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L’esplosione della vita sulla Terra si deve all’ossigeno

Scritto da Leonardo Debbia il 07.01.2016

Ci sono voluti 100 milioni di anni perchè i livelli di ossigeno negli oceani e nell’atmosfera primordiale crescessero in quantità tali da consentire l’esplosione della vita sulla Terra, 600 milioni di anni fa.

Questo è quanto afferma uno studio della University College di Londra (UCL), condotto e finanziato per conto del Natural Environment Research Council, l’Ente britannico per la ricerca e la diffusione delle conoscenze nel campo delle scienze ambientali.

Prima d’ora, si ignorava la velocità di ossigenazione dei primi oceani e dell’atmosfera primigenia della Terra, né si sapeva se la vita avesse avuto origine prima o dopo l’aumento dei livelli di ossigeno.

Secondo il nuovo studio, pubblicato su Nature Communications, l’ossigenazione si verificò molto prima di quanto ritenuto e il suo sviluppo non fu lineare, ma avvenne ‘a singhiozzo’ su un lungo periodo di tempo.

E’ quindi probabile che la prima evoluzione animale abbia tratto origine dalla maggiore quantità di ossigeno, piuttosto che essersi trattato solo di un cambiamento nel comportamento degli organismi.

Terra

Philip Pogge von Strandmann, docente di Scienze della Terra presso la UCL e leader dello studio, ha dichiarato: “Vogliamo scoprire come l’evoluzione della vita sia collegata all’evoluzione del clima. L’interrogativo su quanto profondamente la vita abbia modificato il clima terrestre e come la Terra abbia potuto essere abitabile per un così lungo periodo di tempo è determinante, per due ragioni fondamentali: comprendere il sistema climatico e conoscere le condizioni che hanno consentito alla vita di svilupparsi sulla Terra”.

I ricercatori, provenienti dal Centre for Planetary Sciences della UCL, Birbeck; dalle Università di Bristol, Washington, Leeds, Utah State University e University of Southern Denmark, studiando i contenuti isotopici in campioni di rocce di Stati Uniti, Canada e Cina, hanno ricostruito quanto accaduto tra i 770 e i 520 milioni di anni fa, con i livelli globali di ossigeno a disposizione allora.

Per ricostruire il quadro globale dell’ossigenazione primordiale degli oceani e dell’atmosfera della Terra, sono stati rilevati da differenti località campioni di rocce rimaste coperte dal mare in tempi diversi.

Misurando gli isotopi del selenio nelle rocce, il team ha così scoperto che sono occorsi 100 milioni di anni perché la quantità di ossigeno nell’atmosfera salisse da meno dell’1 a più del 10 per cento del livello attuale.

Durante il periodo preso in esame, si verificarono tre grandi glaciazioni, quella Sturtiana (716 milioni di anni fa), quella Marinoana (635 milioni di anni fa) e quella di Gaskiers (580 milioni di anni fa), durante le quali la Terra fu quasi completamente avvolta dal ghiaccio e la maggior parte degli oceani congelò dai poli ai tropici.

In questo arco di tempo le temperature diminuirono ed aumentarono più volte.

Negli interglaciali i ghiacciai si sciolsero, riversando un notevole afflusso di nutrienti negli oceani, apporto che contribuì, secondo i ricercatori, a far salire i livelli di ossigeno nelle profondità marine.

L’aumento dei nutrienti significava, infatti, più plancton che, dopo la morte, andava a depositarsi nei sedimenti dei fondali, portando con sè il carbonio dei composti organici.

La fissazione del carbonio ebbe come conseguenza un aumento dell’ossigeno.

Fino ad ora, si riteneva che l’ossigenazione fosse iniziata dopo la fusione della relativamente piccola glaciazione di Gaskiers.

I risultati di questo studio retrodatano l’evento alla glaciazione Marinoana, allorchè gli organismi animali cominciarono a prosperare in condizioni migliori e a dare inizio alla prima grande espansione di vita animale.

“L’ossigeno fu come una miccia a lenta combustione per l’esplosione della vita animale intorno ai 635 milioni di anni”, afferma David Catling, docente di Scienze della Terra e dello Spazio presso l’Università di Washington. “L’ossigeno esisteva già in quantità minima, probabilmente per sostenere piccole spugne. Cinquanta milioni di anni più tardi, gli antenati dei vertebrati iniziarono a popolare gli oceani ormai ricchi di ossigeno”.

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