Quando la Terra era water world

3,2 miliardi di anni fa, il nostro Pianeta era completamente ricoperto d’acqua

[4 Marzo 2020]

Secondo lo studio “Limited Archaean continental emergence reflected in an early Archaean 18O-enriched ocean”, pubblicato recentemente su Nature Geoscience da Benjamin Johnson della Iowa State University e da Boswell Wing dell’università del Colorado . Boulder, 3,2 miliardi di anni fa la Terra anni fa era un “water world” di continenti sommersi.
I due geologi statunitensi sono arrivati a questa conclusione dopo aver analizzato i dati degli isotopi di ossigeno dall’antica crosta oceanica che ora è esposta sul continente australiano e sono convinti che questa scoperta potrebbe avere importanti implicazioni per quanto riguarda l’origine della vita.
Johnson e Wing sono convinti che «Una Terra primordiale senza continenti emersi potrebbe essere somigliata a un “water world”, rappresentando un importante vincolo ambientale per l’origine e l’evoluzione della vita sulla Terra, nonché alla sua possibile esistenza altrove»
Johnson, che ora è un ricercatore post-dottorato all’università del Colorado – Boulder, ha spiegato che «Il mio lavoro sul progetto è iniziato quando ho parlato con Wing in occasione di conferenze e ho appreso dell’esistenza di una ben conservata crosta oceanica di 3,2 miliardi di anni fa, proveniente dall’eone Archeano (da 4 miliardi a 2,5 miliardi di anni fa) in un’area remota dello Stato della Western Australia». Precedenti studi indicavano che in quel sito si era accumulata un’impressionante mole di dati geochimici dal sito.
Johnson nel 2018 si è unito al team di Wing per andare a vedere quella crosta oceanica nella regione costiera vicino a Port Hedland. Dopo aver prelevato i propri campioni di roccia e aver scavato nel tesoro di dati esistenti, Johnson ha creato una cross-section grid dell’isotopo di ossigeno e dei valori della temperatura trovati nella roccia. Le differenze negli isotopi dell’ossigeno conservati nelle rocce antiche forniscono indizi sull’interazione tra roccia e acqua risalenti a miliardi di anni fa.
Una volta ottenute le griglie, Johnson ha creato un modello inverso per elaborare le stime degli isotopi di ossigeno negli antichi oceani. Alla Iowa State University spiegano che ne è risultato che «L’antica acqua di mare era arricchita da circa 4 parti per mille in più di un pesante isotopo di ossigeno (ossigeno con otto protoni e 10 neutroni, che si scrive 18O) rispetto a un odierno oceano privo di ghiaccio».
Come spiegare quella diminuzione nel tempo degli isotopi pesanti? Johnson e Wing suggeriscono due possibili risposte: «il ciclo dell’acqua attraverso l’antica crosta oceanica era diverso dall’acqua di mare di oggi con molte più interazioni ad alta temperatura che avrebbero potuto arricchire l’oceano con i pesanti isotopi dell’ossigeno. Oppure, il ciclo dell’acqua proveniente dalla roccia continentale avrebbe potuto ridurre la percentuale di isotopi pesanti nelle acque oceaniche».
Johnson sottolinea che «La nostra ipotesi preferita – e in qualche modo la più semplice – è che le intemperie continentali dalla terra siano iniziate dopo 3,2 miliardi di anni fa e abbiano iniziato a ridurre la quantità di isotopi pesanti nell’oceano».
Secondo il geologo «L’idea che l’acqua che attraversasse la crosta oceanica in un modo diverso da come accade oggi, causando la differenza nella composizione dell’isotopo non è supportata dalle rocce. La sezione della crosta oceanica di 3,2 miliardi di anni fa che abbiamo studiato sembra esattamente una crosta oceanica molto, molto più giovane».
Johnson conclude: «Lo studio dimostra che i geologi possono costruire modelli e trovare modi nuovi e quantitativi per risolvere un problema, anche quando quel problema riguarda l’acqua di mare di 3,2 miliardi di anni fa che non vedranno o campioneranno mai. Questi modelli ci informano sull’ambiente in cui la vita ha avuto origine e si è evoluta: Senza continenti e terre al di sopra del livello del mare, l’unico posto in cui si sarebbero evoluti i primi ecosistemi potrebbe essere stato l’oceano».