La lunga ascesa dell’ossigeno

Un nuovo studio rivede le tempistiche con cui si è verificata l’ossigenazione della Terra

Cento milioni di anni. Questo è il tempo che sembra sia stato necessario affinché la quantità di ossigeno nell’atmosfera terrestre passasse da meno dell’1% fino a superare il 10%, innescando l’esplosiva diffusione della vita. A questa conclusione è giunto un gruppo di ricercatori inglesi e americani in uno studio pubblicato su Nature Communications. Il loro obiettivo era approfondire la conoscenza del rapporto fra l’evoluzione del clima e l’evoluzione della vita e, per farlo, hanno usato un nuovo metodo di misura dei livelli di riduzione e ossidazione oceanici e atmosferici, basato sugli isotopi del selenio. Il vantaggio di questo approccio è la sua sensibilità: esso infatti consente di tracciare variazioni più lievi rispetto ai metodi precedentemente utilizzati, che registravano solo i cambiamenti più estremi.

I ricercatori hanno analizzato campioni di rocce sedimentarie provenienti dai fondali oceanici per ricostruire i livelli di ossigeno e il loro andamento, in un arco di tempo che va da un miliardo a 542 milioni di anni fa, nel corso dell’era geologica nota come Neoproterozoico. Un’era ricca di cambiamenti ecologici di enorme portata: tre grandi glaciazioni (che trasformarono la Terra in una grande palla di neve), l’ossigenazione del pianeta e la comparsa degli animali.

Prima di questo studio, era opinione comune che, quando si verificò la prima delle tre grandi glaciazioni del Neoproterozoico, la Sturtiana (circa 716 milioni di anni fa), gli oceani fossero ossigenati in superficie ma non nelle acque profonde, ancora anossiche e ricche di ferro. Un livello di ossigenazione atmosferica diffusa, ma non ancora globale, sarebbe stato raggiunto solo dopo la terza grande glaciazione dell’era, la Gaskiers, avvenuta circa 580 milioni di anni fa.

Grazie alla maggior precisione del tracciamento con isotopi di selenio, i ricercatori, guidati da Philip Pogge von Strandmann e David Catling, sostengono invece che l’ossigenazione globale degli oceani è avvenuta circa 50 milioni di anni prima, al termine della seconda glaciazione, la Marinoana, quando probabilmente c’era già abbastanza ossigeno per consentire la vita di piccoli invertebrati. Secondo la loro ricostruzione, l’aumento dei livelli di ossigeno avrebbe poi impiegato circa cento milioni di anni – un tempo molto più lungo di quanto si ritenesse – per raggiungere i livelli che hanno consentito l’esplosivo aumento delle forme di vita e la loro conquista del pianeta.

Una conclusione, questa, che sembra confutare le teorie secondo le quali l’aumento di ossigeno globale fu un processo relativamente rapido e innescato a livello biologico.


Immagine: By Credit: Collection of Dr. Pablo Clemente-Colon, Chief Scientist National Ice Center. (NOAA Photo Library: arct0317) [CC BY 2.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0) or Public domain], via Wikimedia Commons