Nuova ricerca in Progressi scientifici sta scoprendo il ruolo vitale che i microbi dell'eone precambriano potrebbero aver giocato in due dei più grandi misteri della Terra primitiva.

ricercatori dell'Università della Columbia Britannica (UBC), e collaboratori delle università dell'Alberta, Tubinga, Autonoma de Barcelona e il Georgia Institute of Technology, hanno scoperto che gli antenati dei batteri moderni coltivati ​​da un lago ricco di ferro nella Repubblica Democratica del Congo potrebbero essere stati la chiave per mantenere caldo il clima precoce della Terra scarsamente illuminato, e nel formare i più grandi giacimenti di minerale di ferro del mondo miliardi di anni fa.

I batteri hanno particolari caratteristiche chimico-fisiche che in completa assenza di ossigeno consentono loro di convertire l'energia della luce solare in minerali di ferro arrugginito e in biomassa cellulare. La biomassa alla fine provoca la produzione del potente gas serra metano da parte di altri microbi.

"Utilizzando moderne tecniche geomicrobiologiche, abbiamo scoperto che alcuni batteri hanno superfici che consentono loro di espellere minerali di ferro, consentendo loro di esportare questi minerali sul fondo del mare per creare depositi di minerali, " ha detto Katharine Thompson, autore principale dello studio e dottorato di ricerca. Studente presso il dipartimento di microbiologia e immunologia.

"Separati dai loro prodotti minerali arrugginiti, questi batteri poi continuano a nutrire altri microbi che producono metano. Quel metano è ciò che probabilmente ha mantenuto calda la prima atmosfera della Terra, anche se il sole era molto meno luminoso di oggi."

Questa è una possibile spiegazione del paradosso del "sole debole-giovane", originato dall'astronomo Carl Sagan. Il paradosso è che c'erano oceani liquidi sulla Terra primitiva, tuttavia i bilanci di calore calcolati dalla luminosità del primo Sole e dalla moderna chimica atmosferica implicano che la Terra avrebbe dovuto essere completamente congelata. Una Terra ghiacciata non avrebbe sopportato molto la vita. Un'atmosfera ricca di metano formata in connessione a giacimenti di minerale di ferro su larga scala e alla vita è stata inizialmente proposta dallo scienziato atmosferico dell'Università del Michigan James Walker nel 1987. Il nuovo studio fornisce forti prove fisiche a sostegno della teoria e scopre che le interazioni batteri-minerali su microscala erano probabilmente responsabili.

"La conoscenza fondamentale che stiamo acquisendo dagli studi che utilizzano moderni strumenti e tecniche geomicrobiologiche sta trasformando la nostra visione della storia antica della Terra e dei processi che hanno portato a un pianeta abitabile da forme di vita complesse, compresi gli esseri umani, " ha detto l'autore senior del documento, Sean Crowe, Canada Research Chair in Geomicrobiologia e professore associato presso l'UBC.

"Questa conoscenza dei processi chimici e fisici attraverso i quali i batteri interagiscono con l'ambiente circostante può essere utilizzata anche per sviluppare e progettare nuovi processi per il recupero delle risorse, nuovi materiali da costruzione e da costruzione, e nuovi approcci al trattamento delle malattie".

Nel futuro, tali informazioni geo-microbiologiche saranno probabilmente preziose per gli sforzi di geoingegneria su larga scala che potrebbero essere utilizzati per rimuovere dalla CO2 dall'atmosfera per la cattura e lo stoccaggio del carbonio, e di nuovo influenzare il clima attraverso interazioni minerali batteriche.