Un nuovo studio dell'Università di Leeds nel Regno Unito ha rivelato che le prime condizioni sul nostro pianeta erano probabilmente ancora più ostili di quanto inizialmente immaginassimo. In particolare, i ricercatori ora pensano che abbiamo sottovalutato i livelli di radiazione ultravioletta (UV) provenienti dal Sole, che ha raggiunto la superficie della Terra – e che questi livelli potrebbero essere stati fino a 10 volte superiori a quanto si pensasse in precedenza, durante determinati periodi.
Il focus della ricerca è sugli ultimi 2,4 miliardi di anni di storia, dal Grande Evento di Ossidazione (GOE), quando i livelli di ossigeno nell'atmosfera e negli oceani hanno iniziato a salire praticamente dal nulla. Non solo le nuove scoperte ci insegnano di più sulla storia della Terra, ma potrebbero migliorare la nostra comprensione delle atmosfere anche su altri pianeti.
"Sappiamo che le radiazioni UV possono avere effetti disastrosi se la vita è esposta ad esse troppo a lungo", ha spiegato l'astrofisico Gregory Cooke, dell'Università di Leeds nel Regno Unito. "Ad esempio, può causare il cancro della pelle negli esseri umani. Alcuni organismi hanno meccanismi di difesa efficaci e molti possono riparare alcuni dei danni causati dalle radiazioni UV".
"Mentre elevate quantità di radiazioni UV non impedirebbero l'emergere o l'evoluzione della vita, avrebbero potuto agire come una pressione di selezione, con gli organismi più in grado di far fronte a maggiori quantità di radiazioni UV che ne avrebbero ricevuto un vantaggio".
I ricercatori pensano che maggiori livelli di radiazioni UV potrebbero aver colpito la Terra a causa di uno strato di ozono più debole, che assorbe la radiazione. La quantità di ozono nella nostra atmosfera dipende da una serie di fattori e reazioni chimiche, ma i livelli di ossigeno svolgono un ruolo importante nella formazione dell'ozono.
In precedenza, si pensava che i livelli di ossigeno atmosferico, corrispondenti a circa l'1% dei livelli odierni, avrebbero prodotto abbastanza ozono per tenere lontane le radiazioni UV nocive. Ora, utilizzando simulazioni climatiche avanzate al computer, il team suggerisce che il livello chiave di ossigeno, per la produzione di abbastanza ozono, potrebbe essere più simile al 5-10%.
In altre parole, per lunghi periodi di tempo negli ultimi 2,4 miliardi di anni, potrebbe non esserci stato abbastanza ozono in giro per bloccare significativamente i raggi UV. Come spiegano i ricercatori, questo ha un effetto a catena sulla vita sulla Terra e persino su quali organismi possano prosperare.
L'aumento dei livelli di radiazioni UV potrebbe essere stato responsabile di almeno un'estinzione di massa nel corso dei secoli, spiegano i ricercatori, che corrisponde ai risultati di alcuni studi precedenti. Molteplici fattori, tra cui la mutevole luminosità del Sole, devono essere presi in considerazione.
Circa 400 milioni di anni fa, i livelli di ossigeno nell'atmosfera raggiunsero gli standard moderni e forme di vita più complesse iniziarono ad evolversi, portando all'ampia biodiversità in tutto il pianeta oggi. "Non è noto con precisione quando gli animali sono emersi, o quali condizioni hanno incontrato negli oceani o sulla terra", ha affermato Cooke. "Tuttavia, a seconda delle concentrazioni di ossigeno, animali e piante avrebbero potuto affrontare condizioni molto più difficili rispetto al mondo di oggi. Speriamo che il pieno impatto evolutivo dei nostri risultati possa essere esplorato in futuro".