GLI EVENTI GEOLOGICI DEL PERIODO PALEOZOICO
All’interno del tempo geologico possiamo differenziare diverse ere, eoni e periodi in cui il tempo è suddiviso in base all’evoluzione geologica, climatica e della biodiversità. Uno dei tre stadi in cui è suddivisa l’era fanerozoica è il Paleozoico.
Dal punto di vista geologico, biologico e climatico, il Paleozoico è senza dubbio un periodo di grandi cambiamenti sulla terra. Nel corso della sua durata, si sono susseguiti cambiamenti, alcuni dei quali ben documentati, altri meno.
GLI EVENTI GEOLOGICI DEL PERIODO PALEOZOICO
Da un punto di vista geologico, il Paleozoico è molto cambiato. Il primo grande evento geologico durante questo periodo fu la separazione del supercontinente noto come Pangea 1.
Pangea 1 è divisa in diversi continenti, dandogli l’aspetto di un’isola circondata da mari poco profondi. Queste isole sono le seguenti: Laurentia, Gondwana e Sud America. All’inizio del Paleozoico il supercontinente precedente (Rodinia o Pannotia) è disgregato in piccoli continenti. Le terre però cominciano nuovamente a raggrupparsi: nel continente Gondwana (Africa, America meridionale, Australia, Antartide, India) a sud, mentre a nord si trovano i blocchi nordamericano (Laurentia), europeo, asiatico e cinese.
Nel Siluriano (400 m.a.) si completa l’orogenesi caledoniana, già iniziata nel periodo precedente, dovuta allo scontro dei blocchi continentali europeo e nordamericano, che si stavano spostando verso l’equatore, formando il continente Laurussia. Di questa catena si trovano tracce in Scozia, Norvegia, Stati Uniti orientali (Appalachi). Nel frattempo il continente Gondwana andava spostandosi verso il Polo sud.
Nel Carbonifero (300 m.a.) lo scontro di Asia, Laurussia e Gondwana ha formato una grande catena montuosa che attraversava tutta l’Europa centrale, dal Mar Nero alla Spagna, le cui tracce si vedono oggi in Germania e Inghilterra, e coinvolse anche l’Asia centro-orientale, l’America nord-orientale, l’Africa occidentale (orogenesi ercinica). Il sollevamento ha comportato anche importanti fenomeni magmatici con grandi intrusioni granitiche.
Più tardi si salderà anche il continente siberiano formando gli Urali, portando alla creazione di un unico grande continente, la Pangea, circondato dall’oceano Panthalassa. Dal Giappone all’Italia si apriva un vasto mare chiamato Tetide.
Lo smantellamento delle catene montuose nella seconda parte del Paleozoico e le particolari condizioni climatiche porteranno alla formazione di sabbie rosse nel blocco nordamericano ed europeo: le arenarie rosse antiche (Siluriano-Devoniano) e poi le arenarie rosse recenti (Permiano).
I GRANDI FENOMENI OROGENETICI
Lo spessore complessivo dei terreni raggiunge i 15 Km. Rocce e fossili primari sono presenti in tutti i continenti. Per tutta l‘era i continenti restano uniti nel blocco della Pangea; soltanto verso la fine inizieranno i grandi movimenti delle zolle crostali che assunsero la loro individualitá nell‘era successiva, il Mesozoico. Nonostante questa separazione, nel corso di migliaia di anni queste isole si sono avvicinate e alla fine hanno formato un nuovo supercontinente: Pangea II. Allo stesso modo, in questo periodo si verificarono due eventi geologici molto importanti per il rilievo della terra: l’orogenesi caledoniana e l’orogenesi ercinica.
Durante gli ultimi 300 milioni di anni del Paleozoico, si sono verificati una serie di cambiamenti geografici dovuti ai vasti tratti di terra che esistevano in quel momento. All’inizio del Paleozoico, un gran numero di queste terre si trovava vicino all’equatore. Laurentia, il Mar Baltico e la Siberia convergono ai tropici. Successivamente, Laurentia iniziò a spostarsi a nord. Intorno al periodo Siluriano, il continente noto come Mar Baltico si unì a Laurentia. Il continente formatosi qui si chiama Laurasia. Alla fine, il supercontinente che in seguito ebbe origine in Africa e Sud America si scontrò con Laurasia, formando una terra chiamata Pangea.
L’OROGENESI CALEDONIANA E L’OROGENESI ERCINICA
Durante gli oltre 360 milioni di anni di durata del Paleozoico, si manifestano grandi trasgressioni marine e imponenti fenomeni orogenetici, in particolare l‘orogenesi caledoniana e l‘orogenesi ercinica.:
- La prima, il cui nome deriva dall‘antica Caledonia, La Scozia, ebbe il suo periodo di massima intensitá attorno ai 420 milioni di anni fa. A essa si devono le montagne del Galles e dell‘Inghilterra del Nord. In Italia interessò soltanto la parte sud occidentale della Sardegna. Si trovano tracce in Siberia centro-orientale e in Australia.
- La seconda, il cui nome deriva dall‘antica Selva Ercinica, che in epoca romana occupava gran parte dell‘attuale germania, diede origine al Massiccio Boemo, i Vosgi, le Ardenne, la Foresta Nera, la Bretagna e il Massiccio Centrale Francese. Si formarono gli Urali, vastissime aree montagnose dell‘Africa meridionale, dell‘Antartide e dell‘Australia orientale. In Italia si costituirono i primi nuclei cristallini delle Alpi: Monte Bianco, Monte Rosa, gran Paradiso, l‘Aar-Gottardo. Il clima fu prevalentemente caldo-umido, di tipo tropicale o caldo secco. Non mancarono, in particolare verso la fine dell‘era, episodi freddi che determinarono grandi avanzate dei ghiacciai. L‘Era Primaria comprende i periodi: Cambiano, Ordoviciano, Siluriano, Devoniano, Carbonifero, Permiano.
IL PALEOZOICO: IL PERIODO DEI CAMBIAMENTI
L’era inizia circa 540 milioni di anni fa e si protrae fino a circa 252 milioni di anni fa. Essa è suddivisa nei seguenti periodi: Cambriano (540-485 m.a.), Ordoviciano (485-444 m.a.), Siluriano (444-419 m.a.), Devoniano (419-359 m.a.), Carbonifero (359-299 m.a.), Permiano (299-252 m.a.). Il Paleozoico durò approssimativamente dal 541 milioni di anni fa a circa 252 milioni di anni. È durato circa 290 milioni di anni e in questa era le forme di vita pluricellulari dell’oceano e della terra hanno mostrato una grande diversificazione. Era uno dei tempi in cui gli organismi diventavano più diversificati, sempre più specializzati e persino capaci di lasciare gli habitat marini e conquistare lo spazio terrestre.
Alla fine di questa era si formò un supercontinente chiamato Pangea e poi diviso nel continente conosciuto oggi. In tutto il Paleozoico, la temperatura ambiente ha oscillato notevolmente. Per qualche tempo rimane caldo e umido, mentre per altri si riduce notevolmente. Tanto che ci sono stati diversi ghiacciai. Allo stesso modo, alla fine di questa era, le condizioni ambientali divennero così cattive che si verificò un evento di estinzione su larga scala, chiamato estinzione di massa, in cui scomparve circa il 95% delle specie che abitavano la terra.
GLI EVENTI CLIMATICI
Non ci sono molte registrazioni affidabili di come deve essere il clima del Paleozoico primitivo. Tuttavia, gli esperti ritengono che, a causa del vasto oceano, il clima debba essere temperato e oceanico. L’era del Paleozoico inferiore terminò con l’era glaciale, la temperatura scese e un gran numero di specie morirono. In seguito fu un periodo di tempo stabile, il clima era caldo e umido e c’era molta anidride carbonica disponibile nell’atmosfera. Man mano che le piante si insediano negli habitat terrestri, l’ossigeno nell’atmosfera aumenta, mentre l’anidride carbonica diminuisce. Con il progredire dell’era, le condizioni meteorologiche stanno cambiando. Alla fine del Permiano, le condizioni climatiche rendevano la vita quasi insostenibile. Sebbene le ragioni di questi cambiamenti non siano ancora note (ci sono diverse ipotesi), ciò che è noto è che le condizioni ambientali sono cambiate e la temperatura è aumentata di alcuni gradi, il che ha riscaldato l’atmosfera.
Dopo la fine della glaciazione huroniana, il clima diventa più caldo e uniforme, anche se non mancano tracce di glaciazioni, soprattutto nell’Ordoviciano, quando comincia a emergere la catena caledoniana. In conseguenza della glaciazione il livello marino, prima molto alto, si abbassò drasticamente, portando all’estinzione di circa il 60% dei generi di animali marini. Nel Devoniano il clima torna nuovamente caldo e probabilmente privo di ghiacciai, mentre nel Carbonifero il clima nella zona equatoriale è caldo e umido. La saldatura dei continenti nel supercontinente Pangea, nel Permiano avrà come conseguenza un progressivo inaridimento climatico perché gran parte delle terre viene a trovarsi lontana dagli effetti benefici del mare. In questo periodo si hanno fasi di clima mite alternate a clima più freddo.
A metà circa del Paleozoico si è formata la moderna atmosfera grazie alla presenza di batteri filamentosi e poi delle piante.
GLI EVENTI BIOLOGICI
540 milioni di anni fa i mari erano bassi e caldi; gli animali e le piante erano ancora esclusivamente marini. Sono presenti Alghe, Spugne, Coralli e Meduse, Molluschi, Stelle e Ricci e animali tipici di quest’era come i Trilobiti, gli Archeociatidi e i misteriosi Graptoliti. In pratica erano presenti i principali phyla di animali e piante, progenitori delle specie moderne. La comparsa è stata così rapida (pochi milioni di anni) e simultanea da essere definita Esplosione cambriana.
A metà circa del Paleozoico si diffondono nel mare i Pesci corazzati e più tardi i Selaci e i Pesci ossei; compaiono Anfibi giganti (Devoniano) e i primi Insetti terrestri. L’abbondanza di ossigeno consentirà lo sviluppo di forme giganti di queste specie.
Sulla terraferma nel Carbonifero il clima caldo e umido consente la crescita di Felci, Equiseti, Licopodi di dimensioni gigantesche che formano immense foreste e che si trasformeranno negli attuali giacimenti di carbone fossile. Verso la fine dell’era compariranno anche i Rettili e le Conifere. Le zone polari invece erano interessate da ampi ghiacciai che si estendevano in gran parte del territorio della Gondwana.
All’inizio del Permiano il clima si inaridisce, portando alla scomparsa delle lussureggianti foreste e diventando adatto allo sviluppo dei Rettili, che erano comparsi alla fine del Carbonifero.
La fine del Paleozoico è segnata da una crisi ecologica che ha portato alla più grande estinzione di massa mai conosciuta: sono scomparse il 70% delle specie terrestri e il 95% delle specie marine in poche decine di magliaia di anni, tanto che ci vollero 30 milioni di anni prima che la vita potesse riprendere nuovamente. Le spiegazioni proposte per questa estinzione sono molteplici e probabilmente ciascuna ha contribuito in parte: un generale abbassamento del livello dei mari; rilascio di enormi quantità di CO2 dovuta alle imponenti eruzioni magmatiche nell’area siberiana che causarono l’acidificazione degli oceani e un riscaldamento climatico eccessivo; aumento della radiazione cosmica; diminuzione dell’ossigeno ecc..
