Il piccolo aeroplano ha virato a destra. Dal mio posto a babordo potevo vedere la sua ombra attraversare il ghiaccio. Gli sci lo facevano assomigliare a un’anatra che si avvicinava per atterrare sull’acqua, con le zampe palmate tese. Mentre il pilota livellava il velivolo, un’enorme scogliera entrò in vista, il marrone scuro delle sue rocce in netto contrasto con il candore incontaminato del ghiaccio e della neve che sfumava all’orizzonte.

Gli strati ripidamente inclinati di questa arenaria precambriana erano distorti da pieghe concertinali. Ho scattato diverse fotografie. Mentre giravamo intorno alla scogliera, ne ho vista un’altra. In cima all’arenaria c’era una sottile copertura di roccia bianca quasi quanto lo sfondo: Calcare cambriano. “Affascinante”, pensai mentre alzavo di nuovo la macchina fotografica. “La geologia di base qui è molto simile a quella del Nord America occidentale”

I miei colleghi ed io eravamo venuti sulle Pensacola Mountains dell’Antartide per studiare come le due suddivisioni geologiche – Est e Ovest – del continente ghiacciato si relazionano tra loro. L’Antartide orientale è un vecchio scudo precambriano situato a sud dell’Australia, dell’India e dell’Africa; l’Antartide occidentale fa parte dell’anello di fuoco vulcanico geologicamente giovane e attivo che circonda l’Oceano Pacifico. Il bordo sollevato dello scudo antartico orientale incontra l’Antartide occidentale lungo le Montagne Transantartiche, di cui le Pensacolas formano un’estensione settentrionale.

È stato un lungo viaggio: 14 ore da Los Angeles alla Nuova Zelanda in un jet commerciale, 10 ore dalla Nuova Zelanda alla stazione McMurdo in Antartide in un trasporto Hercules equipaggiato con sci e, infine, cinque ore attraverso il continente fino ai monti Pensacola, bypassando il Polo Sud lungo il percorso. Ora, dopo aver allestito il nostro campo base, eravamo finalmente sulle montagne vicino al margine meridionale dello stesso oceano che lambisce le spiagge di Los Angeles.

Dovevamo ancora arrivare alle rocce, però. In Antartide queste escursioni richiedono tempo. Avendo selezionato un possibile sito di atterraggio senza crepacci, il nostro pilota ha fatto scendere il Twin Otter per uno “ski drag”. Cioè, ha messo un po’ di peso sul carrello di atterraggio, ma ha mantenuto abbastanza velocità per decollare di nuovo. Abbiamo girato in cerchio ed esaminato attentamente queste tracce. I crepacci possono essere nascosti sotto la neve, ma qui non c’erano segni rivelatori di crepe blu. Girando di nuovo, abbiamo toccato terra e ci siamo fermati rapidamente per ridurre la possibilità di colpire il ghiaccio grezzo sotto la neve. È stato comunque un atterraggio irregolare, anche se l’aereo sembrava aver subito solo danni superficiali. Ci legammo insieme per sicurezza e cominciammo a camminare attraverso la neve spazzata dal vento fino alla base della scogliera, lasciando il nostro ansioso pilota ad esaminare l’aereo.

Indizi fossili
Il confine tra i due tipi di roccia esposti nelle Pensacola Mountains è uno dei più fondamentali nella storia della Terra. Dopo la nascita del pianeta, 4,5 miliardi di anni fa, venne l’intervallo di tempo di quattro miliardi di anni noto come Precambriano. Verso la fine di quest’era – circa 750 milioni di anni fa, mentre si stavano sviluppando le prime creature multicellulari dal corpo molle – si depositarono le arenarie marroni della sottostante Formazione Patuxent che avevamo appena avvistato. Gli strati furono deposti in una valle di frattura che si aprì all’interno dello scudo continentale. Mentre la spaccatura si approfondiva, i fiumi si riversavano, lasciando cadere i loro suoli erosi sul fondo della valle.

Circa 540 milioni di anni fa, un’esplosione di vita animale multicellulare inaugurò il periodo Cambriano. Una miriade di scheletri a forma di cono della creatura Archaeocyatha si raccolse nei mari poco profondi che erano avanzati sopra l’arenaria. Questi formarono una barriera corallina lungo il bordo dell’Antartide orientale che alla fine fu trasformata in calcare. Poiché Archaeocyatha era un animale d’acqua calda, quello che ora è il margine occidentale dello scudo antartico orientale deve essere stato situato in latitudini tropicali durante il periodo Cambriano.

L’evento di rifting che ha portato alla deposizione delle arenarie Patuxent riflette la separazione dell’Antartide orientale da qualche altra massa continentale. La divergenza ha aperto il bacino dell’Oceano Pacifico circa 750 milioni di anni fa (successivamente, le rocce ignee dei vulcani insulari e il materiale raschiato dal fondo dell’oceano in subduzione si sono accumulati sull’Antartide orientale, formando l’Antartide occidentale). Questo rifting è avvenuto molto prima che il supercontinente Pangea – da cui si sono staccati gli attuali continenti – si formasse. La Pangea fu assemblata solo alla fine dell’era Paleozoica, circa 250 milioni di anni fa. Cominciò a frammentarsi durante il periodo giurassico dell’era mesozoica, circa 170 milioni di anni fa, creando l’Atlantico e altri giovani bacini oceanici.

Salendo una cresta verso la cima della scogliera, abbiamo visto che gli strati più bassi degli strati cambriani – che si trovano sotto il calcare – erano fatti di conglomerato rosa e arenarie grossolane. Man mano che il mare avanzava sulla spaccatura sempre più profonda e sul margine che si abbassava, aveva macinato le rocce precambriane in massi, ciottoli e granelli di sabbia. I depositi sono diventati a grana più fine mentre salivamo, e le arenarie quarzifere immediatamente sotto il calcare Nelson avevano l’aspetto di vecchi amici. Erano piene di cunicoli verticali di vermi conosciuti come Skolithus.

Questi tubi sono le uniche tracce di antichi filtratori, che estraevano nutrienti dai sedimenti e lasciavano un residuo argilloso intorno alle loro tane. “Proprio come il Nord America occidentale”, ho notato ad alta voce, “ma anche come le rocce di Durness nella Scozia nord-occidentale”. In effetti, gli strati depositati dall’acqua marina che avanzò fino a coprire la maggior parte dei continenti 540 milioni di anni fa – come dimostra la presenza di coste cambriane in luoghi come il Wisconsin – sono notevolmente simili in tutti i continenti.

Montagne corrispondenti…
Non c’è niente come l’esperienza personale con le rocce, comunque, per far riflettere un geologo. Le mie prime impressioni sulle montagne transantartiche nel 1987 hanno sollevato una domanda che è rimasta in primo piano nella mia mente: Il continente da cui l’Antartide si separò alla fine del Precambriano poteva essere il Nord America occidentale? O i loro margini a quel tempo lontano erano semplicemente in ambienti simili su entrambi i lati di un bacino dell’Oceano Pacifico ancora più antico? La paleogeografia globale del tempo (“paleo” è un prefisso che i geologi usano per indicare “storico”) è attualmente un mistero. Sapere come erano distribuiti i continenti potrebbe fornire indizi sulle vaste alterazioni ambientali che hanno preceduto il periodo cambriano. Più tardi nel Precambriano ci furono diverse ere glaciali, e la chimica oceanica e, presumibilmente, atmosferica cambiò notevolmente. Gli animali multicellulari si sono evoluti, annunciando una profusione biologica che includeva i lontani antenati dei vertebrati e, quindi, degli esseri umani.

È chiaramente difficile tracciare con molta certezza la geografia di un tempo antico su un pianeta dinamico con continenti che si muovono. Alfred Wegener e altri pionieri della teoria della deriva dei continenti avevano notato che diverse catene montuose dell’America del Nord e del Sud troncate ai margini dell’Atlantico combaciano perfettamente attraverso l’oceano con le catene montuose in Europa e in Africa. Oggi i dati magnetici e le immagini satellitari del fondo dell’oceano che mostrano le fratture – che appaiono come binari ferroviari, lungo i quali i continenti sono scivolati a parte – ci permettono di ricostruire il supercontinente Pangea in modo molto accurato.

Un certo numero di linee di prova indicano che Pangea non era la configurazione originale dei continenti. Quando le rocce contenenti ferro si solidificano dalla lava, si magnetizzano nella direzione del campo magnetico terrestre. La magnetizzazione delle rocce che si sono solidificate dalla lava pre-mesozoica è molto diversa in Nord America e in Africa, suggerendo che in un’epoca precedente questi continenti si muovevano separatamente. Rocce vulcaniche che erano frammenti di antichi fondali oceanici sono stati trovati anche in catene montuose della Pangea come la cintura Famatina (Argentina), la cintura del Mozambico (Africa) e i vecchi Appalachi. Queste ofioliti del Paleozoico e del Precambriano, come vengono chiamate le rocce, dimostrano che i vecchi bacini oceanici si sono chiusi quando il supercontinente si è amalgamato. Colpito negli anni ’60 dalla presenza di ofioliti del primo Paleozoico nei monti Appalachi delle province marittime in Canada, il fantasioso geofisico canadese J. Tuzo Wilson chiese: “L’Oceano Atlantico si è aperto, chiuso e poi riaperto?”

Nella ricostruzione delle configurazioni continentali prima di Pangea, non ci aiutano i fondali oceanici. Anche se il bacino dell’Oceano Pacifico esisteva già, i fondali oceanici di tale antichità sono stati a lungo spinti sotto i continenti confinanti con il bacino. I geologi quindi non hanno una “mappa ferroviaria” oceanica per la deriva dei continenti prima di Pangea. Dobbiamo ripiegare sull’evidenza dei continenti stessi, proprio come fece Wegener quando tentò di ricostruire la Pangea prima dell’oceanografia moderna e dei satelliti.

…e i margini
All’interno della Pangea ci sono alcuni antichi margini continentali che non hanno controparti ovvie. I margini del Pacifico dell’America del Nord e del Sud, dell’Antartide e dell’Australia si sono tutti formati verso la fine del Precambriano, tra 750 milioni e 550 milioni di anni fa. Il margine appalachiano della Laurentia – lo scudo ancestrale del Nord America – si è anch’esso staccato da un altro continente in quel periodo. Da quando Wilson ha posto la sua famosa domanda, la controparte di questo margine è stata solitamente assunta come Europa occidentale e Africa nord-occidentale. Ma non ci sono prove certe di tale giustapposizione.

Nel 1989 ho guidato un altro viaggio sul campo in Antartide, come parte del Congresso Geologico Internazionale ospitato dagli Stati Uniti. L’obiettivo della spedizione era quello di aiutare a portare la geologia antartica – per lungo tempo dominio privato di un gruppo molto piccolo di anime particolarmente resistenti (anche tra i geologi) – nella corrente principale della scienza della terra globale. Vi parteciparono vari esperti dell’Himalaya, delle Alpi europee, degli Appalachi, delle Montagne Rocciose e di molte altre regioni.

Poco dopo, uno di questi scienziati, Eldridge M. Moores, stava navigando nella biblioteca dell’Università della California a Davis quando si imbatté in un breve articolo di Richard T. Bell e Charles W. Jefferson del Geological Survey of Canada. Essi sottolineavano le somiglianze tra gli strati precambriani del Canada occidentale e dell’Australia orientale e concludevano che i margini del Pacifico del Canada e dell’Australia potrebbero essere stati giustapposti. Sensibilizzato dal suo recente viaggio, Moores si rese conto che questo avrebbe implicato che i margini del Pacifico degli Stati Uniti e dell’Antartide erano stati giustapposti, un pensiero simile al mio. Dopo qualche rapida ricerca in biblioteca, mi ha inviato una mappa che evidenziava i paralleli strutturali negli interni degli scudi laurenziano e antartico orientale. “

Le somiglianze nelle strutture interne dei continenti spostati possono essere una potente prova di una precedente giustapposizione. Moores ha richiamato in particolare l’attenzione su un rapporto che cita che lungo le montagne transantartiche – in un luogo chiamato Shackleton Range (dal nome del famoso esploratore britannico Sir Ernest Shackleton) – si trovano rocce simili per età e carattere a quelle sotto gran parte del New Mexico e dell’Arizona. Ha anche sottolineato che rocce di circa un miliardo di anni come quelle che caratterizzano la provincia di Grenville – una fascia di rocce invecchiate che corre lungo il margine orientale e meridionale del Nord America, dal Labrador al Texas – sono state trovate vicino a una riva antartica. Ha chiamato la sua ipotesi – l’idea che i continenti fossero stati giustapposti – SWEAT, per Southwest U.S.East Antarctica.

Acceso dalla possibilità che la mia domanda potesse finalmente avere una risposta, ho riprodotto la ricostruzione Mooress usando il software PLATES al nostro istituto all’Università del Texas a Austin. Il programma ci permette di raggruppare pezzi di continenti e di spostarli sul globo con precisione geometrica. Poco tempo dopo, io e la mia collega Lisa M. Gahagan avevamo eliminato ogni incertezza sulla corrispondenza dei confini: la scala e la forma generale dei due vecchi margini rifted erano effettivamente compatibili. Inoltre, il confine tra le rocce Grenville del Texas e le rocce più antiche dell’Arizona e del Nuovo Messico si proiettava in Antartide – proprio dove sapevo che c’era un confine simile sotto il ghiaccio, tra la Catena di Shackleton e alcuni piccoli affioramenti di roccia lungo le coste ghiacciate del Mare di Weddell. Sembrava che le rocce proprio sotto i miei piedi, quelle che formano il sollevamento di Llano in Texas e da cui è stato costruito il Campidoglio del Texas, stessero riapparendo elettronicamente in Antartide!

Se il bordo occidentale del Nord America era unito all’Antartide orientale e all’Australia, allora qualche altro continente doveva essersi spostato dal margine degli Appalachi. Paul F. Hoffman, ora all’Università di Harvard, ed io abbiamo suggerito che il lato orientale dello scudo laurenziano del Nord America era incastrato contro gli scudi precambriani del Sud America, noti come Amazzonia e Rio de la Plata. Manipolando i tre scudi sullo schermo del computer, mi è venuto in mente che la prominenza Labrador-Greenland della Laurentia potrebbe aver avuto origine all’interno della rientranza del margine sudamericano tra il Cile e il Perù meridionale, spesso indicato come l’embayment di Arica. Sia il promontorio che l’avvallamento sono ritenuti risalenti al tardo Precambriano. Ma mentre sono della stessa dimensione e forma generale, sono stati ampiamente modificati quando sono sorte le catene montuose degli Appalachi e delle Ande. Quindi non c’è da aspettarsi un preciso adattamento geometrico.

Enigma cristallino
Il mio suggerimento fornisce una possibile spiegazione per un enigma di lunga data della geologia andina. Lungo il margine peruviano, altrimenti giovane e attivo, si trovano rocce cristalline di 1,9 miliardi di anni. Hardolph A. Wasteneys, allora al Royal Ontario Museum, ha datato cristalli di zircone dal massiccio di Arequipa, lungo la costa del Perù meridionale. Ha dimostrato che queste rocce erano altamente metamorfosate quando le montagne Grenville del Nord America si sono formate, da 1,3 miliardi a 0,9 miliardi di anni fa. Possono quindi rappresentare una continuazione della provincia di Grenville del Nord America orientale e meridionale in Sud America.

L’ipotesi di una connessione sudamericana per il margine orientale di Laurentia ha inaspettatamente portato la mia carriera a chiudere il cerchio. Sono cresciuto in Scozia e mi sono fatto le ossa con le sue rocce. La Scozia nord-occidentale e l’altopiano sommerso di Rockall – sul margine occidentale delle isole britanniche – rimasero parte del Nord America fino a quando il bacino dell’Oceano Atlantico settentrionale non ebbe quasi finito di aprirsi. La Scozia era all’apice del promontorio Labrador-Groenlandia. Annidate (elettronicamente) nell’insenatura di Arica, le rocce delle Highlands scozzesi che ho studiato per il mio dottorato negli anni ’60 sembrano continuare nelle rocce altrettanto antiche del Perù e della Bolivia. Dato quanto sono ben studiate le Highlands scozzesi, possono fornire prove critiche per una precedente connessione Nord America-Sud America.

Assumendo l’ipotesi SWEAT e la connessione panamericana, possiamo provare a ricostruire la distribuzione globale dei continenti e degli oceani nel tardo Precambriano. La maggior parte dei geologi crede che le aree relative occupate dai continenti e dai bacini oceanici non siano cambiate dal tardo Precambriano. Se, quindi, l’Antartide, l’Australia, il Nord America e frammenti di Sud America erano fusi in un supercontinente pre-pangeo, ora chiamato Rodinia, allora ci dovevano essere vasti oceani altrove. Le reliquie ofiolitiche catturate all’interno dei continenti indicano che questi oceani si trovavano tra l’India e l’attuale Africa orientale (l’Oceano Mozambico) e all’interno dell’Africa e del Sud America (gli oceani Pan-Africano e Braziliano, rispettivamente).

Tra circa 750 milioni e 550 milioni di anni fa questi bacini oceanici furono distrutti, e tutti i nuclei precambriani di Africa, Australia, Antartide, Sud America e India si fusero nel supercontinente di Gondwana. Fu durante questo intervallo di tempo che il bacino dell’Oceano Pacifico si aprì tra la Laurentia e la massa terrestre antartico-australiana orientale. La datazione isotopica delle rocce vulcaniche di Terranova mostra che il bacino oceanico tra la Laurentia e il Sud America non si è aperto fino all’inizio del Cambriano. Il Nord America potrebbe quindi essersi separato in un processo in due fasi.

Ricostruire i viaggi del Nord America richiede un’informazione essenziale: la magnetizzazione delle rocce antiche. Tali dati permettono ai geologi di capire la latitudine e l’orientamento delle rocce quando si sono formate. Ma poiché il campo magnetico terrestre è assialmente simmetrico, le misure paleomagnetiche non possono dirci la longitudine originale delle rocce. La lava attuale dell’Islanda e delle Hawaii, per esempio, potrebbe rivelare a un geologo tra 100 milioni di anni le latitudini e l’orientamento di queste isole, ma non la loro grande differenza di longitudine. Non sarebbe evidente che le isole si trovano in oceani diversi.

Le ricostruzioni tradizionali di Laurentia collocano sempre il suo margine appalachiano di fronte all’Africa nord-occidentale durante l’era Paleozoica. Ho deciso di tracciare la relazione tra il Nord America e Gondwana in modo diverso, approfittando del fatto che la longitudine del continente non è vincolata da dati paleomagnetici. Si è scoperto che il Nord America potrebbe aver fatto quello che uno dei miei studenti laureati ha definito un “end run” intorno al Sud America durante il Paleozoico, partendo da vicino all’Antartide.

Quando Luis H. Dalla Salda, Carlos A. Cingolani e Ricardo Varela dell’Università di La Plata in Argentina hanno visto lo schizzo dell’end run, si sono eccitati. Avevano recentemente proposto che una cintura montuosa del Paleozoico, le cui radici sono esposte nelle Ande dell’Argentina settentrionale, potrebbe essersi formata quando un altro continente si è scontrato con Gondwana. Inoltre, il margine occidentale di questa cintura famatiana include calcari cambriani e ordoviciani inferiori (tra 545 e 490 milioni di anni) contenenti trilobiti caratteristici del Nord America. Forse, hanno ragionato, questo è un “biglietto da visita geologico” lasciato quando il Nord America si è scontrato con il Sud America durante il periodo Ordoviciano, 450 milioni di anni fa.

Sembra che dopo il rifting dal Sud America alla fine del Precambriano, il Nord America si sia spostato abbastanza lontano. Durante il periodo Cambriano, quando il Gondwana era in fase di glaciazione, il Nord America era equatoriale. Il fondo dell’oceano fu poi subdotto sotto il cratone sudamericano, e il Nord e il Sud America si scontrarono di nuovo durante l’Ordoviciano. Pensiamo che la parte più vecchia dei monti Appalachi, che termina bruscamente in Georgia, una volta era continua con la cintura Famatina dell’Argentina. Questa costruzione colloca Washington, D.C., vicino a Lima, Perù, durante la metà dell’Ordoviciano.

Fine della corsa
Dopo la collisione dell’Ordoviciano, i continenti si separarono nuovamente, lasciando apparentemente il calcare nordamericano con i suoi caratteristici trilobiti nell’Argentina nord-occidentale. I miei colleghi argentini ed io abbiamo suggerito che queste rocce hanno strappato il Golfo del Messico ancestrale, noto come l’insenatura Ouachita. I blocchi portati su dai vulcani andini da sotto i calcari sono stati recentemente datati a circa un miliardo di anni, proprio come quelli della provincia di Grenville che probabilmente occupava l’insenatura.

È possibile che i continenti nord e sud americano abbiano interagito di nuovo prima che il Nord America si scontrasse definitivamente con l’Africa nord-occidentale per completare la Pangea. I geologi francesi che studiano le rocce sedimentarie paleozoiche delle Ande peruviane hanno scoperto che sono fatte di detriti che devono essere stati erosi da un continente vicino. Hanno ipotizzato che questo continente, che occupa l’area ora coperta dall’Oceano Pacifico, fosse un’estensione del massiccio di Arequipa in Perù.

Può, tuttavia, essere stato il Nord America. Come ha sottolineato Heinrich Bahlburg dell’Università di Heidelberg in Germania, l’antica fauna nordamericana d’acqua calda si mescola con la fauna d’acqua fredda dell’Africa meridionale e delle isole Falkland (Malvinas) negli strati di 400 milioni di anni (Devoniano) del Sud America nord-occidentale. Insieme ad una deformazione lungo la costa orientale del Nord America conosciuta come l’orogenesi acadiana, e il troncamento delle strutture montuose lungo il margine sudamericano, l’evidenza indica che la Laurentias ha travolto il Sud America nord-occidentale durante il Devoniano. Ci sono anche calcari ordoviciani con trilobiti sudamericani – un altro biglietto da visita – a Oaxaca in Messico. Solo dopo che il Nord America si è finalmente allontanato dal margine proto-andino ha cominciato a svilupparsi la Cordigliera andina dei giorni nostri.

Circa 150 milioni di anni dopo il Nord America è tornato a scontrarsi con l’Europa settentrionale, l’Asia e il Gondwana. La Pangea – con gli Urali, le montagne Armoriche in Belgio e nel nord della Francia, le Ouachitas e i più giovani Appalachi come suture – nacque dalla collisione di questi continenti. Dopo un’odissea di 500 milioni di anni, il Nord America aveva finalmente trovato un luogo di riposo. Ma non per molto. In altri 75 milioni di anni si separò dall’Africa quando la Pangea si ruppe, per spostarsi verso la sua posizione attuale.

Durante l’estate meridionale del 1993-1994–sei anni dopo il mio primo sguardo alle Pensacola Mountains e ai barlumi dell’odissea del Nord America–sono tornato in Antartide. Questa volta, con il mio collega Mark A. Helper, due studenti laureati e due alpinisti, ho esplorato la Shackleton Range e Coats Land vicino al Mare di Weddell. Secondo le mie simulazioni al computer, è qui che le rocce Grenville del Nord America si erano proiettate 750 milioni di anni fa. I geologi antartici hanno a lungo considerato queste aree come anomale.

Alla fine della nostra visita a Coats Land, ci siamo messi in cordata, abbiamo preso le nostre piccozze e siamo risaliti su un altro piccolo aereo. Ad appesantire i nostri zaini – e l’aereo, che gemeva nell’aria – c’erano i campioni di roccia che avevamo raccolto quel giorno. Nei laboratori dei miei colleghi Wulf A. Gose e James N. Connelly, ci siamo seduti ad analizzare quelle rocce.

Prove convincenti
LE NOSTRE IDEE sull’aspetto della Terra prima della Pangea, descritte per la prima volta in questa rivista nel 1995, hanno stimolato una grande attività nella comunità geologica. Hanno offerto la prima ipotesi verificabile riguardo alla geografia globale nel tardo Precambriano e all’inizio del Paleozoico – l’era critica in cui gli organismi unicellulari si sono evoluti in creature multicellulari dal corpo morbido, poi invertebrati con gusci duri e, infine, vertebrati primitivi.

Negli ultimi dieci anni, l’interesse per il supercontinente rodiniano che ha preceduto Pangea ha generato centri di ricerca e programmi internazionali per studiare l’assemblaggio, la geografia e la frammentazione di questo supercontinente. Un risultato correlato di questo fermento scientifico è l’ipotesi della “Terra a palla di neve”, che propone che la Terra fosse coperta di ghiaccio a livello del mare fino all’equatore da 600 milioni a 700 milioni di anni fa, al momento della frammentazione di Rodinias e della formazione del bacino dell’Oceano Pacifico.

L’ipotesi della Terra a palla di neve postula un ambiente globale estremo che sfida la nostra comprensione del clima passato, presente e futuro. Se confermata, significherebbe che un periodo drammaticamente freddo ha preceduto direttamente l’esplosione della vita multicellulare avvenuta circa 545 milioni di anni fa. Poiché i meteorologi si basano sulla distribuzione delle masse continentali nella progettazione di modelli climatici computerizzati, il nostro studio piuttosto esoterico degli antichi supercontinenti ha chiaramente assunto un significato aggiunto negli ultimi anni.

Con l’assenza di fondali oceanici precedenti a Pangea e la natura frammentaria delle prove provenienti dai continenti, le opinioni su questo periodo della storia della Terra inevitabilmente differiscono. Alcuni esperti dubitano persino dell’esistenza stessa del supercontinente rodiniano del tardo Precambriano descritto in questo articolo – dubbi difficili da conciliare con le migliaia di chilometri di margini continentali rifted del tardo Precambriano conservati.

Altri ricercatori hanno usato gli stessi dati su cui ci siamo basati per raggiungere nozioni radicalmente diverse del modo in cui questo supercontinente pre-Pangea potrebbe essere apparso. Invece di una connessione tra il sud-ovest degli Stati Uniti e l’Antartide orientale, per esempio, alcuni esperti propongono che il sud-ovest degli Stati Uniti e il Messico fossero collegati all’Australia sud-orientale. Ed è stata ripresa un’idea più vecchia, secondo la quale la Siberia fu strappata dal margine proto-pacifico del Nord America. Tuttavia, due linee di prova mi convincono che il nostro concetto di come appariva la Terra prima della Pangea è quello corretto.

Primo sono i frutti del nostro viaggio in Antartide del 1991-1994: i campioni di roccia che abbiamo ottenuto da Coats Land. I dati paleomagnetici ottenuti da quelle rocce mostrano che questa parte dell’Antartide potrebbe essere stata adiacente al nucleo dell’attuale Nord America quando le rocce si sono formate come depositi vulcanici circa 1,1 miliardi di anni fa. Estese colate di lava di questa età si trovano esposte vicino al Lago Superiore e si estendono nel sottosuolo attraverso il Kansas fino al Trans-Pecos Texas, la provincia di Keeweenawan. Sebbene esistano depositi identici in tutta la provincia Umkondo dell’Africa meridionale, i miei colleghi Jim Connelly qui ad Austin e Staci Loewy dell’Università della Carolina del Nord a Chapel Hill hanno dimostrato che le nostre rocce di Coats Land contengono isotopi di piombo che corrispondono a quelli della provincia Keeweenawan del Nord America – ma sono abbastanza diversi dalla composizione isotopica delle lave Umkondo dell’Africa.

In secondo luogo, le prove suggeriscono sempre di più che i calcari del Paleozoico inferiore della Precordillera dell’Argentina nord-occidentale hanno avuto origine in Nord America – un altro biglietto da visita geologico che rivela l’antica presenza del Nord America al largo del margine pacifico del Sud America. Lavoratori di entrambi i continenti che hanno analizzato le rocce della Precordillera argentina hanno dimostrato inequivocabilmente che hanno avuto origine in Nord America.

Non è ancora chiaro se questo antico calcare nordamericano sia arrivato in Sud America come un microcontinente simile al Madagascar o attraverso il trasferimento derivante da una collisione continente-continente – come l’Italia fu trasferita molto più tardi dall’Africa all’Europa quando quei due continenti si scontrarono. Tuttavia, comunque siano stati trasferiti in Sud America, queste rocce calcaree offrono la prova più forte possibile che il Nord America ha effettivamente fatto un giro intorno al margine pacifico del Sud America durante il Paleozoico e che il Nord America ancestrale ha probabilmente avuto origine da qualche parte tra le attuali parti antartico-australiana e sudamericana-africana di un supercontinente pre-pangaico.

L’AUTORE
IAN W. D. DALZIEL studia la geologia dell’Antartide, delle Ande, delle Caledonidi e dello Scudo Canadese da quando ha conseguito il dottorato all’Università di Edimburgo nel 1963. Attualmente è professore di ricerca e direttore associato all’Istituto di Geofisica della Jackson School of Geosciences dell’Università del Texas a Austin. Nel 1992 Dalziel ha ricevuto la Geological Society of Londons Murchison Medal. Oltre ai suoi numerosi viaggi geologici, ama visitare luoghi selvaggi, preferibilmente con la sua famiglia. Quando è ad Austin, fa canottaggio sul Town Lake.