La lenta ossigenazione della Terra
Finora non era chiaro quanto velocemente fosse avvenuta questa ossigenazione, né se la comparsa di molti nuovi animali, dopo un lunghissimo periodo dominato da microrganismi, avesse preceduto o seguito l’aumento di ossigeno. Il nuovo studio rivela che l’incremento nei livelli di ossigeno sia cominciato molto prima di quanto si pensasse, e si sia protratto a singhiozzi per un lungo periodo di tempo. È quindi probabile che la spinta per l’evoluzione dei primi animali sia stata fornita da un aumento progressivo nella disponibilità di ossigeno, piuttosto che da rapidi cambiamenti nel loro comportamento.
Circa 500 milioni di anni fa, durante l'esplosione di vita del Cambriano, il progressivo aumento nei livelli di ossigeno favorì la comparsa di molti nuovi animali dall'aspetto bizzarro, come opabinia (immagine: Wikimedia Commons)
Un nuovo approccio di studio
Il team internazionale di ricercatori ha ricostruito l’andamento dei livelli di ossigeno negli oceani e nell’atmosfera a livello globale tra 770 e 520 milioni di anni fa, utilizzando nuovi traccianti nelle rocce (scisti marini) provenienti da Stati Uniti, Canada e Cina. Misurando in questi campioni gli isotopi del selenio, si è scoperto che ci sono voluti 100 milioni di anni perché l’ossigeno atmosferico passasse da meno dell’1% a più del 10% del livello attuale. Si tratta del più imponente evento di ossigenazione nella storia della Terra, che inaugurò un'epoca di grande diversificazione della vita animale che perdura ancora oggi.Le glaciazioni che portarono la vita
Durante il periodo preso in esame, si verificarono tre grandi glaciazioni - Sturtiana (circa 716 milioni di anni fa), Marinoana (circa 635 milioni di anni fa) e di Gaskiers (circa 580 milioni di anni fa) – definite "a palla di neve”, in cui le terre emerse erano coperte di ghiaccio e la maggior parte degli oceani dai poli ai tropici era congelata. Il successivo aumento delle temperature causò la fusione dei ghiacciai e riversò enormi quantità di nutrienti nell’oceano, che secondo i ricercatori fecero salire i livelli di ossigeno nelle acque profonde.
Una ricostruzione della cosiddetta "Terra a palla di neve" durante la glaciazione Sturtiana, che durò ben 55 milioni di anni e ricoprì gran parte delle terre emerse e degli oceani del pianeta (immagine: planetariounionesarda)
L’abbondanza di nutrienti consentì la fioritura di organismi planctonici, e alla loro morte il carbonio organico finì seppellito nei sedimenti del fondo marino. La fissazione del carbonio favorì l’aumento dell’ossigeno e cambiò drammaticamente le condizioni sulla Terra. Finora si pensava che la prima importante ossigenazione si fosse verificata dopo la fine della glaciazione di Gaskiers, mentre i risultati dello studio la riconducono alla precedente glaciazione Marinoana.
Relazioni vitali
Circa 635 milioni di anni fa, l’ossigeno era già sufficiente per consentire la vita di piccole spugne. 580 milioni di anni fa, strane creature a forma di pizza strisciavano su un fondale marino ancora poco ossigenato. Cinquanta milioni di anni più tardi, gli antenati dei vertebrati nuotavano in acque ricche di ossigeno. Ricostruire queste tappe è importante per conoscere l’impatto dei viventi sui cicli biogeochimici e sul clima della Terra. È la stessa azione degli organismi, in definitiva, la ricetta del loro straordinario successo. Immagine banner in evidenza: Wikimedia Commons Immagine box in homepage: Wikimedia Commons
