Immagina la Terra completamente ricoperta di ghiaccio. Sebbene sia difficile immaginare tutti gli oceani e le terre emerse odierne oscurate dai ghiacciai, una versione del pianeta così coperta di ghiaccio non era così inverosimile milioni di anni fa.

Durata da circa 1, da 000 a 540 milioni di anni fa, il drammatico capitolo noto come Era Neoproterozoica è una parte importante dei 4,5 miliardi di anni di storia della Terra. Durante quel periodo di grave glaciazione c'era un periodo in cui gli organismi pluricellulari stavano iniziando a diversificarsi e diffondersi in tutto il pianeta.

Molti ricercatori ipotizzano che il ghiaccio possa aver ricoperto ogni superficie del pianeta, che si estende dai poli fino ai caldi tropici dell'equatore, un'ipotesi nota come "Terra a palla di neve".

Com'era possibile che ci fosse ghiaccio globale, anche nelle aree più calde della Terra?

I ricercatori dell'Università di Rochester stanno gettando nuova luce su questa domanda. Analizzando i dati minerari lasciati dai ghiacciai prima dell'inizio dell'era neoproterozoica, Scott MacLennan, un associato di ricerca post-dottorato nel laboratorio di Mauricio Ibanez-Mejia, professore a contratto presso il Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente, presentano la prima prova geologica che la Terra potrebbe aver avuto un clima fresco prima di Snowball Earth.

Lo studio, pubblicato in Progressi scientifici , fornisce importanti informazioni su un periodo della storia del pianeta che ha aperto la strada allo sviluppo della vita complessa sulla Terra.

"Questo è un periodo affascinante, poiché questi drammatici cambiamenti ambientali sono avvenuti proprio mentre i primi veri animali stavano cominciando ad apparire ed evolversi sulla Terra, "dice Ibanez-Mejia.

Che cosa ha causato Snowball Earth?

Un aspetto critico per comprendere un periodo di glaciazione planetaria è determinare come era il clima prima di Snowball Earth. I modelli al computer indicano che era necessario un clima globale freddo per avviare uno stato della Terra a palla di neve, ma tale stato non è stato confermato da prove geologiche. Anziché, prove geologiche hanno precedentemente suggerito che la Terra avesse un clima caldo e senza ghiaccio immediatamente prima della glaciazione neoproterozoica.

Sebbene gli scienziati non conoscano i meccanismi esatti che potrebbero aver causato Snowball Earth, sospettano che qualunque cosa fossero, i meccanismi implicavano una massiccia diminuzione delle concentrazioni di anidride carbonica atmosferica. Esistono diversi scenari in cui l'anidride carbonica atmosferica potrebbe essere diminuita. Includono un aumento della biomassa negli oceani, che potrebbe aver prelevato l'anidride carbonica dall'atmosfera e trasformarla in materia organica, o un aumento dell'erosione della crosta continentale, che assorbe anche anidride carbonica.

Per determinare se questi scenari sono fattibili, però, è fondamentale sapere di più sul clima della Terra prima che iniziassero gli enormi eventi di glaciazione.

"Se la Terra fosse molto calda, significherebbe che l'oceano immagazzina molto calore, che richiederebbe molto tempo per sbarazzarsi per creare una Terra Palla di neve, "dice MacLennan.

Sbloccare indizi sul clima in Rocks

Gli scienziati possono determinare il clima della Terra in punti temporali studiando rocce che si sono depositate in momenti diversi nel corso della storia della Terra. MacLennan e i suoi colleghi hanno utilizzato metodi di datazione con zirconi per datare in modo molto preciso le rocce glaciali trovate nell'odierna Virginia. dati paleomagnetici, che consente ai ricercatori di determinare dove si trovavano i continenti migliaia e persino milioni di anni fa, hanno stabilito che la Virginia si trovava nel mezzo di un supercontinente all'interno dei tropici mentre le rocce glaciali venivano depositate. Il supercontinente in seguito si divise in parti più piccole.

I ricercatori hanno scoperto che le rocce glaciali sono state effettivamente depositate 30 milioni di anni prima della prima Snowball Earth. L'osservazione è stata sorprendente perché si erano aspettati che le rocce glaciali fossero collegate all'evento Snowball Earth. Anziché, la scoperta indica che c'erano ghiacciai nei tropici vicino all'equatore, anche se ad altitudini potenzialmente elevate, anche prima di Snowball Earth.

"Il pianeta diventa sempre più freddo lontano dai tropici e verso i poli perché la Terra riceve la maggior parte della luce solare in arrivo all'equatore, " dice MacLennan. "Se ci sono ghiacciai ai tropici, anche il resto del pianeta doveva essere molto freddo. Ciò significa che la nostra precedente visione di un caldo, mondo umido prima della Terra Palla di Neve è probabilmente sbagliato."

Il potenziale meccanismo di innesco del massiccio raffreddamento globale potrebbe quindi non essere stato così estremo come credono alcuni ricercatori; il pianeta non è passato immediatamente da uno stato caldo a uno stato congelato, ma sembra invece aver sperimentato un raffreddamento più graduale in uno stato Terra Palla di neve.

La sopravvivenza della vita nell'era neoproterozoica

Questa ricerca solleva domande interessanti su come fosse realmente la Terra da 800 a 700 milioni di anni fa, prima degli eventi Snowball Earth, in un periodo in cui si stavano verificando interessanti innovazioni biologiche mentre gli organismi pluricellulari cominciavano a diversificarsi.

"Ci sono state molte domande su come le forme di vita multi e unicellulari sarebbero sopravvissute alle Snowball Earths, soprattutto se ci fosse una rapida transizione da un mondo di serra calda, " dice MacLennan. "Le nostre stime per il clima pre-Snowball implicano che il pianeta fosse probabilmente più freddo del mondo moderno, il che significa che potrebbero esserci stati ampi ambienti freddi ad alta latitudine e altitudine in cui gli organismi potrebbero essersi adattati a queste condizioni di freddo".