I cambiamenti chimici negli oceani più di 800 milioni di anni fa hanno quasi distrutto l'atmosfera ricca di ossigeno che ha aperto la strada alla vita complessa sulla Terra, suggerisce una nuova ricerca.

Quindi, come adesso, il pianeta aveva un'atmosfera "ossidante", guidato dal fitoplancton, le "piante" dell'oceano, che rilasciano ossigeno durante la fotosintesi.

Però, nuova ricerca di un team internazionale che comprende l'Università di Exeter e Tolosa, Londra, Londra e Nanchino, suggerisce che i cambiamenti oceanici nella prima era neoproterozoica (da un miliardo a 800 milioni di anni fa) potrebbero aver bloccato il fosforo, un nutriente vitale per la vita, limitando la crescita del fitoplancton e il rilascio di ossigeno.

Lo studio suggerisce che la quantità di fosforo disponibile è rimasta "appena sufficiente" per supportare l'atmosfera ossidante, impedendo il ritorno all'atmosfera "riducente" (povera di ossigeno) che esisteva oltre un miliardo di anni prima.

"La chimica oceanica in questo periodo cambiò per diventare 'ferruginosa' (ricca di ferro), " ha detto il dottor Romain Guilbaud, del CNRS (Tolosa).

"Sappiamo che la chimica degli oceani influenza il ciclo del fosforo, ma l'impatto sulla disponibilità di fosforo in quel momento non era stato studiato fino ad ora.

"Analizzando i sedimenti oceanici, abbiamo scoperto che i minerali di ferro erano molto efficaci nel rimuovere il fosforo dall'acqua".

La crescita del fitoplancton aumenta anche l'ossigeno atmosferico perché, avendo diviso carbonio e ossigeno e rilasciato l'ossigeno, le piante muoiono e il loro carbonio viene sepolto, quindi non può ricombinarsi con l'ossigeno per formare anidride carbonica.

Nonostante le riduzioni della fotosintesi e questa sepoltura organica del carbonio, sia a causa del fosforo limitato, lo studio suggerisce che l'ossigeno nell'atmosfera è sceso non meno dell'1% dei livelli attuali, "quanto basta" per mantenere un'atmosfera ossidante.

"Le nostre osservazioni suggeriscono una potenziale variabilità significativa nelle concentrazioni di ossigeno atmosferico durante la "mezza età" della Terra, " ha detto il professor Tim Lenton, Direttore del Global Systems Institute presso l'Università di Exeter.

Ha aggiunto:"Una domanda sull'emergere della vita complessa è perché non è avvenuta prima.

"La mancanza di ossigeno e la mancanza di nutrienti sono due possibili ragioni, e il nostro studio suggerisce che entrambi potrebbero essere stati il ​​caso nella prima era neoproterozoica.

"Infatti, se i livelli di fosforo nell'acqua fossero scesi più in basso, avrebbe potuto riportare il mondo in un'atmosfera "riducente" adatta ai batteri ma non alla vita complessa".

Un ritorno a un'atmosfera "riducente" avrebbe invertito il Grande Evento di Ossidazione, avvenuta circa 2,5 miliardi di anni fa, durante la quale la fotosintesi dei cianobatteri negli oceani ha introdotto ossigeno libero nell'atmosfera.