Una collaborazione internazionale di scienziati, guidato dall'Università di Leicester, ha studiato il clima della Terra oltre mezzo miliardo di anni fa combinando modelli climatici e analisi chimiche di conchiglie fossili lunghe circa 1 mm.

La ricerca, pubblicato in Progressi scientifici , suggerisce che i primi animali si diversificassero all'interno di un clima simile a quello in cui vivevano i dinosauri.

Questo intervallo di tempo è noto per l'"esplosione del Cambriano", il periodo durante il quale i rappresentanti della maggior parte dei principali gruppi animali compaiono per la prima volta nei reperti fossili. Questi includono i primi animali a produrre conchiglie, e sono questi fossili di conchiglie che gli scienziati hanno usato.

Gli scienziati hanno a lungo pensato che il primo periodo Cambriano fosse probabilmente un intervallo di effetto serra nella storia del clima della Terra, un tempo in cui non c'erano calotte polari permanenti.

Fino ad ora, però, gli scienziati hanno avuto solo un'idea di come fosse il clima del Cambriano a causa dei tipi di roccia che si depositavano in quel momento - mentre si credeva a lungo che il clima fosse caldo, dettagli specifici sono rimasti in gran parte un mistero.

Dati dalle minuscole conchiglie fossili, e i dati dei nuovi modelli climatici, mostrano che le temperature del mare ad alta latitudine (~65 °S) erano superiori a 20 °C. Questo sembra molto caldo, ma è simile a più recente, meglio compreso, climi serra come quello del tardo Cretaceo.

Tommaso Udito, uno studente di dottorato presso la School of Geography dell'Università di Leicester, Geologia e Ambiente, ha spiegato:"Poiché gli scienziati non possono misurare direttamente le temperature del mare da mezzo miliardo di anni fa, devono utilizzare dati proxy:si tratta di quantità misurabili che rispondono in modo prevedibile alle mutevoli variabili climatiche come la temperatura. In questo studio, abbiamo usato rapporti isotopici di ossigeno, che è un paleotermometro comunemente usato.

"Abbiamo quindi usato l'acido per estrarre fossili lunghi circa 1 mm da blocchi di calcare dello Shropshire, UK, datato tra 515 e 510 milioni di anni. Un attento esame di questi minuscoli fossili ha rivelato che alcuni di loro hanno una chimica delle conchiglie eccezionalmente ben conservata che non è cambiata da quando sono cresciuti sul fondo del mare del Cambriano".

Dottor Tom Harvey, della Scuola di Geografia, Geologia e Ambiente, ha aggiunto:"Molti animali marini incorporano tracce chimiche di acqua di mare nei loro gusci mentre crescono. Quella firma chimica viene spesso persa nel tempo geologico, quindi è straordinario che possiamo identificarlo in fossili così antichi".

Le analisi degli isotopi di ossigeno di questi fossili hanno suggerito temperature molto calde per mari ad alta latitudine (~65 ° S), probabilmente tra 20 °C e 25 °C.

Per vedere se queste erano temperature del mare fattibili, gli scienziati hanno quindi eseguito simulazioni di modelli climatici per il primo Cambriano. Le simulazioni del modello climatico suggeriscono anche che il clima della Terra era in un "tipico" stato di serra, con temperature simili a quelle più recenti, e meglio compreso, intervalli di serra nella storia del clima della Terra, come il tardo Mesozoico e l'inizio del Cenozoico.

In definitiva, questi risultati aiutano ad ampliare la nostra conoscenza dei primi animali del periodo e dell'ambiente in cui vivevano.

Thomas Hearing ha dichiarato:"Speriamo che questo approccio possa essere utilizzato da altri ricercatori per costruire un quadro più chiaro dei climi antichi in cui i dati proxy climatici convenzionali non sono disponibili".

La ricerca è stata condotta come una collaborazione internazionale che coinvolge scienziati dell'Università di Leicester (Regno Unito), British Geological Survey (BGS; Regno Unito), e CEREGE (Francia). Questa collaborazione ha riunito competenze in geochimica, paleontologia e modelli climatici per affrontare questo problema di lunga data.

Gli scienziati sono co-autori di un articolo ad accesso aperto (disponibile al pubblico) sulla rivista Progressi scientifici .