Un team internazionale di geologi ha scoperto in Sud Africa le più antiche "sacche di ossigeno" conosciute, un luogo dove già 2,97 miliardi di anni fa, 430 milioni prima della rivoluzione dell'ossigeno, vivevano e rilasciavano ossigeno i primi organismi fotosintetici.
C'era pochissimo ossigeno nell'atmosfera della giovane Terra; L'odierno 20% di questo gas nell'aria è il risultato di piante e batteri fotosintetici. I cianobatteri, organismi fotosintetici unicellulari, sono stati i primi a rilasciare ossigeno. All'inizio, l'ossigeno da loro rilasciato veniva speso solo per l'ossidazione delle rocce, ma circa 2,5 miliardi di anni questo processo terminò e l'ossigeno iniziò ad accumularsi nell'aria e a dissolversi nell'oceano; questo evento è chiamato rivoluzione dell'ossigeno (o catastrofe, poiché a seguito dell'arricchimento dell'atmosfera di ossigeno, le specie adattate alla vita in un'atmosfera riducente, anziché ossidante) sono morte.
Il salto nel contenuto di ossigeno nell'atmosfera dell'antica Terra è determinato dalla distribuzione degli isotopi di zolfo nelle rocce sedimentarie. Come un gruppo di geochimici del Caltech ha scoperto a metà degli anni novanta, la distribuzione degli isotopi dello zolfo è cambiata radicalmente dopo la rivoluzione dell'ossigeno a causa della comparsa di uno strato di ozono che proteggeva la Terra dalla radiazione ultravioletta solare, che ha aumentato la reattività degli isotopi dello zolfo leggero e ha creato la cosiddetta distribuzione indipendente dalla massa.
Gli scienziati apprendono l'attività dei primi organismi fotosintetici prima della rivoluzione dell'ossigeno dalla composizione di rocce sedimentarie che si accumulavano lentamente nelle "sacche di ossigeno". Si tratta di aree vicino a grandi stuoie batteriche, attorno alle quali la concentrazione di ossigeno era più vicina a quella moderna che nel resto del pianeta. Sono note molte di queste "sacche di ossigeno", di età compresa tra 2,5 e 2,7 miliardi di anni; sono stati trovati in tutti i continenti tranne l'Antartide. Oltre al carbonio (dall'anidride carbonica), l'idrogeno e l'ossigeno (dall'acqua), hanno bisogno di altri elementi come lo zolfo e l'azoto. I cianobatteri ottengono lo zolfo riducendolo dai solfati nel terreno. Le rocce su cui vivevano e si dividevano i cianobatteri, come le rocce formatesi dopo la rivoluzione dell'ossigeno, sono caratterizzate da una distribuzione indipendente dalla massa degli isotopi dello zolfo.
L'anno scorso, un team internazionale di geologi dell'Università di Tubinga in Germania ha scoperto una roccia nella Riserva Naturale di Pongola in Sud Africa, la distribuzione di isotopi di zolfo in cui indica un'alta concentrazione di ossigeno nell'atmosfera già 2,97 miliardi di anni fa, molto prima che avvenisse la rivoluzione dell'ossigeno. La distribuzione degli isotopi dello zolfo nelle rocce della Formazione Pongola rende la "sacca di ossigeno" pongolica la più antica oggi conosciuta.
La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature Geochemistry.
Ksenia Malysheva
