Come specie, noi umani tendiamo a dare per scontato di essere gli unici a vivere in comunità sedentarie, utilizzare strumenti, e modificare il nostro paesaggio per soddisfare le nostre esigenze. È anche scontato che nella storia del pianeta Terra, gli esseri umani sono l'unica specie a sviluppare macchinari, automazione, elettricità, e comunicazioni di massa – i segni distintivi della civiltà industriale.

Ma cosa accadrebbe se un'altra civiltà industriale fosse esistita sulla Terra milioni di anni fa? Saremmo in grado di trovarne le prove all'interno della documentazione geologica di oggi? Esaminando l'impatto che la civiltà industriale umana ha avuto sulla Terra, una coppia di ricercatori ha condotto uno studio che considera come potrebbe essere trovata una tale civiltà e come questa potrebbe avere implicazioni nella ricerca di vita extraterrestre.

Lo studio, recentemente apparso online con il titolo "L'ipotesi siluriana:sarebbe possibile rilevare una civiltà industriale nella documentazione geologica", è stata condotta da Gavin A. Schmidt e Adam Frank, climatologo del Goddard Institute for Space Studies della NASA (NASA GISS) e astronomo dell'Università di Rochester, rispettivamente.

Come indicano nel loro studio, la ricerca della vita su altri pianeti ha spesso implicato il guardare agli analoghi della Terra per vedere in quali condizioni potrebbe esistere la vita. Però, questa ricerca comporta anche la ricerca di intelligenze extraterrestri (SETI) che sarebbero in grado di comunicare con noi. Naturalmente, si presume che una tale civiltà avrebbe bisogno di svilupparsi e di una base industriale prima.

Questo, a sua volta, solleva la questione della frequenza con cui potrebbe svilupparsi una civiltà industriale, quella che Schmidt e Frank chiamano "Ipotesi Siluriana". Naturalmente, ciò solleva alcune complicazioni poiché l'umanità è l'unico esempio di specie industrializzata che conosciamo. Inoltre, l'umanità è stata solo una civiltà industriale negli ultimi secoli - una semplice frazione della sua esistenza come specie e una piccola frazione del tempo in cui la vita complessa è esistita sulla Terra.

Per il loro studio, il team ha prima notato l'importanza di questa domanda per l'equazione di Drake. Ricapitolando, questa teoria afferma che il numero di civiltà (N) nella nostra galassia che potremmo essere in grado di comunicare è pari al tasso medio di formazione stellare (R ^* ), la frazione di quelle stelle che hanno pianeti (f _P ), il numero di pianeti che possono supportare la vita (n _e ), il numero di pianeti che svilupperanno la vita ( f _io ), il numero di pianeti che svilupperanno vita intelligente (f _io ), il numero di civiltà che svilupperebbero tecnologie di trasmissione (f _C ), e per quanto tempo queste civiltà dovranno trasmettere segnali nello spazio (L).

Questo può essere espresso matematicamente come:N =R ^* x f _P x n _e x f _io x f _io x f _C x L

Come indicano nel loro studio, i parametri di questa equazione possono cambiare grazie all'aggiunta dell'Ipotesi Siluriana, così come recenti indagini sugli esopianeti:

"Se nel corso dell'esistenza di un pianeta, più civiltà industriali possono sorgere nell'arco di tempo in cui esiste la vita, il valore di fc può infatti essere maggiore di uno. Questo è un problema particolarmente convincente alla luce dei recenti sviluppi in astrobiologia in cui i primi tre termini, che implicano tutte osservazioni puramente astronomiche, ora sono stati completamente determinati. Ora è evidente che la maggior parte delle stelle ospita famiglie di pianeti. Infatti, molti di quei pianeti saranno nelle zone abitabili della stella".

In breve, grazie a miglioramenti nella strumentazione e nella metodologia, gli scienziati sono stati in grado di determinare la velocità con cui si formano le stelle nella nostra galassia. Per di più, recenti indagini sui pianeti extrasolari hanno portato alcuni astronomi a stimare che la nostra galassia potrebbe contenere fino a 100 miliardi di pianeti potenzialmente abitabili. Se si potessero trovare prove di un'altra civiltà nella storia della Terra, limiterebbe ulteriormente l'equazione di Drake.

Quindi affrontano le probabili conseguenze geologiche della civiltà industriale umana e quindi confrontano quell'impronta digitale con eventi potenzialmente simili nella documentazione geologica. Questi includono il rilascio di anomalie isotopiche del carbonio, ossigeno, idrogeno e azoto, che sono il risultato delle emissioni di gas serra e dei fertilizzanti azotati. Come indicano nel loro studio:

"Dalla metà del XVIII secolo, gli esseri umani hanno rilasciato oltre 0,5 trilioni di tonnellate di carbonio fossile attraverso la combustione del carbone, petrolio e gas naturale, a un ritmo di ordini di grandezza più veloce delle fonti o dei pozzi naturali a lungo termine. Inoltre, c'è stata una diffusa deforestazione e l'aggiunta di anidride carbonica nell'aria attraverso la combustione della biomassa".

Considerano anche l'aumento dei tassi di flusso di sedimenti nei fiumi e la sua deposizione in ambienti costieri, come risultato di processi agricoli, deforestazione, e lo scavo di canali. La diffusione degli animali domestici, Anche roditori e altri piccoli animali sono considerati – così come l'estinzione di alcune specie animali – come diretta conseguenza dell'industrializzazione e della crescita delle città.

La presenza di materiali sintetici, plastica, e gli elementi radioattivi (causati dall'energia nucleare o dai test nucleari) lasceranno anche un segno nel record geologico - nel caso degli isotopi radioattivi, a volte per milioni di anni. Finalmente, confrontano gli eventi del livello di estinzione del passato per determinare come si paragonerebbero a un ipotetico evento in cui la civiltà umana è crollata. Come affermano:

"La classe di eventi più chiara con tali somiglianze sono gli ipertermali, in particolare il Massimo Termico Paleocene-Eocene (56 Ma), ma questo include anche eventi ipertermici più piccoli, eventi anossici oceanici nel Cretaceo e nel Giurassico, e eventi significativi (anche se meno ben caratterizzati) del Paleozoico."

Questi eventi sono stati specificamente considerati perché coincidevano con aumenti delle temperature, aumento degli isotopi di carbonio e ossigeno, aumento dei sedimenti, e l'esaurimento dell'ossigeno oceanico. Eventi che avevano una causa ben chiara e distinta, come l'evento di estinzione del Cretaceo-Paleogene (causato dall'impatto di un asteroide e da un massiccio vulcanismo) o il confine Eocene-Oligocene (l'inizio della glaciazione antartica) non sono stati considerati.

Secondo la squadra, gli eventi che hanno preso in considerazione (noti come "ipertermali") mostrano somiglianze con l'impronta digitale dell'Antropocene che hanno identificato. In particolare, secondo una ricerca citata dagli autori, il Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM) mostra segni che potrebbero essere coerenti con il cambiamento climatico antropico. Questi includono:

"[Un] affascinante sequenza di eventi della durata di 100-200 kyr e che comportano un rapido apporto (forse in meno di 5 kyr) di carbonio esogeno nel sistema, probabilmente correlato all'intrusione della provincia ignea nordamericana nei sedimenti organici. Le temperature sono aumentate di 5-7 gradi C (derivato da più proxy), e c'è stato un picco negativo negli isotopi di carbonio (> 3 per cento), e una diminuzione della conservazione dei carbonati oceanici nell'oceano superiore".

Finalmente, il team ha affrontato alcune possibili direzioni di ricerca che potrebbero migliorare i vincoli su questa domanda. Questo, essi sostengono, potrebbe consistere in una "esplorazione più approfondita delle anomalie elementari e compositive nei sedimenti esistenti che abbracciano eventi precedenti". In altre parole, la documentazione geologica di questi eventi di estinzione dovrebbe essere esaminata più da vicino per individuare anomalie che potrebbero essere associate alla civiltà industriale.

Se vengono riscontrate anomalie, raccomandano inoltre che i reperti fossili possano essere esaminati per le specie candidate, che solleverebbero domande sul loro destino finale. Certo, riconoscono anche che sono necessarie ulteriori prove prima che l'ipotesi siluriana possa essere considerata praticabile. Ad esempio, molti eventi passati in cui si sono verificati improvvisi cambiamenti climatici sono stati collegati a cambiamenti nell'attività vulcanica/tettonica.

Secondo, c'è il fatto che i cambiamenti attuali nel nostro clima stanno avvenendo più velocemente che in qualsiasi altro periodo geologico. Però, questo è difficile da dire con certezza poiché ci sono limiti quando si tratta della cronologia del record geologico. Alla fine, saranno necessarie ulteriori ricerche per determinare quanto tempo hanno impiegato anche gli eventi di estinzione precedenti (quelli che non erano dovuti a impatti).

Oltre la Terra, questo studio potrebbe anche avere implicazioni per lo studio della vita passata su pianeti come Marte e Venere. Anche qui, gli autori suggeriscono come le esplorazioni di entrambi potrebbero rivelare l'esistenza di civiltà passate, e forse anche rafforzare la possibilità di trovare prove di civiltà passate sulla Terra.

"Notiamo qui che esistono abbondanti prove di acqua superficiale negli antichi climi marziani (3,8 Ga), e la speculazione che Venere primitiva (da 2 Ga a 0,7 Ga) fosse abitabile (a causa di un sole più fioco e di un'atmosfera di CO2 più bassa) è stata supportata da recenti studi di modellizzazione, " affermano. "Pensibilmente, operazioni di perforazione profonda potrebbero essere effettuate su entrambi i pianeti in futuro per valutare la loro storia geologica. Ciò limiterebbe la considerazione di quale potrebbe essere l'impronta digitale della vita, e persino la civiltà organizzata."

Due aspetti chiave dell'equazione di Drake, che affronta la probabilità di trovare vita altrove nella galassia, sono il numero di stelle e pianeti là fuori e la quantità di tempo che la vita ha avuto per evolversi. Fino ad ora, si è ipotizzato che un pianeta avrebbe dato origine a una specie intelligente capace di tecnologie e comunicazioni avanzate.

Ma se questo numero dovesse rivelarsi maggiore, potremmo trovare una galassia piena di civiltà, sia passato che presente. E chi lo sa? I resti di una civiltà non umana un tempo avanzata e grande potrebbero benissimo essere proprio sotto di noi!