Disseminazioni: ETA’ DI ROCCE E FOSSILI - TEMPI DI CRESCITA DI STALATTITI E STALAGMITI – di Roberto Vacca, L’OROLOGIO - 9/8/2024

 ETA’ DI ROCCE E FOSSILI - TEMPI DI CRESCITA DI STALATTITI E STALAGMITI – di Roberto Vacca, L’OROLOGIO -  9/8/2024

Oltre a certe nostre sensazioni (arduamente misurabili), ci danno approssimative misure del tempo anche l’altezza del sole, la temperatura dell’aria, le piante con le loro foglie, i fiori, i rami secchi. Altre misure, su tempi lunghissimi (di ere) le leggiamo nei lavori dei geologi che devono stimare i tempi di deposizione di sostanze che poi formano strati di roccia. 

La datazione radiometrica di rocce contenenti uranio 235 che si trasforma in piombo Pb206 (con una “mezza vita” di 700 milioni di anni) o in piombo Pb207 (con una “mezza vita” di 4,5 miliardi di anni)  permette di valutare l’età di rocce formatesi anche molte centinaia di milioni di anni fa. È analoga la datazione radiometrica di piante e animali morti o anche fossili basata sulla misura (fatta con spettrometri di massa) della quantità di carbonio C14 radioattivo (che decade con una “mezza vita”  di 6000 anni) su tempi fino ad alcune decine di migliaia di anni.

Sono molto meno affidabili le datazioni che si tentino di fare misurando la lunghezza di stalattiti e stalagmiti.

Quando in una grotta con aria ferma cada a gocce il contenuto di un serbatoio di acqua contenente bicarbonato  di calcio, ogni goccia può lasciare una piccola quantità delle impurità o dei sali che contiene in soluzione. Si formano così le stalattiti: elementi cilindrici stratificati di roccia che pendono dall’alto, sono lunghi anche parecchi metri e terminano in coni. In altri casi le gocce portano con se le impurità o i materiali in soluzione che si accumulano sul suolo e formano elementi cilindrici verticali –stalagmiti - anch’essi lunghi vari metri.

Nella grotta Rei do Mato (Minas Gerais, Brasile) si trova una stalattite lunga 20 metri di cui non è nota l’età stimata.

Nella Grotta Gigante del Carso (alta 40-80 metri) c’è una stalagmite lunga 25 metri cui è stata attribuita una vita di 2,5 milioni di anni. Come sopra accennato, tale stima è incerta. Infatti l’accrescimento delle stalagmiti dipende da vari fattori: 

 

-                 Frequenza delle gocce al minuto

-                 Altezza della fessura da cui la goccia si distacca rispetto alla cima della stalagmite

-                 Concentrazione nell’acqua del bicarbonato che, dopo la caduta, precipita in carbonato di calcio.

-                 Dimensione delle gocce

 

La tabella seguente riporta spessori di deposito calcareo in 3 siti di stalagmiti nella grotta carsica citata caratterizzati da flussi variabili. Non c’è correlazione fra le due variabili considerate.

 

Numero gocce/minuto	Deposito carbonato  mm/anno
4	0,14
8	0,07
52	0,18

 

Per analizzare il fenomeno, sarebbero necessarie misure più accurate che siano effettuate  anche su altri parametri.

Disseminazioni: ULTIMI 50 MILIONI DI ANNI – di Roberto Vacca, 12/2/2024

ULTIMI 50 MILIONI DI ANNI  – di Roberto Vacca,  12/2/2024

Il sistema solare e la Terra si sono formati poco più di 4 miliardi e mezzo di anni fa. Possiamo immaginare a grandi linee i tratti salienti di quegli eventi ispirandoci a osservazioni astronomiche moderne. La geologia e la datazione radiometrica  (che raffronta le quantità osservate di isotopi radioattivi e di loro prodotti di decadimento) ci aiutano ad analizzare e datare molto meglio i processi avvenuti negli ultimi 50 milioni di anni. All’inizio di questo lungo periodo il livello dei mari era di 300 metri più alto dell’attuale e solo il 18% della superficie terrestre era costituito da terre emerse. L’anidride carbonica era scarsa nell’atmosfera. La temperatura atmosferica si era abbassata molto e stava continuando a decrescere. Poi 2,6 milioni di anni fa cominciarono a verificarsi pulsazioni (ancora in corso) con periodi plurimillenari tra ere glaciali e interglaciali. Tale epoca è interessante perché in essa si svolse l’evoluzione dei primati da cui emerse l’Homo Sapiens.

Trentacinque milioni di anni fa si cominciò a formare la calotta di ghiaccio sull’Antartide. Circa 30 milioni di anni fa una parte del mantello terrestre (magma caldo e fluido) si rigonfiò spingendo in alto la crosta terrestre nell’Africa di Nord Est (oggi Etiopia)  di oltre un chilometro per una lunghezza di migliaia di chilometri in direzione Nord-Sud. Questo grande rigonfiamento si spaccò producendo  un grande altipiano di prateria fiancheggiato da profonde voragini. Qui i mammiferi (apparsi circa 200 milioni di anni fa) si evolsero fra l’altro negli antenati di: primati e ungulati. Le spaccature più profonde furono invase dal mare producendo il Mar Rosso e il Golfo Persico. 

Cinque milioni di anni fa sulle savane dell’altipiano citato – composto a mosaico da laghi, foreste ed erbai – dai primati si cominciarono a differenziare gli ominidi. I primi furono gli Ardipitechi i cui fossili (di 4 milioni di anni fa) si sono trovati attorno al fiume Auasc, il più grande dell’Etiopia. “Ardipiteco” significa “scimmia del pianterreno”. Gli ardipitechi erano alti poco più  di un metro e mezzo. Il loro cervello pesava circa 400 grammi. Camminavano in posizione eretta, ma l’alluce era prensile - adatto a muoversi sugli alberi.

Un milione di anni più tardi apparve, sempre nel  bacino dell’Auasc, l’Australopiteco (scimmia del sud) il cui esemplare più noto – Lucy – fu ampiamente discusso sui mass media. Negli ultimi due milioni di anni gli ominidi si evolsero in una sequenza di specie caratterizzate da dimensioni crescenti del cervello e da abilità più complesse ed efficienti. Le loro caratteristiche e  cronologie sono riportate nella tabella seguente. 

Specie Homo --	Cronologia	Dimensioni cervello
Habilis	2 – 1 M anni fa	650 g
Erectus	1,9   M anni	930 g
Pekinensis	780 – 680 k anni	1030 g
Heidelbergensis	600 – 200 k anni	1350 g
Neandertal	300 –   30 k ann	1400 g
Sapiens	200 - ---   k anni	1350 – 1600 g

Le tappe del graduale sviluppo sono ben note. I cacciatori e raccoglitori inventarono e usarono utensili di legno e poi di pietra rozza (paleolitico) oltre un milione di anni fa. L’homo erectus migrò - iniziando circa 1,8 milioni di anni fa - dall’Africa all’Europa e quindi all’Asia, ove si evolse in Pekinensis, Heidelbergensis e Neandertal. Questi ultimi, più forti e robusti di noi, raggiunsero abilità tecnologiche primitive, ma non trascurabili.

L’homo sapiens migrò dall’Africa circa 60.000 anni fa. Si incrociò in certa misura con i Neandertal, piccole percentuali del cui DNA si trovano in popolazioni europee e asiatiche, ma non fra i discendenti delle popolazioni  africane che non migrarono.

Gli sviluppi culturali di cui testimoniano manufatti neolitici, pitture rupestri e sculture si trovano in vari continenti e risalgono a decine di migliaia di anni fa. Le ceramiche pare risalgano in Estremo Oriente a circa 16 millenni fa – in Mesopotamia e in Grecia a un millennio a.C. Le porcellane  orientali apparvero nel primo millennio d.C. – quelle europee solo negli  ultimi secoli. La tecnologia del rame risale a 5 millenni a.C. in Egitto, a 3 millenni fra i Sumeri e a 2 in Cina. Il bronzo venne prodotto 3 millenni a.C. nel Caucaso, 2 in Sardegna e nel primo millennio a.C. in Europa. Il ferro apparve nel quarto millennio a.C. fra i Sumeri; si è  diffuso in Cina e in Europa a partire dal primo millennio a.C.

I tempi più recenti sono notoriamente scanditi, in varie versioni - con affidabilità variabile - dai trattati e manuali di storia.