Circa 50 milioni di anni fa, l'Antartide non era il deserto di ghiaccio che conosciamo, ma una distesa verde e rigogliosa di piante.
A quel tempo, la calotta polare antartica era del tutto sciolta, e il polo sud non era altro che una foresta pluviale popolata da animali, dinosauri inclusi. Un vero e proprio clima sub-tropicale in cui, per diversi mesi all'anno, regnava la quasi oscurità. Un clima tropicale. Con palme, foreste e una vegetazione rigogliosa simile a quella che oggi si può ammirare nel Queensland, in Australia. E, ancora, una mite temperatura estiva che sulla costa oscilla tra i 20 e i 27 gradi. Nessun paradiso reale. O almeno non in Antartide, dove invece oggi si vedono solo ghiacci e neve con temperature che scendono in media anche sotto i -50°C. Eppure, assicurano gli scienziati, in un'era molto remota, definita 'epoca serra', il Polo Sud doveva presentarsi proprio come appena descritto: lussureggiante, come si trattasse di una terra dell'America meridionale o centrale. A rivelare l'inedito volto della terra dei ghiacci è l'Istituto governativo di scienze Geologiche e Nucleari (Gns Science) della Nuova Zelanda.
Per scoprire i segreti di questa antica foresta pluviale oggi tramutatasi in un deserto di ghiaccio, Jane Francis, dell'Università di Leeds, ha speso gli ultimi 10 anni in Antartide a raccogliere fossili di piante .Altri caratteri distintivi sono la presenza di rocce antichissime e di altissima temperatura (1000 °C) che risalgono ai primordi della storia della Terra, il complesso di subduzione che ha determinato la aggregazione dei microcontinenti che formano l'Antartide occidentale e le locali concentrazioni di meteoriti sulla superficie del ghiaccio. L'Antartide costituisce quindi un grande laboratorio dove è possibile studiare i cambiamenti globali che hanno interessato il nostro pianeta dalla formazione dei primi nuclei continentali (circa 4 miliardi di anni fa) fino alla glaciazione attuale e che ha avuto importanti riflessi non solo nella geologia ma anche nella evoluzione degli organismi viventi.
"Credo che l'idea che l'Antartide fosse un tempo una foresta sia assolutamente allucinante" dice la Francis. "Diamo per scontato che l'Antartie sia sempre stato un deserto ghiacciato, ma la calotta di ghiaccio è apparsa solo recentemente nella storia geologica".
Alcuni dei fossili di piante più interessanti, e che ci mostrano come fosse vasta ed estesa la foresta antartica, sono stati trovati sulle Montagne Transantartiche, e consistono in foglie e rametti di faggio datati a 3-5 milioni di anni fa, un periodo relativamente molto recente se si parla di tempi geologici.
Questi fossili mostrano che una vera foresta tropicale è esistita quando i livelli di anidride carbonica nell'atmosfera erano più elevati di quelli attuali, e la Terra era sotto l'effetto di un enorme effetto serra globale.
"Se si va indietro di 100 milioni di anni, l'Antartide era ricoperta da una lussureggiante foresta pluviale simile a quelle che si possono trovare oggi in Nuova Zelanda" spiega Vanessa Bowman, collega della Francis. "Troviamo comunemente interi tronchi fossilizzati che devono provenire da alberi davvero grandi".
Una delle caratteristiche più bizzarre di questa foresta polare era il regime luminoso a cui era sottoposta: notte per tutto l'inverno, e luce per tutta l'estate.
Questo regime ha costretto le piante ad adattarsi a lunghi periodi di oscurità in cui il cibo scarseggiava per via dell'impossibilità di compiere la fotosintesi.
"Durante questi prolungati periodi di calda oscurità invernale, gli alberi consumavano le loro riserve di cibo" spiega David Beerling, professore dell'Università di Sheffield.
antartide il fossile della pianta
Beerling ha studiato come alcune piante si siano potute adattare all'ambiente antartico di qualche milione di anni fa. Una di queste piante è il ginkgo, un vero e proprio fossile vivente le cui origini risalirebbero a circa 250 milioni di anni fa.
"Quello che abbiamo fatto è stato far crescere questi alberi in serre oscurate in cui abbiamo potuto simulare le condizioni luminose dell'Antartide. Abbiamo inoltre aumentato temperatura e la concentrazione di anidride carbonica per farle combaciare con le antiche condizioni di crescita".
Gli esperimenti di Beerling hanno dimostrato come gli alberi possano adattarsi molto bene a queste condizioni. Durante l'inverno, impossibilitati ad effettuare la fotosintesi per via dell'oscurità, consumavano le riserve di cibo accumulate durante l'estate, periodo in cui potevano eseguire processi fotosintetici per ben 24 ore al giorno. "Abbiamo scoperto che gli alberi producevano così tanto cibo durante l'estate...da causare un rallentamento della fotosintesi. Come risultato, non potevano sfruttare completamente la fotosintesi durante le lunghe estati calde".
Ma uno degli aspetti più interesanti dell'Antartide di milioni di anni fa è il fatto che i dinosauri si adattarono perfettamente alle condizioni bizzarre della foresta pluviale polare. Thomas Rich, del Victoria Museum australiano, ha speso gli ultimi 20 anni a portare alla luce fossili di dinosari nell'Australia meridionale, regione posizionata giusto ad est della costa antartica circa 100 milioni di anni fa, e direttamente connessa con il polo sud.
"Il solo scheletro di dinosauro che abbiamo trovato appartiene al Laellynasaurus. Quello che è veramente insolito in questa specie è il cranio. Indica che l'animale aveva lobi ottici allargati". Questo suggerisce che i dinosauri polari potrebbero aver posseduto una visione notturna molto sviluppata, ed essersi adattati alla perfezione ai lunghi periodi di oscurità.
Il clima del sistema antartico sta velocemente cambiando, scaldandosi sempre più ogni anno che passa. Ritornerà l'antica foresta pluviale dove ora ci sono chilometri di ghiaccio? Nessuno può dirlo con certezza, anche per via del fatto che mancano i collegamenti tra Antartide e resto del mondo che, milioni di anni fa, consentirono a specie animali e vegetali di spostarsi verso la penisola. Di certo, l'Antartide custodisce ancora numerosissimi segreti sul suo passato tropicale, segreti che progressivamente stanno venendo alla luce.
Il continente antartico è solitamente diviso in due province geologiche fisiograficamente e geologicamente separate da una catena montuosa, le Montagne Transantartiche, che si estendono per oltre 3 000 Km dal mare di Ross al mare di Weddell. La prima provincia, l'Antartide orientale, è la più estesa essendo compresa fra le longitudini 40°W e 155°E, mentre la seconda, l'Antartide occidentale, si affaccia sull'oceano Pacifico, e comprende la penisola Antartica. Le rocce esposte costituiscono meno del 5% dell'area del continente e sono concentrate lungo le zone costiere, le Montagne Transantartiche e la Penisola Antartica. L'Antartide orientale è un tipico "cratone continentale" costituito da rocce cristalline (metamorfiche e magmatiche) di età che vanno dall'Archeano (> 2500 milioni di anni (Ma)) al Proterozoico (>600 Ma) sormontate da rocce più giovani di origine sedimentaria e vulcanica. Lungo il margine occidentale del cratone si sviluppa l'orogene di Ross – una fascia di rocce metamorfiche e deformate, abbondantemente intruse da corpi granitici - di età Cambro-Ordoviciana (c. 500 Ma). L'Antartide occidentale è il risultato dell'aggregazione di microcontinenti ed è composto da rocce metamorfiche e magmatiche di età non precedente al Cambriano. Attualmente, sulla base della distribuzione spazio-temporale delle rocce, vengono distinte due fasce orogeniche sub-parallele al margine pacifico: l'orogene Ellsworth/Weddell di età tardo paleozoico-mesozoica (c. 230-180 Ma) e l'orogene andino di età mesozoico-cenozoica (<100 Ma). In definitiva sulla base dei caratteri strutturali ed età, spostandoci da oriente ad occidente si riconoscono: una zona stabile e molto antica (cratone Antartico orientale), tre fasce di rocce metamorfiche e magmatiche di età decrescente dalle Montagne Transantartiche alla costa dell'Antartide occidentale (Orogene di Ross , Orogene di Ellsworth e Orogene Andino) e una provincia vulcanica Cenozoica nella penisola Antartica. In Antartide quindi l'attività geologica si è progressivamente spostata nel tempo da oriente verso occidente ed in particolare il bordo pacifico del continente ha costituito un margine continentale attivo dal tardo Precambriano sino al Cenozoico.
Schema geologico-strutturale dell'Antartide
