Un nuovo studio ha prodotto una stima dettagliata di quando c'era abbastanza ossigeno nell'atmosfera terrestre per sostenere una grande vita terrestre, come i dinosauri e infine gli umani.

I risultati potrebbero aiutare a colmare le lacune nella nostra comprensione dell'evoluzione dell'ecologia terrestre e potrebbero fornire prove utili quando si considera se altri pianeti potrebbero supportare una grande vita dipendente dall'ossigeno.

La carta, pubblicato in Comunicazioni sulla natura , chiama il drammatico cambiamento nel clima della Terra come l'evento di ossigenazione paleozoica, che gli autori stimano sia avvenuto circa 450 milioni di anni fa.

Alexander Krause, studio autore principale e ricercatore post-laurea presso la School of Earth and Environment, ha dichiarato:"La piena comprensione della storia dell'ossigeno sulla Terra apre la porta a rispondere a molte altre domande su come il nostro pianeta si è evoluto per supportare un'ampia varietà di vita.

"Questi risultati sono rilevanti per i biologi, paleontologi, geologi e chimici; e per gli scienziati che cercano la vita su altri pianeti.

"Mostriamo che l'atmosfera terrestre non è stata respirabile per la maggior parte dei suoi 4,5 miliardi di anni di storia, che potrebbe escludere la possibilità di trovare vita intelligente su un pianeta 'giovane'".

Ricostruire il modello

Mentre la ricerca precedente ha esplorato quando l'atmosfera terrestre ha iniziato a contenere ossigeno, è stato difficile individuare quando i livelli di ossigeno sono diventati simili a quelli che si trovano oggi.

Non esiste una registrazione diretta dell'ossigeno atmosferico sulla Terra, ma gli isotopi di carbonio e zolfo trovati nelle rocce antiche possono essere usati per calcolare una storia dell'ossigeno atmosferico.

In precedenza, l'analisi di questi isotopi aveva suggerito due maggiori e distinti aumenti dell'ossigeno atmosferico nel tempo.

Però, i metodi più comunemente usati hanno semplificato eccessivamente i dati disponibili, rendendo difficili da ottenere letture realistiche.

I ricercatori, guidato dall'Università di Leeds, costruito un nuovo modello isotopico utilizzando una base teorica migliorata, e combinato questo con gli ultimi dati geochimici.

Il modello mostra una chiara transizione da una Terra con livelli di ossigeno relativamente bassi a un pianeta con un'abbondanza di ossigeno atmosferico libero quasi 450 milioni di anni fa, aprendo la strada all'evoluzione dei grandi animali terrestri.

Professor Simon Poulton, un coautore della Scuola della Terra e dell'Ambiente, ha dichiarato:"Se combinato con i dati geochimici esistenti, i risultati del nostro nuovo modello forniscono un caso convincente per un terzo, e finale, forte aumento dell'ossigeno atmosferico sulla Terra, in coincidenza con l'aumento delle piante terrestri."

Aiutare la ricerca della vita

Il coautore dello studio Dr. Benjamin Mills, anche dalla Scuola di Terra e Ambiente, ha dichiarato:"Ci sono diverse importanti missioni di indagine sugli esopianeti in programma nei prossimi decenni, e un catalogo di pianeti in continua espansione è stato trovato al di fuori del nostro sistema solare.

"Ma ci sono poche informazioni su quali caratteristiche planetarie sono importanti quando si cerca la vita. Speriamo di usare la storia dell'ossigeno sulla Terra per capire meglio quando e come un pianeta può diventare abitabile.

"Per esempio, possiamo forse escludere che i pianeti "Waterworld" ancora da scoprire siano abitabili per l'uomo.

"Il nostro lavoro mostra che l'aumento di ossigeno sulla Terra è avvenuto di pari passo con l'evoluzione delle piante terrestri, quindi la fotosintesi delle alghe da sola potrebbe non essere sufficiente per sostenere i grandi animali terrestri".