Una nuova ricerca che coinvolge minuscoli gusci fossili più di mezzo miliardo di anni conferma che l’esplosione Cambriano ha avuto luogo durante un clima serra.
Lo studio internazionale, guidato da ricercatori dell’Università di Leicester nel Regno Unito, è stato pubblicato sulla rivista Science Advances.
All’inizio del periodo cambriano circa 540 milioni di anni fa, ebbe luogo un Big Bang evolutivo. Dove una volta c’erano stati principalmente organismi unicellulari, la vita complessa emerse rapidamente., I mari ora pullulavano di specie diverse, compresi i primi membri della maggior parte dei principali gruppi animali.
È stato a lungo pensato che questa “esplosione cambriana” si verificasse durante un clima serra, ma mancavano prove concrete per questo.
“Poiché gli scienziati non possono misurare direttamente le temperature del mare da mezzo miliardo di anni fa, devono utilizzare i dati proxy — queste sono quantità misurabili che rispondono in modo prevedibile al cambiamento delle variabili climatiche come la temperatura”, spiega Thomas Hearing dell’Università di Leicester nel Regno Unito, primo autore del nuovo documento.,
Per tornare indietro fino al Cambriano, gli anelli degli alberi e le carote di ghiaccio non lo faranno — gli alberi dovevano ancora apparire, e il nucleo di ghiaccio più antico mai recuperato ha solo pochi milioni di anni. Per scale temporali estremamente distanti, vengono utilizzati i rapporti isotopici dell’ossigeno.
L’ossigeno-16 è l’isotopo dominante dell’ossigeno sulla Terra, ma esistono anche altri presenti in natura, come l’ossigeno-18 leggermente più pesante.
A seconda di quale isotopo contiene, ci sono piccole differenze nelle proprietà di evaporazione e condensazione dell’acqua., Giocato su scala globale, questo può fornire informazioni utili sui modelli di temperatura.
Gli animali marini fissano inavvertitamente queste informazioni mentre crescono incorporando isotopi di ossigeno dall’acqua di mare in bio-minerali nelle ossa o nei gusci.
I fossili di antichi vertebrati senza mascella chiamati conodonti sono paleo-termometri molto utili. Tuttavia, i conodonti non si sono evoluti fino al tardo Cambriano, lasciando le temperature all’inizio del periodo come un mistero.,
Nel nuovo studio, i ricercatori sono stati in grado di estrarre i dati degli isotopi di ossigeno da minuscoli gusci fossili chiamati brachiopodi, isolati dal calcare nel Regno Unito datati tra 510 e 515 milioni di anni.
“Un attento esame di questi minuscoli fossili ha rivelato che alcuni di loro hanno una chimica del guscio eccezionalmente ben conservata che non è cambiata da quando sono cresciuti sul fondo del mare cambriano”, dice Hearing.
Il coautore Tom Harvey aggiunge: “Quella firma chimica è spesso persa nel tempo geologico, quindi è notevole che possiamo identificarla in fossili così antichi.,”
L’analisi dei rapporti isotopici dell’ossigeno nei gusci indicava che le temperature superficiali del mare alle alte latitudini erano state molto calde, superando i 20 gradi Celsius.
I ricercatori hanno anche eseguito simulazioni di modelli climatici per il cambriano precoce, che hanno prodotto risultati coerenti. Presi insieme, i dati isotopici e le simulazioni suggeriscono che il clima cambriano precoce era un clima tipico serra, simile a periodi serra più recenti nel tardo Mesozoico e nei primi periodi Cenozoico, circa 140 a 60 milioni di anni fa, quando i dinosauri vagavano per la Terra.,
La ricerca fornisce un quadro più robusto del clima terrestre durante un periodo critico dell’evoluzione.
“Speriamo che questo approccio possa essere utilizzato da altri ricercatori per costruire un quadro più chiaro dei climi antichi in cui i dati convenzionali del proxy climatico non sono disponibili”, afferma Hearing.