e appassionati di fossili per scambiare conoscenze, idee e immagini sugli organismi che hanno abitato la Terra nel tempo geologico e sui resti che hanno lasciato. I fossili eocenici di Bolca testimoniano un Mediterraneo simile agli attuali mari tropicali La presenza di pesci e di piante simili a quelli tropicali odierni indicano un ambiente di laguna, separata dal mare da barriere coralline e da isole vulcaniche, analogamente a quanto si osserva oggi nelle isole dell’Indo‐Pacifico. Il clima doveva essere tropicale‐caldo. Abbondantissimi i pesci con oltre 300 specie, così pure tartarughe e coccodrilli. Comuni anche altri vertebrati (serpenti), invertebrati (celenterati, molluschi, crostacei, insetti), penne d’uccello e piante di ambiente marino (alghe e posidonie) e continentale (palme). foto Marco Cavina da Museo di Bolca www.musei.unipd.it Località: Monte Bolca, Verona Età: Eocene medio (50 Ma) Tutti i fossili sono ottimamente conservati, talora con resti di pelle e colore.
it.wikipedia.org Sul fondo di questo antico mare nel Mediterraneo, si depositarono resti di piante e di animali che vennero poi sepolti ed inglobati da sedimenti, entro i quali a poco a poco fossilizzarono. Gli strati rocciosi contenenti i fossili, in seguito a movimenti orogenetici, si sollevarono e si innalzarono, dando origine alla Catena Alpina. Platyrhina bolcensis Mene rhomba Archaeophis proavus www.vialattea.net palaeo.gly.bris.ac.uk Palma fossile, appartenente al genere Latanites di cui si sono perfettamente conservati il tronco e le strutture fogliari. Località: Monte Bolca, Verona Età: Eocene medio (50 Ma) Calice del fiore Getonia bolcensis 1 cm
www.isprambiente.gov.it Foglia di Sterculia prisca www.musei.unipd.it 1m
10 cm
Bosellini (2012) ­ I materiali della Terra solida. Boloventa ed. Durante l'Oligocene (34‐23 milioni di anni fa) il Mediterraneo continua a ridursi a causa del perdurare dell'avvicinamento delle placche la cui collisione determina il sollevamento del settore nord‐orientale. Permane solo il corridoio meridionale fra la penisola arabica e quella anatolica. Le zone in emersione continuano ad ampliarsi e ulteriori terre si sollevano nel settore centrale del bacino dividendolo in una parte settentrionale chiusa, ed una meridionale con un ampio collegamento orientale attraverso cui entrano correnti superficiali. Museo di Scienze della Terra, Catania (da RÖGL, 1999. Geologica Carpathica , modificato ) UN MARE DI MONETINE… l’Eocene e per tutto l’Oligocene, i fondali costieri poco Durante http://www.echinologia.com/articles/grandru/nummulites­laevigatus.jpg Pur essendo protisti, e quindi unicellulari, questi foraminiferi potevano raggiungere dimensioni molto grandi, fino a 10‐12 cm di diametro. Roccia sedimentaria organogena contenente numerosi resti fossili di nummuliti www.flickriver.com Il loro guscio era avvolto a spirale piana,
www.ucmp.berkeley.edu suddiviso in diverse camere da setti.
profondi e caldi del Mediterraneo erano colonizzati da piccoli organismi a guscio calcitico dalla tipica forma discolidale che li faceva somigliare a delle piccole monete: le cosidette nummuliti (dal latino: nummulus = monetina). Piramide di Cheope (Giza, Egitto) I sedimenti costieri a nummiliti, una volta litificati ed emersi, andarono a costituire i cosidetti “calcari nummulitici”, che oggi affiorano frequentemente nelle aree costiere europea e africana del Mediterraneo. I “Calcari nummulitici” dell’area egiziana, contenenti anche la specie endemica Nummulites gizensis, vennero utilizzati per la costruzione delle Grandi Piramidi. planet­terre.ens­lyon.fr Carcarodon megalodon (Agassiz, 1843) http://it.wikipedia.org/wiki/Carcharodon_megalodon Eocene‐Pliocene (55‐3 milioni di anni fa). Dente di C. megalodon rinvenuto nel deserto di Atacama (Miocene) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9e/VMNH_megalodon.jpg Durante l’Oligocene nell’attuale pianura padana c’era il Bacino Terziario Piemontese fu per lungo tempo un mare basso e caldo, con piccoli golfi e baie. In queste regioni è possibili trovare i fossili marini di questo ambiente. http://www.digilands.it/natura­illustrata/scienzacultura/orogenesi/index.htm IL MEDITERRANEO NEL MIOCENE MEDIO‐SUPERIORE Bosellini (2012) ­ I materiali della Terra solida. Boloventa ed. Dal Burdigaliano fino al Tortoniano (da 19 a 7 milioni di anni fa) a causa della rotazione antioraria di Africa e Arabia si ebbe la collisione con le placche settentrionali e la chiusura del collegamento orientale con l'Oceano Indo‐Pacifico. Ad ovest esisteva un corridoio molto ampio, includente numerose isole, che garantiva il collegamento con l'Atlantico. L'Italia stava già delineandosi, con porzioni della penisola e della Sicilia già emerse. I ritrovamenti fossili sono molto numerosi e continuano a testimoniare un ambiente tropicale, con fondali localmente profondi. Museo di Scienze della Terra, Catania (da RÖGL, 1999. Geologica Carpathica , modificato ) Museo di Scienze della Terra, Catania Il Mediterraneo dall’Oligocene fino al Miocene medio (33‐14 Ma era abitato da cetacei della famiglia degli Squalodontidi. Erano dei carnivori caratterizzati da denti triangolari e seghettati, simili ai quelli degli squali, la cui funzione era di afferrare e squarciare le prede. Vivevano in branchi e si orientavano grazie all’ecolocalizzatore, come i delfini e le balene attuali. Resti fossili di Squalodon sono stati trovati in America nord‐
orientale, Argentina e anche in Europa e in Sicilia nell’area del ragusano, che durante il Miocene inf. era sommersa. Museo di Scienze della Terra, Catania (da RÖGL, 1999. Geologica Carpathica , modificato ) http://www.ourstory.com/thread.html?t=526293 50 cm UN MEDITERRANEO ANCORA TROPICALE Tarbellastraea reussiana Nel Mediterraneo durante il Tortoniano persistevano gli ultimi ecosistemi di scogliera tropicali con molte specie di coralli coloniali appartenenti ai generi Porites e Tarbellastrea, alghe rosse, macroforaminiferi, molluschi, echinidi e granchi. La fossilizzazione di queste scogliere coralline, formate dalla crescita in posto di coralli ermatipici, ha portato alla formazione di rocce carbonatiche (“bioerme”), costituite dagli scheletri degli stessi coralli. Queste rocce costituiscono affioramenti e rilievi montuosi in diverse località dell'area mediterranea e anche della Sicilia. Colonie di Porites in una scogliera tropicale attuale Porites sp.
Tarbellastrea sp. http://paratethys.wz.cz/html/koralnatci/tarbellastraea.htm Le scogliere fossili di Monte Quacella (Madonie) Le scogliere fossili di Monte Quacella (Madonie) http://www.actaplantarum.org/floraitaliae/viewtopic.php?t=38178 Il sito di Cessaniti in Calabria conserva scogliere fossili alte fino a 15 metri, costruite da coralli del genere Porites attualmente diffusi ai tropici. http://paleoitalia.org/places/ Lateralmente alle scogliere si andavano depositando sabbie grossolane in cui vivevano numerosi organismi come grandi ricci dalla tipica forma a campana (Clypeaster), molluschi tra cui grandi ostriche e brachiopodi. www.nuovacosenza.com Ricostruzione dell’ambiente di Cessaniti da Gramigna et al., 2008. Geologica Romana , modificato www.naturamediterraneo.com UN MEDITERRANEO ANCORA TROPICALE Queste acque poco profonde erano popolate anche da sirenidi fra cui Metaxytherium serresii considerata antenata dell'attuale Dugongo. it.wikipedia.org Ricostruzione dell’ambiente di Cessaniti da Gramigna et al., 2008. Geologica Romana, modificato IL MEDITERRANEO NEL MIOCENE SUPERIORE Nel Miocene sup. si chiuse lo stretto di Gibilterra principalmente a causa dell’innalzamento tettonico dell’area mediterranea Il Mediterraneo divenne un mare chiuso. Il clima tropicale determinò una forte evaporazione non compensata né da apporti di acque fluviali né oceaniche causò un abbassamento del livello delle acque con conseguente emersione di vaste aree ed un aumento della salinità fino alla formazione di depositi salini in ampi settori del Mediterraneo e successivamente (nel Messiniano, 5,5 Ma) al suo quasi completo disseccamento.
Bosellini (2012) ­ I materiali della Terra solida. Boloventa ed. Nei bacini residuali erano poco profondi, si formarono i depositi fra cui calcare di base, gessi e salgemma, complessivamente noti come serie gessoso solfifera. http://www.digilands.it/natura­illustrata/scienzacultura/orogenesi/index.html IL MEDITERRANEO NELLA FASE DI LAGO‐MARE da Rögl e Steininger, 1983, modificato Nel Tortoniano lungo il versante nord‐orientale del Mediterraneo che si andava prosciugando, si aprirono alcune connessioni temporanee da Cita, 1973 con la Paratetide. Questo bacino, originatosi dall’antica Tetide come il Mediterraneo, era situato nell'attuale Europa centro‐orientale. Le sue acque, che avevano una salinità del 16%o (molto più bassa di quella marina), si riversarono nel Mediterraneo orientale fino alla Sicilia, formando effimeri bacini poco profondi, definiti bacini di Lago‐Mare. Profilo del Mediterraneo che mostra le acque della Paratetide che alimentano i bacini residuali orientali. da Raffi e Serpagli, 1993, modificato Le specie provenienti dalla Paratetide e che colonizzarono i fondali dei bacini di lago‐mare del Mediterraneo orientale erano tipiche di ambienti salmastri. Appartenevano solo a pochi gruppi quali bivalvi, gasteropodi, ostracodi e pesci mentre mancavano coralli, ricci e altri organismi tipicamente marini. Le associazioni, inoltre, erano oligotipiche, cioè comprendevano solo poche o addirittura un'unica specie. Tuttavia le specie presenti contavano numerosissimi esemplari. Rocce contenenti tali associazioni affiorano anche in Sicilia sud‐orientale. QUANDO LA VITA QUASI SCOMPARVE… Nel Messiniano la maggior parte delle specie scomparvero. La vita era ancora possibile solo localmente e soprattutto negli strati più superficiali delle acque dei bacini. Le uniche rocce riccamente fossilifere, dette “tripoli”, si depositarono nella fase pre‐evaporitica al fondo dei bacini. Consistono di sottili lamine biancastre formate dall'accumulo di scheletri di diatomee e contengono abbondanti pesci, di solito integralmente conservati. Collezione Museo di Scienze della Terra, Catania Pesce mictofidae nel tripoli, Siciliairientale Profilo del Mediterraneo che mostra le condizioni evaporitiche dei (Museo Scienze della Terra, Univ. Catania) bacini occidentali del Mediterraneo. SI RITORNA SOTT’ACQUA… Alla base del Pliocene (circa 5,3 milioni di anni fa) il Mediterraneo ristabilisce il collegamento con l'Atlantico con la formazione della Soglia di Gibilterra, che assume una configurazione simile a quella attuale. Cascate di acque atlantiche si riversarono rapidamente nel bacino mediterraneo riempiendolo. Il livello del mare risalì di oltre 1.500 metri. Bosellini (2012) ­ I materiali della Terra solida. Boloventa ed. da Cita 1973 (modificato) Museo di Scienze della Terra, Catania (da RÖGL, 1999. Geologica Carpathica , modificato ) Nel Pliocene i coralli di scogliera scomparvero per sempre per lasciare il posto a nuove specie, penetrate dall'Atlantico. Molto rappresentati erky7y ano i foraminiferi planctonici, i cui minuscoli gusci carbonatici si accumulavano nei fondali profondi del bacino a formare spessi strati di sedimento e potevano fossilizzare dando luogo a rocce chiamate Trubi (Pliocene inf.). Il Mediterraneo era ancora un caldo mare tropicale nel quale vivevano balene, squali, delfini, pesci e soprattutto moltissime specie di gasteropodi, bivalvi e balani.
http://woostergeologists.scotblogs.wooster.edu/tag/italy/
Deposito a foraminiferi plantonici a prevalente Orbulina Nel corso del Pliocene molte specie appartenenti a questi gruppi si estinsero durante successivi episodi di raffreddamento climatico. I fondali costieri più superficiali ospitavano grandi ostriche, pettinidi, e balani giganti. http://www.sinalunga.org/natura/nat_fos.htm http://paleoitalia.org/places/31/san­colombano­al­lambro/ Cerithium varicosum (Brocchi, 1814)
Pseudamussium inflexum (Poli, 1795)
Bolma rugosa (Linnaeus, 1767
Bosellini (2012) ­ I materiali della Terra solida. Boloventa ed. Durante il Pleistocene il Mediterraneo assume la configurazione odierna. Il clima del Pleistocene fu segnato da ripetuti cicli glaciali e interglaciali. IL MEDITERRANEO NEL PRESENTE Oggi il Mediterraneo per la sua lunga storia evolutiva e l’attuale varietà climatica, idrologica e di habitat, è popolato da numerose specie che hanno origini molto diverse, rientranti i categorie biogeografiche che coesistono in rapporti variabili nei diversi settori del Mediterraneo: ‐ Atlantico‐temperate ‐ Endemiche (paleoendemiche e neoendemiche) ‐ Cosmopolite/panoceaniche ‐ Lessepsiane ‐ Atantico‐subtropicali (relitte, Tirreniano) ‐ Atlantico‐boreali (relitte, wurmiano) da Bianchi e Morri, 2000 IL MEDITERRANEO NEL PRESENTE Oggi il Mediterraneo è un mare ricchissimo di specie animali e vegetali. Nonostante rappresenti solo l’1% della superficie oceanica sulla terra, si conoscono più 8500 specie, di cui un quarto endemiche. La attuale biodiversità rappresenta il 9% del numero totale di specie marine al mondo (Bianchi e Morri, 2000). … E NEL FUTURO? Questa biodiversità così elevata è destinata a modificarsi, non solo per le futura evoluzione geologica e climatica… … ma anche ad opera dell’uomo! E’ in atto in Mediterraneo una rapida alterazione della biodiversità da oltre un secolo. Numerose specie (lessepsiane) si sono introdotte dopo l’apertura del Canale di Suez (1876). Ad esse si aggiungono quelle penetrate passivamente, attraverso la navigazione. Altre ancora sono state importate per l'acquacoltura, mentre altre sono a rischio di estinzione per cause antropiche. http://www.scotese.com/future.htm