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Analisi sedimentologiche, paleontologiche e geochimiche di estremo dettaglio saranno eseguite per la realizzazione di un esauriente e affidabile database ai limiti Frasniano–Famenniano (Fr–Fm) e Permiano–Triassico. I dati saranno utilizzati per simulazioni numeriche, fisicamente basate, al fine di calcolare quantitativamente le fluttuazioni del livello del mare controllate da alcuni parametri climatici durante gli intervalli considerati. I limiti Fr–Fm e P–T sono interessati da due dei "Cinque Grandi" eventi di estinzione caratterizzati da una drastica riduzione della biodiversità globale. 1) Frasniano–Famenniano Un'abbondante letteratura è comparsa nell'ultimo decennio sulle problematiche del limite Fr–Fm, ma non ci sono dati pubblicati relativamente alle Alpi Meridionali per questo evento. Questo è dovuto al fatto che solo recentemente è stato possibile individuare l'esatta posizione del limite Fr–Fm grazie al rinvenimento di Palmatolepis triangularis, il marker del limite. Il limite Fr–Fm è stato individuato in due successioni carbonatiche delle Alpi Carniche: la sezione Pramosio A del Pizzo Timau e la sezione Freikofel T del Monte Freikofel. In entrambe le successioni l'intervallo critico che in altre aree è caratterizzato da shales neri, l'evento Upper Kellwasser, è qui costituito da carbonati bioturbati di mare basso, ben ventilato. Poiché alcune parti delle successioni in esame non mostrano una ben definita stratificazione, ci potrebbe essere la possibilità di raccogliere campioni da più di un livello. La metodica di campionatura che è stata applicata permette di superare questo inconveniente. Infatti, lo studio sedimentologico sulla sezione di Pramosio A in corrispondenza del limite Fr–Fm è stato basato su una campionatura in continuo per mezzo di un carotatore portatile, per ottenere materiale per lastre lucidate e sezioni sottili; in tal modo sono state evidenziate numerose sequenze deposizionali cicliche, alcune di spessore centimetrico-decimetrico (dati non pubblicati degli autori). L'analisi così dettagliata ha permesso la calibratura preliminare dei dati sedimentologici di alta precisione con quelli sulla successione dei conodonti––sulla quale è definita la esatta posizione del limite Fr–Fm. Si prevede tuttavia una campionatura di maggior dettaglio della sezione di Pramosio A e di estendere questo tipo di indagine, sia sedimentologica che paleontologica, alla sezione di Freikofel T, ubicata circa 10 km a Nord, lungo il confine italo-austriaco. Quest'ultima, nella parte alta è caratterizzata da facies carbonatiche meno prossimali con intervalli nodulari rossastri intercalati a livelli di brecce con clasti di derivazione anche peritidale. Su queste due sezioni verranno effettuate anche campionature per analisi isotopiche. Dopo la fase di raccolta realizzata allo scopo di ottenere dati di alta precisione, l'utilizzazione del software "Basin" permetterà di ricostruire l'architettura delle facies lungo una sezione paleogeografica (palinspastica) orientata circa NS. Questa sezione è caratterizzata da una facies marina di acque poco profonde a sud (Pramosio A) e da una facies più profonda bacinale a nord (Freikofel T). La simulazione sarà vincolata da dati selezionati fra i quali i più significativi sono: a) le facies carbonatiche intertidali, ciclicamente ripetute nella sezione di Pramosio A; b) i dati biostratigrafici; c) i dati isotopici. 2) Permiano-Triassico La sezione di Bulla in Alpi Meridionali si è rivelata ottimale sia per lo studio sedimentologico che biostratigrafico. Questa è l'unica sezione nelle Alpi e in Italia dove è stato possibile individuare il limite P–T sulla base della prima comparsa di Hindeodus parvus. Nella sezione sono inoltre riconoscibili, sotto il limite P–T, le due unconformity evidenziate a livello regionale. Pertanto questa verrà considerata come sezione di riferimento. Analoghe analisi sedimentologiche verranno estese ad altre sezioni allineate lungo un transetto di circa 100 km, subparallelo a quello tracciato da Assereto et al. (1973) allo scopo di ricostruire con buona approssimazione una sezione paleogeografia (palinspastica), a partire dall'estremità orientale con la sezione di Bulla. Tre sezioni, che finora hanno fornito solo frammenti di conodonti e denti di pesce, saranno nuovamente campionate anche per indagini palinologiche ed isotopiche. Per ampliare il quadro regionale, sarebbe inoltre interessante almeno un primo confronto con la successione siciliana al limite P–T , che presenta facies più pelagiche. Per quanto riguarda le associazioni fossili, le ricerche verteranno principalmente sui conodonti in quanto sia nel Devoniano Superiore che al limite Permiano–Triassico sono i fossili sui quali è basata la biostratigrafia standard. Base Famennaino e base Scitico sono definite dalla comparsa evolutiva di conodonti. L'analisi biostratigrafica al passaggio Fr–Fm e P–T associata a una dettagliata analisi sedimentologica sarà pertanto il primo approccio e permetterà la correlazione con sezioni coeve fra le quali gli stratotipi. Una volta perfezionato il quadro biostratigrafico––già di estremo dettaglio––con campionature e/o ricampionature ad hoc, si procederà alla elaborazione quantitativa delle variazioni di diversità dei conodonti prima, durante e dopo i due eventi in esame. Per la comprensione delle modalità evolutive dei conodonti e delle variazioni delle biofacies verranno analizzate, a livello specifico, le faune coinvolte negli eventi di estinzione e quelle immediatamente successive. Per questo studio ci si avvarrà anche dell'ingente database a conodonti frasniani–famenniani e permiano–triassici, frutto di numerosi anni di ricerca. Pertanto il set di dati precedenti e nuovi, studiato fino ad ora prevalentemente in termini paratassonomici, sarà analizzato in termini di tassonomia a multielementi. Questa non è mai stata applicata precedentemente ai conodonti devoniani delle Alpi Carniche. Per i conodonti del Triassico Inferiore (Scitico) delle Alpi Meridionali è stata proposta la ricostruzione di soli pochi apparati (Perri & Andraghetti 1987, Perri 1991). La biostratigrafia standard al limite Permiano-Triassico è basata su specie appartenenti ai generi Hindeodus e Isarcicella. Mentre per il genere Hindeodus è stato dedotto il modello a multielementi, per Isarcicella non ne è stato ancora proposto alcuno. Riteniamo che una campionatura mirata a tale scopo nella sezione di Bulla possa essere ideale in quanto situata nell'area tipo della specie tipo Isarcicella isarcica. Uno degli obbiettivi della ricerca è la identificazione e ricostruzione degli apparati di, inter alia, nuove specie attribuite ai generi Hindeodus e Isarcicella basandosi sui soli elementi Pa trovati nella sezione di Bulla. Ciò permetterà ulteriori chiarificazioni sulla sequenza evolutiva hindeodidi-isarcicellidi. Lo studio tassonomico a multielementi delle faune a conodonti del Devoniano e del Permiano–Triassico––per una migliore interpretazione dei trend evolutivi e delle dinamiche faunistiche––verrà affrontato avvalendoci della rinomata esperienza di ricerca del coordinatore dell'Unità di Ricerca di Pisa. L'Unità di Ricerca di Pisa sarà responsabile degli studi palinologici. Le variazioni delle palinofacies potranno essere messe a confronto con quelle delle biofacies a conodonti per l'identificazione di tendenze trasgressivo-regressive. Collaborazioni scientifiche sul limite Fr–Fm includeranno R. Feist (Università di Montpellier, Francia) per i trilobiti, D. Korn (Università di Tübingen, Germania) per gli ammonoidi, mentre sul limite P–T includeranno J.R. Grove (University of Northern Iowa, Iowa, USA) e R. Rettori (Università di Perugia) per i foraminiferi e R. Posenato (Università di Ferrara) per i brachiopodi e i molluschi. I dati isotopici associati a quelli paleontologici e sedimentologici forniranno informazioni sulla variazione del chimismo oceanico prima, durante e dopo gli eventi di estinzione. Realizzeremo un database che conterrà i dati necessari a vincolare le simulazioni numeriche con "Basin", utilizzate come analisi a ritroso (back-analysis) per dedurre parametri climatici. Le architetture delle facies dei due transetti descritti sopra (Fr–Fm nelle Alpi Carniche; P–T nelle Alpi Meridionali) verranno simulate tramite una versione del software fisicamente basato "Basin" (Bitzer 1966,1999), personalizzato per questo lavoro. In particolare, le modifiche dovranno permettere di simulare al meglio le architetture dei depositi marini costieri tipo beach-barrier e quelli lagunari retrostanti (Farabegoli et al., in press); ulteriori modificazioni riguarderanno il controllo dell'accrescimento delle scogliere carbonatiche e dei carbonati da intrappolamento, come le biolititi. Le simulazioni con "Basin" saranno effettuate imponendo diverse curve di fluttuazione del livello del mare: solo quelle che permetteranno la riproduzione delle architetture riconosciute sul terreno verranno proposte agli studiosi di altre aree, per una conferma della loro validità a livello globale. Le analisi al limite P–T potranno raggiungere un dettaglio maggiore, in quanto appoggiate su quattro sezioni di controllo; quelle relative al limite Fr–Fm, appoggiate su due sole sezioni, saranno di tipo semiquantitativo. Sarà necessario il supporto di collaboratori esterni per la personalizzazione del software e l'elaborazione statistica dei dati sedimentologici e paleontologici. A causa delle difficoltà di terreno per raggiungere in sicurezza la sezione Freikhofel T, sarà necessario dotarsi di un carotiere con motore a scoppio, ed essere coadiuvati nella campionatura da alpinisti esperti.
