Il primo grande aumento dei livelli di ossigeno sulla Terra avvenne circa da 2,4 a 2,2 miliardi di anni fa durante la fase iniziale del Grande Evento di Ossidazione. Gli scienziati non sono ancora sicuri del perché e come si sia verificato questo evento. Alcuni credono che sia stato avviato dall’aumento dei livelli di fosforo nell’oceano, che ha guidato la fotosintesi e una maggiore produzione di ossigeno, mentre altri ricercatori pensano che potrebbe essere correlato a un calo nel rilascio di gas reattivi dai vulcani, che consumavano meno ossigeno.
Ora un team di scienziati internazionali, guidato dall’Università di Leeds, ha utilizzato una nuova tecnica per misurare il ciclo del fosforo tra l’oceano e il fondale marino in rocce del Sudafrica di 2,6 miliardi di anni, che ha portato al Grande Evento di Ossidazione. Le misurazioni di laboratorio di queste rocce mostrano che questo processo di riciclo del fosforo nell’acqua marina ha alimentato batteri fotosintetici, che hanno aumentato i livelli di ossigeno.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature, ha concluso che la creazione di questa “fabbrica di fertilizzanti del fondale marino” era una precondizione per l’aumento dei livelli di ossigeno sulla Terra e potrebbe essere un fattore importante nel potenziale per supportare forme di vita complesse su altri pianeti.
Lewis Alcott, che ora fa parte della Yale University negli Stati Uniti, ha condotto la ricerca mentre era dottorando presso la School of Earth and Environment dell’Università di Leeds. “Può darsi che questo processo sia la chiave affinché un pianeta si ossigeni e quindi alla fine sia in grado di ospitare la vita complessa. Districare la ricetta che porta a un ambiente ricco di ossigeno può aiutarci a valutare la possibilità di eventi simili su altri pianeti“, ha affermato Alcott.
“Una parte fondamentale di questa ricetta è la disponibilità di solfato, poiché è una componente importante del processo di riciclo. Quindi, anche un’abbondanza di zolfo potrebbe essere un requisito importante per un mondo ossigenato”, ha aggiunto il Prof. Simon Poulton, autore senior dello studio.
L’aumento dell’ossigeno atmosferico durante il Grande Evento di Ossidazione circa 2,4 miliardi di anni fa è stata una transizione determinante nell’evoluzione dei cicli biogeochimici globali e della vita sulla Terra. Tuttavia, un numero crescente di ricerche ha dimostrato che l’ossigeno iniziò a essere prodotto dai cianobatteri diverse centinaia di milioni di anni prima del Grande Evento di Ossidazione.
Il coautore dello studio, Andrey Bekker, dell’Università della California, Riverside, ha dichiarato: “questa produzione iniziale di ossigeno ha portato a un aumento del solfato nell’acqua marina e questo ha avviato il processo di riciclo, consentendo ai tassi di produzione di ossigeno di aumentare abbastanza da ossigenare l’atmosfera”.
Il Dott. Benjamin Mills, coautore dello studio, ha dichiarato: “questo studio non solo migliora la nostra comprensione della storia del nostro pianeta, ma ci aiuta anche a comprendere i suoi processi attuali. C’è la preoccupazione che questo stesso processo di riciclo del fosforo abbia contribuito a pericolosi eventi anossici oceanici, perché anche se ossigena l’atmosfera, in realtà rimuove l’ossigeno dall’oceano quando i microbi fotosintetici decadono. Sta iniziando a farlo ora come parte del cambiamento climatico. A causa di una combinazione di temperature in aumento e un maggiore uso del fosforo come fertilizzante agricolo, i livelli di ossigeno negli oceani stanno diminuendo”.
