Richiede un certo sforzo d’immaginazione, in queste roventi giornate di inizio estate, pensare che il nostro pianeta si sia ritrovato più volte, in passato, completamente avvolto da una spessa coltre di ghiaccio. Parliamo di quella che gli scienziati chiamano Snowball Earth, ovvero Terra a palla di neve: così era giunto a essere il nostro pianeta in un’epoca compresa fra 2,4 e 0,6 miliardi di anni fa, periodo nel quale si sono verificati diversi episodi di glaciazione globale. L’ultimo, 635 milioni di anni fa. Poi – per nostra fortuna – non è mai più accaduto. Perché?
Una possibile risposta è presentata in uno studio multidisciplinare, pubblicato il mese scorso su International Journal of Astrobiology, guidato da Erica Bisesi dell’Inaf di Trieste: a salvarci dall’assideramento e a consentire il rigoglioso proliferare delle forme di vita che conosciamo potrebbero essere state le piante. O meglio: la vegetazione potrebbe aver dato un contributo fondamentale, agendo come un vero e proprio “termostato biologico”. Conclusione raggiunta dagli autori – molti dei quali astrofisici – attraverso simulazioni numeriche che tengono conto di parametri quali i valori di irraggiamento solare, la concentrazione di anidride carbonica, l’albedo (la frazione di luce riflessa) e la configurazione delle terre emerse.
Erica Bisesi, ricercatrice associata all’Inaf di Trieste, prima autrice dello studio pubblicato su International Journal of Astrobiology
Partiamo da quest’ultima. Attorno a 750-635 milioni d’anni fa la maggior parte della terraferma era racchiusa in un unico supercontinente, Rodinia. Ebbene, secondo le simulazioni furono la posizione e la composizione superficiale di Rodinia – più che variazioni nell’irraggiamento solare o nella concentrazione di anidride carbonica in atmosfera – la causa principale dell’ultima grande glaciazione.
«Trovandosi alle latitudini equatoriali, Rodinia esponeva al Sole vaste distese di granito nudo che, riflettendo la luce, raffreddavano il pianeta drasticamente», spiega Bisesi. «Con le nostre simulazioni, abbiamo dimostrato numericamente che la presenza di un supercontinente equatoriale composto da solo granito – con albedo 0.35 – è una condizione sufficiente a innescare una Snowball Earth anche con concentrazioni di CO2 elevatissime, fino a 1000 ppm. Finora si pensava che il congelamento globale richiedesse necessariamente un crollo drastico dell’effetto serra. Noi abbiamo dimostrato che la sola “geometria” delle terre emerse e il loro colore possono battere l’atmosfera».
Insomma, a raffreddare il pianeta era Rodinia stessa, che – per usare l’efficace similitudine di Bisesi – agiva come «uno specchio planetario di dimensioni colossali». Ed è proprio riducendo il potere riflettente di questo specchio che è stato possibile prevenire il ripetersi della condizione di Snowball Earth. Come? Sporcandolo. Cambiandone il colore, appunto, così da abbassarne l’albedo. È ciò che avrebbe compiuto la progressiva diffusione delle piante.
A sinistra, una ricostruzione di Rodinia (fonte: Li et al., 2008). A destra, l’albedo di alcune superfici (crediti: Wikimedia Commons)
«Il nostro studio è tra i primi a sottolineare che la colonizzazione delle terre emerse da parte della vegetazione non ha solo influenzato il ciclo del carbonio, ma ha cambiato radicalmente l’albedo superficiale del pianeta», dice Bisesi. «Le piante hanno “scurito” la Terra, assorbendo più radiazione solare rispetto alla roccia nuda. Questo cambiamento biologico ha innalzato la soglia di sicurezza climatica: oggi, con la vegetazione e l’attuale luminosità solare, una Snowball Earth è fisicamente impossibile a meno di non scendere sotto i 100 ppm di CO2 — una soglia di sicurezza che la vita stessa ha contribuito a blindare».
Le ricadute in astronomia, e in particolare in astrobiologia, sono evidenti: nella ricerca di pianeti potenzialmente abitabili, oltre all’analisi della composizione chimica delle esoatmosfere occorrerà anche tenere conto di ciò che si osserva in superficie.
«Senza il verde delle foreste, la vita complessa sarebbe stata soffocata da una successione infinita di altre ere glaciali globali. La nostra scoperta dimostra che la vita non è una semplice ospite del clima, ma il suo ingegnere capo. Un’evidenza che si sposa perfettamente con l’ipotesi Gaia di James Lovelock e Lynn Margulis, che vedeva il pianeta come un’unica entità quasi vivente. Capire come la biosfera abbia protetto la Terra nel passato», conclude Bisesi, «è la nostra mappa del tesoro per trovare nuovi mondi tra le stelle. Per scovare la vita aliena, forse non dobbiamo cercare solo il suo respiro nell’atmosfera, ma il colore delle sue foreste sulla terraferma».
Per saperne di più:
- Leggi su International Journal of Astrobiology l’articolo “Interaction between vegetation and Snowball phases in the late Proterozoic Earth”, di Erica Bisesi, Giuseppe Murante, Antonello Provenzale, Jost von Hardenberg, Michele Maris e Laura Silva