LEocene è la seconda epoca geologica del periodo Paleogene e va dai 56,00 milioni di anni fa (Ma) ai 33,9 Ma, preceduto dal Paleocene e seguito dall'Oligocene. L'Eocene è suddiviso in quattro piani: Ypresiano, Luteziano, Bartoniano e Priaboniano.
Durante questa epoca, in seguito alle collisioni tra i continenti, si formarono le grandi catene montuose attuali come le Cordigliere, le Alpi e l'Himalaya. Il clima raggiunse il Massimo termico del Paleocene-Eocene, che diede inizio a questa epoca, ma vide anche l'evento dell'Azolla, una piccola felce acquatica la cui proliferazione provocò un raffreddamento globale che diede origine alle moderne glaciazioni.
Etimologia Il nome Eocene, proposto dal geologo inglese Charles Lyell,The geological evidence of the antiquity of man with remarks on Theories of Origin of Species by variation (1836). proviene dal greco antico ἠώς (eos che significa "alba") e καινός (kainos, che significa "nuovo") a indicare la nuova alba dei mammiferi moderni apparsi in questa epoca.
Suddivisioni La Commissione Internazionale di Stratigrafia riconosce per l'Eocene una suddivisione in quattro piani, ordinati dal più recente al più antico secondo il seguente schema:
Priaboniano da 37,71 milioni di anni fa (Ma) a 33,9 Ma Bartoniano da 41,03 milioni di anni fa (Ma) a 37,71 Ma Luteziano da 48,07 milioni di anni fa (Ma) a 41,03 Ma Ypresiano da 56,00 milioni di anni fa (Ma) a 48,07 Ma
Definizioni stratigrafiche e GSSP La base dell'Eocene e del suo primo piano, l'Ypresiano, è posizionata alla base dell'unità litostratigrafica in cui si registra l'inizio della cosiddetta "Escursione dell'isotopo del Carbonio" (CIE = Carbon Isotope Excursion), la forte anomalia negativa nei valori del δ13C.
Come marcatore secondario si può utilizzare la prima comparsa negli orizzonti stratigrafici dei foraminiferi delle specie Acarinina sibaiyaensis e Acarinina africana, e del nanoplancton Discoaster anartios. È inoltre in correlazione con l'inizio del Massimo termico del Paleocene-Eocene.
GSSP Il GSSP, il profilo stratigrafico di riferimento della Commissione Internazionale di Stratigrafia, che originariamente era stato attribuito a una sezione tipo nelle vicinanze di Ypres, è localizzato nella sub-sezione DBH della sezione Dababiya, vicino a Luxor, in Egitto, dove si registra l'inizio della cosiddetta "Escursione dell'isotopo del Carbonio" (CIE = Carbon Isotope Excursion).Aubry, M-P., Ouda, K., Dupuis, C., Berggren, W.A., Van Couvering, J.A., and the members of the Working Group on the Paleocene/Eocene Boundary, 2007. The Global Standard Stratotype-section and Point (GSSP) for the base of the Eocene Series in Dababiya section (Egypt). Episodes 30/4, p. 271 - 286.
Le coordinate sono: latitudine 25°30'N e longitudine 32°31'52"E.
Il clima
Complessivamente il clima dell'Eocene fu il più omogeneo del Cenozoico; il gradiente termico tra l'equatore e i Poli era all'incirca la metà di quello attuale e le correnti oceaniche profonde erano eccezionalmente calde. Le regioni polari erano relativamente calde, tanto che le foreste temperate arrivavano fino quasi ai Poli; date le frequenti piogge, le foreste pluviali si estendevano fino al 45º parallelo. Di fatto il clima delle regioni equatoriali era sostanzialmente simile a quello attuale, mentre le maggiori differenze si osservavano alle latitudini temperate ed estreme.Stanley, Steven M., Earth System History, 1999, Nueva York: W.H. Freeman and Company, id = ISBN 0-7167-2882-6 Poiché all'inizio dell'Eocene l'Australia e l'Antartide erano ancora uniti, le correnti oceaniche calde e fredde si mescolavano tra loro mantenendo una temperatura oceanica omogenea.
Poco dopo l'inizio del periodo, la temperatura registrò uno degli aumenti più rapidi e significativi nella storia geologica del pianeta, noto come Massimo termico del Paleocene-Eocene, che provocò un riscaldamento delle temperature fino a 7 °C alle latitudini più elevate e che durò all'incirca centomila anni. Questo aumento repentino delle temperature causò una severa estinzione di massa che differenziò la fauna dell'Eocene da quella del precedente Paleocene.
Si ritiene che questo intenso riscaldamento sia stato causato dall'espulsione di clatrati di metano dai sedimenti marini; l'iniziale aumento della temperatura provocò il rilascio dei clatrati dai fondi oceanici, e a sua volta il gas liberato nell'atmosfera produsse un effetto serra paragonabile all'emissione di due miliardi di tonnellate di anidride carbonica.White, Kasey, Clues to global warming, 2003, Clues to global warming UC Santa Cruz
L'aumento delle temperature in tutto il pianeta non fu l'unica conseguenza, poiché il clima divenne anche considerevolmente più umido e gran parte dell'umidità arrivò fino ai Poli.Pagani, M.;Pedentchouk, N.; Huber, M.; Sluijs, A.; Schouten, S.; Brinkhuis, H.; Sinninghe Damsté, J.S.; Dickens, G.R.; Arctic hydrology during global warming at the Palaeocene/Eocene thermal maximum, 2006, Nature, volume = 443, numero = 7111, p. 598, Arctic hydrology during global warming at the Palaeocene/Eocene thermal maximum La gran quantità di piogge sul Mar Glaciale Artico, assieme alla configurazione dei continenti che lo isolavano dagli altri oceani, produsse una drastica riduzione della salinità che gettò le basi per un altro evento destinato a marcare in segno opposto la parte finale dell'Eocene.
Il clima infatti si mantenne stabilmente caldo durante la parte centrale dell'Eocene, fino al raffreddamento finale causato dall'evento dell'Azolla e dall'isolamento dell'Antartide.
Evento dell'azolla L'ipotesi chiamata evento dell'Azolla è legato all'enorme proliferazione di questa felce d'acqua dolce nelle acque oceaniche a bassa salinità a causa delle grandi piogge. L'Azolla si riprodusse talmente nelle acque del Mar Glaciale Artico da ricoprirne gran parte della superficie. Contemporaneamente queste felci iniziarono a depositarsi nei fondali marini fino al punto da non rendere più possibile la decomposizione a causa della carenza di ossigeno nelle acque più profonde. Questo portò a una diminuzione dell'afflusso di anidride carbonica nell'atmosfera provocando un raffreddamento sensibile del clima.Macdougall Doug, Frozen Earth: The Once and Future Story of Ice Ages, 2004, University of California Press, id = ISBN 0-520-24824-4Mulvaney Kieran, At the Ends of the Earth: A History of the Polar Regions, 2001, Washington, D.C.: Island Press, id = ISBN 1-55963-908-3
Inoltre con la separazione dal continente australiano, avvenuta circa 40 milioni di anni fa, l'Antartide si trovò privato della circolazione delle correnti calde equatoriali e i mari circostanti l'Antartide cominciarono a congelare, creando la banchisa polare e un flusso di corrente fredde che portarono alla glaciazione del continente.
Paleogeografia
La terza e ultima grande fase di frammentazione del supercontinente Pangea ebbe luogo tra il Paleocene e l'Oligocene. L'antico continente Laurentia, formato dalle attuali Nord America e Groenlandia, continuò a separarsi dall'Eurasia allargando il neoformato Oceano Atlantico,UC Museum of Paleontology, Tectonics of the Eocene, 1999 mentre l'Oceano Tetide andava richiudendosi a causa dell'avvicinamento dell'Africa al continente Eurasiatico.
All'inizio dell'Eocene il continente Australiano era ancora unito all'Antartide, ma cominciò a staccarsene durante il Luteziano, come già era successo all'India e alla Nuova Zelanda durante il Cretacico.
Le terre emerse italiane nel periodo eocenico comprendevano Sardegna, Calabria, Puglia, parte della Campania e del Lazio e l'attuale confine italo-austriaco.
I fossili I più famosi strati dell'Eocene sono probabilmente quelli di Bolca nel Veneto, in cui sono stati rinvenute più di 160 specie di pesci, 250 specie di piante, crostacei, insetti, rettili ed uccelli.
Un altro giacimento a conservazione eccezionale di età eocenica è quello di Messel in Germania, che ha fornito moltissimi resti di vertebrati tra i quali il Buxolestes ed il Diacodexis.
Fauna Mammiferi All'inizio di questo periodo i mammiferi crebbero in dimensioni e diffusione, andando a riempire praticamente tutte le nicchie ecologiche lasciate libere una decina di milioni di anni prima dai rettili mesozoici. Tra i mammiferi caratteristici dell'epoca, da ricordare Uintatherium e Arsinoitherium, primitivi giganti simili ai rinoceronti. In Africa si svilupparono elefanti primitivi (Moeritherium), procavie e sirenii, mentre nell'isolato Sudamerica continuarono a prosperare mammiferi primitivi (Litopterna, Pyrotheria e Notoungulata) e marsupiali (tra cui gli Sparassodonta).
Gli ungulati proseguirono il loro sviluppo nell'Eocene. Gli Artiodattili comparvero all'inizio di questa epoca, circa cinquantaquattro milioni di anni fa con Diacodexis e Anoplotherium; verso la fine dell'Eocene si erano diversificati nei tre sotto-ordini attuali: Tylopoda (cammelli), Suinae (maiali) e soprattutto i Ruminanti (pecore, capre e vacche), che avendo saputo sviluppare un apparato digestivo particolare, li fece diventare gli erbivori dominanti.Janis, Christine; Jarman, Peter, The Encyclopedia of Mammals, 1984, New York: Facts on File, ISBN 0-87196-871-1
La grande espansione dei Perissodattili li portò ad occupare terre meno prospere per altre specie, legate allo sviluppo delle prime erbe: si svilupparono i primi cavalli in Europa e in Nordamerica (Eohippus), mentre facevano la loro comparsa gli antenati di rinoceronti e tapiri.
I cetacei, probabilmente derivati dagli artiodattili primitivi, compirono il percorso inverso da quello effettuato dai loro predecessori, che circa trecento milioni di anni prima erano usciti dall'acqua per approdare sulla terra, e ritornarono verso il mare. Questo processo iniziò con i Pakicetidae nel Pakistan, carnivori terrestri la cui configurazione delle ossa dell'orecchio e la dentizione indicavano già il primo passo verso le balene. Alcuni milioni di anni più tardi, lAmbulocetus aveva già uno stile di vita anfibio e le sue zampe posteriori erano più adatte al nuoto che alla deambulazione terrestre.Raymond Sutera, The Origin of Whales and the Power of Independent Evidence, 2002, Reports of the National Center for Science Education, volume 20, numero 5, p. 33-41, I Protocetidae rappresentano un passo ulteriore nell'evoluzione dei cetacei, e sembra che avessero già sviluppato una pinna caudale simile a quella degli attuali cetacei .Clementz, Marc T., Goswami, A.; Gingerich, P.; Koch, P., Isotopic records from early whales and sea cows: contrasting patterns of ecological transition, 2006, Journal of Vertebrate Paleontology, volume 26, numero 2, p. 355-370
I primi cetacei completamente marini comparvero circa quarantacinque milioni di anni fa. I basilosauridi, che comprendevano specie come il Basilosaurus o il Dorudon avevano un'anatomia molto simile alle attuali balene, anche se con un cervello meno sviluppato; le prime balene dentate apparvero verso la fine dell'Eocene.