Cristalli risalenti a 4 miliardi di anni fa contengono la prova più antica dell'esistenza di acqua dolce sulla Terra
Ricerche recenti hanno stabilito che l’acqua dolce sul pianeta sarebbe apparsa circa 500 milioni di anni prima di quanto precedentemente ipotizzato. Lo studio è stato condotto su cristalli risalenti al Precambriano inferiore nell'Australia occidentale.
Il risultato di una recente ricerca scientifica fornisce informazioni che minacciano di cambiare alcuni paradigmi consolidati. Il nostro pianeta Terra potrebbe aver avuto acqua dolce circa 500 milioni di anni prima di quanto si pensasse, come rivelato da Eos. Lo studio in questione, pubblicato da Nature Geoscience, indica che queste informazioni rivelatrici sono state ottenute da minuscoli granelli di zircone provenienti dall'Australia risalenti a circa 4.000 milioni di anni fa.
Secondo gli scienziati che hanno lavorato a questa ricerca, i minerali contengono prove di precipitazioni continentali, fornendo nuove prove che la Terra primordiale aveva una crosta continentale così come oceani. La diffusa interazione tra l’acqua meteorica (dolce) e la crosta continentale emersa sulla Terra primordiale potrebbe essere stata la chiave per l’emergere della vita, sebbene non si sappia con precisione quando iniziò il ciclo idrologico.
Per la ricerca è stata utilizzata la composizione isotopica dell’ossigeno dei cristalli di zircone nell’Australia occidentale per determinare quando è iniziato il ciclo idrologico. Si tratta di un'immersione nell'eone dell'Adeano, una delle prime fasi del periodo Precambriano, terminato circa 3,8 miliardi di anni fa.
A quel tempo, un pianeta molto giovane ospitava poco più che roccia, magma e acqua. I dati su questo periodo molto antico sono scarsi, quindi questa nuova analisi rappresenta un buon contributo alla comprensione da parte degli scienziati di come si è formato il nostro pianeta, indica Eos.
Guardando agli inizi della Teerra
Questa scoperta potrebbe aiutare gli scienziati a determinare con maggiore precisione quando è emersa la vita sulla Terra. L'acqua dolce e la crosta continentale esposta erano due delle condizioni necessarie affinché la vita potesse sorgere. Oggi le prime prove di vita potrebbero essere le stromatoliti australiane risalenti a 3,5 miliardi di anni fa. Ma ora questo nuovo lavoro mostra che “avevamo le stesse condizioni circa 4 miliardi di anni fa”, come indicato dal coautore dello studio Hamed Gamalledien, geochimico dell’Università Khalifa negli Emirati Arabi Uniti.
In conclusione, la scoperta sposta indietro di circa 500 milioni di anni la linea temporale corrispondente all’inizio della vita sul pianeta. Detto così è solo un numero, ma se lo confrontiamo con l’esistenza dell’essere umano, è un’enormità. L'esistenza della nostra specie non va oltre i 2 millesimi di quel tempo. E di quella terra primitiva resta ben poco o è di difficile accesso.
La Terra di quell'era dell'Adeano è quasi scomparsa nel tempo. La maggior parte delle rocce sono state alterate o subdotte in profondità nella crosta, afferma Eos. Alcuni degli unici minerali rimasti dell'Adeano sono cristalli di zircone incastonati in rocce più giovani. Lo zircone è duro e resistente alle alterazioni chimiche e contiene piccoli frammenti di uranio che permettono agli scienziati di datarli. Contiene anche ossigeno, che è stata la chiave della nuova scoperta.
La chiave è nell'ossigeno
Tecnicamente, i ricercatori spiegano che l’ossigeno ha tre isotopi stabili, che sono O-16, O-17 e O-18. Il rapporto tra l'ossigeno leggero O-16 e l'ossigeno pesante O-18 è influenzato da processi terrestri come l'evaporazione e la condensazione, e le deviazioni dal rapporto standard sono state a lungo utilizzate dai paleoclimatologi come indicatore indiretto della temperatura.
Il Delta-O-18 è una misura della deviazione nel rapporto tra gli isotopi stabili O-18 e O-16. Ora, in questa ricerca è stato utilizzato il delta-O-18 di alcuni zirconi australiani. È stato dimostrato che è molto probabile che a quel tempo il pianeta avesse una crosta solida, così come oceani di acqua liquida, a differenza di un globo rotante pieno di oceani di magma come precedentemente immaginato.
Per lo studio, i campioni sono stati prelevati da Jack Hills in Australia, una regione nota per contenere i cristalli di zircone più antichi della Terra. Sono stati datati alcuni dei grani raccolti a un'età di 3,4 miliardi di anni e altri a circa 4 miliardi di anni fa, prima della fine dell'Adeano. I ricercatori sono riusciti a dimostrare che questi zirconi si sono formati interagendo con l’acqua dolce derivante dall’evaporazione dell’acqua dell’oceano.
Sono rocce che hanno interagito con l'acqua dolce, non con l'acqua dell'oceano. E se le rocce hanno interagito con l’acqua dolce, ciò deve significare che c’era della terra che sporgeva sopra l’oceano, suggerendo che la Terra avesse una crosta continentale già 4 miliardi di anni fa.
Riferimenti allo studio scientifico:
Gamaleldien, H., Wu, LG., Olierook, H.K.H. et al. Onset of the Earth’s hydrological cycle four billion years ago or earlier. Nat. Geosci. 17, 560–565 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01450-0