Una “specie” di capsula del tempo che contiene l’aria respirata dal nostro pianeta quando sulla Terra non esistevano ancora né piante né animali è stata “aperta” qualche giorno fa. Lo hanno fatto alcuni scienziati americani analizzando dei cristalli di sale trovati in Canada. Dentro queste formazioni minerali sono rimaste intrappolate minuscole bolle d’aria vecchie di 1,4 miliardi di anni, che ci raccontano com’era l’atmosfera in un’epoca remotissima della storia terrestre.
La scoperta è stata realizzata da Justin Park, dottorando al Rensselaer Polytechnic Institute, insieme al suo supervisore Morgan Schaller. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista scientifica Proceedings of the National Academy of Sciences.
Tutto comincia nell’attuale Ontario settentrionale, dove più di un miliardo di anni fa si trovava un lago subtropicale simile alla Valle della Morte californiana. Quando l’acqua evaporava sotto il sole cocente, si formavano cristalli di halite (il nome scientifico del comune sale da cucina). Durante questo processo, gocce d’acqua salata rimanevano intrappolate all’interno dei cristalli insieme a bollicine d’aria. Questi cristalli furono poi sepolti dai sedimenti e conservati perfettamente per miliardi di anni, come scrigni naturali dell’atmosfera primordiale.
L’epoca in questione si chiama Mesoproterozoico, che i geologi hanno soprannominato ironicamente il “miliardo noioso”. Un periodo lunghissimo caratterizzato da pochi cambiamenti evolutivi: i batteri dominavano la scena, le alghe rosse erano appena comparse, mentre gli animali e le piante complesse sarebbero arrivati solo dopo altri 800 milioni di anni.
“È una sensazione incredibile aprire un campione d’aria che è un miliardo di anni più antico dei dinosauri”, ha raccontato Park con entusiasmo. Ma analizzare queste antiche bolle non è stato semplice: le minuscole cavità contenevano sia aria che acqua salata, e i gas si comportano in modo diverso nei due elementi. Il giovane ricercatore ha risolto il problema costruendo strumenti speciali nel laboratorio universitario.
I risultati hanno sorpreso la comunità scientifica. L’atmosfera di quel periodo conteneva il 3,7% dell’ossigeno presente oggi – una quantità considerata alta per quell’epoca, teoricamente sufficiente a far sopravvivere forme di vita animale complesse. Il problema? Quegli animali non sarebbero comparsi che centinaia di milioni di anni dopo. Come mai questo ritardo evolutivo se c’era già abbastanza ossigeno?
L’anidride carbonica, invece, era dieci volte più abbondante rispetto ai livelli attuali. Questa concentrazione elevata aveva un ruolo cruciale: compensava il fatto che il Sole di allora era dal 10 al 15% meno luminoso di oggi, mantenendo il clima terrestre relativamente mite e paragonabile a quello moderno.
Schaller sottolinea l’importanza straordinaria di questi dati: “Non siamo mai stati in grado di scrutare in quest’era con questo grado di accuratezza. Questi sono campioni reali di aria antica”. Le misurazioni precedenti, basate su stime indirette, avevano suggerito livelli più bassi di CO2, incompatibili con l’assenza di grandi ghiacciai in quel periodo. Le nuove misurazioni dirette risolvono questa contraddizione.
Ma rimane aperta la grande domanda: se c’era abbastanza ossigeno per sostenere la vita animale complessa, perché ci volle ancora così tanto tempo perché si evolvesse? Park offre una possibile spiegazione: il campione potrebbe rappresentare solo un momento particolare, forse un breve picco di ossigenazione in un’era altrimenti stabile. Non sappiamo se quelle condizioni fossero permanenti o temporanee.
È interessante notare che proprio in questo periodo comparvero le alghe rosse, organismi che ancora oggi contribuiscono in modo significativo alla produzione di ossigeno sul pianeta. Schaller ipotizza che i livelli relativamente alti di ossigeno potrebbero essere una conseguenza diretta della crescente abbondanza di queste forme di vita algale
“È possibile che ciò che abbiamo catturato sia in realtà un momento molto emozionante proprio nel mezzo del miliardo noioso”, conclude Schaller. La scoperta dimostra che anche i periodi geologicamente più tranquilli possono nascondere rivelazioni fondamentali sulla nostra origine planetaria.
