Pangea: il continente che cambiò il respiro della Terra – Pangaea: The Continent That Changed the Breath of the Earth

Premessa – Questo articolo dovrebbe trovare spazio, per sua natura, in tematiche connesse alla Geologia Generale. Viene invece proposto nella tematica della Geologia Regionale in quanto propedeutico al prossimo argomento che verrà trattato e che riguarderà l’ambiente di deposizione della Formazione del P.zo del Diavolo, con particolare riferimento all’orizzonte scuro, prevalentemente pelitico/argilloso (FPZb- Carg) che marca in maniera evidente il Pizzo del Diavolo, del Diavolino, il settore della Bocchetta di Podavit e l’alta valle di Fiumenero.

Dalla costruzione nel Paleozoico alla fratturazione nel Triassico e nel Giurassico

Se potessimo cancellare l’Atlantico, riaccostare il Sudamerica all’Africa, riportare l’India nell’emisfero australe e ricongiungere Australia e Antartide, la carta geografica perderebbe ogni familiarità. Emergerebbe una vastissima architettura continentale circondata da un oceano planetario: Pangea, dal greco pân e Gaia, “tutta la Terra”.

Pangea, però, non fu un gigantesco continente immobile né una semplice versione ingrandita del mondo attuale. Fu una configurazione transitoria della litosfera, costruita da collisioni durate decine di milioni di anni e poi deformata, assottigliata e infine separata dall’apertura di nuovi oceani. Anche il suo clima e i suoi ecosistemi cambiarono profondamente tra Carbonifero, Permiano, Triassico e Giurassico: non esistette quindi un unico “paesaggio di Pangea”.【1†righe 44, 61, 67】【2†pp. 1–34】

1. Come nacque un supercontinente

Il nucleo occidentale di Pangea si formò soprattutto nel tardo Carbonifero, quando Gondwana — comprendente Africa, Sudamerica, Antartide, Australia, India e altri blocchi — entrò in collisione con Laurussia, costituita principalmente da Laurentia, Baltica e Avalonia. La chiusura degli oceani che li separavano saldò catene oggi frammentate tra gli Appalachi, l’Europa varisica e l’Africa nord-occidentale. L’assemblaggio non terminò ovunque nello stesso momento: le collisioni e le suturazioni dell’area uraliana e asiatica proseguirono nel Permiano e localmente nel Triassico.【2†pp. 1–34】

Il risultato non fu una superficie piatta. Lungo le zone di collisione si elevò un sistema montuoso transcontinentale, mentre ai suoi margini e al suo interno si svilupparono bacini sedimentari, altopiani vulcanici, pianure alluvionali, deserti, laghi e mari epicontinentali. Le montagne venivano contemporaneamente sollevate ed erose; i loro detriti alimentavano fiumi e bacini lontani centinaia di chilometri.【2†pp. 1–34】

Intorno alla massa continentale si estendeva Panthalassa, l’immenso oceano globale antenato in larga parte del Pacifico. Sul lato orientale di Pangea penetrava il grande dominio oceanico della Tetide, articolato nel tempo in Paleo-Tetide e Neo-Tetide. L’Atlantico non esisteva e il Mediterraneo attuale è il risultato molto più giovane di una lunga storia di apertura, subduzione e collisione nel dominio tetideo.【2†pp. 1–34】【3†sezione “Before the break-up of Pangaea”】

2. Come sappiamo che Pangea esistette

L’idea non nasce soltanto dalla somiglianza tra le coste africane e sudamericane. Le linee di costa sono mobili; la corrispondenza più significativa riguarda i margini delle piattaforme continentali e, soprattutto, una convergenza di prove indipendenti:

• successioni rocciose e cinture orogeniche della stessa età proseguono da un lato all’altro dell’Atlantico;
• depositi glaciali permocarboniferi acquistano coerenza quando i continenti meridionali vengono ricomposti in Gondwana;
• fossili affini ricorrono su terre oggi separate: le flore a Glossopteris sono documentate in Sudamerica, Africa, India, Australia e Antartide; i mesosauri del Permiano inferiore sono noti in Africa australe e Sudamerica;
• il paleomagnetismo registra la latitudine antica delle rocce e la rotazione dei blocchi continentali;
• le anomalie magnetiche simmetriche dei fondi oceanici dimostrano che nuova crosta si forma alle dorsali e consentono di ricostruire l’espansione degli oceani.

Alfred Wegener riunì molte evidenze geologiche, paleontologiche e climatiche nella teoria della deriva dei continenti. Non disponeva ancora di un meccanismo fisico soddisfacente; quel quadro arrivò diversi decenni dopo con la tettonica delle placche. Oggi Pangea non dipende da un singolo indizio, ma dalla concordanza fra geologia strutturale, stratigrafia, paleontologia, paleomagnetismo e geofisica oceanica.【3†sezioni su Wegener e Pangaea】【4†pp. 905–932】【5†sezioni su distribuzione ed ecologia dei mesosauri】

Una precisazione è utile: il vecchio argomento divulgativo secondo cui Mesosaurus sarebbe stato strettamente d’acqua dolce è troppo categorico. Gli studi recenti lo considerano un rettile acquatico e discutono ambienti anche salmastri o marini marginali. La sua distribuzione transgondwaniana resta importante, ma va letta insieme alle rocce e alle altre prove, non come dimostrazione isolata.【5†sezioni su distribuzione ed ecologia dei mesosauri】

3. Un solo continente, molti climi

L’enorme estensione di Pangea accentuò la continentalità: vaste aree interne erano lontane dall’azione mitigatrice del mare e potevano subire forti escursioni termiche stagionali e precipitazioni irregolari. La differenza di riscaldamento tra terra e oceano favorì una circolazione monsonica su scala eccezionale, il cosiddetto megamonsone pangeano, che sembra aver raggiunto la massima intensità nel Triassico.【6†righe 45–49】

Ma “Pangea era un deserto” è una semplificazione fuorviante. Nel Permiano coesistettero fasce equatoriali e subtropicali aride o semiaride, pianure percorse da fiumi effimeri, laghi soggetti a grandi oscillazioni, regioni costiere più umide e aree gondwaniane di alta latitudine dapprima glaciali e poi ricoperte da foreste. Le flore a Glossopteris prosperarono anche nelle foreste polari dell’Antartide permiana; la distribuzione dei depositi e dei fossili mostra quindi un mosaico climatico, non un’unica distesa sterile.【4†pp. 905–932】【6†righe 46–49】

Le catene montuose modificavano ulteriormente venti e piogge, creando versanti umidi e ombre pluviometriche. Nel corso del Permiano il declino della grande glaciazione tardo-paleozoica, la deriva delle masse continentali, l’evoluzione del rilievo e i cambiamenti della circolazione oceanica trasformarono più volte questo mosaico.【2†pp. 1–34】【6†pp. 215–233】

4. La vita sulla grande terra

La continuità continentale poteva facilitare la dispersione di piante e animali, ma non cancellava le barriere ecologiche: catene montuose, deserti, grandi fiumi, laghi salati e fasce climatiche potevano isolare le popolazioni anche senza un oceano. Nel Permiano le terre emerse ospitavano foreste di gimnosperme e pteridofite, grandi anfibi e una notevole diversificazione dei sinapsidi, il gruppo evolutivo da cui molto più tardi derivarono i mammiferi.【2†pp. 1–34】【4†pp. 905–932】

Alla fine del Permiano, circa 251,9 milioni di anni fa, la biosfera attraversò la più grave estinzione di massa del Fanerozoico. Questa crisi non fu causata dalla frammentazione di Pangea. La spiegazione oggi maggiormente sostenuta collega l’evento al magmatismo dei Trappi Siberiani e, in particolare, a impulsi intrusivi capaci di riscaldare sedimenti ricchi di sostanze volatili, liberando grandi quantità di gas serra. Ne seguirono rapido riscaldamento, alterazioni del ciclo del carbonio e forte stress negli oceani, con perdita di ossigeno e cambiamenti chimici. I dettagli e il peso relativo dei meccanismi restano oggetto di ricerca.【1†righe 61–67】【7†righe 40–43, 70–78, 90–100】

Il Triassico fu quindi, prima di tutto, un’epoca di ricostruzione ecologica. I dinosauri comparvero e si diversificarono, ma non dominarono immediatamente tutti gli ecosistemi. Soltanto dopo la nuova crisi biologica di fine Triassico molti gruppi concorrenti scomparvero e si ampliarono gli spazi ecologici nei quali i dinosauri avrebbero avuto grande successo durante il Giurassico.【3†sezione “Where Did Dinosaurs Live?”】【17†sezioni Abstract e Results】

5. Pangea A e Pangea B: non due frammenti, ma due ricostruzioni

Qui è necessaria una distinzione fondamentale. Pangea A e Pangea B non indicano due pezzi prodotti dalla rottura del supercontinente. Sono modelli alternativi della posizione relativa di Gondwana e Laurussia nel tardo Paleozoico.

Nella configurazione classica, detta Pangea A, i continenti sono prossimi all’incastro precedente l’apertura dell’Atlantico. Il modello Pangea B, proposto per conciliare alcuni dati paleomagnetici del Carbonifero superiore e del Permiano inferiore, colloca Gondwana molto più a est rispetto a Laurussia. Per passare da B ad A sarebbe stata necessaria durante il Permiano una traslazione destrale interna dell’ordine di 3.500 km lungo una zona di taglio lunga migliaia di chilometri.【8†pp. 1858–1872】【9†pp. 1499–1519】

Il modello B→A è sostenuto da una parte della letteratura paleomagnetica, anche sulla base dei dati di Adria e delle Alpi Meridionali.【10†sezioni Abstract e Pangea B→A】 Altri studi mostrano che correzioni dei dati paleomagnetici o nuovi vincoli cronologici possono rendere compatibile il Permiano inferiore con Pangea A e sottolineano la mancanza di prove strutturali per una megafaglia capace di assorbire tutto quello spostamento.【11†pp. 3668–3689】【12†sezioni Abstract e Discussione】

La conclusione corretta per un testo divulgativo è dunque questa: Pangea A è la configurazione pre-frammentazione generalmente accettata per il tardo Triassico-Giurassico; l’eventuale precedente configurazione Pangea B e il modo della sua trasformazione restano discussi.

6. Il Permiano: deformazione interna, non ancora nascita dell’Atlantico

Durante il Permiano la crosta di Pangea fu tutt’altro che quieta. Dopo il collasso dell’orogene varisico, vaste regioni dell’Europa meridionale e del margine settentrionale gondwaniano furono interessate da estensione crostale, assottigliamento, magmatismo e formazione di bacini continentali controllati da faglie. Nello stesso tempo, lungo il margine tetideo, alcuni blocchi si distaccavano da Gondwana e si aprivano nuovi domini oceanici della Neo-Tetide.【13†sezioni Introduction e Geological setting】

Questi processi non equivalgono ancora alla definitiva frammentazione di Pangea. Un rift può restare abortito e non produrre mai crosta oceanica; un bacino estensionale registra l’allungamento della crosta, non necessariamente la nascita di un oceano. È una distinzione essenziale anche per leggere il Bacino Orobico.【18†sezioni 3–6】

Nelle Alpi Meridionali, le ricerche più recenti documentano nel Permiano inferiore faglie normali a basso angolo associate a faglie ad alto angolo, emersione del basamento, forti variazioni di spessore e facies e deformazioni sinsedimentarie. Queste evidenze sostengono una componente di estensione crostale “pura” e rendono non necessaria, almeno localmente, l’interpretazione di tutti i bacini come pull-apart direttamente prodotti dalla megashear Pangea B→A.【11†pp. 3668–3689】【13†sezioni Abstract e Introduction】【14†pp. 184–201】

7. Il Triassico: Pangea comincia ad aprirsi

Nel Triassico prevaleva ancora il rifting continentale; l’oceanizzazione dell’Atlantico centrale iniziò nel Giurassico inferiore. La separazione Sudamerica–Africa e il viaggio indipendente dell’India avvennero soprattutto più tardi, nel Cretacico.

Nel Triassico dunque, Pangea rimaneva ancora in larga parte continua, ma la sua litosfera era attraversata da sistemi di rift. Lungo la futura area atlantica centrale si formarono bacini allungati, faglie normali e potenti successioni continentali. Parlare semplicemente di una separazione istantanea fra “Laurasia a nord” e “Gondwana a sud” è quindi troppo schematico: il passaggio da rift continentale a oceano avvenne per segmenti, in tempi diversi.【15†pp. 337–401】【16†sezioni sulla cronologia della dispersione】

Verso 201,5 milioni di anni fa, in prossimità del limite Triassico-Giurassico, un’enorme attività magmatica interessò la zona destinata a diventare l’Atlantico centrale. I resti della Central Atlantic Magmatic Province (CAMP) si trovano oggi in Nordamerica, Sudamerica, Africa ed Europa perché quelle regioni erano allora adiacenti. Le datazioni e i segnali geochimici collegano strettamente i primi impulsi CAMP alla crisi biologica di fine Triassico, attraverso rapide perturbazioni atmosferiche e oceaniche; il nesso causale è fortemente sostenuto, anche se la sequenza precisa degli effetti ambientali continua a essere studiata.【17†sezioni Abstract e Results】

8. Il Giurassico: dal rift al nuovo oceano

Nel Giurassico inferiore alcuni segmenti del rift atlantico centrale superarono la soglia decisiva: la crosta continentale assottigliata si ruppe e iniziò la produzione di crosta oceanica. Le ricostruzioni collocano l’avvio dello spreading dell’Atlantico centrale approssimativamente tra 195 e 190 milioni di anni fa, con incertezze legate all’interpretazione delle anomalie magnetiche più antiche e dei margini continentali.【18†sezioni su drifting e spreading】

Attorno a 183 milioni di anni fa il magmatismo Karoo-Ferrar accompagnò una nuova grande fase di rifting fra Gondwana orientale e occidentale. Anche in questo caso, però, rifting, magmatismo e separazione definitiva non furono perfettamente simultanei né ovunque equivalenti.【16†sezioni su East–West Gondwana】

Alla fine del Giurassico Pangea non si era ancora trasformata nei continenti moderni. Il Sudamerica e l’Africa rimasero uniti fino al Cretacico; anche la separazione e la lunga corsa dell’India verso l’Asia appartengono soprattutto a fasi cretaciche e cenozoiche. Il Giurassico rappresenta dunque l’inizio irreversibile della dispersione oceanica, non il suo completamento.【16†Abstract e cronologia della dispersione】

9. Quando si apre un oceano cambia l’intero sistema Terra

La frammentazione moltiplicò le coste, creò nuovi mari poco profondi, deviò correnti oceaniche e venti e modificò il trasporto di calore e umidità. Le popolazioni biologiche un tempo comunicanti vennero progressivamente separate da bracci di mare e poi da oceani; l’isolamento favorì storie evolutive differenti. Al tempo stesso, nuove piattaforme continentali offrirono ambienti marini estesi, mentre vulcanismo e alterazione delle rocce modificarono a impulsi il ciclo del carbonio.【5†pp. 869–887】【16†sezioni Abstract e Introduction】

Non ci fu un giorno in cui Pangea “si spezzò”. Ci furono fratture, bacini subsidenti, rift falliti, episodi magmatici, ingressioni marine e infine dorsali oceaniche attive. Pochi centimetri di movimento all’anno, accumulati per decine di milioni di anni, produssero migliaia di chilometri di separazione.【3†sezioni sulla tettonica delle placche】【18†sezioni 3–6】

10. Dalla Pangea alle Orobie

Questo quadro globale prepara il ritorno al Pizzo del Diavolo e al Diavolino. Nel Permiano inferiore, l’area destinata a diventare le Alpi Meridionali apparteneva ad Adria, collegata al margine settentrionale di Gondwana, e si trovava a basse paleolatitudini. Nel Bacino Orobico, l’estensione post-varisica generò rilievi di faglia, bacini subsidenti, vulcanismo e ambienti continentali semiaridi nei quali sistemi alluvionali effimeri alimentavano piane e laghi poco profondi.【13†sezioni Abstract e Geological setting】【19†pp. 408–429】

È in questa cornice — una Pangea climaticamente estrema, tettonicamente attiva e attraversata da bacini estensionali — che acquista significato la successione pelitico-argillosa e lacustre del Pizzo del Diavolo. La sua collocazione paleogeografica precisa dipende però dal modello adottato per Pangea A o B: la paleolatitudine può essere vincolata dal paleomagnetismo, mentre la paleolongitudine resta assai più incerta.【10†sezioni Abstract e Pangea B→A】【12†sezioni Abstract e Discussione】 Sarà quindi opportuno, nel capitolo successivo, distinguere sempre dati sedimentologici locali, ricostruzioni regionali e ipotesi paleogeografiche globali.

Fonti

1. International Commission on Stratigraphy, International Chronostratigraphic Chart, v. 2024/12.
2. Golonka, J. et al. (2000), Pangean (Late Carboniferous–Middle Jurassic) paleoenvironment and lithofacies, Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 161, 1–34.
3. U.S. Geological Survey, This Dynamic Earth — Before the break-up of Pangaea, Wegener’s evidence e Where Did Dinosaurs Live?.
4. Tewari, R., Chatterjee, S., Agnihotri, D. & Pandita, S.K. (2015), Glossopteris flora in the Permian Weller Formation of Antarctica, Gondwana Research, 28, 905–932.
5. Bardet, N. et al. (2014), Mesozoic marine reptile palaeobiogeography in response to drifting plates, Gondwana Research, 26, 869–887; Verrière, A. & Fröbisch, J. (2022), Ontogenetic, dietary, and environmental shifts in Mesosauridae, PeerJ, 10, e13866.
6. Parrish, J.T. (1993), Climate of the Supercontinent Pangea, The Journal of Geology, 101, 215–233.
7. Burgess, S.D., Muirhead, J.D. & Bowring, S.A. (2017), Initial pulse of Siberian Traps sills as the trigger of the end-Permian mass extinction, Nature Communications, 8, 164.
8. Morel, P. & Irving, E. (1981), Paleomagnetism and the evolution of Pangea, Journal of Geophysical Research, 86, 1858–1872.
9. Gallo, L.C., Tomezzoli, R.N. & Cristallini, E.O. (2017), A pure dipole analysis of the Gondwana apparent polar wander path, Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 18, 1499–1519.
10. Muttoni, G. & Kent, D.V. (2019), Adria as promontory of Africa and its conceptual role in the Pangea B to Pangea A transformation, Rivista Italiana di Paleontologia e Stratigrafia, 125.
11. Pohl, F. et al. (2018), Kinematics and age of syn-intrusive detachment faulting in the Southern Alps, Tectonics, 37, 3668–3689.
12. Domeier, M. et al. (2012), Paleomagnetism and Pangea: The road to reconciliation, Tectonophysics, 514–517, 14–43; Ruiz-Martínez, V.C. et al. (2021), On the Early Permian shape of Pangea from paleomagnetism at its core, Gondwana Research, 90, 171–198.
13. Locchi, S. (2022), The post-Variscan evolution of the Central Southern Alps, tesi di dottorato, Università di Milano-Bicocca, pp. 10–11 e 74–82; Locchi, S. et al. (2022), Evidence of Early Permian extension during the post-Variscan evolution of the central Southern Alps, International Journal of Earth Sciences.
14. Zanchi, A. et al. (2019), Low-angle normal faults record Early Permian extensional tectonics in the Orobic Basin, Italian Journal of Geosciences, 138, 184–201.
15. Olsen, P.E. (1997), Stratigraphic record of the early Mesozoic breakup of Pangea in the Laurasia–Gondwana rift system, Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 25, 337–401.
16. Peace, A.L. et al. (2020), A review of Pangaea dispersal and Large Igneous Provinces, Earth-Science Reviews, 206, 102902.
17. Panfili, G. et al. (2019), New biostratigraphic constraints show rapid emplacement of CAMP during the end-Triassic mass extinction interval, Global and Planetary Change, 172, 60–68; Onoue, T. et al. (2020), Platinum-group elements link the end-Triassic mass extinction and CAMP, Scientific Reports, 10, 3482.
18. Frizon de Lamotte, D. et al. (2015), Style of rifting and the stages of Pangea breakup, Tectonics, 34, 1009–1029.
19. Berra, F., Felletti, F. & Tessarollo, A. (2016), Stratigraphic architecture of a transtensional continental basin in low-latitude semiarid conditions, Journal of Sedimentary Research, 86, 408–429.