La ricerca ha scoperto nuove importanti informazioni sull'evoluzione dell'ossigeno, del carbonio e di altri elementi vitali nel corso dell'intera storia della Terra e potrebbe aiutare a valutare quali altri pianeti possono sviluppare la vita, dalle piante agli animali e agli esseri umani.
Lo studio, pubblicato oggi su Nature Geoscience e condotto da un ricercatore dell’Università di Bristol, rivela per la prima volta come l’accumulo di rocce ricche di carbonio abbia accelerato la produzione di ossigeno e il suo rilascio nell’atmosfera. Fino ad ora, la natura esatta del modo in cui l'atmosfera è diventata ricca di ossigeno è sfuggita a lungo agli scienziati e ha generato spiegazioni contrastanti.
Poiché l’anidride carbonica viene costantemente emessa dai vulcani, finisce per entrare nell’oceano e formare rocce simili al calcare. Man mano che le riserve globali di queste rocce si accumulano, possono rilasciare il loro carbonio durante i processi tettonici, tra cui la formazione di montagne e il metamorfismo.
Utilizzando queste conoscenze, gli scienziati hanno costruito un modello computerizzato unico e sofisticato per tracciare in modo più accurato i cambiamenti chiave nei cicli del carbonio, dei nutrienti e dell'ossigeno nel profondo della storia della Terra, oltre 4 miliardi di anni di vita del pianeta.
L’autore principale e biogeochimico Dr. Lewis Alcott, docente di Scienze della Terra presso l’Università di Bristol, ha dichiarato:“Questa svolta è importante ed entusiasmante perché potrebbe aiutarci a capire come i pianeti, diversi dalla Terra, abbiano il potenziale per supportare cellule intelligenti, ossigeno e ossigeno”. respirare la vita.
"In precedenza non avevamo un'idea chiara del motivo per cui l'ossigeno passava da concentrazioni molto basse alle concentrazioni attuali, poiché i modelli computerizzati non erano stati in grado di simulare accuratamente tutti i possibili feedback insieme. Ciò ha sconcertato gli scienziati per decenni e ha creato teorie diverse."
La scoperta indica che i pianeti più antichi, originatisi miliardi di anni fa come la Terra, potrebbero avere migliori prospettive di accumulare abbastanza depositi ricchi di carbonio nella loro crosta, il che potrebbe facilitare il rapido riciclo del carbonio e dei nutrienti per la vita.
I risultati hanno mostrato che questo graduale arricchimento di carbonio della crosta si traduce in tassi di riciclaggio sempre crescenti di carbonio e vari minerali, compresi i nutrienti necessari per la fotosintesi, il processo in cui le piante verdi utilizzano la luce solare per assorbire i nutrienti dall’anidride carbonica e dall’acqua. Questo ciclo accelera quindi costantemente la produzione di ossigeno nel corso della storia della Terra.
La ricerca, iniziata mentre il dottor Alcott era un ricercatore post-dottorato Hutchinson presso l'Università di Yale negli Stati Uniti, apre la strada a lavori futuri per svelare ulteriormente le complesse interrelazioni tra temperatura planetaria, ossigeno e nutrienti.
Il coautore Prof. Benjamin Mills, Professore di Evoluzione del Sistema Terra presso l'Università di Leeds, ha dichiarato:"Abbiamo molte informazioni sulle stelle distanti e sulle dimensioni dei pianeti che orbitano attorno a loro. Presto queste potrebbero essere utilizzate per fare una previsione la potenziale chimica del pianeta e i nuovi progressi nella tecnologia dei telescopi dovrebbero farci sapere se abbiamo ragione."
Ulteriori informazioni: Accumulo di carbonato crostale come motore dell'ossigenazione della Terra, Nature Geoscience (2024). dx.doi.org/10.1038/s41561-024-01417-1
Informazioni sul giornale: Geoscienza naturale
Fornito dall'Università di Bristol
