Dinosauri: livelli tossici di mercurio e CO2 provocati dalle eruzioni nel Deccan contribuirono alla loro estinzione

Ancor prima che l’asteroide di Chicxulub colpisse la Terra 66 milioni di anni fa, i dinosauri e le altre forme di vita presenti sul pianeta avevano a che fare con livelli tossici di mercurio in atmosfera. Questo secondo un nuovo studio appena pubblicato.

Queste nuove informazioni si vanno ad inserire nel serrato dibattito in corso su come sia avvenuta l’estinzione dei dinosauri e quale fu la vera causa della loro scomparsa. Alcuni scienziati sostengono che furono solo gli effetti provocati della caduta dell’enorme asteroide di Chicxulub a causare l’estinzione di massa avvenuta 66 milioni di anni fa mentre altri sostengono che le cause furono diverse e concomitanti.

Alcune decine di migliaia di anni prima dell’impatto dell’asteroide, iniziarono una serie di violente eruzioni vulcaniche che, si pensa, potrebbero avere creato delle condizioni ambientali che furono poi esacerbate dall’impatto dell’asteroide fino a provocare la scomparsa dei tre quarti delle forme di vita.

Analizzando i fossili di antichi bivalvi provenienti da tutto il mondo, gli scienziati hanno identificato un aumento globale del mercurio e dell’anidride carbonica causato da una serie di eruzioni di lunga durata che hanno formato la caratteristica oggi conosciuta come i trappi del Deccan. Questi eventi durarono per quasi un milione di anni e formarono gran parte dell’India occidentale durante l’estinzione di massa del Cretaceo-Paleogene.

“Ora siamo in grado di definire le conseguenze sul clima e sull’ambiente del vulcanismo dei Trappi del Deccan analizzando un singolo materiale“, afferma lo scienziato ambientale Kyle Meyer, che ha condotto la ricerca presso l’Università del Michigan.

(Paul Renne / UC Berkeley Geochronology Center)

Il mercurio è una traccia chimica tossica e le eruzioni vulcaniche ne sono il maggiore produttore qui sulla Terra. Quando questo elemento si fa strada nell’oceano, diventa altamente reattivo con la materia organica e viene subito assorbito dal fitoplancton, che i molluschi mangiano.

Usando i loro gusci come indicatore della qualità e della temperatura dell’acqua, gli scienziati ora pensano che le eruzioni dei trappi del Deccan abbiano avuto profondi, duraturi e globali effetti climatici ed ecologici.

“Le anomalie del mercurio erano state documentate nei sedimenti ma mai prima nei gusci“, afferma il  geochimico Sierra Petersen dell’Università del Michigan.

“Avere la capacità di ricostruire sia il clima che un indicatore di vulcanismo negli stessi identici materiali ci aiuta a superare molti problemi relativi alla datazione“.

Le analisi dei sedimenti, ad esempio, ci forniscono risultati limitati perché non permettono di collegare le emissioni di mercurio ai cambiamenti climatici globali; il nuovo studio è stato in grado di fare proprio questo.

Modello del ciclo di emissione di mercurio vulcanico. (Meyer et al., Nature Communications, 2019)

Raccogliendo conchiglie fossili dall’Antartide, dall’Alabama, dall’Alaska, dalla California, dallo stato di Washington, dall’Argentina, dall’India, dall’Egitto, dalla Libia e dalla Svezia, gli autori hanno misurato i livelli di anidride carbonica e mercurio accumulati nello conchiglie in periodi diversi, tra cui il tardo Cretaceo, il pleistocene e oggi.

Come già dimostrato in precedenza, i loro risultati indicano che un improvviso riscaldamento si è verificato circa 250 mila anni prima di questa estinzione di massa. Inoltre, questo aumento delle temperature ha coinciso con un aumento dei livelli di mercurio tra i 68 ed i 70 milioni di anni fa, quando l’attività vulcanica era così intensa da creare un tappeto di lava spesso 100 metri.

Gli autori affermano che “è altamente indicativo del fatto che questa anomalia climatica sia stata provocata dall’emissione di CO2 vulcanica” e, per inciso, questo periodo di tempo coincide con una diminuzione della varietà delle specie e estinzioni raggruppate di foraminiferi.

Un fossile di ostrica estinto di 66-72 milioni di anni, Agerostrea ungulata , proveniente dalla regione di Fezzan in Libia. (Kyle Meyer / University of California Museum of Paleontology)

Confrontando questi antichi dati con un sito altamente inquinato da mercurio negli Stati Uniti, dove i pesci non possono più essere mangiati, i ricercatori sono rimasti scioccati dalle somiglianze.

“È sorprendente vedere che gli stessi identici campioni in cui le temperature marine mostravano un improvviso segnale di riscaldamento esibivano anche le più alte concentrazioni di mercurio e che queste concentrazioni erano di grandezza simile a un sito di significativa contaminazione industriale moderna da mercurio“, afferma Meyer, che ora lavora alla Portland State University.

È ancora troppo presto per dire con certezza se questi livelli di mercurio avvelenarono i dinosauri, ma come prova del concetto, lo studio è estremamente prezioso.

Per confermare questi risultati saranno necessarie ulteriori analisi sulla vita marina, ma sembra ormai certo che i fossili marini possono fornire spunti unici sulle estinzioni di massa e sui cambiamenti climatici avvenuti del passato.

Questo studio è stato pubblicato su Nature Communications.