Sedimentologia

Nello stesso anno - 1980 – in cui i paleontologi ammisero il fallimento nella ricerca degli anelli mancanti, nello Stato di Washington, negli Stati Uniti d'America, ebbe luogo una delle principali catastrofi vulcaniche. Esplose il vulcano Sant’Elena. Questa catastrofe locale fornì un laboratorio sedimentologico naturale. La prima esplosione provocò un soffio laterale che, insieme ad una frana, provocò il riversamento dell’acqua del lago Spirit su un vicino territorio montuoso. Il ritorno d'acqua portò con sé l'intera collina. L'agglomerato di materiale spostato raggiunse uno spessore di 100 m. Dietro a questo materiale, si accumulò acqua mescolata con cenere vulcanica, che formò un nuovo lago. Dopo alcune settimane, la pressione di questa acqua "lattiginosa" sulla massa terrosa di nuovo accumulo provocò un’apertura in quest’ultima ed uno svuotamento del lago. Il flusso di acqua torbida provocò più danni della stessa eruzione. Nel terreno fu scavato un canyon profondo 40 metri. Quando tutto si stabilizzò si scoprì che il nuovo accumulo di terra si era disposto in strati. Abbiamo strati orizzontali. Se non fosse per il fatto che sappiamo che l'accumulo ha richiesto circa 36 ore per formarsi, noi dateremmo gli strati come risalenti a milioni di anni fa.

Questa catastrofe spinse gli scienziati a studiare il meccanismo di formazione degli strati in laboratorio. Quando l'acqua trasporta una miscela di vari materiali, essa li differenzia nel corso del processo. Ciò può essere osservato dietro il vetro in appositi laboratori. Uno dei più grandi laboratori è nella Colorado State University ed è lì che sono state effettuate le più importanti scoperte nel campo. Per parlare più semplicemente, quando l'acqua trasporta qualcosa, perde prima gli elementi più pesanti, poi quelli medi e, infine, le particelle fini. Questo spargimento di materiale si verifica contemporaneamente, con l'unico risultato che ciò che è stato trasportato più lontano viene depositato più lontano e quindi è più profondo. Come risultato si ottiene nel delta la deposizione in strati dei materiali portati dai fiumi. Dopo un forte temporale alcuni depositi di sporco si raccoglieranno tra il marciapiede e la carreggiata. Una sezione verticale rivelerà una disposizione del materiale in strati. Questo è esattamente ciò che dimostra la nuova ricerca sedimentologica. Dall’esperienza pratica degli agricoltori sappiamo anche che è possibile separare le sementi dalla pula agitandole insieme. Qui sono coinvolti gli stessi principi fisici.

Andando avanti, è possibile osservare dietro il vetro come le varie particelle interagiscano in varie condizioni idrauliche e quando e in che sequenza si siano depositate. Ad esempio, quando il flusso si sposta in una direzione e poi in un’altra, si verifica una caratteristica ripetizione di alcune sequenze. Questo potrebbe essere attribuito al movimento periodico dell'acqua regolato dalla attrazione gravitazionale della luna (a bassa e alta marea). Trasferendo le conoscenze in questo campo, si può provare a suggerire in quali condizioni idrauliche si sia sviluppata la stratigrafia osservata. Ciò ha portato alla crescita di una nuova disciplina, la paleo-idraulica. E’ possibile cercare di replicare in laboratorio le condizioni idrauliche che agiscono sulle miscele di materiali raccolti sul campo per ottenere sequenze stratigrafiche come in natura. Una ricerca molto interessante su questo tema è in corso a San Pietroburgo dall’Accademia russa delle Scienze. Lo scienziato leader in questo campo è Guy Berthault.

Naturalmente sia l'incidente del Monte Sant’Elena che le nuove ricerche stanno mettendo un grande punto interrogativo sulle datazioni delle colonne stratigrafiche.

Stratigrafia

Da dove proviene la datazione degli strati geologici ? Le date furono proposte nel 19° secolo, sulla base del tasso di deposizione osservato nei sedimenti di laghi e di altri bacini d’acqua. Questo è denominato modo uniformitario di deposizione di strati, come contrapposto alla modalità catastrofica dominante nel pensiero geologico prima di Darwin (Darwin è stato ispirato dai Principi di Geologia di Charless Lyell, 1830, che propose per la prima volta questo uniformitarianismo in geologia). Questi millimetri annuali di deposizioni, moltiplicati per la profondità degli strati sedimentari di varie formazioni geologiche, hanno indicato in milioni di anni l’età necessaria per la deposizione. Oggi agli studenti di geologia viene insegnato come datare gli strati in base ai fossili e come datare i fossili in base agli strati. Un ragionamento assolutamente circolare !

Se qualcuno pensa poi che queste stime del 19° secolo siano state confermate dalla datazione isotopica delle rocce commette un errore grossolano. Ciò viene fatto solo per le rocce ignee e non per quelle sedimentarie. L'ipotesi è che, nel momento in cui la lava si solidifica, si abbia la cristallizzazione di alcuni cristalli che contengono isotopi radioattivi che si decompongono con il tempo. Ci sono molti problemi con questa datazione perché spesso diversi cristalli presenti nello stesso magma solidificato hanno età isotopiche molto diverse. Tuttavia questo non è di alcuna importanza per la questione a portata di mano, poiché non riguarda le rocce sedimentarie. La ri-deposizione di materiali non influenza l'età delle particelle che li costituiscono. Non vi è alcun modo per datare le pietre o i grani di sabbia che formano i nuovi strati vicino al Monte Sant’Elena. L’età della loro cristallizzazione non ci dirà nulla circa il momento in cui essi si sono disposti in strati.

Ci sono anche altri problemi con la spiegazione uniformitaria della formazione di strati. Oggi gli animali morti non restano sul fondo dei laghi. Essi sono mangiati dagli organismi necrofagi e decomposti. Non sono lasciati resti fossili per le future scoperte paleontologiche. Le persone seppelliscono i loro morti, e per questo siamo in grado di trovare i Neanderthals. Gli animali finiscono fra i fossili solo in seguito a catastrofi, quando vengono sepolti come, per esempio, attorno al Monte Sant’Elena.

Un altro problema è rappresentato dai cosiddetti fossili polistrato. Troviamo alberi pietrificati eretti coperti da diversi strati geologici. Hanno atteso diversi milioni di anni per la loro sepoltura? E 'ovvio che sono stati sepolti nel corso di un singolo evento catastrofico.
Alla luce delle nuove prove empiriche provenienti dalle sopra menzionate ricerche sedimentologiche sull'intera colonna stratigrafica, la datazione richiede un ripensamento totale. Non sarà facile per i geologi accettare una tale rivoluzione nel loro modo di pensare, ma essi la dovranno affrontare.

Catastrofi

In considerazione di quanto sopra, si ripropone l’argomento delle maggiori catastrofi. Per la formazione dei depositi esposti dal Grand Canyon, ovviamente, sarà stato necessario più tempo che per quelli del vulcano Sant’Elena (si calcola che ci sarebbero voluti diversi mesi, mentre per i 100 metri di depositi del vulcano Sant’Elena sono bastate 36 ore), e molta più acqua rispetto a quella dello Spirit Lake. Tutta la stratificazione nel Grand Canyon, datata in diverse centinaia di migliaia di anni, potrebbe essere spiegata con una grande catastrofe, con la partecipazione di enormi quantità di acqua.

Alcuni anni fa si è avuta la notizia che Bob Ballard, lo scopritore del Titanic, ha trovato tracce di insediamenti umani sotto il Mar Nero. Egli ha ritenuto che esse si siano formate a causa di una alluvione verificatasi 7500 anni fa. Szymczak Karol, un professore della Università di Varsavia, che ha condotto studi archeologici in Uzbekistan su simili strati ha ritenuto che la stessa inondazione abbia raggiunto anche la regione che egli stava studiando. Egli ha proposto una mappa per il Mar Nero, Mar Caspio, il lago d’Aral e anche l'Azerbaigian, la Turkmenia, il deserto Kuzyl Kum ed il sud della Russia. Si tratta di un enorme territorio, fiancheggiato da alte montagne a sud (l'Anatolia, il Caucaso, Elburz, Kopetdag, Pamir, Altai), ma aperto a nord su entrambi i lati degli Urali.

D'altro canto sappiamo che nella vasta area del nord, dal fiume Ob in Siberia fino all'Alaska, all'interno del permafrost, ci sono i copri congelati di molti animali, tra cui milioni di mammut. Essi sono stati riesumati per le loro zanne d'avorio ed un numero di almeno mezzo milione è già stato immesso sul mercato. La loro carne è commestibile, almeno per i cani. È stato accertato che la morte dei mammut avvenne per soffocamento. Nei loro canali alimentari sono state trovate piante di prato non digerite. Quale incidente potrebbe avere immesso questi grandi animali nel permafrost, a una velocità tale da impedire la digestione delle erbe consumate? In quale modo ? Ovviamente ci troviamo di fronte ad una eccezionale catastrofe avvenuta su aree enormi, e in un tempo non troppo lontano.