Poi, piccole perle di vetro cominciarono a cadere come spari di uccelli dal cielo. La pioggia di vetro era così pesante che potrebbe aver dato fuoco a gran parte della vegetazione sulla terraferma. Nell’acqua, i pesci lottavano per respirare mentre le perle ostruivano le loro branchie.
Il mare ondeggiante si trasformò in un muro d’acqua di 30 piedi quando raggiunse la foce di un fiume, gettando centinaia, se non migliaia, di pesci d’acqua dolce – storioni e pesci spada – su una barra di sabbia e invertendo temporaneamente il flusso del fiume. Bloccati dall’acqua che si ritira, i pesci sono stati colpiti da perle di vetro fino a 5 millimetri di diametro, alcuni si sono seppelliti a pochi centimetri di profondità nel fango. Il torrente di rocce, come sabbia fine, e piccole perle di vetro continuò per altri 10-20 minuti prima che una seconda grande onda inondasse la riva e coprisse i pesci con ghiaia, sabbia e sedimenti fini, sigillandoli dal mondo per 66 milioni di anni.
Questo unico, cimitero fossile – pesci impilati uno sopra l’altro e mescolati con tronchi d’albero bruciati, rami di conifere, mammiferi morti, ossa di mosasauro, insetti, la carcassa parziale di un Triceratops, microrganismi marini chiamati dinoflagellati e cefalopodi marini simili a lumache chiamati ammoniti – è stato portato alla luce dal paleontologo Robert DePalma negli ultimi sei anni nella formazione Hell Creek, non lontano da Bowman, North Dakota. La prova conferma un sospetto che ha assillato DePalma nella sua prima stagione di scavi durante l’estate del 2013 – che questo era un campo di sterminio posato subito dopo l’impatto dell’asteroide che alla fine ha portato all’estinzione di tutti i dinosauri che vivono a terra. L’impatto alla fine del periodo cretaceo, il cosiddetto confine K-T, ha sterminato il 75% della vita sulla Terra.
“Questo è il primo assemblaggio di morte di massa di grandi organismi che qualcuno ha trovato associato al confine K-T”, ha detto DePalma, curatore di paleontologia presso il Palm Beach Museum of Natural History in Florida e uno studente di dottorato presso l’Università del Kansas. “In nessun’altra sezione del confine K-T sulla Terra si può trovare una tale collezione composta da un gran numero di specie che rappresentano diverse età di organismi e diversi stadi di vita, tutti morti allo stesso tempo, nello stesso giorno.”
In un documento che apparirà la prossima settimana nella rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, lui e i suoi colleghi americani ed europei, tra cui due geologi dell’Università della California, Berkeley, descrivono il sito, chiamato Tanis, e le prove che lo collegano con l’impatto di un asteroide o di una cometa al largo della penisola dello Yucatan in Messico 66 milioni di anni fa. Quell’impatto creò un enorme cratere, chiamato Chicxulub, nel fondo dell’oceano e inviò roccia vaporizzata e miglia cubiche di polvere di asteroide nell’atmosfera. La nuvola alla fine avvolse la Terra, ponendo le basi per l’ultima estinzione di massa della Terra.
“È come un museo della fine del Cretaceo in uno strato spesso un metro e mezzo”, ha detto Mark Richards, un professore emerito della UC Berkeley di terra e scienze planetarie che ora è rettore e professore di scienze della terra e dello spazio all’Università di Washington.
Richards e Walter Alvarez, un professore della UC Berkeley Graduate School che 40 anni fa ipotizzò per primo che una cometa o l’impatto di un asteroide avesse causato l’estinzione di massa, furono chiamati da DePalma e dallo scienziato olandese Jan Smit per consultarsi sulla pioggia di perline di vetro e sulle onde simili a tsunami che seppellirono e conservarono i pesci. Le perle, chiamate tektiti, si sono formate nell’atmosfera dalla roccia fusa dall’impatto.
Tsunami vs. seiche
Richards e Alvarez hanno determinato che i pesci non possono essere stati bloccati e poi sepolti da un tipico tsunami, una singola onda che avrebbe raggiunto questo braccio precedentemente sconosciuto del Western Interior Seaway non meno di 10-12 ore dopo l’impatto a 3.000 chilometri di distanza, se non si è fermata prima. Il loro ragionamento: I tektiti sarebbero piovuti entro 45 minuti o un’ora dall’impatto, incapaci di creare buchi di fango se il fondale marino non fosse già stato esposto.
Invece, sostengono, le onde sismiche sono probabilmente arrivate entro 10 minuti dall’impatto da quello che sarebbe stato l’equivalente di un terremoto di magnitudine 10 o 11, creando una seiche (pronunciato saysh), un’onda stazionaria, nel mare interno che è simile all’acqua che sbatte in una vasca da bagno durante un terremoto. Anche se i grandi terremoti spesso generano seiches in corpi d’acqua chiusi, sono raramente notati, ha detto Richards. Il terremoto di Tohoku del 2011 in Giappone, di magnitudo 9.0, ha creato delle sferette alte un metro e mezzo 30 minuti dopo in un fiordo norvegese a 8.000 chilometri di distanza.
“Le onde sismiche iniziano a sorgere entro nove o dieci minuti dall’impatto, quindi hanno avuto la possibilità di far sbattere l’acqua prima che tutte le sferule (piccole sfere) fossero cadute dal cielo,” ha detto Richards. “Queste sferule in arrivo hanno craterizzato la superficie, creando degli imbuti – si possono vedere gli strati deformati in quello che una volta era fango morbido – e poi le macerie hanno coperto le sferule. Nessuno ha visto questi imbuti prima.”
I tektiti sarebbero arrivati su una traiettoria balistica dallo spazio, raggiungendo velocità terminali di tra 100 e 200 miglia all’ora, secondo Alvarez, che ha stimato il loro tempo di viaggio decenni fa.
“Si può immaginare in piedi lì essere pelato da queste sfere di vetro. Avrebbero potuto ucciderti”, ha detto Richards. Molti credono che la pioggia di detriti sia stata così intensa che l’energia ha scatenato incendi su tutto il continente americano, se non su tutto il mondo.
“Gli tsunami causati dall’impatto di Chicxulub sono certamente ben documentati, ma nessuno sapeva fino a che punto qualcosa del genere sarebbe arrivato in un mare interno”, ha detto DePalma. “Quando Mark è salito a bordo, ha scoperto un artefatto notevole: le onde sismiche in arrivo dal luogo dell’impatto sarebbero arrivate all’incirca allo stesso tempo del tempo di percorrenza atmosferica dell’ejecta. Questa è stata la nostra grande scoperta.”
Almeno due enormi siches hanno inondato la terra, forse a 20 minuti l’una dall’altra, lasciando sei piedi di depositi che coprono i fossili. Sopra questo c’è uno strato di argilla ricco di iridio, un metallo raro sulla Terra, ma comune negli asteroidi e nelle comete. Questo strato è noto come il K-T, o confine K-Pg, che segna la fine del periodo cretaceo e l’inizio del periodo terziario, o Paleogene.
Iridio
Nel 1979, Alvarez e suo padre, il Nobel Luis Alvarez della UC Berkeley, furono i primi a riconoscere l’importanza dell’iridio che si trova in strati di roccia di 66 milioni di anni in tutto il mondo. Hanno proposto che l’impatto di una cometa o di un asteroide fosse responsabile sia dell’iridio al confine K-T che dell’estinzione di massa.
L’impatto avrebbe fuso la roccia sotto il fondo del mare e polverizzato l’asteroide, inviando polvere e roccia fusa nella stratosfera, dove i venti li avrebbero trasportati intorno al pianeta e avrebbero oscurato il sole per mesi, se non anni. I detriti sarebbero piovuti dal cielo: non solo tektiti, ma anche detriti rocciosi della crosta continentale, compreso il quarzo sconvolto, la cui struttura cristallina è stata deformata dall’impatto.
La polvere ricca di iridio della meteora polverizzata sarebbe stata l’ultima a cadere dall’atmosfera dopo l’impatto, chiudendo il Cretaceo.
“Quando abbiamo proposto l’ipotesi dell’impatto per spiegare la grande estinzione, era basata solo sul trovare una concentrazione anomala di iridio – l’impronta digitale di un asteroide o di una cometa”, ha detto Alvarez. “Da allora, le prove si sono gradualmente accumulate. Ma non mi è mai passato per la mente che avremmo trovato un letto di morte come questo”.
La conferma chiave dell’ipotesi della meteora fu la scoperta di un cratere da impatto sepolto, Chicxulub, nei Caraibi e al largo della costa dello Yucatan in Messico, che fu datato esattamente all’età dell’estinzione. Quarzo d’urto e sferule di vetro sono stati trovati anche in strati K-Pg in tutto il mondo. La nuova scoperta a Tanis è la prima volta che i detriti prodotti nell’impatto sono stati trovati insieme ad animali uccisi nelle immediate conseguenze dell’impatto.
“E ora abbiamo questo magnifico e completamente inaspettato sito che Robert DePalma sta scavando nel Nord Dakota, che è così ricco di informazioni dettagliate su ciò che è successo come risultato dell’impatto”, ha detto Alvarez. “Per me, è molto eccitante e gratificante!”
Tektites
Jan Smit, un professore in pensione di geologia sedimentaria della Vrije Universiteit di Amsterdam in Olanda che è considerato l’esperto mondiale sulle tektiti dell’impatto, si è unito a DePalma per analizzare e datare le tektiti del sito Tanis. Molti sono stati trovati in condizioni quasi perfette incorporati nell’ambra, che all’epoca era pece di pino flessibile.
“Sono andato al sito nel 2015 e, davanti ai miei occhi, lui (DePalma) ha scoperto un tronco d’albero carbonizzato lungo circa quattro metri che era coperto di ambra, che ha agito come una sorta di aerogel e catturato i tektiti quando venivano giù”, ha detto Smit. “È stata una scoperta importante, perché la resina, l’ambra, copriva completamente le tektiti, e sono le tektiti più inalterate che ho visto finora, non l’1% di alterazione. Li abbiamo datati, e sono venuti fuori per essere esattamente dal confine K-T.”
I tektiti nelle branchie dei pesci sono anche un primo
“I pesci pagaia nuotano attraverso l’acqua con la bocca aperta, spalancata, e in questa rete, catturano piccole particelle, particelle di cibo, nei loro raker branchiali, e poi ingoiano, come uno squalo balena o un balenottero”, ha detto Smit. “Hanno anche catturato dei tektiti. Questo da solo è un fatto sorprendente. Questo significa che le prime vittime dirette dell’impatto sono questi accumuli di pesci.”
Smit ha anche notato che il corpo sepolto di un Triceratopo e di un adrosauro dal becco d’anatra prova senza ombra di dubbio che i dinosauri erano ancora vivi al momento dell’impatto.
“Abbiamo una serie incredibile di scoperte che si riveleranno in futuro ancora più preziose”, ha detto Smit. “Abbiamo depositi fantastici che devono essere studiati da tutti i diversi punti di vista. E penso che possiamo svelare la sequenza di ejecta in arrivo dall’impatto di Chicxulub in grande dettaglio, cosa che non saremmo mai stati in grado di fare con tutti gli altri depositi intorno al Golfo del Messico.”
“Finora, abbiamo passato 40 anni prima che qualcosa come questo venisse fuori e che potrebbe benissimo essere unico”, ha detto Smit. “Quindi, dobbiamo stare molto attenti con quel posto, come lo scaviamo e impariamo da esso. Questo è un grande regalo alla fine della mia carriera. Walter la vede allo stesso modo”.