La proporzione di ossigeno nell'atmosfera terrestre è rimasta estremamente bassa dopo la comparsa dei primi microbi fotosintetici, a causa del fatto che le rocce dei continenti antichi hanno assorbito attivamente le sue molecole, impedendo loro di accumularsi nell'oceano e nell'aria, secondo un articolo pubblicato sulla rivista Nature Geoscience.
“La saturazione dell'atmosfera terrestre con l'ossigeno potrebbe verificarsi in qualsiasi momento. Tutto ciò che era necessario per questo era la composizione chimica "corretta" dei continenti. Abbiamo scoperto che la chimica dei continenti è cambiata radicalmente proprio quando l'ossigeno ha iniziato ad accumularsi nell'oceano primario del pianeta ", afferma Matthijs Smit della University of British Columbia a Vancouver, in Canada.
Come credono gli scienziati di oggi, la Terra nel lontano passato non assomigliava a se stessa in nulla oggi: non c'era ossigeno nella sua atmosfera e c'era molta anidride carbonica e metano. Le sue acque, che ricordano una densa minestra bollente per temperatura e consistenza, erano abitate da bizzarri batteri estremofili, tracce dei quali, sotto forma di depositi di peculiari “coltri” di colonie microbiche, vengono spesso trovate dagli scienziati nelle rocce più antiche della Terra.
Nessuno sa esattamente quando è nata la vita - ci sono prove contrastanti che esistesse già 3,3-3,7 miliardi di anni fa o addirittura 4 miliardi di anni fa, infatti, subito dopo il completamento della formazione della Terra e della Luna e la fine del loro "bombardamento" grandi asteroidi e comete che hanno portato i "mattoni della vita" sulla Terra.
Questa vita, dice Smith, è durata fino a quella che i geologi chiamano la "grande catastrofe dell'ossigeno". Circa 2,4-2,32 miliardi di anni fa, la concentrazione di ossigeno nell'atmosfera è aumentata notevolmente, passando dallo 0,0001% al 21% di oggi. La ragione della sua comparsa oggi è considerata i primi organismi fotosintetici, i cianobatteri, che hanno ripulito l'atmosfera dalla CO2 e l'hanno riempita di ossigeno.
D'altra parte, come notano gli scienziati, non è chiaro cosa abbia limitato esattamente la crescita della concentrazione di ossigeno nell'acqua e nell'atmosfera terrestre in quelle centinaia di milioni di anni in cui i cianobatteri esistevano già nell'oceano primario del pianeta.
Alcuni scienziati suggeriscono che l'ossigeno "extra" sia stato assorbito dalle rocce continentali primarie della Terra, formatesi in un momento in cui non c'era praticamente ossigeno nella sua atmosfera, mentre altri ritengono che il ruolo di "assorbitore" di ossigeno sia stato assunto dai resti di organismi viventi che si sono accumulati sul fondo Gli oceani della Terra hanno centinaia di milioni di anni.
Smith e il suo collega Klaus Mezger dell'Università di Berna (Svizzera) hanno trovato nuove prove a favore della prima ipotesi analizzando la composizione chimica di decine di migliaia di campioni crostali formati molto prima dell'inizio della "catastrofe dell'ossigeno" e in un momento in cui la proporzione di ossigeno nell'atmosfera è cresciuto al ritmo più veloce.
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Per questa analisi, gli scienziati hanno utilizzato una tecnica ingegnosa: hanno misurato le proporzioni di cromo e uranio in queste rocce, che reagiscono in modo diverso al processo di distruzione delle rocce da parte di ossigeno e acqua. Di conseguenza, maggiori sono queste differenze, più a lungo e forti gli elementi hanno agito su queste rocce, il che rende possibile capire quale ruolo hanno giocato i continenti della Terra nell'emergere delle sue riserve di ossigeno.
Come hanno dimostrato queste misurazioni, le proporzioni di cromo e ossigeno nelle rocce continentali hanno iniziato a cambiare circa tre miliardi di anni fa, il che coincide con la comparsa dei primi organismi fotosintetici. Circa 300 milioni di anni prima della "catastrofe dell'ossigeno", la loro proporzione cambia bruscamente, il che indica un cambiamento altrettanto netto da un tipo di roccia a un altro, che quasi non ha assorbito ossigeno. Questa, secondo gli scienziati, fu la ragione dell'inizio della "catastrofe dell'ossigeno", che cambiò radicalmente l'aspetto della Terra e dei suoi primi abitanti e la rese adatta all'esistenza dell'uomo e di altri esseri viventi moderni.
