Il clima e le rocce della “Culla dell’Umanità”

La datazione del sito sudafricano noto come “Culla dell’Umanità” fornisce indizi anche sul paleoclima della regione in cui si trova, conosciuta per l’abbondanza di fossili di ominini

La “Culla dell’Umanità” è un complesso di caverne distante 50 kilometri da Johannesburg, Sudafrica, ricchissime di fossili appartenenti almeno a cinque taxa: Australopithecus africanus, Australopithecus sediba, Paranthropus robustus, Homo naledi, oltre a una serie di reperti, presumibilmente del primo pleistocene, di difficile interpretazione, attribuiti a qualche specie ancestrale del genere Homo. Il nome è dovuto all’incredibile quantità di reperti li rinvenuti, addirittura il 40% dei fossili di antichi ominini noti è stato ritrovato lì. Ciononostante la difficoltà nell’attribuzione dell’età, ha fatto si che i suoi fossili siano rimasti di difficile interpretazione fino ad oggi, in cui sono stati finalmente datati con precisione da un nuovo studio, che ha anche ricostruito anche la storia climatica della regione.

La ricerca, pubblicata su Nature, ha anche il pregio di mettere finalmente in relazione le età delle diverse caverne del sito. Si tratta del primo lavoro a prendere in considerazione più caverne, 8 per la precisione, ed ha permesso di determinare una comunanza temporale tra le grotte, i cui fossili appartengono a 6 finestre temporali comprese tra 3,2 e 1,3 milioni di anni fa.

Ciò è stato possibile grazie alla natura delle grotte stesse. In queste ultime sono presenti strati calcarei di mutaroccia (la roccia che compone stalattiti e stalagmiti), interposti tra altri strati contenuti invece i fossili. Questi strati, che si formano solo in ere umide e molto piovose, vengono intrappolati cristalli minerali che possono diventare una sorta di orologio geologico.

La mutaroccia si forma in caverne dove l’acqua meteorica resta intrappolata, dissolvendo e poi ricompattando depositi minerali. Gli autori dello studio hanno provato che questa formazione nella Culla dell’Umanità si è formata in sei intervalli compresi tra 3,2 e 1 milioni di anni fa. Questi intervalli corrisponderebbero ad altrettanti periodi umidi, durante i quali le caverne sarebbero state inaccessibili a depositi rocciosi e agli ominini stessi, permettendo alla mutaroccia di formare strati continui ma creando discontinuità nei record fossili del sito.

Il ritorno a climi più asciutti, la diminuzione della vegetazione e l’erosione avrebbero riaperto la grotta alla frequentazione degli ominini. Dunque, nonostante i gap nei record fossili, gli strati di mutaroccia possono fornire uno sguardo realistico sia sui cambiamenti climatici regionali ai tempi della formazione, che alla datazione dei fossili al suo interno.

Nonostante la quantità di fossili presenti, l’interpretazione degli stessi è sempre stata difficile o ambigua per via della difficoltà nella datazione, dovuta proprio alla natura delle rocce sedimentarie presenti delle grotte stesse. L’equipe di Robyn Pickering, dell’Università di Città del Capo, è riuscita nell’impresa misurando il decadimento di isotopi di uranio e piombo di 28 strati rocciosi, in un lavoro durato 13 anni. La datazione precisa permetterà anche di poter comparare i fossili sudafricani con quelli provenienti dall’Africa orientale, che formatisi su strati vulcanici non hanno incontrato le stesse difficoltà nell’attribuzione dell’età.


Riferimento
Pickering et al., U–Pb-dated flowstones restrict South African early hominin record to dry climate phases. Nature, 2018

Immagine: Australopithecus sediba. Photo by Brett Eloff. Courtesy Profberger and Wits University. Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International, 3.0 Unported, 2.5 Generic, 2.0 Generic and 1.0 Generic license.