Su un articolo pubblicato di recente su Eos si analizza l’ipotesi, secondo la quale la Terra potrebbe aver ospitato un antichissimo ghiacciaio 3 miliardi di anni fa, come riporta un nuovo studio pubblicato su Geochemical Perspectives Letters. Gli autori dello studio hanno concluso che esistono prove di un ghiacciaio durante l’antico eone Archeano della Terra simili a quelli che si trovano sulle catene montuose di tutto il mondo. È la più antica testimonianza dei ghiacciai delle ricerche condotte fino ad oggi. I segni di questi antichi ghiacciai sono stati individuati in una regione chiamata Supergruppo Pongola, in Sudafrica. Le compagnie minerarie trivellavano per recuperare campioni di roccia a più di 3 km di profondità. Alcune di queste rocce, oltre ad altre che si trovano in superficie, si sono formate circa 3 miliardi di anni fa e rivelano caratteristiche geologiche simili a quelle che si trovano oggi nelle sedimenti glaciali.
Si tratta di rocce caoticamente confuse e sedimenti finemente macinati e persino pietre parassite rare, risultato dello scioglimento del ghiacciaio. Già nel 1990, i ricercatori hanno avanzato la teoria, secondo la quale alcune caratteristiche del Sudafrica suggerivano la presenza di antichi ghiacciai, anche se le loro affermazioni non erano ampiamente supportati dalla comunità scientifica. Le condizioni del clima del pianeta durante l’Eone Archeano sono state discusse per decenni.
La teoria di un antico ghiacciaio in Sudafrica nell’Archeano
L’interno della Terra era più caldo di quanto non sia oggi, ma la luce del Sole era più debole, il che rende poco chiaro se il nostro pianeta fosse più caldo o più freddo, o più o meno come è attualmente. Grazie ad un’indagine condotta con avanzate tecniche moderne, due ricercatori hanno concluso di aver trovato prove della presenza di ghiacciai durante l’Archeano nei campioni dei sedimenti del Pongola.
Questi studi fanno luce su quello che era il clima iniziale del nostro pianeta. Ilya Bindeman, un geochimico studioso che ha condotto studi sull’isotopo stabile presso l’Università dell’Oregon e coautore di studio ha dichiarato: “grazie ad una tecnica nota come triplo isotopo dell’ossigeno è stata individuata la prova dell’acqua quasi fredda che interagisce con le rocce nel periodo eone Archeano. L’acqua si sarebbe probabilmente sciolta dai ghiacciai“.
Lo studio sui reperti rocciosi del Supergruppo del Pongola
L’ossigeno viene fornito in tre isotopi stabili: ossigeno-16, ossigeno-17 e ossigeno-18. L’ossigeno-17 e l’ossigeno-18 sono più pesanti dell’ossigeno-16 perché contengono più neutroni. Le molecole dell’acqua contenenti questi isotopi tendono a cambiare, quando l’acqua evapora dagli oceani. Quindi le nuvole, e la pioggia che creano, contengono relativamente più ossigeno-16 degli oceani. Gli isotopi di ossigeno più pesanti che si trasformano in nuvole cadono anche come pioggia più velocemente dell’ossigeno-16. Le temperature più fredde e la bassa umidità causano la formazione di precipitazioni relativamente ricche dell’isotopo più pesante -ossigeno-18 – lasciando il vapore acqueo residuo arricchito dell’ossigeno più leggero. Quando le temperature scendono, le precipitazioni diventano sempre più ricche di ossigeno-16 rispetto all’ossigeno-18, rendendo i bassi livelli di ossigeno-18 compatibile con le temperature fredde.
Utilizzando uno spettrometro di massa, Bindeman e coautore Axel Hofmann, geologo presso l’Università di Johannesburg in Sudafrica, ha misurato i rapporti di isotopi di ossigeno distinguendo i campioni prelevati dal Supergruppo del Pongola in scisti e diamittiti. Questi minerali risalgono a 2,9 miliardi di anni e si sono formati quando l’acqua ha interagito con le rocce esistenti, causando reazioni che hanno legato chimicamente l’ossigeno nelle rocce. Analizzando questi atomi di ossigeno 3 miliardi di anni dopo, i ricercatori hanno scoperto che i livelli di ossigeno-18 sono inferiori del 2,8% rispetto a quelli trovati nell’acqua oceanica standard. Questa scoperta indica che le rocce interagivano con l’acqua che si formava in condizioni fredde, come quella trovata nello scioglimento del ghiacciaio. Insieme ai segni esistenti di morene glaciali trovate negli strati rocciosi, i dati di ossigeno sono prove di ghiacciai durante l’Archeano.
