Un gruppo di scienziati ha recentemente annunciato una scoperta rivoluzionaria: antichi granelli di cristalli di zircone contenenti prove che suggeriscono la presenza di terra asciutta e acqua dolce sulla Terra ben 4 miliardi di anni fa. Questo studio, pubblicato su Nature Geoscience, potrebbe cambiare radicalmente la nostra comprensione dei primi momenti del nostro pianeta e delle condizioni che hanno portato all’emergere della vita.
L’acqua dolce sulla Terra
La rilevanza di questa scoperta è straordinaria. Alcuni scienziati considerano la presenza di acqua dolce e di terraferma come prerequisiti fondamentali per l’emergere della vita sulla Terra. Le prove fossili attualmente disponibili indicano che la vita abbia avuto origine circa 3,5 miliardi di anni fa. La scoperta che acqua dolce e terre emerse fossero presenti già 4 miliardi di anni fa suggerisce che i componenti essenziali per la vita erano disponibili meno di 600 milioni di anni dopo la formazione del pianeta.
Analisi dei Grani di Zircone delle Jack Hills
I cristalli di zircone sono noti per la loro incredibile resistenza agli agenti atmosferici, alla deformazione e ad altri processi geologici intensi. Queste caratteristiche rendono i zirconi degli ottimi testimoni delle condizioni ambientali antiche. Hugo Olierook, ricercatore senior presso la Curtin University di Perth, in Australia, e coautore dello studio, sottolinea come questi cristalli siano in grado di conservare informazioni geologiche per miliardi di anni.
Nel loro nuovo studio, Olierook e il suo team hanno esaminato grani di zircone incorporati in arenaria di 3,1 miliardi di anni fa provenienti dalle Jack Hills in Australia. Analizzando migliaia di questi minuscoli cristalli, il team ha identificato isotopi di ossigeno insolitamente leggeri in due di essi. Il rapporto tra isotopi leggeri e pesanti dell’ossigeno suggerisce che il magma da cui si sono formati questi zirconi abbia interagito con acqua dolce in profondità sotto la superficie terrestre.
Uno dei cristalli analizzati aveva 4 miliardi di anni e l’altro 3,4 miliardi di anni. Questa interazione con l’acqua dolce è stata confermata attraverso simulazioni al computer di rocce fuse che interagiscono con acqua dolce, salata o entrambe. La presenza di isotopi leggeri negli zirconi richiede che le rocce abbiano incontrato acqua dolce.
Perché è una scoperta rivoluzionaria?
Nonostante la scoperta sia limitata a una piccola percentuale di rocce, Olierook afferma che questo indica che, sebbene l’acqua dolce fosse presente sulla Terra, essa era probabilmente sporadica e abbastanza isolata. Tuttavia, la scoperta più significativa è che la presenza di acqua dolce implica anche la presenza di terre emerse.
La terraferma è cruciale perché i periodi di umidità e siccità potrebbero essere stati necessari per l’emergere della vita. Altri scienziati ipotizzano che la vita possa essere nata nelle profondità degli oceani, intorno alle sorgenti idrotermali, ma questa nuova scoperta apre ulteriori possibilità.
Gli isotopi più leggeri dell’acqua evaporano più facilmente, lasciando dietro di sé acqua salata. Se l’acqua fosse ricaduta nell’oceano, gli isotopi più leggeri non sarebbero stati rilevati nei cristalli. La loro presenza indica che l’acqua è piovuta sulla terra, infiltrandosi sotto la superficie terrestre e interagendo con la roccia fusa, intrappolando così gli isotopi leggeri dell’ossigeno negli zirconi. Questo processo segna l’inizio del ciclo critico dell’acqua sulla Terra.
Nonostante l’entusiasmo, gli autori dello studio riconoscono che il fluido potrebbe essere stato acqua di mare. “Non siamo sicuri al 100%“, ammette Olierook. La comparsa di acqua dolce 4 miliardi di anni fa potrebbe essere stata un evento isolato. Forse ci è voluto tempo affinché il ciclo dell’acqua iniziasse veramente, e la vita non è emersa immediatamente. Oppure, è possibile che la vita sia emersa e poi sia stata cancellata da successivi bombardamenti di meteoriti.
