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NO PLASTIC AT SEA

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Titolo : Impariamo a ridurre le plastiche in mare

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C’erano un tempo lontano gli archeo-mari, un viaggio di milioni di anni negli oceani primordiali

livello elementare 
.

ARGOMENTO: GEOLOGIA
PERIODO: da 4 MILIARDI DI ANNI … AD OGGI
AREA: OVUNQUE
parole chiave: geologia, archeo mari

 

Once upon a time
Potremmo dire, c’era una volta ma stiamo parlando della storia del nostro pianeta, di come da un insieme di rocce si formò un entità viva di acqua, terra e gas. Iniziamo oggi questo viaggio di miliardi di anni per raccontare come si formarono gli archeomari, gli antenati degli Oceani che ci hanno dato la vita.

La storia del nostro pianeta si sviluppa nelle Ere geologiche. Gli scienziati concordano sul fatto che l’atmosfera e gli oceani si formarono gradualmente in milioni e milioni di anni a causa del continuo processo di degassamento terrestre, quello che potremmo definire il respiro naturale del nostro pianeta. Questo fenomeno continua ancora oggi attraverso le immissioni atmosferiche di propano e metano in atmosfera, tra l’altro in una quantità maggiore di quanto si credeva, favorendo la formazione di gas come l’ozono. Secondo questa teoria, l’oceano si formò dalla fuoriuscita di vapore acqueo e di altri gas dalle rocce fuse della Terra. Dopo che la superficie terrestre si raffreddò, ad una temperatura inferiore al punto di ebollizione dell’acqua, la pioggia cominciò a cadere creando l’oceano primordiale. Ci pensò poi la forza di gravità ad impedire all’acqua di lasciare il pianeta. Negli anni, gli scienziati hanno cercato di capire se l’acqua degli oceani e dei laghi fosse già presente all’epoca in cui si formava il nostro pianeta (origine endogena) o se fosse arrivata più tardi, magari trasportata da comete e meteoriti (origine esogena).

Il mistero sembra essere stato svelato recentemente da un gruppo di ricercatori dell’Università delle Hawaii (UH) di Manoa, guidati dalla dott.ssa Lydia Hallis, una cosmo-chimica dell’Istituto di Astrobiologia della NASA CHE ha esaminato con il suo team dei campioni di rocce dell’Isola di Baffin, Canada e dell’Islanda. Da quest’analisi sarebbe emerso che l’acqua era in parte presente sin dalle fasi primordiali della formazione della Terra. Lo studio, condotto grazie all’utilizzo di una avanzata microsonda ionica, è stato pubblicato dall’Institute for Astronomy dell’Università delle Hawaii.

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Immagine ottenuta con un microscopio elettronico a scansione di una picrite dell’Isola di Baffin, un tipo di roccia basaltica. Il minerale olivina, nella figura A, ospita inclusioni fuse di vetro che contengono minuscole quantità di acqua la cui origine proviene dalle parti profonde del mantello terrestre (figura B). Credit: Lydia J. Hallis

Questa  microsonda ha permesso ai ricercatori di analizzare rocce antichissime contenenti delle microscopiche inclusioni vetrificate e di scoprire che contenevano minuscole quantità di acqua. “Le rocce dell’isola di Baffin sono state raccolte nel 1985”, spiega Hallis, ed i risultati di queste ricerche indicano che esse contengono una componente della parte profonda del mantello terrestre. Nel corso del loro spostamento verso la superficie, queste rocce non furono mai influenzate dai processi di sedimentazione causati dalle rocce della crosta terrestre e la loro regione di provenienza è rimasta “intatta” sin dall’epoca della formazione del pianeta.

In altre parole abbiamo a che fare con alcune delle rocce più antiche della Terra e perciò l’acqua che esse contengono fornisce un indizio di inestimabile valore scientifico che apre una nuova finestra sulla storia primordiale del nostro pianeta e quindi sull’origine dell’acqua. “Abbiamo scoperto che l’acqua contiene pochissimo deuterio”, continua Hallis, “una chiara evidenza che scarta l’ipotesi secondo cui essa venne trasportata dallo spazio sulla Terra (ipotesi di un’origine esogena dei mari). Molto probabilmente, le molecole di acqua furono già presenti nella polvere che costituiva il disco proto planetario che circondava il Sole prima che si formassero i pianeti. Nel corso del tempo questa polvere ricca di acqua si aggregò lentamente per formare il nostro pianeta.

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Il tutto incominciò circa quattro miliardi e seicento milioni di anni fa con la condensazione di una gigantesca nube di polveri e gas. Man mano che questo collasso procedeva la gigantesca nube cominciò ad assumere una forma sferica ed a ruotare su se stessa sempre più velocemente. Al termine, dalla parte centrale della nube nacque il Sole mentre invece il gas presente all’esterno si dispose in maniera tale da formare un grande disco proto planetario.

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Come gorghi sulla superficie dei fiumi in piena così anche in questo enorme disco si crearono dei vortici che attirarono verso il loro centro la materia circostante formando i primi aggregati di materia, chiamati planetesimi (cioè piccoli pianeti). Si formarono quindi i pianeti come la nostra Terra. Per un processo di differenziazione chimica, i materiali più pesanti precipitarono verso il centro mentre quelli più leggeri migrarono verso la sua superficie liberando gas. L’atmosfera primordiale terrestre era probabilmente costituita da un sottile strato di idrogeno ed elio che si disperse poi nello spazio essendo la gravità terrestre troppo debole per poterla trattenere.

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Fotografia aerea di una eruzione del vulcano islandese Holuhraun. Una parte del vapor acqueo rilasciato in atmosfera proviene proprio dal mantello islandico. Il dottor Hallis e i suoi colleghi hanno effettuato delle misure sulle rocce islandesi e dell’isola di Baffin scoprendo che particelle di acqua erano intrappolate nel sedimento e, a causa dei fenomeni vulcanici, venivamo poi rilasciate in atmosfera. Foto di Magnús Tumi Guðmundsson.

Ma non era ancora finito
Nel processo di formazione del nostro sistema solare tutti i pianeti e i satelliti subirono lo scontro con numerosi corpi celesti, rimasugli della formazione degli stessi pianeti. La riprova la possiamo osservare ogni sera, guardando la Luna con tutti i suoi crateri. Questi sconvolgimenti provocarono un’intensa attività vulcanica che consenti ai gas contenuti negli strati inferiori della crosta di creare una nuova atmosfera composta probabilmente da alti livelli di anidride carbonica (95%), azoto(3%) e anche vapor d’acqua. Secondo una ipotesi endogena fu il seguente raffreddamento della Terra a causare la condensazione dell’acqua contenuta in atmosfera che precipitò al suolo dando origine agli oceani. E’ proprio in quell’ambiente ostile che nell’era Archeozoica, circa 3800 milioni d’anni fa, si formarono degli animali unicellulari, batteri e alghe che vivevano nell’acqua in corrispondenza delle sorgenti calde.

stromatoliti-fossili

Stromatoliti fossili con morfologia colonnare datate al Proterozoico, presso Cochabamba (Ande boliviane).

Archeozoico
In seguito, 3500 milioni d’anni fa, si svilupparono delle alghe fotosintetiche che formarono strutture stratificate, che sono dette stromatoliti.  In seguito, con l’aumento della percentuale di ossigeno nell’atmosfera, iniziarono a comparire sul nostro pianeta i primi organismi pluricellulari. Parliamo di un lungo periodo, di circa tre milioni di anni, che dall’Era Archeozoica ci porta a quella Paleozoica ovvero a circa 570 milioni di anni fa, l’Era in cui comparvero  organismi decisamente più evoluti e differenziati rispetto alle prime forme comparse sul pianeta. In quei tre milioni di anni avvenne sicuramente una sequenza evolutiva importante di cui ci è pervenuto, purtroppo, solo qualche frammento. Ma di questo parleremo più ampiamente in un prossimo articolo.

Andrea Mucedola

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