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I segreti della Terra antica: perché la deviazione degli isotopi del carbonio tra 230 e 210 milioni di anni fa è così sorprendente?
I cambiamenti negli isotopi del carbonio nel corso della storia della Terra sono un indicatore importante per studiare il ciclo globale del carbonio. In particolare, l'evento isotopico del carbonio di Lomagundi-Jatuli (LJE), verificatosi tra 230 e 210 milioni di anni fa, ha mostrato una sorprendente deviazione degli isotopi del carbonio, svelando molti misteri dell'antica Terra. Durante questo periodo, i valori di δ13C nelle rocce carbonatiche marine variavano da +5 a +30‰, un valore molto diverso dagli andamenti degli isotopi del carbonio osservati finora.
Durante questo periodo, la quantità di carbonio organico sepolto potrebbe essere aumentata di due o tre volte e l'intero processo è durato milioni di anni.
Gli scienziati analizzano i valori δ13C nelle rocce carbonatiche oceaniche per comprendere meglio l'evoluzione del ciclo globale del carbonio. Il flusso di carbonio non coinvolge solo l'interazione tra atmosfera, oceano e terraferma, ma riflette anche l'importanza di processi quali la fotosintesi, la respirazione e la dissoluzione dei minerali in questo evento. Man mano che comprendiamo meglio la mobilità del carbonio, diventiamo più consapevoli del suo impatto sulla concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera terrestre, che a sua volta influenza il clima terrestre.
Gli studi iniziali hanno suggerito che gli alti valori di δ13C dell'LJE erano dovuti solo ad aumenti locali di carbonio organico in determinate località, ma molte rocce carbonatiche marine in tutto il mondo hanno mostrato aumenti simili nel tempo. Ciò cambia la natura del evento ad un aumento globale.
Regione e intervallo di tempo
Secondo lo studio, la durata di questo evento è stata approssimativamente compresa tra 249±9 milioni di anni e 128±9,4 milioni di anni, interessando tutti i continenti del mondo tranne l'Antartide. Durante questo periodo, i cambiamenti nei valori di δ13C riscontrati nel Gruppo Ranemosa e nell'area di Funai hanno fatto sì che l'ambito di LJE non fosse più limitato a una regione specifica. Durante questo periodo, il profilo può raggiungere uno spessore di decine di metri, offrendoci uno scorcio della grandiosità del ciclo del carbonio di quel periodo.
Metodi di ricerca
In geologia, la scelta del metodo corretto per la datazione degli strati stratigrafici è fondamentale. Per la datazione delle rocce carbonatiche marine, le tecniche comunemente utilizzate includono la spettrometria di massa a ionizzazione termica (TIMS) e la spettrometria di massa a ionizzazione termica a diluizione isotopica (ID-TIMS). Queste tecniche sono fondamentali per valutare l'accuratezza dei dati sul carbonio e possono controllare l'errore di misurazione dei valori δ13C entro 1‰.
Questi metodi consentono di separare e misurare efficacemente diversi isotopi vaporizzando i campioni ad alte temperature, rivelando ulteriormente il rapporto tra piombo e uranio nella roccia e determinandone così l'età.
Cause della LJE
La comunità scientifica ha proposto diverse ipotesi sulle cause della LJE. Una delle teorie sostiene che l'LJE sia correlato al Grande Evento di Ossigenazione (GOE), in cui l'immagazzinamento del carbonio nei processi alternativi ha modificato l'equilibrio del ciclo del carbonio, liberando così più ossigeno. Inoltre, per spiegare questo fenomeno è stato proposto anche il processo di ossidazione del carbonato di ferro, poiché la quantità di anidride carbonica rilasciata da questo processo supera di gran lunga la quantità di ossigeno consumata, favorendo ulteriormente il seppellimento della materia organica.
Un'altra ipotesi propone che importanti cambiamenti tettonici potrebbero aver portato a un aumento del rilascio di anidride carbonica vulcanica, che ha anche contribuito alla deposizione di carbonati e materia organica.
Gli impatti del cambiamento climatico
Man mano che LJE conduce ricerche approfondite, ci rendiamo conto che questo evento non solo ha influenzato il primo ciclo del carbonio sulla Terra, ma ha anche posto le basi per i successivi cambiamenti climatici. Il modo in cui questo evento con isotopi ad alto contenuto di carbonio potrebbe influire sui problemi legati al cambiamento climatico che stiamo affrontando in futuro merita la nostra analisi e riflessione approfondite.
Man mano che comprendiamo più a fondo l'LJE, possiamo scoprire altri segreti dell'antica Terra e trarre avvertimenti e ispirazione per l'attuale cambiamento climatico?
