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Ossigeno terrestre? La risposta nel mantello

L’ossigeno si è accumulato per la prima volta nell’atmosfera terrestre circa 2,4 miliardi di anni fa, durante il Grande evento di ossidazione. Ma gli indizi geologici suggeriscono che i primi batteri fotosintetizzanti stessero immettendo ossigeno già centinaia di milioni di anni prima di allora.  Sembra, quindi, che qualcosa stesse bloccando la sua dispersione.

A giocare un ruolo cruciale nella diffusione dell’ossigeno sarebbero stati i gas vulcanici e il mantello terrestre, secondo quando riportato in una nuova ricerca.

Il lavoro si basa su uno studio precedente, condotto dallo stesso team di ricerca, che nel 2019 ha analizzato antiche rocce vulcaniche presenti in Sudafrica e Canada, risalenti fino a 3,55 miliardi di anni fa. Dall’analisi è stato rilevato che il mantello terrestre primordiale era molto meno ossidato o conteneva più sostanze che potevano reagire con l’ossigeno, rispetto al mantello di oggi. I cambiamenti avvenuti nel mantello potrebbero quindi aver influenzato l’attività vulcanica e la quantità di gas emesso in atmosfera.

Durante l’Archeano – il primo dei due periodi in cui viene divisa l’era archeozoica – solo la vita microbica era diffusa sulla Terra e in quel momento il nostro pianeta era vulcanicamente più attivo di oggi.

Come sappiamo, le eruzioni sono alimentate dal magma, così come i gas che fuoriescono anche quando il vulcano è a ‘riposo’. Alcuni di questi gas reagiscono con l’ossigeno o si ossidano per formare altri composti. Ad esempio, l’idrogeno rilasciato da un vulcano si combina con qualsiasi ossigeno libero, rimuovendo così quest’ultimo dall’atmosfera.

Un mantello primordiale, meno ossidato, produrrebbe quindi molti più gas come idrogeno che si andrebbero a combinare con l’ossigeno libero. Tali gas vulcanici  avrebbero così ‘divorato’ l’ossigeno fotosintetico per centinaia di milioni di anni dopo che la fotosintesi si era evoluta.

Quando lo stesso mantello è divenuto più ossidato,  meno gas vulcanici sono stati rilasciati in atmosfera, consentendo così all’ossigeno di espandersi senza essere assorbito. Se i cambiamenti nel mantello controllassero l’ossigeno atmosferico, come suggerisce lo studio, il mantello potrebbe stabilire il rimo dell’evoluzione della vita.

I risultati, pubblicati su Nature Communication,  potrebbero essere utilizzati per comprendere la nascita della vita non solo sul nostro pianeta ma anche su mondi lontani.

Ilaria Marciano: Giornalista | Digital Addicted since 1990