Dalle balene più grandi al plancton più piccolo e alla vita microscopica, siamo tutti strettamente collegati al pianeta Terra. Credito:Vivek Kumar/unsplash, CC BY
A uno sguardo fugace, lo studio della vita – la biologia – sembra molto separato da quello delle rocce, o geologia.
Ma uno sguardo indietro nella storia mostra che i processi geologici sono stati fondamentali per l'evoluzione della vita sulla Terra. La geologia ha plasmato la biologia creando condizioni favorevoli, e infatti gli "ingredienti" di base, per la nascita e l'evoluzione della vita.
E ora ci sono prove crescenti che questo funziona anche al contrario:la vita ha plasmato l'atmosfera del nostro pianeta, oceani e paesaggi in molti modi.
Facciamo un salto indietro nel tempo.
Il nostro pianeta è un organismo vivente
All'inizio del XX secolo, Gli scienziati russi hanno ipotizzato che gli organismi viventi modellano il loro ambiente in un modo che consente di sostenere la vita. Negli anni '70, un'idea simile nota come "ipotesi Gaia" emerse nel mondo occidentale, grazie agli scienziati James Lovelock e Lynn Margulis.
La vita ha iniziato a plasmare il pianeta non appena è apparso, forse già 3,7 miliardi di anni fa. Allora le radiazioni del Sole non erano così forti come oggi e senza un piccolo aiuto, l'intero pianeta avrebbe dovuto rimanere congelato.
Quel piccolo aiuto potrebbe provenire dai batteri che producono il gas metano che intrappola il calore, con quantità significative di questo gas serra rilasciato nell'atmosfera.
Se non fosse per il plancton, La Terra (a destra) avrebbe potuto assomigliare molto a Venere (a sinistra). Credito:Wikimedia commons
Molto più tardi, circa 200 milioni di anni fa, una relazione simile è avvenuta al contrario. A quest'ora, forme di vita più complesse potrebbero aver impedito un accumulo incontrollato di anidride carbonica nell'atmosfera (come visto su Venere) intrappolando CO₂ nello scheletro di organismi marini come il plancton. Questi poi in seguito furono sepolti sul fondo degli oceani per formare calcari.
Siamo fatti di polvere di stelle
Gli elementi chimici che compongono il nostro corpo sono stati creati nell'esplosione di una stella:siamo fatti di polvere di stelle! Condividiamo l'origine dei nostri atomi con tutto ciò che ci circonda, comprese le rocce.
Ma anche le forze nel profondo del pianeta Terra modellano la vita.
Invecchiamento delle montagne, e continenti in genere, fornisce anche nutrienti essenziali alle forme di vita marine. Un esempio è il fosforo, che viene rilasciato nei fiumi e negli oceani dall'erosione del minerale apatite trova nelle rocce continentali. Il fosforo è anche un elemento costruttivo delle molecole di DNA, e di adenosina trifosfato (ATP), la "batteria ricaricabile" responsabile dei trasferimenti di energia nelle nostre cellule.
La prima diffusa comparsa di continenti potrebbe essere stata la chiave della prima ossidazione dell'atmosfera (chiamata il Grande Evento di Ossidazione, circa 2,4 miliardi di anni fa). Fornendo nutrienti essenziali come il fosforo, l'erosione dei primi continenti avrebbe permesso ai cianobatteri fotosintetici che compongono le stromatoliti di prosperare e rilasciare ossigeno nell'atmosfera.
Aristonectes (che significa "miglior nuotatore") è un genere estinto di plesiosauro, forse uno dei tanti rettili marini grati per il ruolo del plancton sull'ossigenazione degli oceani. Credito:Wikimedia commons
La grande bestia ha bisogno della piccola
Nel 2018 abbiamo appreso che all'inizio del Giurassico (circa 200 milioni di anni fa), il plancton iniziò a mineralizzarsi a maggiori profondità oceaniche. Il plancton produce ossigeno come sottoprodotto della fotosintesi e quindi, di conseguenza, l'ossigeno iniziò ad accumularsi negli oceani poco profondi e raggiungere il suo livello attuale nell'atmosfera.
L'aumento dell'ossigeno atmosferico ai livelli moderni avrebbe permesso a organismi più grandi di prosperare (compresi i dinosauri), perché hanno requisiti più elevati per questo elemento.
Quindi non solo il plancton è un pezzo chiave del puzzle ecologico - perché così tante forme di vita marine dipendono da esso - ma ha anche dato le giuste condizioni per l'evoluzione dei grandi rettili marini.
Chiusura del ciclo
Quindi la domanda successiva è naturalmente:cosa ha permesso al plancton di mineralizzarsi in modo diverso durante il Giurassico? Forse placche tettoniche in movimento.
Tra circa 300 e 175 milioni di anni fa, le placche continentali erano raggruppate nel supercontinente chiamato Pangea. Le ricostruzioni delle placche mostrano che gran parte di questo supercontinente è andato alla deriva attraverso i tropici tra circa 250 e 200 milioni di anni fa.
Di conseguenza, i continenti hanno sperimentato precipitazioni più abbondanti e le rocce sono state alterate in modo più esteso, rilasciando agli oceani gli elementi necessari al plancton per costruire uno scheletro di carbonato di calcio.
Questi processi chiudono il cerchio tra biologia e geologia. Le placche tettoniche che si spostano nei tropici hanno portato a una grande quantità di elementi, consentendo l'emergere di plancton calcareo, e questo plancton a sua volta fu responsabile dell'ultimo grande aumento dell'ossigeno atmosferico.
Gli esseri umani sono sempre più consapevoli di aver plasmato il pianeta in misura senza precedenti a causa delle emissioni di gas serra legate alla Rivoluzione Industriale, 200 anni fa, e all'avvento della Rivoluzione Agricola circa 8, 000 anni fa.
cianobatteri, le piante vascolari e il plancton hanno anche modificato l'intera chimica dell'atmosfera terrestre ben prima dell'umanità, su tempi molto più lunghi.
Però, ci sono notevoli differenze tra Homo sapiens da una parte, e plancton e piante dall'altro. Gli esseri umani stanno plasmando il pianeta in un modo che alla fine potrebbe mandare la specie stessa nell'oblio (e molti altri con loro).
La nostra specie è molto probabilmente la prima ad avere le capacità di riconoscere e mitigare il proprio impatto sull'ambiente da cui dipende.
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale. 
