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Eruzioni ossigenanti per la Terra primordiale

Eruzioni ossigenanti per la Terra primordiale

La comparsa dell’ossigeno nell’atmosfera terrestre non è avvenuta in un unico momento. Un nuovo studio, condotto da un team di scienziati della Rice University, suggerisce una nuova teoria sui processi che hanno portato alla comparsa di significative concentrazioni di ossigeno, circa 2,5 miliardi di anni fa. Secondo la ricerca, la comparsa di ossigeno nell’atmosfera terrestre potrebbe essere legata ad un periodo noto come il Grande evento ossidativo o catastrofe dell’ossigeno (Great Oxidation Event), ovvero la grande estinzione di massa delle primitive forme di vita della Terra, causata dall’accumulo di ossigeno nell’atmosfera terrestre. Queste forme di vita, note come anaerobi, non avevano bisogno di ossigeno per vivere e il loro metabolismo utilizzava piccole molecole organiche per nutrirsi. L’ossigeno era per queste forme di vita altamente reattivo.  La comparsa di gruppo di batteri particolari, noti come cianobatteri, in grado di realizzare una fotosintesi che produceva ossigeno, porto alla conseguente estinzione di moltissimi anaerobi.

La comunità scientifica ha identificato quindi la fotosintesi come il maggior responsabile del forte aumento di ossigeno durante e dopo il Grande Evento Ossidativo. La nuova teoria non mette in dubbio il ruolo che i primi organismi fotosintetici hanno giocato in quel periodo, ma pone un nuovo interrogativo: e se la comparsa dei cianobatteri non fosse l’unica componente responsabile dell’aumento di ossigeno nel Grande evento di ossidazione?

La domanda nasce a seguito dell’osservazione  da parte del team di un cambiamento nella composizione degli isotopi di carbonio all’interno di alcuni campioni di roccia carbonatica, avvenuti poco dopo l’evento.

I risultati della ricerca ipotizzano che questo cambiamento sia dovuto ad una serie di eruzioni vulcaniche causate dall’attività tettonica della Terra, che ha portato ad un incremento dell’anidride carbonica nell’atmosfera.

Il clima si è riscaldato, portando ad un aumento delle precipitazioni che hanno fatto riversare un flusso ricco di minerali negli oceani, contribuendo alla comparsa dei cianobatteri e dei carbonati.

Il carbonio organico e inorganico si è depositato sul fondo del mare e alla fine è stato ‘riciclato’ nel mantello terrestre. Quando i sedimenti si sono fusi nel mantello, il carbonio inorganico, presente nei carbonati, è stato rilasciato velocemente, rientrando in atmosfera attraverso l’attività vulcanica.

Il carbonio organico, invece, è stato trascinato in profondità nel mantello ed è poi emerso centinaia di milioni di anni dopo, sotto forma di anidride carbonica.

«E’ una specie di grande processo ciclico», ha spiegato il primo autore dello studio  James Eguchi. «Riteniamo che la quantità di cianobatteri sia aumentata esponenzialmente, troppo per non dipendere da altri eventi. Sembra proprio che la tettonica svolga un ruolo chiave nell’abitabilità del nostro pianeta».

Lo studio, pubblicato su Nature Geoscience, sottolinea l’importanza del ruolo dei processi geochimici negli strati più interni della Terra nell’evoluzione della vita.

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