storia della terra

STORIA
DELLA
TERRA
(Prof. Daniele Baldissin)
Quali sono le unità cronologiche e quali tempi corrispondono?
Unità Geocronologiche "Corrispondenza empirica" in Anni
Eone
miliardi di anni
Era
centinaia di milioni di anni
Periodo
decine di milioni di anni
Epoca
milioni di anni
Età
migliaia di anni
A che età corrispondono le rocce più antiche mai trovate?
Cristalli di zircone si trovano ridepositati nei sedimenti del Canada e nelle colline Jack Hills
nell'Australia occidentale. Qui sono stati ritrovati gli zirconi più antichi, risalenti a 4,4 miliardi di
anni fa, cioè un'età molto vicina a quella corrispondente alla formazione della Terra.
Come è anche chiamato il Precambriano?
E’ noto anche come criptozoico (vita nascosta)
In quali eoni è suddiviso il criptozoico?
Il criptozoico si divide in tre:
1. l’adeano (mondo del calore), dove si è avuto il passaggio delle rocce dallo stato fuso allo
stato solido
2. l’archeano (inizio, origine), caratterizzato da un’atmosfera carente di ossigeno. Si pensa che
la vita sia stata presente durante l'archeano, ma probabilmente era limitata a singole cellule
ed organismi anucleati semplici, denominati procarioti (rappresentati dal regno Monera).
3. il proterozoico (primo vivente), dove si è avuta la transizione ad un’atmosfera ricca di
ossigeno (cianobatteri, in grado di produrre ossigeno).
Il primo eone inizia 4,6 miliardi di anni fa e termina dopo 600 milioni di anni. Il secondo eone dura
2,5 miliardi di anni mentre il terzo eone dura fino all’inizio del fanerozoico.
Che cosa afferma la teoria della Terra a palla di neve?
Si tratta di un fenomeno avvenuto alla fine del proterozoico. Secondo tale teoria scientifica la
superficie della Terra fu completamente ricoperta di ghiaccio. Successe tre volte. Più la superficie
terrestre veniva coperta dal ghiaccio, più la temperatura scendeva. Si avviava così un circolo vizioso
che in poche migliaia di anni portò i ghiacciai a ricoprire quasi tutto il pianeta; il ghiaccio arrivò
perfino all'equatore, la zona notoriamente più mite del globo, dove era spesso circa 3 metri. Il
fenomeno si pensa sia stato causato da una netta diminuzione di CO2 nell’atmosfera.
Perchè c’è stata una diminuzione forte dell’anidride carbonica? Che cosa ha provocato la sua
diminuzione?
Il basalto, essendo una roccia porosa, viene erosa molto più facilmente del granito e pertanto, a
parità di tempo, la quantità di basalto asportata dai fiumi è molto maggiore della corrispettiva in
granito.Una volta dissolte in acqua, le componenti minerali delle rocce assorbono di norma una
parte dell'anidride carbonica disciolta nell'acqua stessa; dopo essersi legati alla CO2, i minerali
tendono a precipitare sul fondale marino come sedimenti. Questo fenomeno provoca una carenza di
anidride carbonica nelle acque marine, che viene compensata dallo scioglimento in acqua di una
grossa quantità di CO2 proveniente dall'atmosfera: in pratica il mare la assorbe come una vera e
propria "spugna". Quindi, a parità di tempo, si può dire che la roccia basaltica "consumi" molta più
anidride carbonica (circa 8 volte di più) della corrispondente roccia granitica. In seguito alla
frantumazione di Rodinia ("madrepatria"), il consumo di anidride carbonica provocato
dall’erosione del basalto aumentò ad un livello tale da superare, a parità di periodo, il quantitativo
emesso dalle eruzioni vulcaniche, provocando così una netta diminuzione dell'effetto serra sul
pianeta, dato che la CO2 è uno dei cosiddetti gas serra ovvero uno di quei gas che provoca questo
fenomeno. A seguito di questa catena di eventi la temperatura media del globo iniziò a scendere e le
calotte polari, quasi del tutto inesistenti prima della frantumazione di Rodinia, iniziarono ad
espandersi. Inoltre il ghiaccio, riflettendo la luce solare, accelerò ulteriormente il raffreddamento del
pianeta che, come già detto, era stato favorito dall’assottigliamento dello strato di gas serra.
Come è riaumentata l’anidiride carbonica e perchè?
In seguito a questo evento la banchisa, ricoprendo interamente il mare terrestre, impedì il processo
di dissoluzione della roccia basaltica che per tanto tempo aveva alimentato questa glaciazione ed i
gas serra dell'atmosfera ripresero ad aumentare. Nel contempo circa il 99% delle forme di vita
esistenti sulla Terra (per lo più batteri) si era estinta. Il restante 1% sopravvisse grazie alle sorgenti
calde sottomarine oppure perché si trovava nei pressi dell’equatore, dove il minor spessore del
ghiaccio permise alla luce solare di passare, seppur ridotta in intensità. Dopo qualche migliaio di
anni, il livello di gas serra era giunto ad un punto tale da essere circa 350 volte maggiore di quello
dei giorni d'oggi. L'effetto serra che ne derivò fu molto intenso e favorì lo scioglimento dei ghiacci;
a poco a poco la situazione climatica della terra tornò ad essere simile a quella antecedente alla
frammentazione del supercontinente Rodinia. Inoltre il ghiaccio aveva eroso fortemente l’oramai
frammentato Rodinia ed aveva riportato in superficie lo strato granitico precedentemente sepolto.
Come è suddiviso il fanerozoico?
Si tratta di un superoene iniziato 542 milioni di anni fa. Esso comprende il paleozoico, il mesozoico
e il cenozoico. Il nome deriva dal greco e significa "ha rivelato la vita".
Cenozoico: da 65,5 ± 0,4 Milioni di anni fa (Ma) a tuttoggi
Mesozoico: da 251,0 ± 0,4 Ma a 65,5 ± 0,4 Ma
Paleozoico: da 542,0 ± 1,0 Ma a 251,0 ± 0,4 Ma
Eone
Era
Periodo
Epoca
Inizio (Milioni di anni fa)
0,011784
Olocene
Quaternario
2,588
Pleistocene
5,332
Pliocene
Neogene
23,03
Cenozoico
Miocene
33,9 ±0,1
Oligocene
55,8 ±0,2
Paleogene Eocene
65,5 ±0,3
Paleocene
145,5 ±4,0
Cretaceo
199,6 ±0,6
Fanerozoico Mesozoico Giurassico
251,0 ±0,4
Triassico
299,0 ±0,8
Permiano
318,1 ±1,3
Pennsylvaniano
Carbonifero
359,2 ±2,5
Mississippiano
416.0 ±2,8
Paleozoico Devoniano
443,7 ±1,5
Siluriano
488,3 ±1,7
Ordoviciano
542,0 ±1,0
Cambriano
Quali sono i periodi in cui il paleozoico è suddiviso?
I periodi sono sei: Cambriano, Ordoviciano, Siluriano, Devoniano, Carbonifero, Permiano.
CAMBRIANO: Cambria è il nome latino medievale del Galles, dove fu ritrovata la prima roccia
risalente a questo periodo. Durante il Cambriano non era ancora sviluppata la vita sulla terraferma
ma ce n'era moltissima nell'acqua, in particolare: brachiopodi, meduse, onicofori, spugne, trilobiti
(primi artropodi) e trilobitiformi. Non c’era vegetazione sulla Terra. Alla fine del Cambriano si ebbe
una grande estinzione.
Hallucigenia
Trilobita
ORDOVICIANO: il nome deriva da una tribù gallese (gli
Ordovici). I generi della fauna marina in pratica si quadruplicarono, dando vita al 12% di tutta la
fauna marina conosciuta del Fanerozoico.
Il loro successo è esemplificativo della grande crescita registratasi nell'Ordoviciano da tutti gli
organismi in grado di secernere una conchiglia di natura carbonatica. Compaiono le alghe verdi e i
funghi. La vegetazione è caratterizzata solo da briofite. L'Ordoviciano si concluse con una serie di
estinzioni che, prese collettivamente, compongono la seconda tra le cinque maggiori della storia
della Terra in termini di percentuale di specie estinte. L'unica maggiore fu quella occorsa nel
passaggio tra il Permiano ed il Triassico. La teoria più accettata è che a causa di imponenti
glaciazioni il livello marino si abbassò drasticamente causando l'estinzione di molte specie marine.
Depositi glaciali di questo periodo sono stati trovati nel deserto del Sahara. Si pensa infatti che, a
causa delle deriva dei continenti, il supercontinente Gondwana transitando vicino al Polo Sud abbia
causato una prolungata glaciazione.
SILURIANO: il nome deriva dall'antico popolo gallese dei
Siluri, nel cui territorio furono individuate le rocce
sedimentarie tipiche di questa epoca. Durante il Siluriano, la
Gondwana continuò il suo lento spostamento verso sud, anche
se le calotte di ghiaccio furono meno estese che durante
l'ultima glaciazione Ordoviciana, tanto che la fusione delle
calotte ghiacciate contribuì all'innalzamento del livello dei
mari, come è testimoniato dal fatto che i sedimenti del
Siluriano si sono sovrapposti a quelli erosi dell'Ordoviciano.
Questo portò all’orogenesi caledoniana, che formò le lunghe
catene montuose che si estendono tra lo stato di New York, la
Euripteride
Groenlandia e la Norvegia. Fecero la loro prima comparsa le
barriere coralline, I pesci conobbero una grande espansione e
differenziazione; comparvero i primi pesci ossei, gli Osteitti, in particolare gli Acanthodii già
ricoperti di squame, e si arrivò allo sviluppo della mandibola mobile, derivata dalla modifica del
supporto delle branchie frontali. Da registrare anche la radiazione degli agnati (“privi di mascella”),
già presenti nell'Ordoviciano e la conquista delle terre emerse da parte di miriapodi e scorpioni,
questi ultimi derivati dagli Eurypterida, gli scorpioni marini. Compaiono le prime piante vascolari
in grado di effettuare la fotosintesi.
DEVONIANO: deriva dalla parola Devon, contea
Placoderma (Dunkleosteus)
dell'Inghilterra dove gli affioramenti di rocce di questo periodo
sono abbondanti. Alla fine del Devoniano scomparve circa il
60% delle specie allora viventi, in seguito ad una estinzione di
massa che alcuni studiosi attribuiscono, come quella dei
dinosauri nel Cretaceo, all’impatto di un asteroide con la Terra.
Il supercontinente Euramerica si forma durante il Devoniano. Il
Devoniano fu un periodo relativamente caldo e probabilmente
privo di ghiacciai. Il livello dell'anidride carbonica nell'aria si
abbassò notevolmente perché lo sviluppo delle neonate foreste sottrasse il carbonio dall'atmosfera e
con la caduta nel terreno degli alberi, lo fissò nei sedimenti. In questo periodo, detto anche "Età dei
pesci", tra gli artropodi compaiono gli insetti, prime forme documentate di vita animale terrestre,
mentre iniziano a declinare i trilobiti. Devoniano superiore compaiono anche gli anfibi.
CARBONIFERO: Il nome del
Carbonifero deriva dal fatto che nei
terreni formatisi in questo periodo
sono molti diffusi gli strati contenenti
carboni fossili, in conseguenza del
grande sviluppo delle foreste. Nella
fauna marina molto numerosi sono i
foraminiferi. Sulla terraferma erano
presenti grandi artropodi: scorpionidi,
aracnidi, miriapodi e insetti. Tra i
vertebrati, grande espansione hanno i
primitivi pesci ossei (tra cui i
paleonisciformi) e i pesci cartilaginei.
Compaiono le pteridofite e le
gimnosperme. Compaiono i primi
rettili.
Arthropleura armata
PERMIANO (300 milioni di anni fa): fu così battezzato
dal geologo inglese Roderick Murchison intorno al 1840,
basandosi sugli strati di rocce rosse che occupano una vasto
bacino ad ovest degli Urali, in corrispondenza dell'antico
stato di Permia, in Russia. La fine del periodo è
caratterizzata dalla più importante estinzione di massa nella
storia della Terra, l'estinzione di massa del PermianoTriassico. La posizione paleogeografica dei continenti
durante il Permiano vede le terre emerse riunite in una
grande massa continentale chiamata Pangea, nella quale possono essere individuati i blocchi
continentali che costituiranno, in epoche successive, la Gondwana e la Laurasia. Il blocco
continentale europeo si formò in seguito all'orogenesi ercinica che trasformò l'Europa, alla fine del
Carbonifero, in un'area debolmente montuosa, isostaticamente instabile, sede di movimenti verticali
e vulcanismo postorogenetico. Nelle depressioni intramontane si formarono depositi alluvionali e,
con l'inaridimento del clima, depositi di arenarie rossastre. Il blocco continentale americano
presenta una storia evolutiva simile a quella dell'Europa e, nel Permiano, era completamente unito
ad essa, così da rappresentare un suo prolungamento verso ovest. Il bacino americano occidentale,
corrispondente alla linea di costa occidentale dell'attuale Nord America, era completamente
sommerso dal mare (dall'Alaska alla California). Il blocco continentale corrispondente all'attuale
Asia si estendeva ad est dell'Europa e combaciava superiormente ad essa con l'America
settentrionale. A meridione dell'Asia si apriva un vasto mare, esteso dal Giappone all'Italia,
chiamato Tetide, enorme bacino caratterizzato da molteplici situazioni paleogeograficostrutturali,
che trova riscontro in successioni stratigrafiche estremamente diversificate da regione a regione. Al
sud di questo ammasso di terre, in collegamento diretto con il blocco americano settentrionale, si
trovano le terre che costituiranno la Gondwana e, successivamente, l'America meridionale, l'Africa,
l'India, l'Antartide e l'Australia. lla fine del Permiano si è verificata la più drammatica estinzione di
massa della storia della Terra, una crisi biologica che ha interessato un gran numero di organismi,
soprattutto marini (si ipotizza il 49% delle famiglie paleozoiche e il 72% dei generi, contro il tasso
medio di estinzione del 17% degli altri periodi). La causa di questa grande crisi è ancora dibattuta e
per essa sono state proposte varie spiegazioni
Che cos’è il mesozoico e in quali periodi è suddiviso?
Il Mesozoico o era mesozoica o era secondaria, è la seconda era dell'Eone Fanerozoico, compresa
tra il Paleozoico e il Cenozoico. Iniziò circa 251,0 ± 0,4 milioni di anni fa e si concluse 65,5 ± 0,3
milioni di anni fa, con una durata quindi di circa 186 milioni di anni. Il termine Mesozoico deriva
dal greco antico μὲσος (mesos) che significa "intermedio" e ζωὴ (zoè) che significa "vita", a
indicare il periodo di fauna intermedia tra il Paleozoico e il Cenozoico.
Fu l'era della spaccatura del supercontinente Pangea che diede origine a nord alla Laurasia e a sud al
Gondwana. Si formò in questo periodo il margine continentale Atlantico presente ancora oggi.
Successivamente la Laurasia si scisse in Nord America e Eurasia, mentre il Gondwana si fratturò in
più parti dando luogo al Sud America, all'Africa, all'Antartico e al subcontinente indiano, il quale
andò a collidere con l'Asia durante il Cenozoico facendo sorgere la catena montuosa dell'Himalaya.
Tra i vertebrati ebbero uno sviluppo notevole i rettili, soprattutto quelli di grandi dimensioni noti
come dinosauri, tanto che il Mesozoico è anche comunemente indicato come l'Era dei rettili o Era
dei dinosauri. Accanto a questa specie dominante fecero la loro comparsa anche i più piccoli
mammiferi e gli uccelli. Tra le piante spuntarono le prime angiosperme, cioè le piante con il fiore. Il
mesozoico si divide in:
TRIASSICO: Si ritiene che dopo l'estinzione di massa del Permiano-Triassico siano intercorsi
all'incirca 30 milioni di anni prima che la vita si ristabilisse pienamente. La fauna continentale vede
la comparsa dei primi ordini di dinosauri: saurischi e ornitischi. Nei mari compaiono i primi rettili
marini quali gli ittiosauri: predatori.
GIURASSICO: L'inizio del periodo è marcato dalla grande estinzione di massa del periodo
Triassico-Giurassico. Durante il Primo Giurassico, il supercontinente della Pangea si divise in un
supercontinente del nord, la Laurasia ed uno del sud, la Gondwana; il Golfo del Messico si aprì
nella nuova spaccatura tra Nord America e quella che ora è la penisola dello Yucatan del Messico. Il
Nord dell'Atlantico era relativamente ristretto, mentre l'Atlantico del
sud non si aprì fino al successivo Periodo Cretaceo, in cui la Gondwana
stessa si divise. Il Mare Tetide si chiuse, e la conca del Neotetide
apparve. I climi erano caldi, senza nessun segno di ghiacciai. Come nel
Triassico, non c'era apparentemente nessuna terra vicina ai poli, e non
esisteva alcuna calotta polare estesa.Durante il Giurassico, le più alte
forme di vita viventi nel mare erano pesci e rettili marini. Questi ultimi
includevano ittiosauri, plesiosauri e coccodrilli marini. Sulla terra,
dominavano grandi rettili arcosauri. Il Giurassico fu il periodo d'oro per i sauropodi Camarasaurus, Apatosaurus, Barosaurus, Diplodocus, Brachiosaurus. Durante il Tardo Giurassico, i
primi uccelli evolsero da piccoli dinosauri celurosauri.
Nell'aria, gli pterosauri erano comuni; essi dominavano i
cieli, riempiendo molti ruoli ecologici ora assunti dagli
uccelli. Gli pterosauri si alimentavano di pesci che
catturavano nel mare con il loro becco, che poteva essere
dotato di denti. Diedero vita al nuovo gruppo dei
Pterodattiloidi, ritrovati in Africa orientale, Inghilterra e
Francia. Avevano coda corta, testa più ampia e collo più
largo dei pterosauri del triassico. Un animale particolare
del periodo è l'Archaeopteryx, i fossili principali del
giacimento di Solnhofen, ritrovati tra il 1860 e il 1988. Le
dimensioni erano quelle di una colomba, ma con
caratteristiche di dinosauro come larga coda ossea, dita con artigli e mandibole con denti.
CRETACEO: Per la sua durata, di circa 80 milioni di anni, è il più lungo periodo dell'eone
Fanerozoico ed è anche più lungo dell'intera era del Cenozoico, che include il periodo in cui
viviamo attualmente. i vertebrati raggiunsero una posizione di predominio mai vista, specialmente
sulle terre emerse; i rettili raggiunsero il loro apogeo, realizzando forme tra le più gigantesche che
mai siano vissute sulla faccia della Terra e raggiungendo il massimo grado di specializzazione
(Tyrannosaurus, Ceratopsidae, Pteranodon, ecc.). Alla fine del periodo si ebbero estinzioni massicce
e soltanto un numero esiguo di famiglie, i cui rappresentanti nacquero durante il Cretaceo,
sopravvissero fino ai nostri giorni. Sempre da rettili, in questo periodo si diffusero gli uccelli
(ancora dentati), originatisi dai dinosauri durante il precedente Giurassico.
Le piante terrestri del Cretaceo sono ben conosciute soltanto nelle regioni dove si hanno successioni
continentali, ricche di angiosperme dicotiledoni. Le monocotiledoni appariranno solo alla fine del
cenozoico.
Che cos’è il cenozoico e in quali periodi è suddiviso?
Il Cenozoico, dal greco καινός kainòs (recente) e ζωή zoè (vita), o Terziario è l'ultima delle tre ere
geologiche del Fanerozoico. Ha avuto inizio 65,5 ± 0,3 milioni di anni fa, al termine del Mesozoico
ed è tuttora in corso. E’ suddiviso in:
1. Paleogene (Paleocene, Eocene, Oligocene)
2. Neogene (Miocene, Pliocene)
3. Quaternario o Neozoico (Pleistocene (2,588 milioni di anni fa), Olocene (11.700 anni fa))
Il Paleogene ebbe una durata di circa 43 milioni di anni e fu caratterizzato dalla grande evoluzione
dei mammiferi. L'India, che si era staccata dall'Africa circa 40 milioni di anni prima, cominciò ad
entrare in collisione con la parte orientale dell'Asia; le enormi pressioni esercitate da questa spinta
diedero luogo alla formazione della catena montuosa dell'Himalaya. Si formarono proprio in questo
periodo tutte le maggiori catene montuose attuali, tra cui: Alpi, Pirenei, (placca africana cominciò a
dirigersi a nord-est verso l'Europa).
All'inizio del Paleocene proliferarono uccelli giganti come il Gastornis, vissuto tra il tardo
Paleocene e l'Eocene in Europa e Nord America. Incapace di volare a causa delle ali atrofizzate,
aveva l'aspetto di una enorme gallina alta fino a due metri. Si trattava di un predatore, dotato di
becco possente e affilato, in grado di spezzare le ossa delle sue prede e strapparne le carni. Le
zampe terminavano con artigli in grado di bloccare la preda. Nel Neogene proseguono tutti quei
fenomeni orogenetici iniziati nel Paleogene. La formazione dell'Istmo di Panamá avvenuta circa 3,5
milioni di anni fa, interruppe la corrente equatoriale che si era instaurata nel Cretacico,
contribuendo al raffreddamento degli Oceani soprattutto meridionali, non più riscaldati dalle acque
più calde, cosicché la coltre di ghiaccio ricoprì completamente il continente Antartico. Compare il
Mammut e le prime specie di ominidi.
Il quaternario è invece il periodo delle glaciazioni e dell’affermarsi del genere Homo come specie
predominante.
Estensione della cappa di ghiaccio nell'emisfero Nord durante l'ultimo massimo glaciale: il manto
Laurentino copre il Nordamerica, il manto Finnoscandinavo copre l'Eurasia.