I geologi hanno scoperto prove concrete dal Colorado che enormi ghiacciai ricoprivano la Terra fino all’equatore centinaia di milioni di anni fa, trasformando il pianeta in una palla di ghiaccio nello spazio. Lo studio, condotto dall’Università del Colorado Boulder, rappresenta un bel colpo per i sostenitori di una teoria di lunga data nota come Terra a palla di neve (Snowball Earth, in inglese). Secondo questa teoria, da circa 720 a 635 milioni di anni fa, e per ragioni ancora poco chiare, una serie incontrollata di eventi ha alterato radicalmente il clima del pianeta. Le temperature sono crollate e calotte glaciali che potrebbero essere state spesse diversi chilometri si sono insinuate su ogni centimetro della superficie terrestre.
“Questo studio presenta la prima prova fisica che la Terra a palla di neve ha raggiunto il cuore dei continenti all’equatore”, ha affermato Liam Courtney-Davies, autore principale del nuovo studio e ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di scienze geologiche presso la CU Boulder. I risultati dello studio sono pubblicati sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences. Tra i coautori ci sono Rebecca Flowers, professoressa di scienze geologiche alla CU Boulder, e ricercatori del Colorado College, dell’Università della California, Santa Barbara e dell’Università della California, Berkeley.
Lo studio si concentra sulla Front Range delle Montagne Rocciose del Colorado. Qui, una serie di rocce soprannominate Tavakaiv, o “Tava”, contengono indizi su questo periodo gelido nel passato della Terra, ha detto Courtney-Davies.
I ricercatori hanno utilizzato una tecnica di datazione chiamata spettrometria di massa ad ablazione laser, che colpisce i minerali con laser per rilasciare alcuni degli atomi al loro interno. Gli autori hanno dimostrato che queste rocce erano state spinte sottoterra tra circa 690 e 660 milioni di anni fa, con ogni probabilità a causa del peso di enormi ghiacciai che premevano sopra di loro.
Courtney-Davies ha aggiunto che lo studio aiuterà gli scienziati a comprendere una fase critica non solo nella storia geologica del pianeta, ma anche nella storia della vita sulla Terra. I primi organismi multicellulari potrebbero essere emersi negli oceani subito dopo lo scioglimento della Terra a palla di neve.
“Il clima si evolve e con esso la vita. Tutte queste cose sono accadute durante lo sconvolgimento della Terra a palla di neve”, ha affermato. “Dobbiamo caratterizzare meglio questo intero periodo di tempo per capire come noi e il pianeta ci siamo evoluti insieme”.
Alla ricerca della neve
Il termine “Terra a palla di neve” risale a un articolo pubblicato nel 1992 dal geologo americano Joseph Kirschvink. Nonostante decenni di ricerche, tuttavia, gli scienziati devono ancora concordare sul fatto se l’intero globo si sia effettivamente congelato. I geologi, ad esempio, hanno scoperto le impronte del ghiaccio spesso di questo periodo lungo le antiche aree costiere, ma non all’interno dei continenti vicini all’equatore.
Ed è qui che entra in gioco il Colorado. All’epoca, la regione non si trovava alle latitudini settentrionali in cui si trova oggi. Il Colorado si trovava, invece, sull’equatore come parte interclusa dell’antico supercontinente Laurentia. Se i ghiacciai si sono formati qui – ritengono gli scienziati – allora potrebbero essersi formati ovunque.
Andare in profondità
La ricerca del pezzo mancante del puzzle ha portato Courtney-Davies e colleghi alle arenarie Tava. Oggi, queste caratteristiche emergono dal terreno in alcune località lungo la Front Range del Colorado, in particolare intorno a Pikes Peak. A un occhio inesperto, potrebbero sembrare delle normali rocce giallo-marroni che corrono in bande verticali larghe da pochi centimetri ad oltre un metro.
Ma per i geologi, queste caratteristiche hanno una storia insolita. Probabilmente hanno avuto origine come sabbie sulla superficie del Colorado in un momento del passato. Ma poi delle forze le hanno spinte sottoterra, come artigli che scavano nella crosta terrestre. “Queste sono caratteristiche geologiche classiche chiamate injectites che spesso si formano sotto alcune calotte glaciali, inclusa l’Antartide moderna“, ha detto Courtney-Davies.
L’esperto voleva scoprire se le arenarie Tava fossero collegate anche alle calotte glaciali. Per farlo, i ricercatori hanno calcolato l’età delle vene minerali che tagliavano quelle caratteristiche. Hanno raccolto piccoli campioni di minerali, ricchi di ossido di ferro (essenzialmente ruggine), quindi li hanno colpiti con un laser. Nel processo, i minerali hanno rilasciato piccole quantità di uranio, un elemento radioattivo. Poiché gli atomi di uranio decadono in piombo a una velocità costante, il team ha potuto usarli come una sorta di segnatempo per le rocce del pianeta.
È stato un momento di illuminazione: le scoperte del gruppo suggeriscono che le arenarie Tava erano state spinte nel sottosuolo al tempo della Terra a palla di neve. Il gruppo sospetta che, a quel tempo, si fossero formate spesse calotte glaciali sul Colorado, esponendo le sabbie a forti pressioni. Alla fine, e senza nessun altro posto dove andare, si sono spinte verso il basso nel substrato roccioso sottostante.
“Siamo entusiasti di aver avuto l’opportunità di svelare la storia degli unici depositi della Terra a palla di neve finora identificati in Colorado”, ha affermato Flowers.
I ricercatori non hanno ancora finito: se tali caratteristiche si sono formate in Colorado durante la Terra a palla di neve, probabilmente si sono formate anche in altri punti del Nord America, ha concluso Courtney-Davies. “Vogliamo far circolare la notizia in modo che altri provino a trovare queste caratteristiche e ci aiutino a costruire un quadro più completo della Terra a palla di neve”.
