Scienziati dell'Università di Southampton hanno scoperto che i cambiamenti nell'orbita terrestre potrebbero aver permesso alla vita complessa di emergere e prosperare durante l'episodio climatico più ostile che il pianeta abbia mai vissuto.

I ricercatori, lavorando con i colleghi dell'Accademia cinese delle scienze, Università di Curtin, Università di Hong Kong, e l'Università di Tubinga, hanno studiato una successione di rocce depositate quando la maggior parte della superficie terrestre era ricoperta di ghiaccio durante una grave glaciazione, soprannominata "Terra a palle di neve", che durò più di 50 milioni di anni. I loro risultati sono pubblicati sulla rivista Comunicazioni sulla natura .

"Una delle sfide più fondamentali alla teoria della Terra Palla di Neve è che la vita sembra essere sopravvissuta, "dice il dottor Thomas Gernon, Professore Associato di Scienze della Terra presso l'Università di Southampton, e co-autore dello studio. "Così, o non è successo, o la vita in qualche modo ha evitato un collo di bottiglia durante la grave glaciazione."

Il team di ricerca si è avventurato nell'entroterra del Sud Australia, dove ha preso di mira unità di rocce glaciali spesse chilometriche formate circa 700 milioni di anni fa. A quest'ora, L'Australia si trovava più vicino all'equatore, conosciuta oggi per i suoi climi tropicali. Le rocce che hanno studiato, però, mostrano prove inequivocabili che le calotte glaciali si estendevano fino all'equatore in questo momento, fornendo prove convincenti che la Terra era completamente ricoperta da un guscio ghiacciato.

Il team ha concentrato la sua attenzione su "Formazioni di ferro fasciate", rocce sedimentarie costituite da strati alternati di materiale ricco di ferro e ricco di silice. Queste rocce sono state depositate nell'oceano coperto di ghiaccio vicino a colossali calotte di ghiaccio.

Durante la glaciazione a palle di neve, l'oceano ghiacciato sarebbe stato completamente isolato dall'atmosfera. Senza il normale scambio tra il mare e l'aria, molte variazioni del clima che normalmente si verificano semplicemente non avrebbero.

"Questa è stata chiamata la 'sfida sedimentaria' all'ipotesi Snowball, "dice il professor Ross Mitchell, professore all'Accademia Cinese delle Scienze di Pechino, La Cina e l'autore principale.

"Gli strati rocciosi altamente variabili sembravano mostrare cicli che assomigliavano molto ai cicli climatici associati all'avanzata e al ritiro delle calotte glaciali". Si pensava che tale variabilità fosse in contrasto con una Terra a palla di neve statica che seppelliva l'intero oceano nel ghiaccio.

"Il ferro proviene da bocche idrotermali sul fondo del mare, " aggiunse Gernon. "Normalmente, l'atmosfera ossida immediatamente il ferro, quindi le formazioni di ferro a bande in genere non si accumulano. Ma durante la Palla di neve, con l'oceano tagliato fuori dall'aria, il ferro era in grado di accumularsi a sufficienza perché si formassero."

Utilizzando la suscettibilità magnetica, una misura della misura in cui le rocce vengono magnetizzate quando esposte a un campo magnetico, il team ha scoperto che gli archivi di rocce stratificate conservano prove per quasi tutti i cicli orbitali.

L'orbita della Terra intorno al sole cambia forma e anche l'inclinazione e l'oscillazione dell'asse di rotazione terrestre subiscono cambiamenti ciclici. Questi cicli astronomici modificano la quantità di radiazione solare in entrata che raggiunge la superficie terrestre e, così facendo, controllano il clima.

"Anche se il sistema climatico della Terra si è comportato in modo molto diverso durante Snowball, Le variazioni orbitali della Terra sarebbero state beatamente inconsapevoli e avrebbero continuato a fare le loro cose, " spiega il professor Mitchell.

I ricercatori hanno concluso che i cambiamenti nell'orbita terrestre hanno permesso la crescita e la diminuzione delle calotte glaciali, permettendo alle regioni periodiche prive di ghiaccio di svilupparsi sulla Terra a palla di neve. Il professor Mitchell ha spiegato, "Questa scoperta risolve una delle principali controversie con l'ipotesi della Terra a palla di neve:l'osservazione di lunga data di una significativa variabilità sedimentaria durante le glaciazioni della Terra a palla di neve è apparsa in contrasto con una riduzione così estrema del ciclo idrologico".

I risultati del team aiutano a spiegare l'enigmatica presenza di rocce sedimentarie di questa età che mostrano prove di acqua che scorre sulla superficie terrestre quando quest'acqua avrebbe dovuto essere rinchiusa in lastre di ghiaccio. Il Dr. Gernon afferma:"Questa osservazione è importante, perché ora si sa che la vita multicellulare complessa ha avuto origine durante questo periodo di crisi climatica, ma in precedenza non potevamo spiegare perché".

"Il nostro studio indica l'esistenza di 'oasi' prive di ghiaccio nell'oceano palla di neve che hanno fornito un santuario alla vita animale per sopravvivere probabilmente all'evento climatico più estremo nella storia della Terra", Concluse il dottor Gernon.