Un pellegrinaggio lungo mezzo miliardo d'anni

Escursione alla cava di Walcott - Fossili dell'Argillite di Burgess


di giorgio zanetti

L'ora del pranzo era ormai vicina. Dall'altra parte della vallata i tuoni rimbombavano con rapida frequenza. Il sole giocava a nascondiglio con le nuvole cangianti in nembostrati di color grigiastro scuro. Poi il sole sparì del tutto. Mike, la nostra guida, osservò l'orizzonte verso ovest, oltre la vallata del lago e fiume Emerald, dichiarando con calma che, essendo noi lontani dal bosco, e nonostante la nostra posizione allo scoperto sul versante da dove era in arrivo il temporale, non era preoccupato. Lui ne aveva conosciuti di ben peggiori e questo che si stava svolgendo attorno e sopra di noi non era così minaccioso.

Arrivammo così in un'area pietrosa lungo il sentiero dove erano disposti enormi macigni scolpiti a forma di dadi, rotolati lì chissà quanto tempo fa dalle rupi del sovrastante monte Wapta (2.778 m; figura # 1). Tutto intorno ai massi c'erano altri pezzi, in maggioranza a forma di lastre di varie dimensioni, sgretolati e appostati caoticamente, ora verticali, ora orizzontali e numerosi altri di sbieco. Decidemmo subito che questa questa sarebbe stata la nostra sala da pranzo. Era quasi l'una ed erano oltre quattro ore che camminavamo.

Prima cosa da fare: indossare le giacche ed i pantaloni impermeabili poiché ormai cadevano le prime gocce di pioggia. Di seguito, rannicchiati su noi stessi, con le spalle controvento, per non far bagnare il panino, si incominciò a degustare il sobrio pasto. Il vento aumentò di velocità accompagnato da forti raffiche; la temperatura calò repentinamente. Da dodici gradi, già non un granché per una giornata di metà luglio, scese a tre (20, luglio, 2011). Invece della pioggia, a sferzare spalle e cappuccio della giacca erano ora piccole pallottole di neve ghiacciata che rimbalzavano incessantemente. Tuoni e saette ci frastornavano tutt'attorno. Nessuno aveva voglia di parlare. Un pranzo furtivo, ma coi guanti ... per coprire le dita intirizzite.

Pian piano il temporale si spostò svogliatamente oltre la cima del monte, verso un'altra valle. Il sole fece di nuovo capolino e la temperatura ritornò al suo livello stagionale.

Il pellegrinaggio, organizzato dalla Burgess Shale Geoscience Foundation (visite guidate sono organizzate anche dai funzionari del Parco Nazionale di Yoho ai confini tra l'Alberta e la Columbia Britannica; tutte a pagamento), era iniziato con un incontro dei partecipanti nel villaggio di Field, Columbia Britannica, alle 8 di mattina, sotto un cielo di cenere. Eravamo in dodici, oltre la guida. La sua presenza è imposta da una norma dell'agenzia federale canadese Parks Canada: il pubblico non può entrare nell'area della nostra meta se non accompagnato da personale autorizzato e gli scienziati hanno accesso con una autorizzazione speciale.

Da Field, risalimmo in auto per andare alle cascate di Takakkaw, che nella lingua indigena della tribù Cree significa, approssimativamente, "magnifica!". Con un doppio balzo di 384 metri, sono le seconde per altezza nella classifica canadese (figura # 2). È da qui che iniziammo l'escursione a piedi che ci avrebbe impegnati, per un totale di 10/11 ore, in un impervio percorso, lungo, tra andata e ritorno, 21 chilometri e con un dislivello di oltre 800 metri. La meta era la cava fossilifera di Walcott, chiamata anche argillite di Burgess (Burgess shale), situata a 2.336 metri sulle pendici appunto del monte Burgess (2.559 m.), nel Parco Nazionale di Yoho. Dal 1981 fa parte del Patrimonio dell'umanità dell'Unesco.

Il pranzo coi guanti ci concesse una mezz'oretta di sosta, poi proseguimmo sul sentiero, sempre in salita. Per raggiungere il traguardo mancavano ancora, avremmo poi calcolato, 2 ore e mezzo di cammino. Arrivammo ad un certo punto ad un bivio, da dove un ripido sentiero di poco più di un chilometro conduce a zigzag, alla cava dei fossili. A causa della ripidezza dell'ascesa finale, il gruppo, fino ad allora rimasto compatto, iniziò a frammentarsi: quando i primi arrivarono sullo spiazzo, erano le 4 meno 10, gli ultimi avevano completato solo un paio di tornanti.

Di tanto intanto si udivano dintorno i fischi allarmanti delle marmotte e dei simpatici pica americani. Ancor più su si potevano individuare le sagome bianche di un piccolo gruppo di capre delle nevi.

L'area dello spiazzo della cava di Walcott, ancora ingombro di neve, è intagliata per una lunghezza di circa 20 metri, 10 di larghezza, formando una parete verticale di una ventina di metri nel fianco della montagna (figura # 3).

Scaricato lo zaino e indossato un casco di protezione, obbligatorio, per gli sporadici ma eclatanti e pericolosi smottamenti di sassi e lastre che scivolano giù dall'alto della scarpata, iniziammo la perlustrazione. Rovistando e scartando le prime due o tre lastre che erano lì per terra, me ne capitò in mano una che, girata sottosopra, presentò subito la caratteristica sagoma di un trilobita (dimensioni del trilobita di circa 6 cm; figura # 4; il più grande trilobita del mondo trovato in queste argille nel 1998 misura 100 cm di lunghezza e 51 cm di larghezza).

Esaminare quelle lastre era come leggere le pagine di un libro stampato dalla natura ben oltre 500 milioni di anni fa: era sbalorditivo trovarmi in alto sul fianco di una montagna, e dopo sette ore di una faticosa ascesa, su quello che era stato il fondale di un mare equatoriale. Altri esemplari, precedentemente raccolti, ci furono mostrati da Mike. Erano conservati in custodie di plastica, all'interno di un armadio di metallo chiuso a chiave e installato, ormai da anni sul posto, a ridosso della scarpata verticale. Ciascuna di esse conteneva alcune piastre d'argilla su cui erano "stampati" i fossili e ciascuna era unita ad una targhetta che identificava le singole specie.

La straordinaria particolarità di questi rarissimi fossili è che sono preservate e riconoscibili non solo le parti crostacee degli animali marini, ma anche la forma delle parti molli del loro corpo, come l'intestino, le branchie e perfino gli occhi, con dettagli mai visti prima.

Il primo a scoprirli nel 1909 fu il geologo e paleontologo statunitense Charles Dolittle Walcott (1850-1927) durante una escursione su queste montagne: anno dopo anno, in successive missioni, Walcott raccolse ben 65 mila esemplari per destinarli al Museo Nazionale di storia Naturale dello Smithsonian di Washington, dove si trovano ancora. Numerosi altri reperti si trovano oggi anche all'Ontario Royal Museum di Toronto.

Fonte di grande stupore e, naturalmente, di compiaciuta soddisfazione è, per gli scienziati di ieri e di oggi, sia la straordinaria abbondanza degli esemplari, appartenenti a oltre 140 differenti generi di organismi fin qui identificati, sia l'inusuale ricchezza dei dettagli anatomici. Nel corso di questo secolo, l'accumulo di conoscenze acquisite nonché l'uso di tecniche sempre più avanzate hanno consentito un lavoro di classificazione e di interpretazione sempre più esteso ed approfondito.

Una domanda che si impone immediatamente, banale forse, ma fondamentale è la seguente: come mai fossili marini, praticamente tutti invertebrati, si trovano in questa argilla pietrosa ad una altitudine di oltre 2.300 metri? Per trovare una risposta bisogna portarsi con la nostra mente indietro, molto indietro nel tempo, tanto indietro da perdere persino la possibilità di intuire il suo reale trascorrere. Un utile aiuto per pensare a quel che potrebbe sembrare impensabile ci è fornito da una suggestiva affermazione di una geologa statunitense Anita Harris, che ebbe a scrivere: "Tutto quello che l'essere umano osserva oggi è il risultato di eventi catastrofici del passato" (John McPhee "Annals of the former world"; premio Pulitzer non-fiction, 1999). In questo volume l'autore presenta una dettagliata e rigorosa storia geologica del Nord America, arricchita da interviste con alcuni tra i più noti geologi americani, tra cui appunto Anita Harris.

Tralasciamo per convenienza (è il caso di dirlo) i primi 4,5 miliardi di anni di storia del nostro pianeta, ed arriviamo così al periodo cosidetto Cambriano (dai 542 a 488 milioni d'anni fa circa) quando la placca tettonica denominata Laurentia, che si trasformerà in seguito nel continente Nordamericano, era situata pressapoco all'equatore. I geologi sono stati in grado di stabilire che l'argillite di Burgess era localizzata nel litorale nord/nord/ovest di questa placca (figura # 5). Durante questo periodo non c'erano uccelli che volavano nel cielo (apparsi circa 150 milioni di anni fa), non c'era alcuna vegetazione (le prime piante, una specie di muschio o licheni, comparvero 470 milioni di anni fa circa) e non c'erano animali di nessun tipo sulla terra ferma (i primi anfibi compaiono 360 milioni di anni fa, circa: il "circa" in questi casi è necessario poiché si tratta di datazioni rese difficili dagli aggregati che costituiscono le fascie stratigrafiche e dai lunghi archi di tempo trascorso, nonostante gli assidui perfezionamenti dei criteri e delle metodologie impiegate). I primi vertebrati cominciarono ad esistere solamente verso i 500 milioni di anni fa. Nel Cambriano dunque, cioè nella preistoria della preistoria della preistoria, le sole forme di vita esistenti si trovavano negli oceani, ancora però privi dei loro abitatori abituali, per noi, e cioè i pesci veri e propri, emersi 400 milioni di anni fa.

All'epoca del medio Cambriano (circa 513 milioni d'anni fa) l'ecosistema di Burgess, paragonabile ad una barriera corallina, si era sviluppato in un mare poco profondo e caldo. Quest'oceano tropicale era ricco di nutrienti che generavano grandi attività biologiche. La dinamica degli eventi che hanno portato alla formazione di questi strati fossiliferi non è stata ancora totalmente decifrata dagli scienziati. L'opinione generale individua la causa del loro formarsi in alterazioni susseguitesi nel tempo: accumulazione di detriti calcificati, scosse sismiche, irruzioni di fluidi termici nelle faglie sottomarine, che nell'insieme modificarono l'inclinazione dei sedimenti rendendo instabile la zona della barriera. Questa instabilità provocava crolli e smottamenti di enormi quantità di materiale argilloso verso la zona più profonda creando così una parete quasi verticale, che secondo alcuni era alta circa 100 metri.

Durante tali eventi franosi, che sarebbero durati un paio di milioni di anni, la fauna e la flora marine che vivevano sia ai piedi della scarpata sia sul fondale più alto furono imprigionate nella melma fangosa e turbolenta provocata dai vari cataclismi, e fu questa melma, ambiente povero di ossigeno e destinato a solidificarsi, a diventare la loro dimora per centinaia di milioni di anni fino ai nostri giorni, nonostante l'incredibile fatto che questi organismi fossilizzati siano stati esposti ad elevate temperature nel profondo della crosta terrestre (si parla di circa 400 gradi centigradi). Col passare del tempo, intendendo tempi geologici di milioni di anni, altri detriti si sono accumulati sopra l'area fossilifera, fino a formare spessori di alcuni chilometri.

Alla metà del Giurassico Medio, 200/170 milioni di anni fa, Pangea (figura # 6), un super continente che si era formato nel frattempo, iniziò a suddividersi in nuove ed enormi placche tettoniche che si sganciarono l'una dall'altra: violente forze sotterranee ruppero l'immane crosta creando margini di scorrimento laterale, e si formarono così grandi masse mobili, che si allontanavano, si riavvicinavano, si scontravano come enormi colossi in lotta tra di loro che si sforzano di sopraffare l'avversario. Nacquero in tal modo, nel corso di milioni di anni, nuovi oceani e nuove catene montuose, sui fianchi delle quali possiamo osservare il risultato di convulsi metamorfismi: strati rocciosi con sedimentazioni spesso capovolte, le più giovani sotto e quelle più antiche sopra, con pieghe sinclinali, verso il basso, e anticlinali, verso l'alto, anche in spazi di pochi metri (figura # 7). Tutti i movimenti geologici si sviluppano, ancora oggi, ad una velocità variabile, che va da alcuni millimetri a pochi centimetri ogni anno: spesso impercettibili all'occhio umano, a volte improvvisi e letali e fatalmente inesorabili, con ritmi che di tanto in tanto accelerano o rallentano, a volte arrestandosi, a seconda dell'impulso propulsivo e della vischiosità generata dal pentolone bollente al di sotto della crosta terrestre.

Uno splendido esempio di stratigrafia capovolta si trova in una zona a 300 chilometri a sud-est dell'argillite di Burgess. Circa 75 milioni d'anni or sono, un blocco enorme di crosta terrestre, che si era costituito 1 miliardo e mezzo di anni fa (era Precambriana), dallo spessore di 6 km, largo 160 km e lungo 450 km, si frazionò, spostandosi verso levante per una distanza di oltre 100 chilometri, impennandosi e accavallandosi sul più giovane strato di roccia sedimentaria che si era formato alla fine del Cretaceo Superiore, ossia circa 100 milioni d'anni fa. Questo spostamento, che diede origine alla faglia chiamata Lewis Thrust, tra le più grandi esistenti, impiegò approssimativamente per assestarsi 15 milioni di anni. La conseguenza di milioni di anni d'erosione e di ulteriori frazionamenti di questo enorme monoblocco, il cui movimento si è fermato circa 35-40 milioni d'anni fa, ha dato nascita alle spettacolari montagne e vallate incluse nei due magnifici parchi di Waterton Lakes, Alberta, e l'adiacente Glacier National Park, Montana , USA (figura # 8).

Da un'analisi anche generica di alcuni tipi di fossili di Burgess, si possono subito notare alcune caratteristiche del tutto fuori dall'ordinario di questi fossili. Per esempio, l'Opabinia (quasi 8 cm. di lunghezza; figura # 9) aveva 5 occhi, "una coda a ventaglio e una protuberanza simile ad un aspirapolvere". Il Wiwaxia (lungo dai 3 mm. ai 5 cm.; figura # 10), "dall'aspetto simile a quello di una torta con le candeline". O ancora l'Hallucigenia (18 mm.; figura # 11), con "strane molteplici spine e vari tentacoli, rendendo difficile da interpretare quale era la testa e quale la coda". E poi c'è il Pikaia (5 cm.; figura # 12), considerato da alcuni scienziati come un possibile "antenato", e individuato tra i più antichi cordati (altri ritrovamenti simili in Cina lo anticipano di 15 milioni d'anni). Questo nostro chiamiamolo antenato aveva un tipo di struttura interna solida, simile ad una spina dorsale, che l'evoluzione trasformò nella struttura ossea dei vertebrati veri e propri. (cfr. New Scientist, 5 Marzo, 2012). Il fossile dalle dimensioni più grandi del periodo Cambriano, di molto superiori agli altri animaletti suoi contemporanei, è stato chiamato Anomalocaris (figura # 13). Alcuni esemplari misurano fino a un metro di lunghezza. Wikipedia lo descrive come un essere avente una "testa ... dotata di due occhi bulbosi posti su peduncoli, probabilmente rivolti in avanti, ma la caratteristica più notevole del capo era il complesso apparato boccale, formato da due differenti strutture: una sorta di bocca radiata e due appendici allungate e articolate, fornite di spine, poste proprio di fronte alla bocca. Evidentemente queste strutture erano di tipo predatorio."

Recentemente, gennaio 2012, nella rivista scientifica PloS One, due scienziati canadesi, Lorna O'Brien (candidata al dottorato nel Department of Ecology and Evolutionary Biology alla Università di Toronto) e Jean Bernard Caron (suo supervisore e curatore della paleontologia degli invertebrati al Museo Reale dell'Ontario a Toronto) hanno annunciato l'identificazione di numerosi fossili a forma di tulipano. Lo studio, basato su oltre mille e cento esemplari estratti proprio dall'argilla di Burgess, e ufficialmente denominato Siphusauctum gregarium (20 centimetri circa la sua altezza; figura # 14), rivela che era un animaletto, ancorato sul fondale marino, con un apparato digestivo tutto particolare. L'animaletto si nutriva aspirando l'acqua attraverso sei piccoli fori muniti di filtri, situati alla base del corpo, chiamato calice, per poi digerire le particelle organiche, scaricando di seguito i residui all'esterno.

Per molti decenni, data la mancanza di ritrovamenti di fossili tipici di Burgess in stratigrafie successive al Cambriano, gli scienziati avevano postulato che, se non tutti, sicuramente la stragrande maggioranza di questi animaletti fossero spariti dall'albero filogenetico. Ma nel 2010 il geologo Peter Van Roy ha pubblicato, sulla rivista scientifica Nature (13 Maggio), la scoperta, in Marocco, di fossili appartenenti alle specie di Burgess. Questi fossili, rinvenuti in uno strato geologico dell'Ordoviciano inferiore (488 milioni d'anni fa) quindi circa 25 milioni di anni dopo il medio Cambriano, benché avessero una taglia molto superiore a quelle medie di Burgess (alcuni misuravano oltre un metro), confermano la continuità della presenza di queste specie nella catena dell'evoluzione.

Dopo tre quarti d'ora d'esplorazione, arrivò il momento di lasciare quel luogo, tra i più singolari al mondo. La discesa fu alquanto più veloce della ascesa, poco più di 3 ore, anche perché ognuno poteva partire e tenere il proprio passo a suo piacere. Mike restò fino all'ultimo; nonostante l'area sia sotto controllo elettronico e televisivo, è sempre meglio vigilare di persona che nessuno sia tentato di raccogliere reperti, un reato la cui conseguenza può comportare per il trasgressore perfino l'arresto.

Questa straordinaria escursione (figura # 15) richiama i pellegrinaggi antichi svolti verso luoghi ritenuti sacri, o comunque particolari. E in effetti, nella grande storia del pianeta Terra, questi giacimenti, queste cave, questi luoghi dove si può "leggere" in pochi metri di roccia l'esito di milioni, centinaia di milioni, di anni di trasformazioni graduali o cataclismatiche, rappresentano una specie di santuari in cui ci si può commuovere, nonché doverosamente riflettere, di fronte alla nascita e alla trasformazione di Nostra Madre Terra. Lo spettacolo folgorante o rassicurante, e comunque sempre maestoso, delle bellissime montagne, delle meravigliose vallate, degli stupendi laghi, dei piccoli e grandi fiumi, delle magnifiche cascate, delle maestose foreste, dei deserti sconfinati, degli abitatissimi fondali marini, ci emoziona e sollecita una nostra prudente e profonda riflessione. Innazitutto ci induce a pensare al modo con cui quel che ci appare come la realtà è stato modellato per centinaia di milioni di anni dall'insieme dei fenomeni esogeni, continue erosioni provocate da terremoti, vulcanismi, piogge, alluvioni, uragani, glaciazioni alternate a surriscaldamenti, e da fenomeni endogeni, quelli che si sprigionano con più o meno violenza sotto la superficie terrestre. Questi fenomeni che "... si sono alternati o si sono accavallati per centinaia di milioni di anni" (Anita Harris; idem), continueranno ad alterare le configurazioni delle vaganti placche tettoniche per altri 4 miliardi di anni circa, fino a quando il sole non imploderà, almeno così avvertono gli scienziati.

E cosa dire sul ruolo dell'uomo?

Nel lungo e complesso filo evolutivo, l'antropologia pone gli albori anatomici dell'uomo moderno in un passato che risale a circa 200 mila anni fa (in Africa), e attesta lo sviluppo dei comportamenti socio-culturali moderni a circa 50 mila anni fa. Un battito d'occhio, nell'insieme, un calare di ciglia nel calendario cosmologico. E nonostante eccezionali sviluppi di civiltà, l'insaziabile cupidigia umana ha provocato, e ancor oggi continua a provocare, profonde e distruttrici alterazioni degli ecosistemi; ecosistemi forgiati da fenomeni ottemperanti a leggi fisiche non ancora pienamente decifrate e non certo plasmati per soddisfare le nostre passioni, a volte meschine, spesso profondamente miopi ed egoistiche.

"Le nostre ostentazioni, la nostra immaginaria autostima, l'illusione che abbiamo una qualche posizione privilegiata nell'Universo, sono messe in discussione da questo punto di luce pallida. Il nostro pianeta è un granellino solitario nel grande, avvolgente buio cosmico. Nella nostra oscurità, in tutta questa vastità, non c'è nessuna indicazione che possa giungere in aiuto da qualche altra parte per salvarci da noi stessi." (Carl Sagan "Pale Blue Dot: A vision of the Human Future in Space" 1997; traduzione: Wikipedia)

Approfondimenti:
  • The Burgess Shale Geoscience Foundation
  • Yoho National Park
  • Smithsonian
  • Royal Ontario Museum
  • Royal Tyrrell Museum



  • monte wapta
    Figura #1

    Sopra, la cima del monte Wapta (prospettiva nord/est), vista dalla vallata Yoho; sotto la montagna vista dalla vallata del lago Emerald (foto gz – 2011/2012)


    takakkaw falss
    Figura # 2

    Takakkaw falls; alta 384 metri (foto gz - 2011)


    wilcott quarry
    Figura # 3

    Scorcio della cava di Walcott; sullo sfondo a sinistra il monte Wapta. (foto gz - 2011)


    trilobite
    Figura # 4

    Una lastra d'argillite con l'impronta di un trilobita (foto gz - 2011)


    514 mya map
    Figura # 5

    La frecccia indica dove era situata l'Argillite di Burgess circa 514 milioni di anni fa (mappa dalla University of California Museum of Paleontology)


    jurassic map
    Figura # 6

    Pangea si divide in varie placche tettoniche nel medio Giurassico (Wikipedia)


    doppia piega
    Figura # 7

    Esempio di doppia piega: sinclinale a sinistra e anticlinale a destra Waterton Lakes National parks (foto gz - 2011)


    mt. chief
    Figura # 8

    A sinistra il caratteristico profilo del monte Chief (2.768 m.), Montana USA, visto da Waterton Lakes National Park
    (foto gz - 2011)


    opabinia
    Figura # 9

    Opabinia : sopra il fossile (Smithsonian) e sotto l'interpretazione artistica (Wikipedia)


    wiwaxia
    Figura # 10

    Wiwaxia : sopra il fossile (Smithsonian) e sotto l'interpretazione artistica (Wikipedia)


    hallucigenia
    Figura # 11

    Hallucigenia : sopra il fossile (Smithsonian) e sotto l'interpretazione artistica (Wikipedia)


    pikaia
    Figura # 12

    Pikaia : sopra il fossile (Smithsonian) e sotto l'interpretazione artistica (Wikipedia)


    anomalocairs
    Figura # 13

    Anomalocaris : sopra il fossile (Smithsonian) e sotto l'interpretazione artistica (Wikipedia)


    siphusauctum
    Figura # 14

    Siphusauctum gregarium : sopra i fossili (Royal Ontario Museum) e sotto l'interpretazione artistica (Marianne Collins)


    trail map
    Figura # 15

    Cartina topografica del sentiero che porta alla cava di Walcott (Gem Trek - Lake Louise & Yoho)

    HOME PAGE
    Pagina creata Aprile 2012 - Ottawa