In alto: esposizioni sul campo di magnesite presso le colline di Chandak, Kumaon. In basso: Microfotografie dell’acqua oceanica intrappolata nei cristalli di magnesite.
In alto sull’Himalaya, gli scienziati dell’Indian Institute of Science (IISc) e dell’Università di Niigata, in Giappone, hanno scoperto gocce d’acqua intrappolate in depositi minerali che probabilmente sono stati lasciati da un antico oceano esistito circa 600 milioni di anni fa.
L’analisi dei depositi, che contenevano carbonati di calcio e magnesio, ha permesso al team di fornire una possibile spiegazione degli eventi che potrebbero aver portato a un grande evento di ossigenazione nella storia della Terra.
“Abbiamo trovato una capsula del tempo per i paleo-oceani”, afferma Prakash Chandra Arya, dottorando presso il Center for Earth Sciences (CEaS) dell’IISc e primo autore dello studio pubblicato su Precambrian Research.
Gli scienziati ritengono che tra 700 e 500 milioni di anni fa, spesse calotte di ghiaccio coprirono la Terra per un lungo periodo, chiamato glaciazione della Terra a palla di neve (uno dei principali eventi glaciali della storia della Terra).
A ciò seguì un aumento della quantità di ossigeno nell’atmosfera terrestre, chiamato Secondo Grande Evento di Ossigenazione, che alla fine portò all’evoluzione di forme di vita complesse. Finora gli scienziati non hanno compreso appieno come questi eventi fossero collegati, a causa della mancanza di fossili ben conservati e della scomparsa di tutti gli oceani del passato che esistevano nella storia della Terra. L’esposizione di queste rocce marine nell’Himalaya può fornire alcune risposte.
“Non sappiamo molto degli oceani del passato“, afferma Prakash. “Quanto erano diversi o simili rispetto agli oceani attuali? Erano più acidi o basici, ricchi di nutrienti o carenti, caldi o freddi, e qual era la loro composizione chimica e isotopica?“. Queste conoscenze potrebbero anche fornire indizi sul clima passato della Terra, e queste informazioni possono essere utili per la modellazione climatica, aggiunge.
I depositi trovati dal team – che risalgono all’incirca all’epoca della glaciazione della Terra a palla di neve – hanno mostrato che i bacini sedimentari sono stati privi di calcio per un lungo periodo, probabilmente a causa del basso apporto fluviale.
“Durante questo periodo, non c’era flusso negli oceani e quindi non c’era apporto di calcio. Quando non c’è flusso o apporto di calcio, la quantità di calcio che precipita aumenta“, spiega Sajeev Krishnan, professore del CEaS e autore corrispondente dello studio. Secondo i ricercatori, i depositi di magnesio formatisi in questo periodo erano in grado di intrappolare l’acqua del paleo oceano nei loro pori durante la cristallizzazione.
La privazione di calcio ha probabilmente portato anche a una carenza di sostanze nutritive, favorendo la crescita lenta dei cianobatteri fotosintetici, che avrebbero potuto iniziare a emettere più ossigeno nell’atmosfera. “Ogni volta che c’è un aumento del livello di ossigeno nell’atmosfera, si ha una radiazione biologica (evoluzione)“, dice Prakash.
Il team ha cercato questi depositi in un lungo tratto dell’Himalaya occidentale Kumaon, che si estende da Amritpur al ghiacciaio Milam e da Dehradun alla regione del ghiacciaio Gangotri. Grazie ad approfondite analisi di laboratorio, sono riusciti a confermare che i depositi sono il prodotto di precipitazioni di antiche acque oceaniche e non provenienti da altri luoghi, come l’interno della Terra (ad esempio, da attività vulcaniche sottomarine).
I ricercatori ritengono che questi depositi possano fornire informazioni sulle antiche condizioni oceaniche, come il pH, la chimica e la composizione isotopica, che finora sono state solo teorizzate o modellate. Tali informazioni possono aiutare a rispondere a domande relative all’evoluzione degli oceani e persino della vita nella storia della Terra.
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