Gli oceani della Terra un tempo erano verdi (e potrebbero cambiare di nuovo colore)

Gli oceani della Terra potrebbero essere stati di colore verde in passato, quando la composizione chimica delle acque e la fotosintesi erano molto diverse da quelle di oggi: tra 3,8 e 1,8 miliardi di anni fa, sul nostro pianeta la vita era costituita principalmente da organismi unicellulari che vivevano in acque ricche di ferro, la cui presenza, combinata con il tipo di fotosintesi in atto, avrebbe conferito alle acque un colore verdastro.

Le prove di questo fenomeno arrivano da un nuovo studio dell’Università di Nagoya, in Giappone, dove il gruppo di ricerca guidato Taro Matsuo ha dimostrato che alcuni importanti batteri del processo evolutivo, i cianobatteri, prosperavano nei mari verdi. I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati su Nature Ecology & Evolution. Secondo gli studiosi, questi batteri utilizzavano il ferro al posto dell’acqua come fonte di elettroni per la fotosintesi, sfruttando un pigmento alternativo alla clorofilla, chiamato ficoeritrobilina, che assorbe efficacemente la luce verde. “Riteniamo che questo abbia permesso a questi microrganismi di prosperare negli oceani verdi, ricchi di ferro” ha affermato Matsuo.

Il caso degli oceani verdi

La tesi secondo cui gli oceani della Terra un tempo erano verdi parte da un’osservazione: le acque intorno all’isola vulcanica giapponese di Iwo Jima, nell’arcipelago di Satsunan, presentano una tonalità verdastra legata a una forma di ferro ossidato, il Fe(III): in quelle acque prosperano le alghe blu-verdi che, nonostante il nome, sono i moderni cianobatteri derivati dagli antichi microrganismi.

Nella loro ricerca, gli studiosi hanno dimostrato che queste alghe, quando geneticamente modificate per esprimere la ficoeritrobilina, crescono meglio nelle acque verdi. “Sebbene la clorofilla sia ottima per la fotosintesi nello spettro di luce visibile, la ficoeritrobilina sembra essere superiore in condizioni di luce verde – hanno aggiunto gli studiosi – . Le nostre simulazioni al computer hanno inoltre rilevato che l’ossigeno rilasciato dalla fotosintesi precoce portò a una concentrazione di particelle di ferro ossidato sufficientemente elevata da conferire all’acqua superficiale un colore verde”.

Una delle principali implicazioni dello studio è che i pianeti che appaiono come puntini di un colore verde pallido nello spazio siano buoni candidati per ospitare la vita fotosintetica primordiale. Lo studio giapponese suggerisce però anche che il colore degli oceani potrebbe cambiare di nuovo, essendo legato alla chimica dell’acqua e all’influenza vita.

“Quando il nostro Sole invecchierà, diventerà prima più luminoso, con conseguente aumento dell’evaporazione superficiale e di un’intensa radiazione UV. Questo potrebbe favorire i batteri viola che vivono in acque profonde ricche di zolfo e prive di ossigeno – ha osservato Matsuo – . Ciò potrebbe portare a tonalità più violacee, marroni o verdi nelle aree costiere o stratificate, con una minore tonalità blu intenso a causa del declino del fitoplancton. Nulla è permanente nelle scale temporali geologiche, pertanto i cambiamenti nel colore dei nostri oceani sono stati e saranno inevitabili”.