I primi oceani del nostro pianeta potrebbero essere stati troppo acidi per permettere la formazione della vita. Un’analisi recente ha stimato i tempi necessari affinché le acque primordiali raggiungessero un pH compatibile con la vita. Secondo questa ricerca, il processo di deacidificazione sarebbe durato circa mezzo miliardo di anni.
L’evoluzione del pH oceanico
Oggi, gli oceani terrestri presentano un pH leggermente alcalino, attorno a 8,1. Tuttavia, l’immissione di anidride carbonica nell’atmosfera sta gradualmente abbassando questo valore, un fenomeno noto come acidificazione degli oceani. Nonostante ciò, si prevede che il pH rimanga sopra il valore neutro di 7, evitando così condizioni incompatibili con la vita.
Un ambiente oceanico troppo acido rappresenta una minaccia per organismi che formano conchiglie e strutture calcaree, ma se l’acidità fosse stata ancora più intensa nel passato, avrebbe potuto impedire del tutto la formazione di molecole organiche fondamentali. Molti ricercatori ritengono che nei primi 500 milioni di anni della Terra, le acque fossero effettivamente troppo ostili per qualsiasi forma di vita.
La trasformazione chimica degli oceani
Lo studio, guidato dal Dr. Meng Guo (ex ricercatore dell’Università di Yale) e dal Professor Jun Korenaga, ha cercato di determinare il momento esatto in cui gli oceani hanno raggiunto un pH più neutro, condizione essenziale per la comparsa della vita. Se la loro ipotesi è corretta, le prime forme di vita avrebbero potuto apparire solo dopo questo lungo processo di trasformazione chimica.
Questo dato, però, entra in conflitto con alcune precedenti stime, secondo cui la vita avrebbe avuto origine già 4,2 miliardi di anni fa, mentre la Terra ha un’età stimata di 4,54 miliardi di anni. Questo apparente paradosso potrebbe essere spiegato da errori nei calcoli attuali o da una revisione delle teorie sulla nascita della vita. Un’ipotesi alternativa è che la vita non sia nata negli oceani aperti, ma in ambienti più isolati, come le bocche idrotermali o stagni vulcanici.
Un modello complesso che coinvolge l’intero pianeta
Secondo Guo, la modellazione dell’evoluzione del pH oceanico è estremamente complessa, poiché coinvolge numerosi fattori, tra cui l’atmosfera, la crosta terrestre, il mantello e le interazioni tra questi elementi. Korenaga ha definito il loro studio “un’impresa teorica straordinaria”, ma ha anche riconosciuto che esiste ancora un ampio margine di incertezza.
Alcuni geologi, infatti, ritengono che gli oceani primordiali potessero essere alcalini fin dall’inizio. Tuttavia, è difficile trovare prove dirette a sostegno di questa ipotesi, poiché le rocce più antiche ancora esistenti non permettono di determinare con precisione il pH delle acque in cui si sono formate.
La chiave: la tettonica e la chimica dei primi oceani
I ricercatori hanno basato il loro modello sui tassi di alterazione dei silicati presenti nei fondali marini e nei primi protocontinenti. Hanno inoltre considerato il ruolo degli oceani nella cattura dell’anidride carbonica atmosferica. Secondo i loro calcoli, il pH iniziale degli oceani era attorno a 5, un valore decisamente acido, per poi aumentare gradualmente fino a raggiungere la neutralità circa 4 miliardi di anni fa.
Sebbene si tratti di un periodo lunghissimo, questo processo appare rapido rispetto alla successiva stabilità chimica delle acque terrestri. Secondo Guo e Korenaga, gli oceani primitivi erano molto caldi e ricchi di magnesio, il che avrebbe favorito una più veloce alterazione delle rocce e la rimozione dell’anidride carbonica in eccesso. Questo fenomeno avrebbe accelerato la transizione verso un ambiente meno acido, idoneo allo sviluppo della vita.
Korenaga ha sottolineato che solo recentemente è stato possibile realizzare uno studio del genere, grazie ai progressi nella comprensione della tettonica primordiale e dell’evoluzione della crosta continentale. Questo ha permesso di approfondire i meccanismi che hanno portato alla formazione degli oceani acquosi, successivi a quelli di magma.
Implicazioni per la ricerca della vita su altri pianeti
Se i risultati di questa ricerca sono corretti, potrebbero rafforzare l’ipotesi che la vita nell’Universo possa essere relativamente comune. Il fatto che la vita terrestre sia emersa quasi immediatamente dopo la stabilizzazione chimica degli oceani suggerisce che il processo di abiogenesi potrebbe essere meno raro di quanto si pensasse.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature Geoscience, potrebbe quindi avere implicazioni fondamentali non solo per la nostra comprensione del passato terrestre, ma anche per la ricerca di forme di vita extraterrestri in ambienti con condizioni chimiche simili a quelle della Terra primitiva.
