Le isole Galápagos ospitano un'enorme varietà di piante e animali che non si trovano in nessun'altra parte del mondo. Ma perché questo è, e quando tutto ebbe inizio, rimane una questione aperta.

Ora gli scienziati potrebbero avere almeno un altro pezzo del puzzle. Secondo un nuovo studio uscito oggi in Lettere di Scienze della Terra e dei Pianeti , la formazione geologica di una parte particolare dell'arcipelago, la parte responsabile dell'enorme biodiversità, si è formata, circa 1,6 milioni di anni fa.

L'autore principale dello studio è il collega CIRES Kris Karnauskas, chi si potrebbe dire ha un debole per queste isole. Li ha studiati a lungo, autore di sei articoli scientifici peer-reviewed con "Galápagos" nel titolo. Ma una domanda in particolare continuava a tormentarlo:quando le Galápagos sono diventate le Galápagos?

"Ho chiesto in giro e non ho potuto ottenere una risposta semplice, "dice Karnauskas, che è anche Assistant Professor presso il Dipartimento di Scienze Atmosferiche e Oceaniche dell'Università del Colorado Boulder. "I miei amici di geologia dicevano che tra mezzo milione e venti milioni di anni fa, a seconda di quale caratteristica stiamo parlando."

L'età di una particolare isola, o anche l'intera catena, non era proprio quello che Karnauskas stava cercando. "Non ero molto interessato a quando la prima isola ha fatto breccia in superficie, ma quando questo ecosistema si è sviluppato, " dice. Voleva mettere un dito sull'evento geologico o sul momento che ha trasformato le Galápagos da un altro insieme di normali isole oceaniche in uno dei luoghi biologicamente più diversi al mondo. "Non è il modo consueto di porre domande in geologia, né si presta alla solita cassetta degli attrezzi."

Per iniziare con le basi, le Galápagos siedono sulla placca tettonica di Nazca, al largo delle coste del Sud America. La placca si muove lentamente da ovest a est (circa 4 cm ogni anno), e capita di viaggiare su un hotspot, un punto in cui il magma del nucleo terrestre attraversa la crosta, formazione di isole vulcaniche. La più antica delle isole Galápagos, ora eroso e non più sopra l'acqua, ha milioni di anni; l'isola più giovane, più a ovest, attualmente si trova sopra l'hotspot.

Karnauskas e i suoi colleghi hanno ipotizzato che l'evento critico che ha causato un'esplosione biologica nelle Galápagos si sia verificato quando la corrente sotterranea equatoriale (EUC) ha iniziato a scontrarsi con l'arcipelago. L'EUC è una corrente che, a causa delle leggi della fisica, la forma della Terra e il modo in cui ruota, è praticamente attaccato all'equatore. Ma cosa succede quando qualcosa si mette in mezzo?

"Questo è quello che è successo con le Galápagos, " dice Karnauskas. Ad un certo punto, un'isola abbastanza grande (o forse un gruppo di esse) si ergeva abbastanza in alto dal fondo del mare da bloccare la corrente. Oggi, è l'isola di Isabela che svolge quel ruolo. "È un puro caso geografico che Isla Isabela sia così grande e si trovi proprio sull'equatore, proprio dove l'EUC sta cercando di passare. Questo è abbastanza per guidare a freddo, acqua ricca di sostanze nutritive fino alla superficie dove può alimentare la produttività marina. Possiamo vederlo facilmente oggi dallo spazio; l'acqua è molto fredda e produttiva appena ad ovest delle Galápagos lungo le coste di Isabela. Non sorprende che lì troverai tutti i pinguini che saltano nell'acqua".

Scoprire esattamente quando le Galápagos hanno bloccato l'EUC ha richiesto l'aiuto di alcuni membri della comunità paleoceanografica. Karnauskas e i suoi colleghi hanno utilizzato dati raccolti in precedenza da carote di sedimenti, campioni profondi del fondale marino, che erano stati estratti da siti campione vicino alle isole Galápagos e al Sud America. I file di dati, che sono ospitati dai centri nazionali per l'informazione ambientale di NOAA Boulder, fornito informazioni sui cambiamenti nelle temperature della superficie del mare nel corso di milioni di anni.

basso ed ecco, circa 1,6 milioni di anni fa, hanno visto cambiamenti nella composizione chimica degli insetti fossili nel sedimento, suggerendo un cambiamento significativo in quelle temperature. L'acqua fredda che un tempo risaliva al largo delle coste del Sud America stava invece improvvisamente risalendo lungo le coste occidentali delle Galápagos. Suonava familiare ai Karnauska e ai coautori; sapevano dai loro esperimenti modello condotti nell'ultimo decennio che questa era l'impronta digitale delle Galápagos che bloccava l'EUC. Coautore Eric Mittelstaedt, Professore Associato di Scienze Geologiche presso l'Università dell'Idaho, poi sviluppato un nuovo modello computerizzato dell'evoluzione geologica dell'arcipelago; combinando quel modello con il modello di circolazione oceanica di Karnauskas, il team è stato in grado di corroborare in modo indipendente i tempi.

In quel momento (geologicamente parlando, Certo), l'ecosistema delle Galápagos è stato cambiato per sempre. Dal momento che l'EUC non poteva più proseguire dritto verso la terraferma, parte di essa si precipitò verso l'alto, portando con sé quel freddo, acque ricche di sostanze nutritive in superficie, e creando condizioni in cui il pesce, piante e pinguini che ora chiamano casa la catena dell'isola potrebbero prosperare.

"Tipicamente, usiamo vincoli geologici noti per aiutare a spiegare i cambiamenti passati nell'ambiente come la circolazione oceanica, " dice Karnauskas. "In questo caso, abbiamo capovolto il problema sulla sua testa, modelli combinati che normalmente non sono combinati, e ha scoperto un nuovo vincolo per mettere insieme il quadro più ampio dell'evoluzione di, e avanti, le isole nel tempo. Fornisce un punto dati unico non solo per la geologia, ma anche per l'ecologia e la biogeografia, dove e quando viene distribuita la vita".