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Ambra ed evoluzione dell’atmosfera terrestre

Un team internazionale di ricercatori, guidato da Ralf Tappert, docente di Mineralogia e Petrografia presso l’Università di Innsbruck, analizzando resine vegetali fossili ha ricostruito la composizione dell’atmosfera terrestre degli ultimi 220 milioni di anni.

I risultati dicono che l’ossigeno atmosferico era notevolmente inferiore nel passato della Terra, molto più di quanto si credesse.

Ambra fossile del Cretaceo in cui è incluso del fogliame di una conifera                                  oggi estinta, Paratoxodium sp., proveniente dalla formazione                                           di Grassy Lake, Alberta, Canada, databile a circa                                                77 milioni di anni (credit: Ryan C. McKellar)

Ambra fossile del Cretaceo in cui è incluso del fogliame di una conifera oggi estinta, Paratoxodium sp., proveniente dalla formazione di Grassy Lake, Alberta, Canada, databile a circa 77 milioni di anni (credit: Ryan C. McKellar)

Questo nuovo studio critica alcune attuali posizioni sull’evoluzione del clima e della vita, includendo peraltro il gigantismo dei dinosauri.

Gli scienziati incontrano grosse difficoltà nelle ricostruzioni della composizione atmosferica delle passate epoche della Terra, a causa della mancanza di resti fossili adeguati.

Uno dei pochi materiali organici che possono conservare dati affidabili sono le resine fossili, in particolare l’ambra.

“Rispetto ad altri materiali organici, l’ambra offre il vantaggio di rimanere quasi invariata dal punto di vista chimico e isotopico durante i lunghi periodi geologici”, spiega Tappert che, assieme ai colleghi dell’Università di Alberta, Canada, e di altre Università negli Stati Uniti e in Spagna, ha compiuto uno studio accurato della composizione chimica dell’atmosfera terrestre durante il Triassico, i cui risultati sono apparsi sulla rivista Geochimica et Cosmochimica Acta.

“Durante la fotosintesi, le piante legano il carbonio atmosferico, la cui composizione isotopica viene conservata nella resina nel corso di milioni di anni e da questo carbonio si possono dedurre le concentrazioni in ossigeno dell’atmosfera di formazione”, afferma Tappert.

Le informazioni sulle concentrazioni di ossigeno sono date dalla composizione isotopica del carbonio; più precisamente, dal rapporto isotopico tra carbonio 12C e 13C.

Il team di ricerca ha analizzato un totale di 538 campioni di ambra proveniente da depositi conosciuti un po’ in tutto il mondo. Di particolare interesse, per ragioni campanilistiche, i campioni antichi di 220 milioni di anni recuperati dalle Dolomiti.

Per una conferma della validità del metodo, l’ambra fossile è stata confrontata anche con resine moderne.

I risultati di queste analisi suggeriscono che l’ossigeno atmosferico durante la maggior parte degli ultimi 220 milioni di anni era notevolmente inferiore di circa il 21 per cento rispetto a quello attuale.

Queste concentrazioni di ossigeno non sono inferiori solo rispetto ad oggi, ma anche notevolmente inferiori rispetto ai valori indicati da precedenti indagini.

Per il Cretaceo (65-145 milioni di anni fa), in precedenza era stato ipotizzato fino al 30 per cento di ossigeno atmosferico in meno.

I ricercatori mettono in relazione i bassi livelli di ossigeno con il clima nella storia della Terra.

“Abbiamo osservato che bassi livelli di ossigeno hanno coinciso con temperature globali elevate e alte concentrazioni di anidride carbonica”, afferma Tappert, assumendo che l’ossigeno potesse influenzare i livelli di anidride carbonica, accelerandone anche l’ingresso nell’atmosfera, in determinate circostanze.

Quindi, più ossigeno, meno anidride carbonica; meno ossigeno, più anidride carbonica.

Due presenze incompatibili e inversamente proporzionali.

I ricercatori hanno osservato che un aumento di anidride carbonica poteva verificarsi in concomitanza di una intensa attività vulcanica, mentre si accompagnava ad una diminuzione di ossigeno atmosferico.

Con questi presupposti si giunge ad ammettere che le basse temperature del passato più recente, connesse alle glaciazioni, potrebbero essere attribuite a meno anidride carbonica, in relazione alla mancanza di eventi vulcanici su vasta scala, e quindi a più ossigeno nell’atmosfera.

Secondo lo studio, l’ossigeno può quindi influenzare indirettamente il clima. E questo può influenzare l’evoluzione della vita sulla Terra.

Un esempio, i dinosauri. Molte teorie sul gigantismo animale portano come spiegazione elevati livelli di ossigeno.

Tappert, però, non è d’accordo.

E chiude, sbrigativamente: “Non vogliamo negare l’influenza dell’ossigeno per l’evoluzione della vita in generale, ma il gigantismo dei dinosauri non può essere spiegato con questa teoria”.

Leonardo Debbia
25 novembre 2013


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Aggiunto in: Ambiente & Natura, Paleontologia

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