L’ossigeno è alla base della vita sulla Terra. Ma anni fa, o bisognerebbe dire eoni fa, questo elemento così importante si pensava non fosse nemmeno presente nell’atmosfera terrestre. Un gruppo di ricerca, però, ha recentemente scoperto che seppure con una impronta molto bassa, l’ossigeno c’era eccome. Ma solo dopo l’evento catastrofico noto col nome di Grande Ossidazione, la sua quantità è diventata tale da poter dar inizio alla vita che conosciamo.

Il team di scienziati guidato dall’ex studentessa di dottorato dell’Università dell’Arizona Aleisha Johnson, autrice principale della ricerca, ha utilizzato dei modelli computazionali per svelare la quantità di ossigeno presente nel periodo precedente al grande evento ossidativo. I ricercatori hanno sfruttato le conoscenze pregresse relative alla chimica ambientale del molibdeno, un elemento che si deposita nei fiumi e negli oceani in presenza di ossigeno, e alle reazioni dei minerali a piccole quantità di O2.

C’è sempre stato ossigeno nell’atmosfera?

L’aumento dell’ossigeno avvenuto 2.4 miliardi di anni fa ha reso possibile la vita, ma com’era l’atmosfera prima di allora? I geologi hanno avanzato due ipotesi contrastanti. Da una parte l’assenza di una “impronta” di questo elemento prima della Grande Ossidazione ci ha fatto dedurre la mancanza di questo elemento. Però, delle recenti scoperte suggeriscono la presenza di minerali ed elementi come il molibdeno, strettamente legati alla partecipazione dell’ossigeno nell’ambiente, prima del catastrofico avvenimento.

Aleisha Johnson afferma:

“Le evidenze sembravano contraddittorie, ma noi sapevamo che c’era una spiegazione. Questo modello computazionale ci aiuta a quantificare quanto ossigeno è effettivamente necessario a produrre la chimica visibile nei campioni di roccia.”

I risultati ottenuti da questa analisi hanno dimostrato la presenza di una quantità talmente bassa di ossigeno, da non poter lasciare alcun tipo d’impronta, giustificando quindi entrambe le ipotesi avanzate dalla comunità scientifica.

Cos’è la Grande Ossidazione?

È anche nota come Crisi dell’Ossigeno; quest’evento è stato uno dei più catastrofici subiti dalla Terra, sebbene successivamente abbia dato luce alla vita che conosciamo tuttora. È avvenuto circa 2,4 miliardi di anni fa, nel primo periodo del Proterozoico. Questo eone, un periodo dell’ordine dei miliardi di anni, è caratterizzato dalla prima abbondanza di forme di vita complesse sulla Terra. Il livello di ossigeno presente nell’atmosfera terrestre infatti ha raggiunto quantità letali per esseri viventi anaerobici, in grado di sopravvivere in assenza di O2.

La produzione di questo elemento diventò letale nel corso di centinaia di milioni di anni. Il meccanismo partì dalla comparsa di organismi in grado di realizzare la fotosintesi, di cui l’ossigeno è un sottoprodotto. Questo iniziò a reagire con gli elementi ossidabili, come ferro o rocce calcaree, accumulandosi lentamente nel corso degli anni e intossicando gli organismi anaerobici. Fu la prima grande estinzione di massa nella storia della Terra.

Oltre il Sistema Solare

Lo studio dell’atmosfera antica della Terra non è utile soltanto alla comprensione delle cause e della natura della Grande Ossidazione. Lo scopo della ricerca va addirittura oltre al Sistema Solare. Infatti, dallo studio di pianeti extrasolari, in orbita attorno ad altre stelle, si vuole capire se le atmosfere ricche di ossigeno siano rare o comuni. Questo passo potrebbe aiutarci a trovare altri mondi in cui la vita è possibile.

Qui lo studio completo.

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