La foresta fossile di Allan Hills

DSC04978La mattina del 18 dicembre, seppure sia nevicato, usciamo per iniziare a lavorare sistematicamente sul principale oggetto della nostra ricerca, ovvero lo studio ed il rilievo della cosiddetta “foresta fossile” che abbiamo segnalato già tre anni fa. Il tempo si è fatto progressivamente più bello, salvo qualche temporaneo annuvolamento, con vento debole o assente, in pratica le condizioni migliori per lavorare.

Nei cinque giorni successivi abbiamo potuto così portare avanti le nostre ricerche, che ci hanno consentito di mappare in dettaglio, tramite misure con GPS ed immagini satellitari, gran parte dei tronchi fossilizzati, di ricostruire numerose successioni stratigrafiche e di campionare sia le arenarie per studi composizionali e di provenienza, sia le peliti per studi palinologici e paleobotanici. La sera del 22 dicembre il campo è stato poi smontato con il rientro alla base del personale, con un anticipo di due giorni a causa delle previsioni meteorologiche, ma con l’impegno di tornare successivamente per una giornata in modo da terminare le ricerche ad Allan Hills.

Nel complesso sono stati rilevati e misurati oltre 250 tronchi fossili, che associati a lembi di antiche torbiere, si trovano “imballati” nelle arenarie del Beacon Supergroup del Trias medio, una formazione di origine fluviale/alluvionale che si estende per tutte le Montagne Transantartiche. I tronchi, come già specificato in post precedenti, presentano ben visibili le originarie caratteristiche anatomiche, come gli anelli di crescita, la struttura lignea, nodi, ecc., e molti presentano porzioni totalmente silicizzate (permineralizzate) e porzioni carbonizzate.

I tronchi e le torbiere fossili sono distribuiti in almeno tre-quattro orizzonti stratigrafici estremamente ravvicinati tra loro (talvolta sono evidenti anche impronte di foglie), tutti nell’ambito del Triassico medio.

I tronchi e le foglie sono così testimoni di antiche ed estese foreste a conifere, a Dicroidium (piante decidue estinte) ed a felci, che contraddistinguevano il continente antartico, così come parte del Gondwana meridionale, nel Triassico. Si trattava di foreste polari a clima temperato freddo che si estendevano sino a 75°-80° di latitudine Sud (anche se allora l’Antartide non era proprio nella posizione attuale a causa dei movimenti delle placche terrestri), confrontabili con l’attuale taiga siberiana.

Questo giacimento fossilifero rappresenta uno dei più vasti e meglio esposti dell’Antartide ed uno dei propositi del gruppo di ricerca è anche quello di proporre per Allan Hills l’istituzione di un geosito internazionale.

L’importanza e la curiosità scientifica di una cosiddetta “drifted fossil forest” accompagnata da lembi di torbiere fossilizzate all’interno di arenarie fluviali, risiede nelle risposte a domande come “quali sono le cause e le modalità della presenza di alberi all’interno di rocce che documentano l’esistenza e l’energia di antichi apparati fluviali?

Le risposte o meglio le ipotesi vanno ricercate nella definizione del contesto geologico in cui essi si collocano. I tronchi fossili si trovano, come già detto, associati ad arenarie prodotte dall’attività di antichi fiumi del Triassico medio (circa 245 milioni di anni fa) dall’andamento molto impetuoso (del tipo “sandy-braided river system). Questo intervallo di tempo rappresenta almeno per tutto il Gondwana (il supercontinente di cui faceva parte anche l’Antartide), una fase di cosiddetto “recupero ambientale” seguita alla fase di “crisi globale” del Triassico inferiore (circa 250 milioni di anni fa), dovuta ad un eccessivo riscaldamento atmosferico terrestre che avrebbe portato almeno alle alte latitudini del Gondwana, ad un effetto serra post-apocalittico con una generalizzata aridizzazione con scarsità di foreste (solo conifere) e di conseguenza lo sviluppo di fiumi a maggior impetuosità e con maggior trasporto sedimentario. La “crisi globale” del Triassico inferiore sembra anche essere connessa e seguita ad una fase di enormi eruzioni vulcaniche in Siberia (Siberian Traps) che avrebbero portato ad un global-warming con l’immissione in atmosfera di enormi quantità di CO2. Un’altra ipotesi è che la caduta di asteroidi, possa essere il fattore determinante la più grande e drammatica estinzione animale e vegetale della storia della Terra, avvenuta al passaggio Permiano-Triassico, 252 milioni di anni fa.

Pertanto, l’orizzonte stratigrafico in cui i tronchi fossili si trovano, registrerebbe un evento catastrofico del passato, probabilmente un’enorme alluvione che avrebbe abbattutto l’intera foresta che doveva estendersi per aree enormi, trascinato ed orientato i tronchi e divelto le torbiere circostanti (come le strutture sedimentarie registrate nelle arenarie sembrerebbero testimoniare). Tale catastrofe del Triassico medio potrebbe essere quindi una conseguenza tardiva dell’impetuosità dei fiumi caratteristica della fase di “crisi globale” del Triassico inferiore.

Un’altra particolarità consiste nel fatto che buona parte dei tronchi rinvenuti, appaiono in parte perfettamente silicizzati ed in parte carbonizzati, sembrerebbe con tracce di charcoal, ovvero di carbone dovuto a combustione e non al normale processo di carbonizzazione. Questo lascerebbe pensare che la “foresta fossile” potrebbe anche essere stata danneggiata dall’innesco di antichi incendi, le cui cause sono ancora tutte da indagare, autocombustione o processi vulcanici o l’effetto di asteroidi? Inoltre, resterebbe da chiarire il legame, se esiste, tra la presenza di paleoincendi e le alluvioni catastrofiche.

A tal scopo, abbiamo studiato nei dettagli l’intera successione stratigrafica Permiano-Triassica, raccogliendo dati di carattere stratigrafico-sedimentologico e centinaia di campioni di rocce per analisi petrografico-composizionali e fossilifere (associazioni a pollini e vegetali), che verranno condotte nei laboratori universitari e speriamo possano accendere nuova luce sugli eventi e sugli scenari paleoambientali dell’Antartide.

 

Il campo con alle spalle una sezione di arenarie

Il campo con alle spalle una sezione di arenarie

 

La spianata dove affiora la foresta fossile

La spianata dove affiora la foresta fossile

 

In ricognizione

In ricognizione

 

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Arenarie con stratificazione a festoni e ripples

Arenarie con stratificazione a festoni e ripples

 

Albero fossile nelle arenarie con in evidenza la sommità della parte radicale

Albero fossile nelle arenarie orientato con la corrente, con in evidenza la sommità della parte radicale

 

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Livello con molti tronchi fossili

 

Dettaglio di un tronco fossile con i particolari anatomici

Dettaglio di un tronco fossile con i particolari anatomici

 

 

 

Geologa sul prolungamento di un albero

Geologa sul prolungamento di un albero

 

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In scuro, allineamento di torbiere fossili permineralizzate, nelle arenarie

In scuro, allineamento di torbiere fossili permineralizzate, nelle arenarie

 

Bioturbazioni nelle arenarie

Bioturbazioni nelle arenarie

 

Lembi di torbiere fossili che sormontano strutture a festoni di arenarie

Lembi di torbiere fossili divelte da un’antica piena fluviale, che sormontano strutture a festoni di arenarie

 

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Successione arenacea triassica con stratificazione incrociata

 

Arenarie a festoni

Arenarie a festoni

 

Albero fossile

Albero fossile

 

Allan Hills

Allan Hills

 

Coombs Hills

Coombs Hills

 

Ancora in ricognizione

Ancora in ricognizione su una paleosuperficie con ripples che rappresenta un fondale fluviale della Lashly Formation

 

Ghiaccio blu

Ghiaccio blu

 

Pranzo durante una ricognizione

Pranzo durante una ricognizione

 

Stratificazione incrociata

Stratificazione incrociata

 

Impronte di una paleo pioggia

Impronte di paleo pioggia

 

Impronta di foglia fossile Dicroidium del Triassico medio

Impronta di foglia fossile di Dicroidium del Triassico medio

 

Allan Hills

Allan Hills

 

Impronte di foglie fossili

Impronte di foglie fossili triassiche

 

Arenarie del Trias inferiore della Feather Sandstone Formation

Arenarie del Trias inferiore della Feather Sandstone Formation che formano degli spettacolari canyons

 

Il sito della tenda Scott allestita lo scorso anno e distrutta dalle intemperie durante il lungo inverno antartico

Il sito della tenda Scott allestita lo scorso anno e distrutta dalle intemperie durante il lungo inverno antartico

 

Arenarie alternate a livelli di carbone della Weller Coal Measure Formation del Permiano

Arenarie alternate a livelli di carbone della Weller Coal Measure Formation del Permiano

 

Livello di carbone permiano

Livello di carbone permiano

 

Associazione di foglie fossili a Glosspteris e Gangamopteris

Associazione di foglie fossili permiane a Glossopteris e Gangamopteris

 

Stratificazione e laminazione incrociata nelle arenarie

Stratificazione e laminazione incrociata nelle arenarie

 

Il gruppo

Saluti dal gruppo

 

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