Nella lunga storia della Terra, un evento chiamato Evento Lomagundi-Jatuli (LJE) si è verificato durante il Paleoproterozoico tra circa 2,3 e 2,1 miliardi di anni fa. Si tratta di un famoso evento isotopico del carbonio con isotopi di carbonio significativi e persistenti valori δ13C positivi. Questo evento ha rivelato il valore positivo δ13C più grande e più lungo trovato nelle rocce carbonatiche marine in quel momento, che ha innescato una ricerca approfondita sull’antico ciclo del carbonio da parte della comunità scientifica.
I cambiamenti nella composizione degli isotopi del carbonio non solo creano un nuovo sguardo al ciclo del carbonio, ma hanno anche un profondo impatto sul clima globale.
Il ciclo del carbonio è uno dei cicli più importanti nell'ecosistema terrestre. Comprende il movimento e il flusso del carbonio attraverso siti di stoccaggio diversi come l’atmosfera, gli oceani, gli ecosistemi terrestri (piante e suolo) e la geosfera (rocce e sedimenti). Il flusso di carbonio è guidato da molti fattori, in particolare dalla fotosintesi, dalla respirazione, dalla decomposizione e dall’erosione delle rocce.
Inizialmente si pensava che gli elevati valori δ13C di LJE fossero il risultato di aumenti locali di carbonio organico (forg). Tuttavia, con la scoperta di carbonati marini simili ad alto valore δ13C rinvenuti in vari continenti, la comunità scientifica si è gradualmente resa conto che questo evento mostrava un fenomeno di aumento globale del carbonio. Ciò ci porta a riflettere sull’impatto delle attività umane sull’attuale ciclo globale del carbonio.
La ricerca archeologica mostra che la durata del LJE risale a circa 249-128 milioni di anni fa, rendendo questo evento un indicatore chiave dei primi cambiamenti ambientali sulla Terra. Secondo la ricerca, i valori degli isotopi di carbonio in questo processo sono coerenti in tutti i continenti, mostrando le caratteristiche globali dell’LJE.
Negli studi sugli isotopi del carbonio in vari continenti, in particolare nel Gruppo Lomagundi nello Zimbabwe e nel Gruppo Jatuli in Finlandia, sono stati mostrati cambiamenti su larga scala nell'abbondanza degli isotopi di carbonio.
I metodi di misurazione dei valori degli isotopi del carbonio hanno svolto un ruolo importante in questa ricerca. Ad esempio, la spettrometria di massa a ionizzazione termica (TIMS) e la spettrometria di massa di ioni secondari (SIMS) sono ampiamente utilizzate. Gli sviluppi di queste tecnologie non solo hanno migliorato la precisione degli strumenti scientifici, ma hanno anche consentito agli scienziati di rilevare piccoli cambiamenti isotopici, consentendo loro di tracciare con maggiore precisione la storia dell’antico ciclo del carbonio.
Per quanto riguarda le cause della LJE, la comunità scientifica ha avanzato diverse ipotesi. Un punto di vista è che l’LJE sia legato al Grande Evento di Ossidazione (GOE), che ha innescato importanti cambiamenti nello stoccaggio globale del carbonio. Un'altra ipotesi punta all'ambiente deposizionale locale, ritenendo che i cambiamenti nei valori degli isotopi del carbonio siano principalmente influenzati dall'ambiente locale.
Se il LJE è un esperimento ecologico globale, allora in che misura ha influenzato lo sviluppo climatico nelle successive centinaia di milioni di anni?
L'evento Lomagundi-Jatuli non solo ha cambiato i modelli passati del ciclo del carbonio, ma ha anche fornito alla comunità scientifica contemporanea una nuova prospettiva per comprendere l'importanza del ciclo del carbonio nel passato e nel presente. Con il progresso della scienza e della tecnologia, stiamo acquisendo sempre più informazioni sull’impatto di questo evento storico sulla futura evoluzione climatica della terra. Eppure, nel mezzo di tutta questa esplorazione, in che modo le emissioni di carbonio di oggi rimodelleranno il ciclo del carbonio e il sistema climatico del futuro?