Pleistocene

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Il Pleistocene è un'epoca geologica che ha inizio 1,8 milioni di anni fa e termina convenzionalmente 11.700 anni fa^[1].

Il Pleistocene inferiore e medio corrisponde al periodo del paleolitico inferiore (Homo habilis e Homo erectus), mentre il Pleistocene superiore ai periodi del paleolitico medio e superiore (Homo neanderthalensis, Homo sapiens).

Il nome pleistocene deriva dal greco πλεῖστος (pleistos "il più") e καινός (kainos "nuovo").

Viene incluso fra due epoche: il Pliocene che lo precede e l'Olocene che lo segue. Il Pleistocene è la prima epoca del periodo Quaternario o la sesta epoca dell'era Cenozoica. ^[2] La fine del Pleistocene coincide con l'arretramento dell'ultimo ghiacciaio continentale, corrispondente alla fine dell'età paleolitica usata in archeologia.

Il Pleistocene viene diviso in: Gelasiano, Pleistocene inferiore, Pleistocene medio e Pleistocene superiore. Per gli ultimi tre stadi, i nomi italiani (Calabriano, Ioniano e Tarantiano) sono sempre più usati. Oltre a questa suddivisione internazionale, molte suddivisioni regionali sono state usate in diverse parti del mondo.

[modifica] Datazione

Il Pleistocene è stato datato da 2.588 milioni (±5 000 anni) a 11 550 anni prima del presente (BP), con la data finale espressa in anni radiocarbonio di 10 000 anni carbonio-14 BP. ^[3] Esso copre la maggior parte del periodo più tardo delle ripetute glaciazioni, fino a e incluso il il raffreddamento del Dryas recente. La fine del Dryas recente è stata datata a circa 9640 a.C. (11590 anni calendario BP).

La Commissione Internazionale per la Stratigrafia (un gruppo della International Union of Geological Sciences) ha confermato il periodo di tempo per il Pleistocene, ma non ha ancora confermato un sezione tipo, Global Boundary Stratotype Section and Point (GSSP), per il limite Pleistocene/Olocene. La sezione proposta è la carota di ghiaccio estratta a 75° 06' N 42° 18' W dalla North Greenland Ice Core Project. ^[4]

Il Pleistocene copre il periodo recente delle ripetute glaciazioni. Il nome Plio-Pleistocene è stato usato in passato per significare l'ultima era glaciale. Il Quaternario fu successivamente ridefinito a partire da 2.58 milioni di anni per coerenza con i dati. ^{[5] [6]}

[modifica] Le glaciazioni alpine

[modifica] Modello riferibile al versante settentrionale delle Alpi

• Pleistocene inferiore
  • interglaciazione Donau-Günz (1.700.000-1.200.000 anni fa)
  • glaciazione Günz (1.200.000-700.000 anni fa)
• Pleistocene medio
  • interglaciazione Günz-Mindel (700.000-650.000 anni fa)
  • glaciazione Mindel (650.000-300.000 anni fa)
  • interglaciazione Mindel-Riss (300.000-250.000 anni fa)
  • glaciazione Riss (250.000-120.000 anni fa)
• Pleistocene superiore
  • interglaciazione Riss-Würm (120.000 - 80.000 anni fa)
  • glaciazione Würm (80.000-10.000 anni fa)

[modifica] Modello riferibile al versante meridionale delle Alpi

Per le glaciazioni del versante meridionale, dettagliate ricerche si sono sviluppate nell'ultima trentina d'anni, soppiantando completamente questo schema. I risultati sono attualmente in corso di pubblicazione, nell'ambito dei progetti di Cartografia Geologica Nazionale, portati avanti dalle singole Regioni in stretta collaborazione con le Università.

Lo schema che appare chiaro per le Prealpi meridionali mostra una prima grande avanzata glaciale già nel Terziario, durante il Pliocene: segnalata in tutta l'area lombarda, è stata datata con sicurezza nel varesotto, dove i sedimenti glaciali sono ricoperti da sedimenti marini con faune a molluschi del Pliocene. Nel Pleistocene seguono:

• Pleistocene inferiore
  • un lungo periodo interglaciale corrispondente a tutta la durata del periodo
• Pleistocene medio
  • la ripresa delle avanzate glaciali, con presenza di un numero variabile di glaciazioni in ogni bacino idrografico considerato: mediamente sono comunque riconoscibili una dozzina di avanzate glaciali diverse. Tale numero è per difetto, poiché i sedimenti che testimonierebbero qualche avanzata glaciale meno estesa di quelle successive potrebbero essere stati sepolti o "spazzati" dalle avanzate più recenti.

[modifica] Paleogeografia e clima

La massima estensione dei ghiacciai nella zona del polo nord durante il Pleistocene.

Durante il Pleistocene i continenti attuali erano essenzialmente nelle loro attuali posizioni, e le placche sopra cui essi poggiavano probabilmente, fin dall'inizio del periodo, non si erano mosse per più di 100 km l'una rispetto all'altra.

Secondo Mark Lynas (attraverso i dati raccolti), il clima complessivo del Pleistocene potrebbe essere stato caratterizzato come un El Niño continuato con alisei nel sud Pacifico indeboliti o diretti a est, aria calda in aumento presso il Perù, acqua calda che si espandeva dal Pacifico occidentale e l'Oceano Indiano verso il Pacifico orientale, e altri marcatori caratteristici di El Niño. ^[7]

[modifica] Caratteristiche delle glaciazioni

Il clima del Pleistocene fu segnato da ripetute cicli glaciali dove in alcune zone i ghiacciai continentali si spingevano fino al 40° parallelo. Si è stimato che, durante l'estensione massima dei ghiacciai, il 30% della superficie della Terra fosse coperto dal ghiaccio. Inoltre, una zona di permafrost si estendeva verso sud dal margine della calotta glaciale, a pochi centinaia di chilometri nel Nord America e a molte centinaia di chilometri in Eurasia. La temperatura media annuale al margine del ghiacciaio era −6 °C; al limite del permafrost, 0 °C.

Ogni avanzamento del ghiaccio apportava un enorme volume di acqua ai ghiacciai continentali spessi 1500–3000 m , e come riultato contemporaneamente il livello del mare si abbassava di 100 m o più per tutta la superficie della Terra. Durante i periodi interglaciali, come pure attualmente, la sommersione delle linee costiere erano usuali, mitigate dai movimenti isostatici o dall'emergere di alcune regioni.

Gli effetti della glaciazione furono globali. L'Antartico era circondato da ghiacci per tutto il Pleistocene così come nel precedente Pliocene. Le Ande erano coperte nel sud dalla calotta glaciale della Patagonia. C'erano i ghiacciai in Nuova Zelanda e Tasmania. Gli attuali ghiacciai decadenti del monte Kenya, del Kilimanjaro, e della catena del Ruwenzori nell'Africa orientale e centrale erano più estesi. I ghiacciai esistevano nelle montagne dell'Etiopia e ad ovest della catena mnotuosa dell'Atlante.

Nell'emisfero settentrionale, molti ghiacciai si fusero in uno. Il ghiacciaio della Cordillera copriva il Nord America nord-occidentale; ad est le terre venivano coperte dall'immenso Laurentide. Il ghiacciaio continentale finno-scandinavo restava nel Nord Europa, e compriva la Gran Bretagna; i ghiacciai alpini sulle Alpi. Sparse calotte (domes) si estendevano attraverso la Siberia e la piattaforma artica. I mari settentrionali erano ghiacciati.

A sud dei ghiacciai continentali, grandi laghi si accumulavano poiché gli sbocchi erano bloccati e l'aria più fredda rallentava l'evaporazione. Il centro-nord del NordAmerica era totalmente coperto dal Lago Agassiz. Oltre 100 bacini, adesso prosciugati o pressapoco, erano traboccanti nell'ovest americano. Il Lago Bonneville, per esempio, era situato dove adesso c'è il Grande Lago Salato. In Eurasia, grandi laghi venivano a svilupparsi dal deflusso dei ghiacciai. I fiumi erano più grandi, con una portata più abbondante ed intrecciati. I laghi africani erano più pieni, apparentemente favoriti dalla diminuita evaporazione.

I deserti d'altra parte era più secchi e più estesi. Le precipitazioni piovose erano più scarse a causa dell'abbassamento oceanico accentuato da ulteriore evaporazione.

[modifica] Eventi maggiori

Per approfondire, vedi la voce Cronologia delle glaciazioni.

Le ere glaciali come riflesse nella CO₂ dell'atmosfera, immagazzinata in bolle nei ghiacciai dell'Antartide

Quattro eventi glaciali maggiori sono stati identificati, così come molti altri minori. Un evento maggiore è la generale escursione glaciale, definita "glaciale". Le glaciali sono separate da "interglaciali". Durante una glaciale, il ghiacciaio subisce un minore avanzamento e arretramento. L'escursione minore è una "stadiale", confinata tra "interstadiali".

Questi eventi sono definiti differentemente in diverse regioni, le quali hanno la loro propria storia glaciale secondo la latitudine, terreno e clima. C'è una generale corrispondenza fra glaciali in diverse regioni. Gli investigatori spesso scambiano i nomi se la geologia glaciale di una regione è in fase ancora di definizione. Tuttavia, generalmente è scorretto applicare un nome di una glaciale di una regione ad un'altra.

Per la maggior parte del XX secolo solo poche regioni sono state studiate e i nomi erano relativamente pochi. Oggi i geologi di diverse nazioni hanno più di un interesse verso la glaciologia del Pleistocene. Di consequenza, il numero dei nomi si sta espandendo rapidamente e continuerà ad espandersi.

Le glaciali nella seguente tabella sono una semplificazione di un ciclo più complesso di variazione nel clima e nel terreno. Molti degli avanzamenti e stadiali restano senza nome. Anche, le prove terrestri per alcune di loro sono state cancellate od oscurate da eventi più grandi, ma l'evidenza rimane dallo studio dei mutamenti climatici ciclici.

Quattro delle più importanti note regioni con i nomi delle glaciali.

Regione	Glaciale 1	Glaciale 2	Glaciale 3	Glaciale 4
Alpi	Günz	Mindel	Riss	Würm
Nord Europa	Eburoniana	Elsteriana	Saaliana	Weichseliana
Isole Britanniche	Beestoniana	Angliana	Wolstoniana	Devensiana
Midwest U.S.A.	Nebraskana	Kansana	Illinoiana	Wisconsinana

Le interglaciali corrispondenti alle precedenti glaciali.

Regione	Interglaciale 1	Interglaciale 2	Interglaciale 3
Alpi	Günz-Mindel	Mindel-Riss	Riss-Würm
Nord Europa	Waaliano	Holsteiniano	Eemiana
Isole Britanniche	Cromeriana	Hoxniana	Ipswichiana
Midwest U.S.	Aftoniana	Yarmouthiana	Sangamoniana

Correspondenti ai termini glaciale e interglaciale, sono in uso i termini pluviale e interpluviale (dal latino: pluvia, pioggia). Una pluviale è una fase o periodo più caldo con incremento di precipitazioni piovose, contrariamente a una interpluviale che corrisponde ad un dimuizione della piovosità. Precedentemente si pensava che una pluviale corrispondesse a una glaciale in regioni non ghiacciate, e in alcuni casi era così.

Tuttavia, non c'è nessuna sistematica corrispondenza tra pluviali e glaciali. Per di più, le pluviali regionali non corrispondono globalmente a quelle di ogni altra zona. Per esempio, alcuni hanno usato il termine "pluviale Riss" in contesti egiziani. Ogni coincidenza è un accidente di fattori regionali e i nomi per alcune pluviali sono state già definite per alcune regioni.

[modifica] Paleocicli

La quantita di fattori transienti agenti sulla superficie della Terra è ciclica: clima, correnti oceaniche e altri movementi, correnti d'aria, temperatura, ecc. La risposta della forma d'onda viene dai movimenti ciclici sottostanti del pianeta, i quali eventualmente trascinano tutti i transienti in armonia con loro. Le glaciazioni ripetute del Pleistocene erano causate dagli stessi fattori.

[modifica] Cicli di Milankovitch

Per approfondire, vedi la voce Cicli di Milankovitch.

La glaciazione nel Pleistocene fu una serie di glaciali e interglaciali, stadiali e interstadiali, rispecchiante i cambiamenti periodici climatici. Adesso si crede che i principali fattori funzionanti nella ciclicità del clima siano i cicli di Milankovitch. Questi sono variazioni periodiche nella radiazione solare regionale causata dalla somma di molti cambiamenti che si ripetono nei movimenti della Terra.

I cicli di Milankovitch non possono essere il solo fattore poiché essi non spiegano l'inizio e la fine dell'era glaciale del Pleistocene, o il ripetersi delle ere graciali. Essi sembrano funzionare meglio dentro il Pleistocene, predicendo una glaciazione una volta ogni 100 000 anni.

[modifica] Stadi isotopici dell'ossigeno

Nell'analisi degli isotopi di ossigeno, variazioni nel rapporto tra O-18 e O-16 (due isotopi di ossigeno) in base alla massa (misurata da uno spettrometro), presenti nella calcite di campioni di carote oceaniche, viene usata la diagnostica di arcaici mutamenti di temperatura oceanica e dunque di cambiamenti climatici. I freddi oceani sono più ricchi in O-18, il quale lo si trova nelle conchiglie dei microorganismi che contribuiscono alla calcite.

Una versione più recente del processo di campionamento fa uso di moderne carote di ghiaccio. Sebbene meno ricche in O-18 rispetto all'acqua del mare, la neve che cadeva sul ghiacciaio anno per anno, tuttavia conteneva O-18 e O-16 in un rappporto che dipendeva dalla temperatura media annuale.

Temperatura e mutamento climatico sono ciclici quando sono tracciati su un grafico con i valori di temperatura versus quelli del tempo. Le coordinate della temperatura sono date nella forma di una deviazione dall'attuale temperatura media annuale, considerata uguale a zero. Questa sorta di grafico è basato su un altro rapporto dell'isotopo versus il tempo. I rapporti sono convertiti in una differenza in percentuale (d) dal rapporto trovato nella media acqua oceanica standard (standard mean ocean water, SMOW).

Il grafico in ciascuna forma appare come una forma d'onda con ipertoni. La metà di un periodo è uno stadio isotopico marino (marine isotopic stage, MIS). Esso indica una glaciale (al di sotto dello zero) o un interglaciale (al di sopra dello zero). Gli ipertoni sono stadiali o interstadiali.

Secondo questa dimostrazione, la Terra ebbe esperienza di 44 stadi MIS inizianti circa 2.4 milioni di anni fa nel Pliocene, i cui stadi erano minimi e frequenti, l'ultimo dei quali fu il più intenso e largamente distanziato.

Per convenzione, gli stadi sono numerati dall'Olocene, il quale è MIS1. Anche le glaciali ricevono un numero; le interglaciali dispari. Il primo glaciale maggiore fu il MIS2-4 circa 850.000 anni fa. I più grandi glaciali furono 2, 6 e 12; le più caldi interglaciali, 1, 5, 9 e 11. Per confrontare i numeri MIS agli stadi citati, vedi sotto gli articoli per questi nomi.

[modifica] Fauna

Template:Seealso Sia la fauna marina che quella continentale era essenzialmente quella attuale.

Pleistocene della Siberia che mostra il mammut lanoso, il leone delle caverne che mangia una renna, i cavalli selvatici, e i rinoceronti lanosi.

Pleistocene del Sud America che mostra il Megatherium e due Glyptodon

Animali del Pleistocene inferiore

I grandi mutamenti climatici durante l'era glaciale ebbero un maggiore impatto sulla fauna e sulla flora. Ad ogni avanzamento del ghiaccio, vaste aree continentali divennero totalmente spopolate, e le piante e gli animali che arretravano verso sud di fronte all'avanzamento del ghiacciaio affrontarono uno stress tremendo, dovuto in maggior parte ai drastici mutamenti climatici, ai ridotti spazi vitali e la scarsità di approvigionamento alimentare. Accadde un evento di di vasta portata, iniziato nel tardo Pleistocene e continuato nell'Olocene, l'estinzione dei grandi mammiferi (megafauna), in special modo i mammut, mastodonti, le tigri dai denti a sciabola, i glyptodon, i bradipi terrestri e gli orsi dalla faccia corta. Anche i Neanderthaliani iniziarono ad estinguersi durante questo periodo. Alla fine dell'ultima era glaciale, gli animali a sangue freddo, i mammiferi più piccoli come il topo selvatico, gli uccelli migratori e gli animali più veloci come il cervo dalla coda bianca vennero a rimpiazzare la megafauna migrando verso nord.

Le estinzioni furono molte specialmente in Nord America dove i cavalli nativi e i cammelli sparirono completamente.

[modifica] L'uomo durante il pleistocene

Per approfondire, vedi le voci Evoluzione umana e Paleolitico.

L'evidenza scientifica ^[8] indica che gli uomini evolvettero nella loro forma attuale durante il Pleistocene. ^[9] All'inizio del Pleistocene le specie di Paranthropus sono ancora presenti, come pure gli antenati dell'uomo, ma durante il Paleolitico inferiore essi sparirono, e la sola specie ominide trovata nei reperti fossili è l'Homo erectus per la maggior parte del Pleistocene. Questa specie migrò attraverso buona parte del vecchio mondo, facendo aumentare le diversità nella specie umana. Il medio e tardo Paleolitico vide l'apparire di nuovi tipi di uomini, come pure lo sviluppo di strumenti più elaborati di quelli trovati nei periodi precedenti. Secondo le tecniche mitocondriali per il calcolo del tempo, gli uomini moderni migrarono dall'Africa dopo la glaciazione Riss nel Palaeolitico medio durante lo Stadio Eemiano, espandendosi su tutte le terre del mondo libere dal ghiaccio durante il Pleistocene superiore. ^{[10] [11] [12]}

Mentre la definitiva teoria sull'“Origine Africana” dell'evoluzione ominide non viene posta in dubbio, alcuni ricercatori hanno supposto che l'ultima grande espansione non avesse eliminato le popolazioni pre-esistenti di ominidi tanto da essere assimilati a contatto con l'Homo sapiens. Mentre questo supporrebbe che le modificazioni nell'uomo moderno possano essere state estese e basate regionalmente, la teoria resta controversa e generalmente ha perso terreno nel corso dei secoli. ^[13]

[modifica] Depositi

I depositi continentali nel Pleistocene vengono trovati principalemente nei fondi lacustri, sedimenti di loess e caverne così come nella grande quantità di materiali spostati dai ghiacciai. I depositi marini del Pleistocene si trovano principalmente in aree poste a poche decine di chilometri delle attuali linee costiere. In alcune aree geologicamente attive come la costa della California meridionale, i depositi marini del Pleistocene possono essere trovati ad altitudini di molte centinaia di metri.

[modifica] Schemi

La specie degli Ominidi durante il pleistocene

[modifica] Note

1. ^ International Stratigraphic Chart
2. ^ (EN) Gibbard, P. and van Kolfschoten, T. (2004) "The Pleistocene and Holocene Epochs" Chapter 22 - 2.96 MiB In Gradstein, F. M., Ogg, James G., and Smith, A. Gilbert (eds.), A Geologic Time Scale 2004 Cambridge University Press, Cambridge, ISBN 0521781426
3. ^ (EN) Per il culmine della serie, vedi: Lourens, L., Hilgen, F., Shackleton, N.J., Laskar, J., Wilson, D., (2004) “Il periodo del Neogene”. In: Gradstein, F., Ogg, J., Smith, A.G. (Editori), Una scala del tempo geologica 2004. Cambridge: Cambridge University Press.
4. ^ Svensson, A., S. W. Nielsen, S. Kipfstuhl, S. J. Johnsen, J. P. Steffensen, M. Bigler, U. Ruth, e R. Röthlisberger (2005) "Stratigrafia visiva della carota di ghiaccio della North Greenland Ice Core Project (NorthGRIP) durante l'ultimo periodo glaciale", Journal of Geophysical Research 110: (D02108)
5. ^ (EN) Clague, John ed altri (2006) "Lettera aperta dal Comitato Esecutivo dell'INQUA" Prospettiva del Quaternario, la newsletter dell'INQUA International Union for Quaternary Research 16(1):|1.30 MiB
6. ^ (EN) Pillans, Brad (2004) "Aggiornamento sulla definizione del Quaternario" Prospettiva del Quaternario, la newsletter dell'INQUA International Union for Quaternary Research 14(2):|869 KiB
7. ^ National Geographic Channel, Sei gradi potrebbero cambiare il mondo, intervista di Mark Lynas, 14 febbraio 2008.
8. ^ (EN) Rogers, A.R. e Jorde, L.B. (1995) "Evidenza genetica sulle origini dell'uomo moderno" Human Biology 67: pp. 1–36
9. ^ (EN) Wall, J.D. e Przeworski, M. (2000) "Quando è che la popolazione umana inizia a crescere?" Genetics 155: pp. 1865–1874
10. ^ (EN) Cann, R.L.; Stoneking, M. e Wilson, A.C.(1987) "DNA Mitocondriale ed evoluzione umana" Nature 325: pp. 31–36
11. ^ (EN) Stringer, C.B. (1992) "Evoluzione dei primi uomini moderni" In: Jones, Steve; Martin, R. e Pilbeam, David R. (editori) (1992) The Cambridge encyclopedia of human evolution Cambridge University Press, Cambridge, ISBN 0-521-32370-3, pp. 241–251.
12. ^ (EN) Templeton, A. (2002) "Out of Africa again and again" Nature 416: p. 45
13. ^ (EN) Eswarana, Vinayak; Harpendingb, Henry e Rogers, Alan R. (2005) "La genomica rifiuta un'origine esclusivamente africana della razza umana " Journal of Human Evolution 49(1): pp. 1–18 Abstract

[modifica] Voci correlate

• Scala dei tempi geologici
• Quaternario
• Era glaciale

[modifica] Altri progetti

• Wikimedia Commons contiene file multimediali su Pleistocene

[modifica] Colegamenti esterni

• (EN) The SMU-in-Taos Research Publications Contiene una raccolta digitale di monografie antropologiche e archeologiche ambienti del Pleistocene superiore delle alte meridionali.

• (EN) confine del Pliocene-Pleistocene a Vrica, Italia (Mappa)