La Terra e la sua atmosfera oggi. Credito d'immagine: NASA. Clicca per ingrandire.
Washington, DC. Come CSI? le tecniche, utilizzate sui minerali, stanno rivelando i passaggi che hanno portato all'evoluzione dell'atmosfera sulla Terra. Il presidente della Mineralogical Society of America, Douglas Rumble, III, del Laboratorio geofisico della Carnegie Institution, descrive la serie di tecniche e studi degli ultimi cinque anni che hanno portato a un crescente consenso da parte della comunità scientifica su ciò che è successo a produrre lo strato protettivo di ozono e l'atmosfera sul nostro pianeta. Il suo documento di riferimento sull'argomento appare nel Mineralogista americano di maggio / giugno.
"Rocce, fossili e altre reliquie naturali contengono indizi su ambienti antichi sotto forma di diversi rapporti di isotopi? Varianti atomiche di elementi con lo stesso numero di protoni ma un diverso numero di neutroni". spiegò Rumble. ? L'acqua di mare, l'acqua piovana, l'ossigeno e l'ozono, ad esempio, hanno tutti rapporti diversi o impronte digitali degli isotopi di ossigeno 16O, 17O e 18O. Gli agenti atmosferici, le acque sotterranee e la deposizione diretta di aerosol atmosferici cambiano i rapporti degli isotopi in una roccia rivelando molto sul clima passato. L'articolo di Rumble descrive come geochimici, mineralogisti e petrologi stanno studiando anomalie di isotopi di ossigeno e zolfo per ricostruire ciò che è accaduto alla nostra atmosfera da circa 3,9 miliardi di anni fa, quando la crosta del nostro pianeta si stava appena formando e non c'era ossigeno nell'atmosfera, in un mondo ossigenato primitivo 2,3 miliardi di anni fa, e poi ai giorni nostri.
Il lavoro investigativo coinvolge un pantheon di scienziati che hanno analizzato minerali di superficie provenienti da tutto il mondo, usato razzi e palloncini per campionare la stratosfera, raccolto e studiato carote di ghiaccio dall'Antartide, condotto esperimenti di laboratorio ed eseguito modelli matematici. La sintesi dei diversi campi e tecniche indica la luce ultravioletta (UV) del Sole come una forza trainante importante nell'evoluzione atmosferica. I fotoni UV solari guidano la produzione di ozono nell'atmosfera e producono ozono che è arricchito in 17O e 18O, lasciando così una firma isotopica rivelatrice. Lo strato di ozono ha iniziato a formarsi quando l'atmosfera ha guadagnato ossigeno, e da allora ha protetto il nostro pianeta dai dannosi raggi solari e reso possibile la vita sulla superficie terrestre.
La scoperta di anomalie isotopiche, di cui nessuna era sospettata in precedenza, aggiunge un nuovo strumento per la ricerca sulle relazioni tra i cambiamenti nella chimica dell'atmosfera e i cambiamenti climatici. Studi dettagliati sui nuclei di ghiaccio polare e sui depositi esposti nelle valli secche dell'Antartico possono migliorare la nostra comprensione della storia del buco dell'ozono.
Fonte originale: Comunicato stampa Carnegie Institution
