Nella puntata precedente abbiamo visto un piccolo accenno della datazione con metodi radiometrici, mentre oggi ci concentriamo su quelli incrementali. Con datazione incrementale si intende quel tipo di cronologia basata sull’accumulo annuale di materiale, e si divide in:
–Dendrocronologia;
–La cronologia delle varve(glaciolacustri);
–Lichenometria;
–Maker stratigrafici;
–Geocronologia degli aminoacidi;
–Idratazione dell’ossidiana, alterazione meteorica delle rocce.
LA CRONOLOGIA DELLE VARVE(GLACIOLACUSTRI)
Questa datazione è basata sull’accumulo di sedimenti in laghi proglaciali(lago che si forma con lo sbarramento di una morena, o durante il ritiro del ghiacciaio o dall’acqua intrappolata per fusione) e in bacini poco profondi in seguito ad una veloce fusione del ghiaccio nel periodo estivo: le particelle più grandi di argilla per esempio, più grossolane, si depositeranno per prime mentre quelle più fini rimarranno in sospensione.
Esempio di ritmite preso da ResearchGate che rappresenta gessi laminati nella Cava Ronco
Immagine di una varva presa da Wikipedia
Durante l’inverno le particelle fini si depositano producendo delle sorte di lamine argillose che si depositano su quelle grossolane estive. Come potete vedere è un processo annuo che permette di contare “quante volte il sedimento fino entra a contatto con quello più grossolano”.
Sono partito subito con la spiegazione delle varve glaciolacustri perchè è l’esempio più semplice per spiegare questo tipo di datazione, anche perchè i casi in cui si può utilizzare questa tecnica sono tanti e solitamente basata su accumuli stagionali, ritmici di qualsiasi tipo di sedimento che presenta lamine organizzate a coppia(una lamina sottile ed una lamina grossolana). Questi sedimenti si chiamano ritmiti.
LICHENOMETRIA
Sapete benissimo che i licheni sono forme di simbiosi tra alghe, che forniscono carboidrati mediante la fotosintesi, e funghi che forniscono una sorta di protezione alle alghe stesse.
La tecnica si basa sulla relazione diretta tra la dimensione del lichene e l’età, aiutando a stimare l’età del substrato.
Un esempio lampante è quello della specie Rhizocarpon geographicum che crescono per migliaia di anni ed aiuta a datare campioni dell’Olocene(fino a 4500 anni circa in ambienti estremi, fino a 500 in ambienti meno estremi).
Immagine di Rhizocarpon geographicum presa da wikipedia
DENDROCRONOLOGIA
Sfido chiunque a non aver mai visto l’interno del tronco di un albero contandone i cerchi, o meglio linee che si formano annualmente grazie a cellule preposte al trasporto dell’acqua e nutrienti che vengono aggiunti, stagionalmente, nella sezione più esterna del tronco. Quindi, contando questi livelli di crescita, riusciamo a capire l’età dell’albero. Esistono diverse problematiche:
-I legni non sono tutti uguali perchè la dimensione degli anelli è collegata al clima, all’apporto di acqua e nutrienti e non tutti gli alberi hanno anelli ben definiti;
-In condizioni stressanti gli anelli sono più piccoli mentre, in ambienti più favorevoli, sono molto più larghi.
Il metodo di datazione si suddivide in:
1)Misurazione. Gli alberi morti o fossili spesso sono tagliati per osservare meglio gli anelli di accrescimento attraverso carotaggi o il microscopio;
2)Si datano più alberi da una ristretta area geografica(Cross-datazione). Questo perchè gli anelli possiedono caratteristiche simili in aree ristrette correlando temporalmente i vari alberi, e ciò ci permette di arrivare ad una datazione massima di 20.000 anni circa;
3)Con il metodo della standardizzazione si cerca di trovare una sorta di via di mezzo per la correlazione dell’età tra gli alberi in quanto, quelli giovani, hanno una crescita più vigorosa rispetto a quelli più adulti rendendo difficile la Cross-datazione. Ogni serie di anelli, quindi, va standardizzata trasformando i valori dell’ampiezza degli anelli in indici di ampiezza anulare.
MAKER STRATIGRAFICI
Generalmente si utilizza questo metodo per depositi quaternari e si basa sull’individuazione dei maker che rappresentano ‘piani temporali’ che si susseguono nella serie stratigrafica. Bisogna prima datarli con metodi radiometrici o incrementali e successivamente consentiranno di estendere le stime delle date su altri strati, rappresentando così una sorta di metodo di ‘datazione indiretta’.
La tefrocronologia, per esempio, è utilizzato per datare certi strati a seguito di un’eruzione vulcanica in quanto le ceneri e la tefra(l’insieme di materiali piroclastici prodotti durante un’eruzione) si estendono in aree relativamente ampie depositandosi, per esempio, su sedimenti lacustri o marini profondi, terrazze fluviali, estuari ecc… L’età della cenenere viene stabilita al radiocarbonio o con la tecnica potassio-argon/argon-argon e così ci è possibile datare gli strati sedimentari che sono entrati a contatto con queste emissioni vulcaniche e gli altri strati sedimentari.
CRONOLOGIA BASATA SU PROCESSI DI ALTERAZIONE CHIMICA
Quando un organismo muore, intervengono una serie di processi chimici che alterano i tessuti demolendoli e producendo composti con una struttura più semplice.
Un esempio eclatante è la geocronologia degli aminoacidi che si basa su alcuni cambiamenti molecolari che avvengono periodicamente. Le proteine, esposte ad agenti biologici e/o atmosferici, si degradano più lentamente se protette dai gusci o dalle ossa, quindi alcuni tempi di reazione hanno un range temporale tra i 50.000 anni ed alcuni milioni di anni8o anche range molto più bassi.
L’età relativa dei fossili con questo metodo si basa su due processi diagenetici:
1)L’idrolisi, che libera aminoacidi che legati ai peptidi si accrescerà nel tempo(quindi si “conteranno” gli aminoacidi per datare);
2)Il meccanismo di racemizzazione, dove gli L-isomeri vengono convertiti in D-isomeri. Contando il rapporto L/D, nel materiale fossile, possiamo calcolare il tempo che è trascorso dalla morte di un organismo.
Un altro tipo di alterazione chimica si basa sullo studio del contenuto di fluoro e uranio e della perdita di azoto nelle ossa fossili.
In pratica, il rapporto Fluoro-Fosforo mi dà informazioni di ‘arricchimento’ e mi permette di calcolare il tempo trascorso, questo perchè l’idrossiapatite assorbe fluoro dalle acque interstiziali con il trascorrere del tempo. Il fluoro che viene fissato nelle ossa difficilmente viene rimosso, e di conseguenza si riesce a capire se un organismo rimosso da un certo deposito sia autoctono o alloctono.
Lo stesso discorso si può fare per l’uranio incorporato nelle ossa fossili in quanto si utilizza lo stesso metodo del fluoro, conteggiando le emissioni di uranio.
L’età relativa dei fossili, invece è stabilita analizzando il contenuto di azoto nelle ossa: quando i materiali proteici scompaiono dl collagene dell’osso, scomparirà anche l’azoto, quindi il decrescere dell’azoto indicherà un’età crescente.
ALTRE METODOLOGIE
-Idratazione dell’ossidiana. Le superfici esposte di ossidiana assorbono acqua dall’ambiente circostante formando uno strato chiamato perlite. Lo spessore del livello di idratazione riflette l’intervallo di tempo dall’esposizione della superficie dell’ossidiana. Si ottengono età tra i 200 anni e i 100.000 anni.
-Alterazione meteorica delle superfici rocciose. Per esempio con la dissoluzione del cemento carbonatico che porta alla formazione di una sorta di vernice di roccia composta da quarzo e titanio. Il metodo si basa sulla relativa stabilità dei componenti contenuti nella vernice.
#paleontologia #geologia #scienzenaturali #antropologia #datazione #tempogeologico #chimica #fisica #scienza #scienze #biologia #divulgazione #divulgazionescientifica
Nessun commento:
Posta un commento