L'ossigeno che quasi non ce l'ha fatta

Ecco una cosa assurda da tenere a mente la prossima volta che respirate senza problemi (gioco di parole completamente voluto): la Terra quasi non ce l'ha fatta.

Sul serio. Circa 2,3 miliardi di anni fa, il nostro pianeta ha attraversato quello che gli scienziati chiamano il Grande Evento di Ossidazione — quando l'ossigeno è diventato finalmente una presenza fissa nell'atmosfera, invece di girare in giro in quantità minuscole e temporanee. Era una cosa enorme. Il tipo di cambiamento planetario che ti fa chiedere come diavolo qualcosa sia sopravvissuto.

Ma c'è sempre stata una domanda che ha fatto impazzire gli scienziati: dopo quell'iniezione massiccia di ossigeno, come ha fatto la Terra a tenerne abbastanza da supportare davvero la vita? Non puoi semplicemente riempire un pianeta di gas e aspettarti che resti lì per sempre. C'è così tanta chimica in corso che divorerebbe ben volentieri tutto quel prezioso ossigeno.

Bene, i ricercatori hanno appena trovato quello che potrebbe essere la risposta — e onestamente è una cosa piuttosto bella.

Il trucco furbo dell'oceano antico

Un team di scienziati, tra cui il geologo Andrey Bekker dell'UC Riverside, ha esaminato alcune rocce davvero antiche dal Sud Africa. Intendo davvero antiche. Stiamo parlando di oltre due miliardi di anni. Non sono semplici rocce — sono praticamente capsule del tempo che custodiscono segreti su come era la Terra quando l'aria che respiriamo era ancora un'invenzione relativamente nuova.

Quello che hanno scoperto è un ciclo di retroazione così elegante che ti viene quasi da pensare che il pianeta l'avesse pianificato tutto (il che, ovviamente, i pianeti non pianificano niente, ma capite cosa intendo).

Ecco come funzionava:

Una volta che l'ossigeno ha iniziato ad accumularsi nell'atmosfera, ha reagito con gli oceani in modi che hanno aumentato le concentrazioni di solfato. Ora, il solfato non suona eccitante come l'ossigeno o il carbonio, ma si è rivelato incredibilmente importante. Vedete, certi microbi adorano il solfato. Lo usano per decomporre la materia organica in modi che rilasciano effettivamente fosforo nell'acqua.

Il fosforo è praticamente il nutriente "porridge giusto" del mondo biologico — troppo poco e non cresce niente, troppo e le cose sfuggono di mano. Ma questo antico sistema di riciclaggio teneva il fosforo disponibile nelle giuste quantità.

Con più fosforo in giro, più vita poteva prosperare. E quando c'è più vita, più carbonio organico finisce sepolto nei sedimenti del fondale marino invece di decomporre e consumare tutto quel bell'ossigeno. È come se il pianeta avesse trovato un modo per salvare l'ossigeno che aveva creato, bloccando il carbonio invece di lasciarlo scomporre.

Più imparo queste cose, più sono convinto che la Terra stia conducendo progetti di ingegneria naturale pazzeschi da miliardi di anni.

Perché questa scoperta cambia tutto

Ecco la parte veramente affascinante: i ricercatori hanno sviluppato una nuova tecnica per studiare queste rocce antiche che ci dà un quadro molto più chiaro di prima.

Gli studi precedenti potevano misurare quanto fosforo fosse presente nelle rocce antiche, ma non riuscivano a distinguere tra il fosforo che gli organismi potevano effettivamente usare e quello bloccato nei minerali, completamente inaccessibile a qualsiasi essere vivente.

Il nuovo approccio? Hanno dissolto le rocce pezzo per pezzo, minerale dopo minerale, separando il fosforo utilizzabile da quello sostanzialmente intrappolato nella pietra. È una cosa enorme perché è come la differenza tra sapere che c'è acqua su un pianeta e sapere quanta sia effettivamente potabile.

"Ora possiamo separare il fosforo che era disponibile per gli organismi da quello essenzialmente bloccato," ha spiegato Bekker. "Questo ci dà un quadro molto più chiaro dei livelli di nutrienti negli oceani antichi di quanto avessimo prima."

Ed ecco, questo è esattamente il tipo di avanzamento scientifico che mi piace leggere. Non solo trovare una risposta, ma sviluppare strumenti migliori per poter fare le domande giuste fin dall'inizio.

La relazione complicata della Terra con l'ossigeno

Una delle implicazioni più stimolanti di questa ricerca è che la storia dell'ossigeno terrestre potrebbe essere stata molto più drammatica di quanto pensassimo.

Gli scienziati credevano che dopo il Grande Evento di Ossidazione, i livelli di ossigeno fossero probabilmente rimasti relativamente stabili — giusto in crescita lenta nel tempo finché animali e altri organismi complessi potessero evolversi. Ma se questo sistema di riciclaggio del fosforo stava creando questi tipi di cicli di retroazione, i livelli di ossigeno potrebbero aver attraversato oscillazioni maggiori per decine o addirittura centinaia di milioni di anni.

Rifletteteci un attimo. L'atmosfera terrestre non era solo questa progressione graduale e uniforme verso più ossigeno. Era probabilmente più come un ottovolante con ogni tipo di picchi e valli.

E questo conta perché solleva una domanda piuttosto interessante: se l'ossigeno era disponibile per periodi così lunghi, perché la vita complessa ha impiegato così tanto a farsi vedere? Abbiamo questi bellissimi oceani vecchi di miliardi di anni pieni di ossigeno, ma ci sono voluti altri due miliardi di anni prima che comparisse qualcosa di più complicato di organismi unicellulari.

Forse l'ossigeno non era il fattore limitante in fondo. Forse c'era qualcos'altro che teneva tutto bloccato. È questo tipo di mistero scientifico che tiene svegli i ricercatori la notte, e sinceramente non vedo l'ora di vedere cosa scoprono.

Perché dovrebbe importarti?

So cosa stai pensando: "Scienza figa, ma perché dovrebbe importarmi qualcosa?"

Ecco perché: capire come la Terra abbia mantenuto condizioni adatte alla vita è sostanzialmente il primo passo per capire cosa rende abitabile un pianeta in primo luogo. E se siamo là fuori a cercare mondi potenzialmente abitabili attorno ad altre stelle, conoscere questi meccanismi di retroazione come il ciclo del fosforo potrebbe aiutarci a identificare quali pianeti potrebbero avere quello che serve.

E poi, c'è qualcosa di profondamente umile e meraviglioso nel renderti conto che la nostra atmosfera — qualcosa senza la quale non possiamo sopravvivere nemmeno qualche minuto — è il risultato di miliardi di anni di complicate danze chimiche e biologiche. Ogni respiro che fai ti connette a oceani antichi, a microbi che vivevano miliardi di anni fa, a un sistema planetario che ha capito come tenersi in vita attraverso pura persistenza chimica.

È piuttosto straordinario quando ci pensi.

Quindi la prossima volta che fai un respiro profondo, forse rivolgi un piccolo cenno agli oceani antichi che hanno contribuito a renderlo possibile. Stavano facendo il lavoro duro di mantenere la Terra abitabile molto prima che ci fosse qualcuno ad apprezzarlo.

Fonte: ScienceDaily