Diamo un'occhiata alle prove disponibili.
Gavin Schmidt ha impiegato cinque minuti per mettermi al passo.
Schmitd è il direttore del Goddard Space Research Institute della NASA (noto anche come GISS), un'istituzione scientifica di livello mondiale per la ricerca climatologica. Un giorno dell'anno scorso sono venuto al GISS con una proposta insolita. Come astrofisico, ho iniziato a studiare il riscaldamento globale da una "prospettiva astrobiologica". Cioè, stavo cercando di scoprire se una civiltà che appare su qualsiasi pianeta, con la sua attività, provoca la propria versione del cambiamento climatico. Sono arrivato al GISS quel giorno sperando di acquisire qualche conoscenza di climatologia e, possibilmente, di trovare compagni per questo lavoro. È così che sono finito nell'ufficio di Gavin.
Mentre parlavo con entusiasmo del mio piano di ricerca, Gavin mi interruppe.
"Aspetta un secondo", disse, "come fai a sapere che siamo l'unica civiltà che sia mai esistita sul nostro pianeta?"
Mi ci sono voluti alcuni secondi per sollevare la mascella caduta dal pavimento. Naturalmente, sono entrato nell'ufficio di Gavin pronto a roteare gli occhi alla menzione di eso-civiltà. Ma le civiltà di cui ha chiesto possono essere esistite molti milioni di anni fa. Seduto qui e guardando con il mio sguardo interiore attraverso un enorme telescopio evolutivo al passato della Terra, ho sentito una sorta di capogiro temporaneo. "Sì," mormorai, "è possibile che abbiamo già avuto una civiltà industriale così tanto tempo fa in passato?"
Non siamo mai tornati alla questione delle altre civiltà. Ma quella prima conversazione ha dato il via a un nuovo studio che abbiamo recentemente pubblicato sull'International Journal of Astrobiology. E sebbene nessuno di noi lo capisse in quel momento, la profonda domanda di Gavin ha aperto una finestra non solo sul passato della Terra, ma anche sul nostro futuro.
Siamo abituati a pensare alle civiltà estinte come statue sommerse e rovine sotterranee. Questi tipi di artefatti lasciati dalle passate società umane sono buoni se sei interessato solo a un arco di tempo di poche migliaia di anni. Ma una volta che si torna indietro nel tempo di centinaia di milioni di anni, le cose si complicano molto.
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Quando si tratta di prove dirette dell'esistenza di civiltà industriali - come città, fabbriche e strade - le tracce geologiche possono essere fatte risalire al cosiddetto periodo quaternario, che iniziò 2,6 milioni di anni fa. Ad esempio, il pezzo più antico dell'antica superficie terrestre si trova nel deserto del Negev. Ha "solo" 1,8 milioni di anni. Le aree della superficie più antica della terra di solito si trovano in una sezione, ad esempio, dove c'è qualcosa come una scogliera o dove la roccia viene estratta. Se vuoi andare molto più in profondità del periodo quaternario, scoprirai che tutto è diventato polvere e si è mescolato.
E se andiamo così lontano, non si parlerà più di civiltà umane. L'Homo sapiens è apparso sul pianeta non prima di 300 mila anni fa o qualcosa del genere. Ciò significa che il nostro problema riguarda altre specie, motivo per cui Gavin l'ha chiamata "ipotesi siluriana", dopo uno degli episodi della vecchia serie TV Doctor Who, dove c'erano rettili intelligenti.
Quindi, i ricercatori possono trovare prove chiare che alcune specie antiche abbiano creato una civiltà industriale di vita relativamente breve molto prima della nostra? Ad esempio, forse alcuni dei primi mammiferi del Paleocene (circa 60 milioni di anni fa) si svilupparono rapidamente e formarono una civiltà. Naturalmente ci sono fossili. Ma i resti fossili della vita sono sempre scarsi e variano notevolmente a seconda del tempo e del luogo di dimora delle creature viventi. Pertanto, può essere molto facile saltare una civiltà industriale che esiste da soli 100 mila anni, ma nel frattempo è 500 volte più lunga di quanto la nostra civiltà sia esistita fino ad oggi.
Considerando che tutte le prove dirette svaniranno nell'oblio in molti milioni di anni, quali prove si possono ancora trovare ora? Sarà meglio rispondere a questa domanda cercando di capire cosa ci lasceremo alle spalle se la civiltà umana crollasse in questa fase di sviluppo.
Ora che la nostra civiltà industriale è diventata veramente globale, l'attività collettiva dell'umanità lascia dietro di sé varie tracce che gli scienziati potrebbero scoprire in futuro, tra 100 milioni di anni. L'uso attivo di fertilizzanti, ad esempio, nutre sette miliardi di persone, ma significa anche che le riserve di azoto del pianeta vengono reindirizzate alla produzione di cibo. I futuri ricercatori dovrebbero vederlo dalle caratteristiche dell'azoto depositato nelle rocce sedimentarie della nostra era. Lo stesso vale per la nostra avidità inestinguibile per le terre rare utilizzate nei gadget elettronici. Ora ci sono molti più dei loro atomi sulla superficie della terra di quanto sarebbero senza di noi. Si troveranno anche in futuri sedimenti. Siamo anche così attivi nella produzione e nell'uso di steroidi sintetici,che possono essere trovati anche negli strati geologici in 10 milioni di anni.
Poi tutta quella plastica. La ricerca ha dimostrato che una quantità crescente di "detriti marini" di plastica e polietilene si deposita sul fondo del mare, ovunque, dalle zone costiere alle trincee di acque profonde e persino nell'Artico. Vento, sole e onde macinano grandi oggetti di questo materiale e riempiono i mari di particelle di plastica microscopiche che possono depositarsi sul fondo del mare, formando uno strato geologico stabile.
La grande domanda, tuttavia, è quanto dureranno queste tracce della nostra civiltà. Nella nostra ricerca, abbiamo scoperto che ognuno ha la possibilità di formare depositi futuri. Ironia della sorte, tuttavia, il segno più promettente dell'esistenza dell'umanità come civiltà avanzata potrebbe essere il prodotto di quelle attività che la minacciano di più.
Quando bruciamo combustibili fossili, rilasciamo nell'atmosfera il carbonio che una volta era parte del tessuto vivente. Uno dei tre tipi di questo antico carbonio, uno degli isotopi di questo elemento, è esaurito. Più combustibili fossili bruciamo, più cambia l'equilibrio di questi isotopi. Gli scienziati atmosferici chiamano questo effetto Sousse e il cambiamento nei rapporti degli isotopi del carbonio dalla combustione dei combustibili fossili è stato facile da rintracciare nel secolo scorso. Anche l'aumento delle temperature lascia segnali isotopici. Questi cambiamenti saranno evidenti per qualsiasi scienziato del futuro che analizzi gli strati rocciosi esposti della nostra era. Insieme a questi indicatori, gli strati geologici dell'Antropocene possono anche riflettere brevi salti nella concentrazione di azoto, contenere nanoparticelle di plastica e persino steroidi sintetici. Quindi, se tutte queste tracce della nostra civiltà rimangono nel futuro, forse gli stessi "segnali" nella roccia ora aspettano solo di parlarci di una civiltà ormai lontana?
56 milioni di anni fa, la Terra ha sperimentato il Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM). Durante il PETM, la temperatura media del pianeta è salita a 15 gradi Fahrenheit in più rispetto a dove viviamo oggi. Era un mondo praticamente senza ghiaccio e le solite temperature estive ai poli raggiungevano quasi i 70 gradi Fahrenheit. Osservando i dati isotopici del periodo PETM, gli scienziati possono vedere che sia il carbonio che l'ossigeno si comportano esattamente come, secondo le nostre aspettative, si comporteranno negli strati geologici dell'Antropocene. Ci sono altri eventi nella storia della Terra, come il PETM, che portano tracce simili a quelle che rimangono dal nostro Antropocene. Questi includono un evento che si è verificato diversi milioni di anni dopo il PETM, che ha formato misteriosi depositi dell'Eocene, ed eventi su larga scala nel periodo Cretaceo,per questo l'oceano è stato lasciato senza ossigeno per molti millenni (o anche più a lungo).
È tutta questa prova dell'esistenza di una precedente civiltà industriale non umanoide? Quasi certamente no. Sebbene ci siano prove che il PETM sia stato causato da un massiccio rilascio di carbonio fossile nell'aria, il momento in cui tutto è avvenuto è importante qui. Le esplosioni isotopiche durante la PETM si sono verificate per diverse centinaia di migliaia di anni. Ciò che rende l'Antropocene così speciale nella storia della Terra è la velocità con cui rilasciamo carbonio fossile nell'atmosfera. Ci sono stati periodi geologici in cui le concentrazioni di CO2 sulla Terra erano alte o addirittura superiori a quelle odierne. Ma mai in molti miliardi di anni della storia del nostro pianeta è stato rilasciato così tanto carbonio fossile nell'atmosfera così rapidamente. Pertanto, le esplosioni isotopiche che vediamo nei profili geologici potrebbero non essere abbastanza nitide,per confermare l'ipotesi siluriana.
Ma qui c'è una complicazione. Se il primo tipo di attività industriale era di breve durata, potrebbe non essere facile per noi vederlo. Le esplosioni in PETM ci mostrano principalmente i periodi di tempo in cui la Terra ha reagito agli "stimoli", e non necessariamente il periodo di tempo in cui, di fatto, questo stimolo stesso ha agito. Pertanto, l'identificazione di un evento veramente a breve termine in antichi sedimenti può richiedere metodi di rilevamento innovativi speciali. In altre parole, se non lo cerchi specificamente, potresti non vederlo. Capire questo è forse il risultato più concreto del nostro studio.
Non capita spesso di scrivere un articolo in cui esponi una teoria che non supporti. Gavin e io non crediamo che ci fosse una civiltà che aveva 50 milioni di anni sulla Terra nel Paleocene. Chiedendoci se possiamo "vedere" tracce dell'esistenza di un'antica civiltà industriale, siamo stati costretti a sollevare la questione degli effetti generici di qualsiasi civiltà sul pianeta. Questa è precisamente la prospettiva astrobiologica del cambiamento climatico. Costruire una civiltà implica raccogliere l'energia del pianeta e farlo funzionare (il lavoro di costruzione di una civiltà). Nel momento in cui la civiltà raggiunge davvero una scala planetaria, essa stessa inizia a influenzare il sistema planetario che le ha dato la vita (aria, acqua, rocce). Questo è particolarmente vero per le giovani civiltà come la nostra,che stanno ancora salendo la scala delle opportunità tecnologiche. In altre parole, devi pagare per tutto. E mentre alcune fonti energetiche avranno un impatto minore - ad esempio, l'energia del sole rispetto ai combustibili fossili - è ancora impossibile far crescere una civiltà globale senza influenzare affatto il pianeta.
Quando ti rendi conto, dopo aver visto il cambiamento climatico, che devi cercare modi meno aggressivi di produrre energia, allora inizi ad avere un impatto minore sul pianeta. Quindi più la tua civiltà diventa ecologicamente consapevole, meno impronte lascerai alle generazioni future.
Inoltre, il nostro lavoro ha rivelato il potenziale per la possibilità che su alcuni pianeti possano esserci cicli di civiltà basate sui combustibili fossili che vengono create e distrutte. Se una civiltà utilizza combustibili fossili, il cambiamento climatico potrebbe causare un drastico calo dei livelli di ossigeno nell'oceano. Tali bassi livelli di ossigeno nell'oceano, chiamati "anossia oceanica", contribuiscono alla creazione di una varietà di combustibili fossili, principalmente petrolio e carbone. Quindi, una civiltà che è venuta in rovina può preparare il terreno per l'esistenza di una nuova civiltà in futuro.
Ponendoci la domanda sulle civiltà perse nel tempo, siamo anche interessati a sapere se possono esistere alcune regole universali che governano lo sviluppo di tutte le biosfere in tutte le loro diverse potenzialità, inclusa l'emergere di civiltà. Anche senza le persone del Paleocene che guidano in camioncini, stiamo appena iniziando a capire quanto possa essere ricco questo potenziale.
Adam Frank è un professore di astrofisica all'Università di Rochester. Il suo lavoro è stato pubblicato su Scientific American, The New York Times e NPR. Ha scritto il libro "Light of the Stars: Alien Worlds and the Fate of the Earth".
