Merhdad Sardar Abadi, ricercatore post-dottorato dell'Università dell'Oklahoma, lavora nel laboratorio della dottoressa Lynn Soreghan, dove usano una varietà di sostanze chimiche per isolare le particelle di silicato e scoprire la polvere di 300 milioni di anni. Credito:OU
La polvere svolge un ruolo cruciale nella vita e nella salute del nostro pianeta. Nel nostro mondo moderno, i nutrienti trasportati dalla polvere che viaggiano in grandi tempeste di polvere dal deserto del Sahara fertilizzano il suolo nella foresta pluviale amazzonica e alimentano organismi fotosintetici come le alghe nell'Oceano Atlantico. A sua volta, sono quegli organismi che respirano anidride carbonica ed espellono ossigeno.
Mehrdad Sardar Abadi, un ricercatore del Mewbourne College of Earth and Energy School of Geosciences e il direttore della scuola Lynn Soreghan, ha condotto uno studio con ricercatori della Florida State University, il Massachusetts Institute of Technology, Hampton University e il College di Charleston, per capire il ruolo della polvere sull'atmosfera terrestre in tempi profondi, 300 milioni di anni fa.
Per fare questa ricerca, il team aveva bisogno di trovare l'antica polvere atmosferica, che li ha portati ai resti di un ecosistema marino poco profondo nell'Iran moderno.
Simile ad aree del nostro mondo moderno come le Bahamas, questi ecosistemi marini poco profondi non possono sopravvivere a meno che non si trovino in acque incontaminate lontano dal deflusso dei fiumi, Sardar Abadi ha spiegato. Prendendo di mira i sistemi, Sardar Abadi e Soreghan sapevano che le particelle di silicato che hanno trovato si sarebbero depositate attraverso l'aria e non da un fiume.
Sardar Abadi e Soreghan hanno identificato e campionato la polvere intrappolata nelle rocce carbonatiche da due intervalli di calcare ora conservati negli affioramenti nelle montagne dell'Iran settentrionale e centrale.
Le rocce sono state poi sottoposte a una serie di trattamenti chimici per estrarre l'antica polvere. Ciò che rimaneva erano minerali di silicato come argilla e quarzo che entravano nell'ambiente come particelle trasportate dall'aria, polvere vecchia di 300 milioni di anni.
Polvere antica in mano, Sardar Abadi potrebbe determinare quanta polvere c'era nell'atmosfera del tardo Paleozoico. I loro risultati hanno suggerito che l'atmosfera terrestre era molto più polverosa durante questo tempo antico. Lavorando con i collaboratori della Florida State University, eseguì prove geochimiche per analizzare il ferro nei campioni. Questi test hanno rivelato che l'antica polvere conteneva anche notevoli proporzioni di ferro altamente reattivo, una fonte particolarmente ricca di questo micronutriente chiave.
Sebbene il ferro non sia l'unico micronutriente potenzialmente trasportato nella polvere, si stima che questa antica polvere contenesse il doppio del ferro biodisponibile della moderna polvere che fertilizza la foresta amazzonica.
Questo esemplare di roccia è costituito quasi interamente da cianobatteri fossilizzati che un tempo vivevano in un antico mare poco profondo. La loro proliferazione ha ridotto la quantità di anidride carbonica nell'atmosfera, ma ha anche superato la concorrenza di altre forme di vita negli antichi oceani. Credito:Università dell'Oklahoma
Questa potente fertilizzazione della polvere ha portato a una massiccia ondata di fotosintetizzatori marini. Alimentato da polvere ricca di ferro, alghe e cianobatteri hanno assorbito anidride carbonica ed espulso ossigeno. I ricercatori ipotizzano che questa azione, operante da milioni di anni, cambiato l'atmosfera del pianeta.
"Una maggiore abbondanza nei produttori primari come piante e alghe potrebbe portare a una maggiore cattura del carbonio, contribuendo a spiegare il declino dell'anidride carbonica atmosferica circa 300 milioni di anni fa, ", ha detto Sardar Abadi.
"Se ciò che stiamo vedendo dai nostri campioni stesse accadendo su scala globale, significa che l'effetto di fertilizzazione della polvere ha abbattuto l'anidride carbonica atmosferica ed era una parte abbastanza significativa del ciclo del carbonio durante questo periodo nella storia della Terra, ", ha detto Soreghan.
Un metodo di sequestro del carbonio proposto dagli scienziati consiste nell'aggiungere ferro biodisponibile a parti isolate dell'oceano che sono così remote e lontane dai continenti contenenti polvere, sono essenzialmente deserti. Gli scienziati che hanno tentato questo su piccola scala hanno documentato le fioriture di fitoplancton risultanti.
Ma, Soreghan ha avvertito, nessuno conosce le conseguenze indesiderate di farlo su larga scala. Questo è il motivo per cui Sardar Abadi e il team di ricercatori hanno scavato a fondo per trovare risposte.
"La documentazione geologica della Terra è come un libro di laboratorio. Ha eseguito un numero infinito di esperimenti. Possiamo aprire il libro di laboratorio della Terra, ricostruire quello che è successo in passato e vedere come la Terra ha risposto a questi stati a volte molto estremi, ", ha detto Soreghan.
I dati e le sintesi aiutano a vincolare e perfezionare i modelli climatici del computer. Più indietro nel tempo un modellista va, più variabili non vincolate ci sono. Fornendo i dati, i modelli possono essere più precisi.
"Scavando indietro nel tempo, possiamo scoprire gli stati più estremi che la Terra e l'atmosfera hanno sperimentato, " ha detto Soreghan. "Queste informazioni possono potenzialmente aiutarci a risolvere i problemi di oggi".
La ricerca del team è stata recentemente pubblicata sulla rivista Geological Survey of America, Geologia .
