La giornata sulla Terra durava meno di 24 ore all’epoca dei dinosauri, lo studio scientifico

C’è stato un periodo in cui la giornata sul pianeta Terra durava meno di 24 ore. E’ quanto appurato da un gruppo di ricercatori:

Osservazioni microscopiche delle lamine e dei raggruppamenti della conchiglia. (a-c) Composito di immagini al microscopio di una parte della superficie del guscio esterno di T. sanchezi che mostra ciclicità stagionale ben espressa negli strati di calcite

Pubblicato nel mese di febbraio del 2020, lo studio scientifico presenta record chimici risolti giornalmente attraverso la calcite fossile di gusci di molluschi. I profili degli oligoelementi risolvono la variabilità periodica attraverso lamine di crescita giornaliera sottili circa 40 μm in un bivalve rudista campano Torreites sanchezi. Queste registrazioni ad alta risoluzione sono combinate con registrazioni di isotopi stabili e oligoelementi risolti stagionalmente che consentono di discutere la variabilità chimica del guscio su scala sia stagionale che giornaliera. Una combinazione di conteggio degli strati, analisi spettrale della ciclicità chimica e conteggio degli strati chimici mostra che la rudista ha fatto precipitare 372 lamine giornaliere all’anno, dimostrando che la lunghezza del giorno è aumentata dal tardo Cretaceo, come previsto dai modelli astronomici:

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Fossile di una rudista bivalve ritrovata negli Emirati Arabi Uniti, molto simile a quello che ha consentito agli scienziati di condurre questo studio (cliccare per ingrandire). Credits: Agu, Wikipedia, Wilson-44691

“Questo nuovo approccio per determinare la durata di un giorno solare nella storia geologica attraverso registrazioni chimiche multiproxy con risoluzione sub-giornaliera offre un controllo considerevolmente maggiore sull’incertezza di questa stima. La variabilità chimica giornaliera supera la variabilità stagionale nei nostri registri e non può essere spiegata dai cambiamenti di temperatura diurni. Invece, postuliamo che la chimica del guscio rudista sia guidata su scala quotidiana dai cambiamenti nell’intensità della luce. Questi risultati, insieme a quelli delle analisi degli isotopi stabili, forniscono una forte prova del fatto che i rudisti di Torreite avevano fotosimbionti. La calcite dei gusci bivalvi generalmente si conserva bene. Pertanto, questo studio apre la strada a ricostruzioni su scala giornaliera del paleoambiente e dell’intensità della luce solare su scale temporali geologiche da conchiglie bivalvi, consentendo potenzialmente ai ricercatori di colmare il divario tra ricostruzioni climatiche e meteorologiche. Tali ricostruzioni migliorano le cronologie delle conchiglie, documentano i cambiamenti ambientali negli ecosistemi caldi e ampliano la nostra comprensione dell’entità dei cambiamenti a breve termine durante i climi serra” – osservano i ricercatori che proseguono:

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“Le analisi LA-ICP-MS ad altissima risoluzione in questo studio producono le prime misurazioni della variabilità sub-giornaliera degli oligoelementi nei bivalvi rudisti campani e le prime registrazioni sub-giornaliere dei rapporti Mg/Li e Sr/Li nel carbonato biogenico fossile. Se combinati con dati multiproxy più lunghi e risolti stagionalmente e con osservazioni microscopiche, questi record consentono di studiare i cambiamenti nella crescita e nella chimica delle conchiglie su scale temporali stagionali e sub-giornaliere. Pertanto, questo approccio fornisce uno strumento nuovo e più accurato per determinare la durata del giorno nella storia della Terra e quindi vincolare in modo indipendente l’evoluzione del sistema Terra-Luna nel tempo geologico. Il metodo proposto consente una discussione più completa e attenta delle incertezze per tali stime da bioarchivi, portando a condizioni al contorno più affidabili per i modelli astronomici per il sistema Terra-Luna attraverso il tempo geologico” – si legge nella conclusione dello studio scientifico che termina così:

“L’elevata ampiezza dei cicli giornalieri nelle concentrazioni di oligoelementi dimostra che il ciclo della luce esercita un controllo dominante sulla calcificazione in T. sanchezi . Insieme alla forte stagionalità osservata nella documentazione del δ 13 C, ciò fornisce una forte prova per l’ipotesi che i rudisti di Torreite portassero fotosimbionti. Data la forte influenza della luce solare sulla calcificazione su scala giornaliera, i dati chimici risolti su base annuale dai gusci bivalvi e da altri carbonati scheletrici possono essere utilizzati come archivi per ricostruire le intensità della luce locale nel passato geologico. Inoltre, queste ricostruzioni ad alta risoluzione fanno luce sui rapidi cambiamenti ambientali negli ecosistemi marini tropicali poco profondi durante gli antichi periodi di serra, consentendo potenzialmente ai paleoclimatologi di colmare il divario tra le ricostruzioni climatiche e quelle meteorologiche nel passato geologico. Il dettaglio aggiunto nelle ricostruzioni migliora la nostra comprensione della sensibilità degli ecosistemi marini poco profondi ai cambiamenti ambientali e può consentire la ricostruzione di antiche stagionalità e modelli meteorologici. Questo sviluppo produce dati importanti da confrontare con i risultati dei modelli climatici, migliorando nel contempo i modelli del clima serra”concludono gli autori dello studio.  Lo studio è stato menzionato anche da Media Inaf.

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Lo studio scientifico pubblicato interamente qui:

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https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019PA003723

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