RICERCA ITALIANA     

L'influsso di fluttuazioni paleoclimatiche sulle comunità di biocostruttori, la produttività carbonatica e la dinamica deposizionale di piattaforme meso-cenozoiche italiane.

Università degli Studi di Ferrara

Abstract

La temuta ampiezza delle attuali modificazioni climatiche sta evidenziando la necessità di una più lunga prospettiva temporale, che solo lo studio paleoclimatico può fornire. Questo progetto propone di approfondire lo studio della registrazione paleoclimatica fornita da piattaforme carbonatiche terziarie e mediotriassiche italiane, attraverso la sintesi interdisciplinare di ricerche di stratigrafia fisica, sedimentologia e paleontologia. Lo strettissimo legame fra processi sedimentari, paleobiologici e geochimica, l’analisi delle piattaforme carbonatiche deve infatti basarsi su di un approccio squisitamente interdisciplinare, che coinvolgerà i geologi ed i paleontologi delle quattro unità di ricerca. Gli stessi affioramenti di piattaforme carbonatiche saranno perciò esaminati sia dal punto di vista sedimentologica che paleontologico. Per completare il quadro paleoclimatico, verrà anche esaminato il contenuto paleobotanico di coevi depositi bacinali e coevi depositi e paleosuolo continentali. L’analisi geologica si baserà sulla ricostruzione delle geometrie deposizionali, l’analisi di facies in affioramento ed in sezione sottile, analisi alla catodoluminescenza ed epifluorescenza; lo studio paleontologico quantitativo si baserà sulla determinazione tassonomica e lo studio morfometrico di taxa particolarmente sensibili alle fluttuazioni paleoecologiche e paleoclimatiche, come coralli e molluschi nel Triassico, macroforaminiferi, alghe e coralli nel Terziario. In particolare, si propone di concentrare la ricerca su alcune piattaforme isolate dell’Anisico e Ladinico delle Dolomiti, ovverosia la Formazione del Monte Rite nell’area tipo, che registra la ricomparsa di margini di scogliera biocostruiti che erano stati assenti fin dall’estinzione in massima al limite Permo-Triassico; la Formazione del Serla Superiore nelle Dolomiti di Braies ed in particolare a Pra della Vacca, dove conserva rapporti stratigrafici primari con le successioni bacinali della Formazione di Dont, che forniscono una ricca registrazione paleobotanica di un probabile evento umido; le piattaforme pre-vulcaniche dello Sciliar, cresciute in un contesto arido, al Cernera, un’area che sperimentò un annegamento precoce, e nel Massiccio del Latemar, piattaforma che invece riuscì a mantenersi a lungo vicino al livello marino; entrambi i sistemi si prestano particolarmente ad una valutazione quantitativa dei tassi volumetrici di crescita. Un breve episodio vulcanico modificò profondamente il quadro paleoecologico, generando aree silicatiche emerse e aumentando fortemente il flusso di sedimenti e nutrienti terrigeni verso le aree marine; questa evoluzione sembra essere stata accompagnata da una nuova fluttuazione verso condizioni relativamente più umide; le successioni sin-postvulcaniche precoci verranno analizzate nella zona dello Sciliar-Alpe di Siusi, al Sella e nella zona del Picco di Vallandro. Verranno inoltre analizzati alcuni sistemi carbonatici di piattaforma bacino nell’Appennino Calabro.Il Terziario italiano registra un’evoluzione complessiva da condizioni tropicali a condizioni pre-glaciali, un’evoluzione che influenzò fortemente la dinamica delle comunità biologiche di acqua bassa, ed in particolare quelle di scogliera, che passarono da corallofaune ricche e diversificate, associate ad abbondanti macroforaminiferi, ad associazioni coralline oligo o monotipiche, che scomparvero in Apennino ed Alpi Meridionali al tetto del Miocene. Ci proponiamo di analizzare questa evoluzione nell’area della Maiella ed in altri affioramenti dell’Appennino centrale, nella Penisola Salentina ed in Sardegna, ove verranno analizzati anche coevi carbonati d’acqua dolce e paleosuoli. I dati verranno poi integrati in modo interdisciplinare attraverso periodici interscambi delle unità operative. <<<

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Alfonso BOSELLINI Università degli Studi di FERRARA

Obiettivo del Programma di Ricerca

Questo progetto si propone di indagare le relazioni fra fluttuazioni paleoclimatiche, produttività carbonatica e dinamica deposizionale di sistemi di piattaforma carbonatica dal Triassico e Terziario italiano. Per completare l'analisi della registrazione paleoclimatica verranno analizzati anche coevi depositi bacinali e, nel terziario, anche successioni continentali correlabili con i coevi carbonati d'acqua bassa. La ricerca integrerà stratigrafia fisica, sedimentologia, macro e micropaleontologia ed alcune analisi geochimiche, per giungere ad una interpretazione interdisciplinare della registrazione paleoclimatica.

TRIASSICO MEDIO DELLE DOLOMITI
L'Anisico delle Dolomiti registra lo sviluppo di più generazioni di piattaforme indipendenti. In quest'ambito si indagherà la fm del Monte Rite nell'area tipo (Dolomiti orientali) e fra Braies e Sesto. Quest'unità registra la ricomparsa di margini di piattaforma biocostruiti, che erano scomparsi a scala planetaria dall'estinzione al limite permo-triassico. La successiva sequenza deposizionale mostra, fra il Piz da Peres e Braies, un sistema piattaforma-bacino (Fm del Serla Sup. e Fm di Dont) ottimamente preservato. Le potenti piattaforme dell'Anisico superiore e Ladinico inferiore (Bosellini, 1984; Bosellini et al., 2003) registrano una veloce subsidenza ed una massiccia produzione carbonatica, in un contesto climatico arido. In esse è importante riesaminare la precipitazione automicritica nei sistemi di scarpata, verosimilmente sostenuta da processi eterotrofi (vedi base scientifica preesistente). Ci si propone quindi di valutare la produzione carbonatica ed i tassi volumetrici di accumulo nella Piattaforma del Cernera, che avendo subito un annegamento precoce può fornire una stima precisa del suo potenziale di crescita, ed in quella del Latemar, che invece riuscì a mantenersi in condizioni assai superficiali (Gianolla et al., 1998; Bosellini et al., 2003) e che fornisce dettagliate informazioni climatiche attraverso lo studio dei sui numerosissimi paleosuoli. Queste piattaforme, insieme a quella della Marmolada, permettono l'analisi delle microfacies e microfaune ed in parte della geochimica fine (Russo et al., 2002), essendo sfuggite alle massicce fasi di dolomitizzazione tardiva che hanno colpito le piattaforme vicine. Queste piattaforme sono particolarmente importanti per ricostruire le influenze paleoclimatiche sui tassi di produzione carbonatica in quanto permettono una risoluzione cronologica straordinariamente fine, grazie all'integrazione di biostratigrafia e datazioni isotopiche. Ci si propone quindi di completare le datazioni radiometriche di alcuni livelli a tephra, intraprese in collaborazione con la George Washington University, Washington D.C. (Prof. J. M. Hanchar), e il M.I.T. di Boston (Prof. S. Bowring).
Le piattaforme del Ladinico superiore registrano una fase umida in un contesto paleoecologico profondamente influenzato da un episodio vulcanico, che generò aree silicatiche emerse ed aumentò fortemente il flusso di sedimenti e di nutrienti terrigeni verso le aree marine. In tutti i sistemi post-vulcanici la produttività carbonatica e la disponibilità di sedimento erano assai superiori alla velocità di creazione dello spazio sedimentario, permettendo una rapida espansione progradazionale delle piattaforme.
In questo ambito, ci si propone di analizzare i corpi di piattaforma dello Sciliar e le coeve, adiacenti successioni bacinali delle Fm di La Valle e S.Cassiano all'Alpe di Siusi. Queste piattaforme registrano la diffusione di colonie di coralli tipo Techosmilia e la ricomparsa di sedimenti oolitici, che erano assenti nelle regioni alpine a partire dal Triassico Inferiore. Ci si propone inoltre di riesaminare criticamente le successioni del Ladinico superiore nel Massiccio del Sella e del Picco di Vallandro-Duerrenstein. L'analisi del significato paleoambientale delle faune a coralli del Triassico dolomitico sarà inquadrato degli studi sulle corallofaune triassiche del Sudalpino, svolte da parte dell'unità di Modena, in collaborazione con il Dr. Jarek Stolarski (Ist. Paleobiologia, Varsavia).

TRIASSICO SUPERIORE DELL'APPENNINO MERIDIONALE
I sistemi carbonatici della Catena Costiera Calabrese presentano molte analogie sedimentologiche e paleoclimatiche con quelli del Triassico Medio delle Dolomiti, ma con una produzione di fanghi carbonatici sciolti decisamente superiore. Si propone di esaminare sistemi carbonatici piattaforma-scarpata-bacino di età norico-retica, al Monte Mula-Cozzo del Pellegrino, in prossimità del confine calabro-lucano e l'area di Monte Cocuzzo, a sud di Cosenza. In entrambe le aree affiorano sistemi di margine a serpulidi, stromatoliti ed automicriti, associati a successioni bacinali disossiche od anossiche, che registrano episodi di forte stratificazione verticale delle acque marine. Nel Norico superiore della Calabria settentrionale, la comparsa di un significativo apporto terrigeno sembra registrare una fase più umida, analoga a quella evidenziata nel Sudalpino e nell'Austroalpino. In queste unità ci si propone di svolgere l'analisi di facies mediante misurazione di sezioni stratigrafiche, analisi delle microfacies e tassonomia degli organismi bentonici di margine.

TERZIARIO DELL'APPENNINO, PUGLIA E SARDEGNA
I carbonati paleogenici di piattaforma e scarpata dell'Appennino centro-meridionale registrano assai bene la radiazione biologica e le fluttuazioni paleoclimatiche seguite all'estinzione in massa al limite Cretacico-Terziario. Fra Luteziano e Bartoniano si registra un massimo di produttività, biodiversità e taglia dei macroforaminiferi. Promettente appare l'analisi del rapporto fra diversità e latitudine, che verrà indagato dal punto di vista quantitativo. Si propone quindi un'indagine della piattaforma della Maiella, ove è disponibile di un dettagliato modello di stratigrafia fisica, utile per l'interpretazione paleoambientale dei depositi a macroforaminiferi, alghe calcaree e celenterati. Le ricerche potranno essere estese alla zones apula (Otranto) e preapula (isole ioniche). Le corallofaune verranno analizzate dell'unità di Modena, in collaborazione con il Dr.Brian Rosen (The Natural History Museum, Londra). Verrà quindi preparato un database sulla biodiversità delle associazioni a coralli, in relazione con i maggiori cambiamenti climatici e la cosiddetta "energy hypothesis" (Rosen, 1999; Bosellini & Russo, 2000), in particolare per quanto riguarda le paleotemperature.
Per una più completa ricostruzione paleogeografica e paleoambientale appare interessante analizzare le testimonianze relitte di ambienti carbonatici preservate come clasti in conglomerati terziari della Sardegna meridionale e centro-orientale, ricchi di nummuliti dell'Eocene Inferiore. Lo studio paleoclimatico in Sardegna sarà integrato da indagini su carbonati stromatolitici e travertinosi d'acqua dolce e l'analisi di paleosuoli, anche attraverso analisi mineralogiche e geochimiche tramite XRD ed IC.
Il Neogene perimeditterraneo fu caratterizzato da un progressivo raffreddamento, da condizioni tropicali a periglaciali, che si riflettè in una drastica riduzione della biodiversità nelle comunità di margine e poi dalla scomparsa delle corallofaune, mentre si diffondevano associazioni a microbialiti, vermetidi, alghe corallinacee, ecc. Ci proponiamo in questo ambito di studiare le facies sedimentarie, corallofaune, alghe e croste microbialitiche del Mioceniche della Penisola Salentina e della Sardegna, che registrano il progressivo passaggio a facies di tipo foramol. Lo studio delle successioni marine sarà integrato dall'analisi di successioni continentali interdigitate con depositi costieri, come nei depositi di conoide calclititica del Tortoniano superiore e Messiniano garganico. <<<

Risultati parziali attesi

Coordinamento tra le diverse unità e definizione della tempistica comune;
Costruzione della banca dati preliminare comune sulle conoscenze bio-cronostratigrafiche pregresse.
Definizione delle priorità e delle metodologie nell'approccio alle aree e alle sezioni chiave da studiare;Acquisizione iniziale di dati paleontologici per definire un inquadramento biostratigrafico ad alta risoluzione su cui inserire i dati paleoclimatici. Sgrezzatura dell'analisi di facies e quadro preliminare delle geometrie deposizionali dei sistemi terrigeno-carbonatici scelti. Primi modelli preditivi semiquantitativi sulle aree designate e sui tassi di produttività carbonatica.Ricostruzione preliminare delle associazioni di facies e delle tanatocenosi fossili: caratterizzazione paleoecologiche dei sistemi analizzati.Inquadramento delle successioni stratigrafiche analizzate rispetto le biozonazioni standard esistenti e/o affinamento delle biozonazioni.
Prime curve isotopiche e loro utilizzo per correlazioni ad alta risoluzione e stime sulla produttività e paleotemperatura.
Nel Triassico medio-superiore acquisizione dei dati geocronologici per una quantificazione temporale della durata delle biozone e conseguente possibilità di stimare con grande precisione i tassi di aggradazione e progradazione nei diversi contesti paleoclimatici.Integrazione dei dati acquisiti in campagna con modelli stratigrafici sintetici
Calibratura stratigrafico sequenziale
Elaborazione di modelli digitali sulle dinamiche deposizionali di piattaformaSintesi finale dei dati sedimentologici, biostratigrafici e paleontologici
Per ogni singolo intervallo temporale esaminato una stima qualitativa e se possibile quantitativa del paleoclima e una valutazione di dettaglio sulle risposte dei sistemi deposizionali analizzati a pulsazioni climatiche.
Una migliore comprensione sulla risposta delle differenti comunità di biocostruttori al forcing climatico e il riconoscimento degli organismi che meglio registrano le mutazioni climatiche. Il tutto andrebbe pertanto tarato su scale cronostratigrafiche ad alta risoluzione al fine di definire modelli predittivi.
Organizzazione di un convegno di rilevanza internazionale ove discutere i risultati ottenuti <<<

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

INTRODUZIONE
Nel corso degli ultimi anni, si è sviluppato un forte interesse per le variazioni climatiche tardo-quaternarie e per i loro effetti sugli ambienti costieri e di piattaforma. La comprensione dei meccanismi che controllano questi eventi è fondamentale per interpretare i cambiamenti ambientali odierni e del prossimo futuro, destinati ad avere un notevole impatto sulle attività umane. Gli importanti cambiamenti climatici del tardo Quaternario hanno determinato rilevanti variazioni del livello marino a scala mondiale (Fairbanks, 1989); quindi, le antiche linee di riva possono rappresentare un importante argomento nella ricerca paleoclimatica.
Le fluttuazioni climatiche, insieme alle variazioni eustatiche e di altri fattori ecologici, hanno sicuramente avuto un notevole impatto sulla produzione carbonatica, che a sua volta ha condizionato la dinamica sedimentaria e le geometrie deposizionali dei sistemi di scogliera, durante tutto il Fanerozoico. Appare perciò molto interessante tentare un raffronto fra la produzione carbonatica attuale e quella attiva in sistemi fossili meso–cenozoici e cercare di analizzare come fluttuazioni rapide del clima forzino la dinamica dei sistemi deposizionali e degli organismi carbonatici.
Un’analisi paleoclimatica non può prescindere da una conoscenza il più possibile accurata del contesto cronologico, derivato dallo studio biostratigrafico e, quando possibile, da datazioni isotopiche. Ovviamente il raffronto fra le condizioni climatiche attuali e quelle di un passato caratterizzato da sistemi paleogeografici, oceanografici e metereologici molto diversi dall’attuale va operato con cautela.
IL PALEOCLIMA TRIASSICO
Le notevoli differenze dell’assetto paleogeografico triassico, con l’unione della maggior parte delle masse continentali nel supercontinente Pangea, determinarono un modello di precipitazioni continentali molto diverso da quello odierno (Parrish, 1993). In letteratura, esistono due diversi modelli per la ricostruzione paleoclimatica del Triassico: il primo, proposto da Robinson (1973), dà molta importanza ad un regime monsonico (cf. Mutti e Weissert, 1995; Reinhardt e Ricken, 2000), mentre il secondo mette maggiormente in evidenza l’importanza delle fasce climatiche latitudinali (Tucker e Benton, 1982; Ziegler et al., 1994). Per buona parte del Mesozoico, la Terra si è trovata per lo più in un una fase di green-house, con mancanza di copertura di ghiaccio ai poli e assenza di ghiaccio o neve stagionali. Nonostante questo, durante il Triassico la Terra si trovava in condizioni di stazionamento basso del livello marino, a causa della distribuzione delle dorsali oceaniche e delle masse continentali (Haq et al., 1988). Il Triassico ha visto cambiamenti globali importanti e spesso drammatici che hanno interessato l’intero ecosistema di scogliera, il cui sviluppo, secondo Flügel (2002) e Bosellini et al. (2003), è stato caratterizzato da tre fasi cruciali, in parte legate a particolari condizioni climatiche: la prima durante l’Olenekiano, con biocostruzioni a microbialiti, la seconda nell’intervallo Anisico-Carnico e la terza nel Norico-Retico, entrambe rappresentate da scogliere a metazoi, in particolare spugne e coralli.
Nello studio dell’ecologia e del contesto paleoclimatico oltre ai coralli anche altri organismi, sia costruttori primari che secondari, possono fornire utili indicazioni. La dominanza, in alcuni momenti del Triassico, di tubifitidi, spugne, serpulidi e microbialiti e di alghe corallinacee, briozoi, vermetidi e ancora microbialiti nel Terziario, registra la risposta delle diverse comunità di scogliera ai maggiori cambiamenti climatici ed ecologici. Anche le flore fossili e di conseguenza i palinomorfi possono restituire un segnale paleoclimatico indipendente e ad elevata risoluzione in successioni bacinali e quindi possono essere collegate ad eventi registrati in ambiente di piattaforma.
LE PIATTAFORME TRIASSICHE
Nel Triassico Medio e Superiore la porzione occidentale del golfo della Tetide era caratterizzata da un complesso sistema di piattaforme carbonatiche e bacini (Bosellini, 1984; Marcoux et al., 1993), in un contesto paleoclimatico tendenzialmente arido. In gran parte di queste piattaforme, sedimentazione carbonatica appare largamente controllata da processi di biomineralizzazione, indotti da materia organica, registrati da un’importante cementazione precoce e dalla produzione di microbialite (Russo et al., 1997; 2000). Successivamente alla crisi delle piattaforme orlate alla fine del Carnico, che sembra legata ad una rapida fluttuazione climatica in senso umido (Bosellini et al., 2003) la ripresa della sedimentazione carbonatica porta, nei settori orientale e meridionale di Adria, alla definizione di una gigantesca piana tidale (Bosellini & Hardie, 1988). Le tipiche facies di piattaforma interna (Hauptdolomit/Dolomia Principale Auct.) erano bordate ad est (Gianolla et al., 2003) da facies marginali (Dachstein Limestone) e passavano lateralmente a sedimenti bacinali di vario tipo (Hallstatt, Lagonegro, Imerese, Bacino Sloveno). Nel Norico medio-superiore, all’interno del dominio della Dolomia Principale, iniziarono ad aprirsi stretti e profondi bacini, in seguito all’instaurarsi dei processi di rifting (Scandone, 1975; Wood, 1981; Pescatore et al., 1999), che portarono all’annegamento di molte piattaforme (Jadoul et al., 1992). A partire dalla fine del Norico, si verificarono inoltre significative variazioni di facies, a causa di variazioni climatiche verso condizioni più umide (Zamparelli et al., 1999). La paleogeografia norica della Tetide occidentale è comunque ancora poco conosciuta, in particolare, rimane ancora da chiarire la posizione dei bacini profondi rispetto ai ristretti bacini intrapiattaforma, spesso disossici od anossici, e le loro eventuali interconnessioni. Analogamente, si pone il problema dei rapporti paleogeografici tra i margini di piattaforme con caratteristiche ambientali stressate a serpulidi e microbialiti (Bacino Lombardo, Appennino centrale e settentrionale, Calabria settentrionale; Jadoul et al., 1999; Perri et al., 2003) e le coeve piattaforme delle Alpi orientali con strutture recifali a coralli e spugne.
I sistemi piattaforma-bacino norico-retici (Unità di Verbicaro, Amodio Morelli et al., 1976) che affiorano nella Catena Costiera Calabra sono stati interpretati con un articolato sistema di piattaforme, margini e scarpate, Climaco et al. (1999).
SCOGLIERE E PIATTAFORME TERZIARIE
Per quanto riguarda il Cenozoico, l’Eocene, ma più in particolare l’Oligocene ed il Miocene, rappresentano momenti di grande sviluppo delle scogliere e sono caratterizzati da numerosi ed importanti cambiamenti ambientali, che hanno fortemente condizionato la struttura della “carbonate factory”, la composizione e l’architettura dei complessi di scogliera e delle piattaforme carbonatiche in generale. In particolare, l’ecosistema di scogliera della regione Mediterranea ha sperimentato nel Terziario un’evoluzione molto complessa, sia dal punto di vista paleogeografico che climatico. Questa regione fu caratterizzata infatti da diverse fluttuazioni climatiche, da importanti cambiamenti nella composizione degli organismi costruttori e dalla definitiva scomparsa, alla fine del Miocene, dei coralli zooxantellati e delle relative scogliere (Esteban, 1996; Rosen,1999; Perrin, 2002). La documentazione sedimentologica, paleontologica ed isotopica indica per il Terziario inferiore un clima generalmente più caldo, arido e latitudinalmente più uniforme di quello odierno, pur esistendo differenze legate alle diverse fasce climatiche ed alle oscillazioni di breve periodo.
STRUMENTI D’ANALISI PALOCLIMATICA E PALEOECOLOGICA
Il ruolo dei foraminiferi nelle ricostruzioni paleoclimatiche è ben conosciuto, soprattutto per i foraminiferi planctonici, la cui valenza è ormai ben testata anche nell'area mediterranea, sulla base degli studi attualistici (cf. Sbaffi et al., 2001). Negli ambienti marini, i foraminiferi sono tra i più importanti indicatori paleoambientali e paleoclimatici. I foraminiferi bentonici di acque poco profonde sono stati più precipuamente usati come indicatori nella ricostruzione e caratterizzazione delle facies deposizionali, ma numerose ricerche più recenti hanno evidenziato come l'analisi della distribuzione paleogeografica dei foraminiferi di acque basse possa fornire anche un’indicazione paleoclimatica. Fra gli organismi bentonici di acque poco profonde ad elevato potenziale di fossilizzazione, i foraminiferi costituiscono una delle componenti più significative per l'indagine delle variazioni climatiche, essendo per essi separabile l'influenza della batimetria.
Un primo strumento interpretativo è fornito dalla valutazione della biodiversità delle associazioni fossili a macroforaminiferi, nell'assunto che essa sia correlabile all'andamento della temperatura come negli ecosistemi marini e terrestri attuali, noto come gradiente latitudinale di biodiversità (Rohde, 1992).
Un secondo strumento è rappresentato dall'analisi delle variazioni morfologiche nei singoli taxa; particolarmente significativa appare la dipendenza della diversità e chiralità in Amphistegina, un genere di macroforaminifero assai diffuso nel Cenozoico, in relazione alla temperatura, in acque tropicali e subtropicali, anche nell'area mediterranea (Hollaus & Hottinger, 1997).
Un terzo strumento riguarda le variazioni climatiche alla scala delle sequenze deposizionali di terzo ordine (Haq et al., 1988). In questo caso, i modelli predicono che le variazioni eustatiche del livello del mare siano collegate a variazioni climatiche e che i vari systems tracts di terzo ordine riflettano oscillazioni registrate anche nelle associazioni fossili. In corrispondenza delle superfici di massimo inondamento (maximum flooding surfaces) e, più in generale, negli highstand systems tracts, le temperature dei depositi marini poco profondi dovrebbero essere frequentemente maggiori di quelle dei lowstand systems tracts.
Le scogliere a coralli sono state da tempo utilizzate per la stima di paleotemperature e per la ricostruzione dei climi del passato, utilizzando un approccio qualitativo, basato sul principio dell’uniformitarianismo, oppure quantitativo, attraverso ricerche sulla distribuzione paleolatitudinale delle scogliere o sulle loro variazioni di diversità, (Adams et al., 1990; Veron, 1995; Kiessling et al., 1999; Rosen, 1999; Kiessling, 2001).
Kiessling (2001) ha recentemente osservato una stretta correlazione tra i diversi tipi di scogliere e paleolatitudine; Rosen (1999) ha invece ottenuto una curva delle paleotemperature utilizzando i dati sulla diversità a livello di genere dei coralli zooxantellati nel Neogene del Mediterraneo.
Questi criteri, possono testare la validità e l’utilizzo dei coralli e delle comunità di scogliera come indicatori paleoclimatici, come per esempio il Triassico ed il Terziario, entrambi caratterizzati dalla riconquista della “nicchia ecologica” di scogliera dopo le grandi crisi della fine del Permiano e del Cretacico ed entrambi ben rappresentati in Italia e nell’area mediterranea, da numerose scogliere e da ricche corallofaune (Esteban, 1996; Bosellini, 1998; Bosellini & Russo, 1992; Bosellini et al., 2001, 2002; Flügel, 2002; Perrin, 2002).
Le piante terrestri sono degli ottimi indicatori paleoclimatici, in quanto sono molto più sensibili alle oscillazioni climatiche di quanto non lo siano la maggior parte degli organismi marini. Per quanto concerne lo studio di macroflore e microflore triassiche, anche se esistono difficoltà nella precisa identificazione di associazioni caratteristiche di climi caldi o freddi, asciutti o umidi, gli studi paleobotanici, quando integrati ad altri metodi di indagine, permettono ricavare informazioni sul paleoclima e le sue possibili fluttuazioni (es. Retallack, 2001).
Per ottenere informazioni di tipo paleoclimatico dalle flore è possibile considerarne sia la sola composizione qualitativa, considerando che alcuni gruppi necessitano di condizioni climatiche o paleoclimatiche ben determinate per permettere il loro insediamento, sia sulla base di analisi quantitative all’interno di associazioni che hanno subito una selezione ridotta per effetto del trasporto.
STIME DELLA PRODUTTIVITÀ CARBONATICA
Stime della produttività di piattaforme carbonatiche antiche sono state eseguite in tempi recenti attraverso diversi approcci, spesso non compatibili tra loro: Bosscher e Schlager (1993) definirono il potenziale di crescita di una piattaforma come il tasso potenziale di contemporanea aggradazione e progradazione, evidenziando i limiti legati a tale approccio, quali la mancanza di una stima della compattazione e della variazione dell’intervallo temporale. Questi lavori mostrano come i tassi di sedimentazione nel passato siano sistematicamente inferiori ai tassi di crescita nell’Olocene (“scaling rate” sensu Schlager, 1999) e non siano compatibili con una sopravvivenza delle piattaforme carbonatiche a variazioni eustatiche dello stesso ordine di grandezza di quelle attuali. Pertanto, il passaggio dalla modellizzazione di sistemi attuali a quella di carbonate factories antiche richiede una particolare cura nella definizione dei parametri, tra i quali, il più importante è rappresentato dalla quantificazione degli intervalli in lacuna. La completezza del record stratigrafico è correlabile anche con i tassi di subsidenza e con la mobilità del sedimento. Altri fattori da non trascurare sono le fluttuazioni eustatiche che influenzano in maniera diversa le carbonate factories in condizioni climatiche diverse.
Nei sistemi tropicali l’esportazione verso i bacini risulta prevalente durante le fasi di highstand, mentre le piattaforme della fascia temperata rispondono in maniera simile ai sistemi silicoclastici: tale risposta influenza chiaramente la minor/maggior preservazione del carbonato in piattaforma a seconda delle variazioni del livello marino. Le carbonate factories vanno però viste anche come sistema biologico, dato che la maggior parte del carbonato è di origine organica e pertanto sono influenzate dalla tipologia degli organismi presenti, dal clima, dalla circolazione oceanica, dai nutrienti e dagli apporti terrigeni. Tale prospettiva va evidenziata proprio nello studio delle piattaforme antiche, in cui i sistemi biologici, il clima e la circolazione oceanica erano sostanzialmente differenti.
Per tutti questi motivi, le ricerche si incentreranno su sistemi di piattaforma-bacino ben affioranti, entro un segmento del Mediterraneaneo che includa l’area dolomitica, la piattaforma apula, l’area appenninica e pirenaico-sarda, eventualmente integrate da confronti con sistemi carbonatici sia fossili, sia attuali già a disposizione, al fine di un più ampio riferimento paleoecologico e paleobiogeografico. <<<