Un passato sorprendentemente colorato

Guardando oggi il nostro pianeta dallo spazio, la sua dominante colorazione blu è sinonimo di oceani profondi e vita rigogliosa. Ma secondo uno studio recente condotto su un’isola vulcanica giapponese, la Terra potrebbe essere stata, un tempo, un pianeta dai mari verdi. Questa rivelazione non è solo suggestiva dal punto di vista visivo, ma racconta una storia profonda sull’evoluzione della vita e sull’atmosfera primordiale del nostro mondo.

L’era Archeana e la chimica degli oceani

Circa 3,8 miliardi di anni fa, durante l’era Archeana, la Terra era un pianeta radicalmente diverso. L’atmosfera era priva di ossigeno gassoso, e gli unici abitanti del pianeta erano organismi unicellulari che popolavano gli oceani. I continenti erano desolati e coperti da rocce spoglie e sedimenti.

Le piogge che cadevano su questi continenti scioglievano ferro, che finiva nei mari trasportato dai fiumi, insieme al ferro proveniente dai vulcani sottomarini. Questo elemento, abbondante e reattivo, avrebbe poi giocato un ruolo cruciale nella trasformazione del pianeta.

Le prime forme di fotosintesi

In questo ambiente privo di ossigeno si svilupparono batteri fotosintetici che non utilizzavano l’acqua come fonte di elettroni, ma il ferro ferroso. Questi organismi, precursori delle odierne alghe azzurre, erano in grado di compiere fotosintesi anaerobica, producendo ossigeno come sottoprodotto.

Questo ossigeno non si accumulava immediatamente nell’atmosfera, ma si legava al ferro disciolto negli oceani, formando ferro ossidato. Una volta che tutto il ferro disponibile venne ossidato, l’ossigeno cominciò ad accumularsi anche nell’atmosfera, dando il via al grande evento di ossidazione: un punto di svolta ecologico che aprì la strada alla vita complessa.

Le formazioni di ferro a bande: archivi geologici

A testimoniare questa transizione epocale ci sono le cosiddette formazioni di ferro a bande, strati di roccia sedimentaria che mostrano un’alternanza tra ferro ossidato (rosso) e non ossidato (scuro). Queste bande sono vere e proprie cronache geologiche della graduale ossigenazione del pianeta e dell’evoluzione degli oceani.

I mari verdi di Iwo Jima: un’eco del passato

Lo studio giapponese che ha riacceso il dibattito sugli oceani verdi ha osservato il colore verdastro delle acque intorno all’isola vulcanica di Iwo Jima. Qui, la presenza di ferro ossidato e la proliferazione di alghe azzurre suggeriscono un ambiente simile a quello Archeano.

Interessante è il ruolo della ficoeritrina (PEB), un pigmento accessorio presente in questi batteri, che si è rivelato particolarmente efficace nell’assorbire luce verde, rendendo questi organismi più efficienti in condizioni dove la clorofilla da sola non basta. In esperimenti su alghe azzurre geneticamente modificate, la PEB ha mostrato una netta superiorità in acque verdi, suggerendo un adattamento evolutivo a oceani di colore diverso da quelli odierni.

Cambiamenti cromatici e futuri possibili

Lo studio apre una riflessione più ampia: il colore degli oceani è strettamente legato alla chimica dell’acqua e all’attività biologica. In passato, i mari potevano essere verdi, ma in condizioni differenti potrebbero anche tingersi di:

• Viola, in presenza di alti livelli di zolfo e batteri dello zolfo viola;
• Rosso, per l’ossidazione di grandi quantità di ferro o la proliferazione di alghe rosse;
• Marrone o grigio, in condizioni di ridotta penetrazione della luce solare.

E in un lontano futuro, con l’invecchiamento del Sole e l’aumento della radiazione UV, potrebbero formarsi oceani dalle sfumature più scure o traslucide, mentre la superficie del pianeta si riscalda e l’acqua evapora gradualmente.

La Terra come laboratorio per altri mondi

Infine, un’importante implicazione dello studio riguarda l’esplorazione spaziale: osservare un pianeta con oceani verdi dallo spazio potrebbe essere un indizio di vita fotosintetica primitiva. Pianeti con condizioni simili a quelle dell’Archeano terrestre potrebbero quindi essere tra i migliori candidati nella ricerca di forme di vita extraterrestri.