Periodo "terra a palla di neve": ipotesi su vulcanismo sottomarino esplosivo


    Il periodo geologico compreso tra 720-640 milioni di anni è del tutto particolare rispetto al resto della storia della Terra: un'era glaciale durata milioni di anni ha fatto si che il pianeta nel quale viviamo fosse quasi interamente ricoperto da ghiaccio, per questo il periodo in questione è denominato dai geologi "Terra a palla di neve". Nuove ricerche dell'University of Southampton evidenziano come questo particolare periodo ha avuto un enorme quantità di vulcani sottomarini di tipo esplosivo.

    Raffigurazione di vulcanismo sottomarino di tipo esplosivo durante l'apertura di una dorsale medio-oceanica a bassa profondità. (Credit: Gary Hincks)

    Fig. 1 - Raffigurazione di vulcanismo sottomarino di tipo esplosivo durante l'apertura di una dorsale medio-oceanica a bassa profondità. (Credit: Gary Hincks)

    L'enigma della formazione di depositi di carbonato di grande spessore

    Attualmente ci sono diverse ipotesi riguardo il fenomeno della "Terra a palla di neve", ma si sa per certo che ciò ebbe fine quando, per un rilascio di grandi quantità di CO2 dovute principalmente all'attività vulcanica, la copertura di ghiaccio si sciolse. Rimane però un grosso enigma, la formazione di depositi di carbonato (in gergo, "cap carbonate") di spessore di centinaia di metri, che si rinvengono nelle acque più calde subito dopo la fase di deglaciazione.

    Il recente studio del Dr. Tom Gernon, pubblicato su Nature Geoscience, offre una spiegazione a questo enigma.

    I prodotti eruttati dai vulcani sottomarini sono in grado di far subire cambiamenti significativi alla biogeochimica degli oceani, essendo soggetti ad un alterazione chimica molto rapida: i cambiamenti geochimici registrati durante il periodo della "Terra a palla di neve" mostrano una perfetta correlazione con fenomeni di estensiva attività vulcanica sottomarina nei pressi di dorsali medio-oceaniche relativamente poco profonde.

    Un'attività vulcanica sottomarina altamente esplosiva

    Un enorme serie di dorsali medio-oceaniche venne a formarsi durante e dopo lo "spaccamento" del supercontinente Rodinia (intorno a 750 milioni di anni fa): data la bassa profondità alle quali si generarono queste dorsali, l'attività vulcanica sottomarina fu altamente esplosiva, per via della minor quantità di acqua presente sopra la sorgente eruttiva, mentre oggigiorno, essendo le dorsali oceaniche situate ad elevata profondità, la pressione dell'acqua tende a far avvenire eruzioni di tipo effusivo lungo i fondali oceanici.

    Una delle prove più significative di eruzioni vulcaniche sottomarine di tipo esplosivo sono date dai depositi di ialoclastite, una roccia piroclastica vetrosa generata da eruzioni basaltiche esplosive in presenza di acqua. Questi depositi, rimasti sui fondali oceanici, vennero successivamente modificati chimicamente rilasciando grandi quantità di calcio, magnesio e fosforo nell'oceano: questi elementi chimici sarebbero stati alla base della formazione dei depositi di carbonato ("cap carbonate") durante la fine del periodo della "Terra a palla di neve", finora rimasti un mistero. Tutto ciò potrebbe anche fornire una spiegazione all'alto livello di fosforo presente attualmente negli oceani.

    BIBLIOGRAFIA

    T. M. Gernon, T. K. Hincks, T. Tyrrell, E. J. Rohling, M. R. Palmer.Snowball Earth ocean chemistry driven by extensive ridge volcanism during Rodinia breakup. Nature Geoscience, 2016; DOI:10.1038/ngeo2632



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