Una nuova ricerca condotta dall’Università di Washington ha mostrato come i livelli di ossigeno sulla Terra siano aumentati e diminuiti più di una volta centinaia di milioni di anni prima del successo planetario della “catastrofe dell’ossigeno“, avvenuta circa 2,4 miliardi di anni fa. Le prove derivano da un nuovo studio che indica una seconda e precedente “ventata” di ossigeno nell’atmosfera e sulla superficie di un ampio tratto di Oceano nel lontano passato della Terra, mostrando come l’ossigenazione del pianeta sia stato un processo complesso con ripetuti tentativi e fallimenti che si è protratto per un lungo periodo di tempo.
La scoperta può avere anche implicazioni sulla ricerca della vita extraterrestre. Negli anni a venire ci sarà la possibilità di avere nuovi telescopi, sia da Terra che dallo spazio, in grado di analizzare l’atmosfera dei pianeti lontani. Un lavoro di questo tipo potrebbe aiutare gli astronomi dall’escludere in maniera ingiustificata “falsi negativi” o pianeti abitabili che potrebbero non sembrare tali a prima vista a causa dei livelli di ossigeno non rilevabili.
«La produzione e la distruzione di ossigeno nell’oceano e nell’atmosfera nel corso del tempo è stata una guerra senza prove di un chiaro vincitore fino all’evento della grande ossidazione» così ha spiegato Matt Koehler, studente di dottorato in scienze della Terra e dello spazio presso la Washington University, tra gli autori di un paper pubblicato pochi giorni fa su Proceedings of the National Academy of Science che indica un ulteriore rilevamento, ad alta risoluzione, di una “ventata” transitoria di ossigeno.
Già nel 2007 Roger Buick, coautore del paper e professore di scienze della Terra e dello spazio presso la Washington University, ha fatto parte di un team internazionale che aveva trovato le prove -”un soffio”- di ossigeno tra cinquanta e cento milioni di anni prima della “catastrofe dell’ossigeno”.
Il nuovo studio conferma una seconda comparsa di ossigeno nel passato della Terra, questa volta circa 150 milioni di anni prima della catastrofe – o circa 2,66 miliardi di anni fa -, durata per meno di 50 milioni di anni. Per questo studio sono stati usati due diversi proxy per l’ossigeno: il selenio e alcuni isotopi dell’azoto: sostanze che, a modo loro, indicano appunto anche la presenza di ossigeno. Gli isotopi di azoto, ha detto Koehler «raccontano una storia di ossigenazione della superficie dell’oceano, la quale si estende per centinaia di chilometri attraverso un bacino marino, e dura da qualche parte meno di 50 milioni di anni». Il team ha analizzato campioni provenienti dai carotaggi prelevati da Buick nel 2012 in un altro sito nella parte nord-occidentale dell’Australia Occidentale denominata Formazione di Jeerinah.
La formazione Jeerinah nell’Australia Occidentale dove il team della UW ha trovato l’improvviso cambiamento degli isotopi di azoto
I ricercatori hanno perforato lo stesso tipo di roccia sedimentaria in due siti differenti a circa 300 chilometri di distanza l’uno dall’altro, prelevando un campione di sedimenti depositati in acque basse e uno di sedimenti depositatisi in acque più alte. Analizzando gli strati successivi che mostrano la datazione delle rocce, i ricercatori hanno riscontrato un cambiamento graduale negli isotopi dell’azoto. Ciò risulta interessante anche ai fini della ricerca di vita su altri pianeti in quanto «una delle più forti firme biologiche dell’atmosfera si considera essere la presenza di ossigeno, ma questo studio conferma che durante la transizione di un pianeta per diventare permanentemente ossigenato, il suo ambiente superficiale possa essere ossigenato per intervalli di solo qualche milione di anni per poi ricadere in anossia. Quindi, se non si rileva ossigeno in un’atmosfera planetaria, questo non significa che il pianeta sia disabitato o che manchi vita fotosintetica. Semplicemente non ha ancora prodotto sufficienti risorse di ossigeno per sovrastare la sua mancanza per più di un breve periodo. In altre parole, la mancanza di ossigeno può essere semplicemente un “falso negativo” della presenza di vita» ha affermato Buick. «Si può guardare un pianeta e non trovare alcuna traccia di ossigeno – ma può brulicare comunque di vita microbica» ha concluso Koehler.
Per saperne di più:
- l’articolo pubblicato su PNAS Transient surface ocean oxygenation recorded in the ∼2.66-Ga Jeerinah Formation, Australia di Matthew C. Koehler, Roger Buick, Michael A. Kipp, Eva E. Stüeken, e Jonathan Zaloumis