La Terra, potrebbe aver sperimentato una crisi di mezza età durante la quale la sua superficie è stata liscia come non l’abbiamo mai vista.
Secondo un nuovo studio, per quasi un miliardo di anni durante la “mezza età” del nostro pianeta (da 1,8 miliardi a 0,8 miliardi di anni fa), la Terra ha letteralmente smesso di generare nuove montagne, mentre l’erosione ha ridotto i picchi esistenti.
Questo iato di formazione di montagne estreme – che è il risultato di un assottigliamento persistente della crosta continentale terrestre – ha coinciso con un eone particolarmente tetro che i geologi definiscono “noioso miliardo“. Questo perché, proprio come era ferma l’orogenesi, in quel periodo anche le semplici forme di vita negli oceani terrestri non si sono evolute (o almeno si sono evolute in modo incredibilmente lento) per un miliardo di anni.
Secondo l’autore principale dello studio Ming Tang, lo stop dell’orogenesi potrebbe essere stato, almeno parzialmente, responsabile del rallentamento dell’evoluzione della vita nei mari.
“I continenti erano senza montagne, in quel periodo“, ha spiegato Tang, assistente professore presso l’Università di Pechino. “I continenti più piatti potrebbero aver ridotto l’apporto di nutrienti [all’oceano] e ostacolato l’emergere di forme di vita complesse“.
Quando le montagne svaniscono
Ai confini convergenti in cui le piattaforme della Terra si scontrano, le montagne si elevano verso l’alto in un processo chiamato orogenesi. La crosta continentale in questi punti è generalmente più spessa e sostenuta dal magma che solleva le rocce superficiali fino ad altezze vertiginose. Nel frattempo, l’erosione climatica e la gravità lentamente rimodellano le vette abbassandole; quando i processi tettonici e magmatici sotto la superficie si interrompono, l’erosione vince, appiattendo le montagne.
Poiché anche le montagne più alte e massicce scompaiono nel tempo, studiare lo spessore crostale della Terra antica può essere il modo migliore per valutare quanto attivamente si siano formate le montagne in passato. Per fare ciò, gli autori dello studio hanno analizzato le mutazioni della composizione dei minerali di zircone che si sono cristallizzati nella crosta miliardi di anni fa.
Oggi, minuscoli granelli di zircone si trovano facilmente nelle rocce sedimentarie su tutta la superficie del pianeta. La precisa composizione elementare di ogni granello può rivelare le condizioni nella crosta in cui quei minerali si sono cristallizzati, eoni fa.
“Una crosta più spessa forma montagne più alte“, ha detto Tang. Lo spessore della crosta controlla la pressione alla quale il magma cambia composizione, che viene quindi registrata da anomalie negli zirconi che si cristallizzano da quel magma.
In un precedente studio pubblicato sulla rivista Geology, Tang e colleghi hanno scoperto che la quantità di europio incorporata nei cristalli di zircone potrebbe rivelare lo spessore della crosta nel momento in cui si sono formati quei cristalli. Più europio significa una maggiore pressione esercitata sul cristallo, il che significa una crosta più spessa sopra di esso, come hanno scoperto i ricercatori.
Ora, nel loro nuovo studio pubblicato su Science, i ricercatori hanno analizzato cristalli di zircone usando le anomalie dell’europio per costruire una storia dello spessore continentale risalente a miliardi di anni fa. Hanno scoperto che “lo spessore medio della crosta continentale attiva variava su scale temporali di miliardi di anni“, hanno scritto i ricercatori, con la crosta più spessa che si formava nell’eone archeologico (da 4 miliardi a 2,5 miliardi di anni fa) e nel Fanerozoico (da 540 milioni di anni fa a oggi).
Proprio tra quelle ere di formazione attiva delle montagne, lo spessore della crosta è diminuito attraverso l’eone proterozoico (da 2,5 miliardi a 0,5 miliardi di anni fa), raggiungendo un minimo durante la “mezza età” della Terra.
L’eone del nulla
Potrebbe non essere una coincidenza che l’eone più piatto della Terra sia stato anche il suo eone più “noioso” in mare, ha detto Tang.
“È ampiamente riconosciuto dalla nostra comunità che l’evoluzione della vita è stata estremamente lenta tra 1,8-0,8 miliardi di anni fa“. “Sebbene gli eucarioti siano comparsi 1,7 miliardi di anni fa, sono diventati dominanti solo circa 0,8 miliardi di anni fa“.
Al contrario, ha detto Tang, l’esplosione del Cambriano, avvenuta solo 300 milioni di anni dopo, ha introdotto quasi tutti i principali gruppi di animali che vediamo oggi. Qualunque sia la ragione, la vita si è evoluta lentamente durante il “noioso miliardo”, poi è ripartita proprio quando la crosta ha ricominciato ad ispessirsi.
Qual è la correlazione?
Se durante questo periodo non si sono formate nuove montagne, allora non sono stati introdotti nuovi nutrienti sulla superficie terrestre dal mantello sottostante, sostengono i ricercatori – e una carenza di nutrienti sulla terra ha significato anche una carenza di nutrienti che si facevano strada nell’oceano attraverso il ciclo dell’acqua.
Mentre la formazione delle montagne si è bloccata per un miliardo di anni, si è verificata una vera e propria “carestia” di fosforo e altri elementi essenziali che potrebbe aver affamato le semplici creature marine, limitando la loro produttività e bloccando la loro evoluzione, suggerisce il team.
La vita e le montagne alla fine rifiorirono quando il supercontinente Nuna-Rodinia si disgregò alla fine dell’era proterozoica. Ma prima di allora, questo continente gigantesco potrebbe essere stato così massiccio da alterare efficacemente la struttura del mantello sottostante, bloccando la tettonica a placche durante il “noioso miliardo” e risultando in un eone di assottigliamento crostale, hanno concluso i ricercatori.
Ma saranno necessarie ulteriori ricerche per risolvere completamente il mistero dell’appiattimento delle montagne.
