I Trap siberiani sono l'"arma" di un'estinzione di massa?

L'estinzione di massa della fine del periodo Permiano, datata circa 251 milioni di anni fa, segna la transizione tra l'era Paleozoica e Mesozoica, così come viene descritto da numerosi scienziati. Gli espandimenti basaltici della Siberia (il prodotto della più grande eruzione vulcanica continentale nell'eone Fanerozoico) sono stati ugualmente datati a 251 milioni di anni fa. E' solo una coincidenza, o l'eruzione degli espandimenti basaltici è stata responsabile dell'estinzione di massa della fine del Permiano?

I Trap Siberiani sono una successione verticale di grandi espandimenti basaltici che ricoprono una vasta area. Il termine "Trap" ha origine nella parola svedese "trappa" che significa gradino, e si riferisce alla morfologia di zone in cui le piste che le percorrevano superavano con una serie di salti una successione di colate di lava basaltica. I basalti che affiorano nel cratone siberiano raggiungono spessori totali di oltre 6 km e sono stati erosi dal tempo geologico dopo la loro eruzione. Una vasta area di questi espandimenti basaltici è oggi sepolta sotto ai sedimenti della Piattaforma siberiana. 

Prima di tutto consideriamo la dimensione e il ritmo dell'eruzione siberiana. La mappatura di questi espandimenti basaltici, chiamati Trap siberiani, mostra che un tempo essi si estendevano su gran parte della superficie della piattaforma e del cratone siberiani, coprendo un'area di oltre 4 milioni di chilometri quadrati. Anche se gran parte delle colate è stata erosa o sepolta sotto sedimenti più recenti, il volume totale del basalto doveva essere in origine superiore ai 2 milioni di chilometri cubi, e potrebbe anche essere arrivato a 4 milioni di chilometri cubi. La datazione isotopica indica che i basalti sono stati emessi lungo un periodo di circa 1 milione di anni, implicando un ritmo medio di eruzione da 2 a 4 chilometri cubi all'anno.

Per apprezzare quanto sia effettivamente elevato tale ritmo, possiamo confrontarlo con quello del vulcanismo attuale lungo i margini di placca in rapido movimento divergente. Lungo le dorsali oceaniche viene effuso abbastanza basalto da formare l'intera crosta oceanica per "coprire" l'allargamento. L'espansione più rapida alla quale oggi assistiamo è lungo la dorsale del Pacifico orientale, in prossimità dell'Equatore, dove la Placca del Pacifico si sta separando dalla Placca di Nazca (140 mm/anno). Il ritmo medio di produzione del basalto lungo il margine tra le due placche è di circa 3.5 chilometri cubi all'anno. 

Dal confronto tra i due dati del ritmo di eruzione del basalto, possiamo vedere che l'eruzione siberiana ha un ritmo compatibile con quello dell'intero margine tra le placche del Pacifico e di Nazca, la più grande fabbrica di magma sulla Terra al giorno d'oggi!

La maggior parte del magma generato dall'espansione del fondo marino si solidifica come intrusioni ignee, formando i dicchi basaltici e gli ammassi di gabbri della crosta oceanica. I magmi basaltici, al contrario, si formano per effusione del magma dal fondo marino che viene rapidamente raffreddato dall'acqua marina e danno origine a lave a cuscino, mentre i gas che si liberano si disciolgono nell'oceano.

I basalti della Siberia circa 251 milioni di anni fa, venivano eruttati direttamente in superficie attraverso fessure nella crosta continentale, inondando milioni di chilometri quadrati di territorio. Questa effusione di lave estremamente rapida ha scaricato nell'aria massicce quantità di ceneri e gas, compresi anidride carbonica e metano. Eruzioni di tale potenza potrebbero avere fatto innescare cambiamenti nel clima della Terra in grado di portare all'estinzione di massa della fine del Permiano, nella quale il 95% delle specie viventi fu completamente spazzata via.

Le recenti datazioni isotopiche eseguite con più moderne tecnologie hanno mostrato che il vulcanesimo siberiano ebbe luogo immediatamente prima o durante l'estinzione di massa della fine del Permiano. La scoperta che questi due eventi estremi hanno coinciso con così grande precisione, ha convinto la comunità scientifica che i Trap siberiani sono l'"arma" dietro alla più grande strage di specie viventi della storia della Terra.

Riferimenti bibliografici

GrotzingerJ.P. & Jordan T.H., 2016. Capire la Terra. Zanichelli Ed.