The Snowball Earth

Alcuni eventi molto strani hanno lasciato i loro segni nelle rocce del tempo Precambriano, i nove decimi della storia della Terra prima che i fossili diventassero comuni. Varie osservazioni indicano periodi in cui l'intero pianeta sembra essere stato attanagliato dalle colossali ere glaciali. Il grande pensatore Joseph Kirschvink raccolse per la prima volta le prove alla fine degli anni '80 e in un articolo del 1992 ha soprannominato la situazione "la terra della palla di neve".

Prove per la Snowball Earth

Cosa ha visto Kirschvink?

1. Molti depositi di età neoproterozoica (tra 1000 e circa 550 milioni di anni) mostrano i segni distintivi dell'età glaciale che hanno coinvolto rocce carbonatiche, che sono fatte solo ai tropici.
2. Prove magnetiche da questi carbonati dell'era glaciale hanno mostrato che in effetti erano molto vicini all'equatore. E non c'è nulla che suggerisca che la Terra sia stata inclinata sul suo asse in modo diverso da oggi.
3. E le insolite rocce conosciute come formazione di ferro legato apparvero in questo momento, dopo un'assenza di oltre un miliardo di anni. Non sono mai riapparsi.

Questi fatti portarono Kirschvink a una supposizione selvaggia che i ghiacciai non si erano solo diffusi sui poli, come fanno oggi, ma avevano raggiunto fino all'equatore, trasformando la Terra in una "palla di neve globale". Ciò creerebbe cicli di feedback che rafforzano l'era glaciale per un bel po 'di tempo:

1. In primo luogo, il ghiaccio bianco, sulla terra e sull'oceano, rifletterebbe la luce del sole nello spazio e lascerebbe l'area fredda.
2. In secondo luogo, i continenti glaciali emergerebbero mentre il ghiaccio prendeva l'acqua dall'oceano e le piattaforme continentali recentemente esposte riflettevano la luce solare invece di assorbirla come fa l'acqua di mare scura.
3. In terzo luogo, le enormi quantità di roccia macinata nella polvere dai ghiacciai prenderebbero l'anidride carbonica dall'atmosfera, riducendo l'effetto serra e rafforzando la refrigerazione globale.

Questi sono legati a un altro evento: il supercontinente Rodinia si era appena diviso in molti continenti più piccoli. I piccoli continenti sono più umidi di quelli grandi, quindi hanno maggiori probabilità di sostenere i ghiacciai. Anche l'area delle piattaforme continentali deve essere aumentata, quindi tutti e tre i fattori sono stati rafforzati.

Le formazioni di ferro fasciato suggerivano a Kirschvink che il mare, ricoperto di ghiaccio, era rimasto stagnante ed era rimasto senza ossigeno. Ciò consentirebbe al ferro disciolto di accumularsi invece di circolare attraverso gli esseri viventi come fa ora. Non appena le correnti oceaniche e gli agenti atmosferici continentali riprendessero, le formazioni di ferro legate sarebbero state rapidamente stabilite.

La chiave per rompere la presa dei ghiacciai erano i vulcani, che emettono continuamente anidride carbonica derivata da vecchi sedimenti subdotti (più sul vulcanismo). Nella visione di Kirschvink, il ghiaccio avrebbe schermato l'aria dalle rocce alterate e avrebbe permesso il CO₂ per costruire, ripristinando la serra. Ad un certo punto di ribaltamento il ghiaccio si scioglierebbe, una cascata geochimica depositerebbe le formazioni di ferro fasciate e la Terra della palla di neve tornerebbe alla Terra normale.

Gli argomenti iniziano

L'idea della terra della palla di neve rimase inattiva fino alla fine degli anni '90. Successivamente i ricercatori hanno notato che spessi strati di rocce carbonatiche hanno ricoperto i depositi glaciali neoproterozoici. Questi "carbonati a cappuccio" avevano senso come un prodotto dell'alta CO₂ atmosfera che ha instradato i ghiacciai, combinandosi con il calcio della terra e del mare appena esposti. E un recente lavoro ha stabilito tre mega-glacie neoproterozoiche: le glaciazioni di Sturtian, Marinoan e Gaskiers rispettivamente a circa 710, 635 e 580 milioni di anni fa.

Le domande sorgono sul perché queste siano avvenute, quando e dove sono avvenute, cosa le ha innescate e centinaia di altri dettagli. Una vasta gamma di esperti ha trovato ragioni per litigare o cavillare con la terra della palla di neve, che è una parte naturale e normale della scienza.

I biologi hanno visto lo scenario di Kirschvink come troppo estremo. Nel 1992 aveva suggerito che i metazoansprimitive animali superiori aumentassero attraverso l'evoluzione dopo che i ghiacciai globali si erano sciolti e avevano aperto nuovi habitat. Ma fossili di metazoi furono trovati in rocce molto più antiche, quindi ovviamente la terra della palla di neve non li aveva uccisi. È emersa un'ipotesi "slushball earth" meno estrema che protegge la biosfera proponendo ghiaccio più sottile e condizioni più miti. I partigiani della palla di neve sostengono che il loro modello non può essere allungato così lontano.

In una certa misura, questo sembra essere un caso di specialisti diversi che prendono le loro preoccupazioni familiari più seriamente di quanto farebbe un generalista. L'osservatore più distante può facilmente immaginare un pianeta ghiacciato che ha abbastanza rifugi caldi per preservare la vita, dando comunque ai ghiacciai il sopravvento. Ma il fermento della ricerca e della discussione produrrà sicuramente un'immagine più vera e sofisticata del neoproterozoico in ritardo. E che si tratti di una palla di neve, di una granita o di qualcosa senza un nome accattivante, il tipo di evento che ha preso il nostro pianeta in quel momento è impressionante da contemplare.

PS: Joseph Kirschvink ha introdotto la terra della palla di neve in un articolo molto breve in un libro molto grande, così speculativo che gli editori non hanno nemmeno avuto qualcuno che lo esaminasse. Ma pubblicarlo è stato un ottimo servizio. Un esempio precedente è il rivoluzionario documento di Harry Hess sulla diffusione dei fondali marini, scritto nel 1959 e diffuso privatamente prima che trovasse una casa inquieta in un altro grande libro pubblicato nel 1962. Hess lo definì "un saggio di geopoesia", e da allora la parola ha avuto un significato speciale. Non esito a chiamare anche Kirschvink un geopoet. Ad esempio, leggi la sua proposta di vagabondaggio polare.