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La civiltà e la sua fine potrebbe gettare il seme per nuove civiltà in futuro

 

C’era una civiltà sulla terra prima degli umani? Uno sguardo alle prove disponibili   

by Adam Frank
April 13, 2018 

from TheAtlantic Website  

Adam Frank è un professore di astrofisica all’Università di Rochester. Il suo lavoro è apparso su Scientific American, The New York Times e NPR. È l’autore di Light of the Stars: Alien Worlds e il destino della terra.  

Ci sono voluti solo cinque minuti perché Gavin Schmidt mi speculasse.  

Schmidt è il direttore del Goddard Institute for Space Studies della NASA (noto anche come GISS), una struttura di scienze climatiche di livello mondiale.  

Un giorno, l’anno scorso, sono andato al GISS con una proposta di vecchia data. Nel mio lavoro di astrofisico, avevo iniziato a studiare il riscaldamento globale da una “prospettiva astrobiologica”. Ciò significava chiedere se una qualsiasi civiltà industriale che si innalza su qualsiasi pianeta, attraverso la propria attività, innescherebbe la propria versione di un cambiamento climatico.  

Quel giorno stavo visitando il GISS sperando di ottenere alcune intuizioni sulla scienza del clima e, forse, collaboratori. È così che sono finito nell’ufficio di Gavin.   

Proprio mentre stavo facendo delle considerazioni nel mio campo, Gavin mi ha interrotto sulle mie considerazioni. 

“Aspetta un secondo,” disse. “Come sai che noi siamo stati l’unica volta che c’è stata una civiltà sul nostro pianeta?” 

Mi ci sono voluti alcuni secondi per prendere la mascella dal pavimento.  

Sicuramente ero entrato nell’ufficio di Gavin preparato per gli sguardi degli occhi alla menzione di “exo-civiltà”. Ma delle civiltà che stava chiedendo sarebbero esistite molti milioni di anni fa.  

Seduto lì, vedendo il vasto telescopio del passato evolutivo della Terra davanti agli occhi della mia mente, sentii una sorta di vertigine temporale. 

“Sì,” balbettai, “Potremmo dire se ci fosse stata una civiltà industriale nel profondo del tempo?” 

Non siamo mai tornati agli alieni. 

Invece, quella prima conversazione lanciò un nuovo studio(L’ipotesi di Silurian – Sarebbe possibile individuare una civiltà industriale nel registro geologico?) Che abbiamo recentemente pubblicato sull’International Journal of Astrobiology 

Sebbene nessuno di noi potesse vederlo in quel momento, la domanda penetrante di Gavin aprì una finestra non solo sul passato della Terra, ma anche sul nostro futuro.   

Siamo abituati a immaginare le civiltà estinte in termini di statue sommerse e rovine sotterranee. Questi tipi di artefatti delle società precedenti vanno bene se sei interessato solo a scale temporali di alcune migliaia di anni.  

Ma una volta che si riporta indietro il tempo a decine di milioni o centinaia di milioni di anni, le cose si complicano.   

Quando si tratta di prove dirette di una civiltà industriale – cose come città, fabbriche e strade – le registrazioni geologiche non risalgono a quello che viene chiamato il periodo quaternario 2,6 milioni di anni fa.  

Ad esempio, il più antico tratto su vasta scala della superficie antica si trova nel deserto del Negev 

È “solo” 1,8 milioni di anni – le superfici più vecchie sono per lo più visibili nella sezione trasversale attraverso qualcosa come una scogliera o tagli di roccia. Torna molto più lontano del Quaternario e tutto è stato rovesciato e schiacciato in polvere.   

E, se torniamo indietro così, non stiamo più parlando di civiltà umane.  

L’Homo sapiens non ha fatto la sua apparizione sul pianeta fino a solo 300.000 anni fa. Ciò significa che la domanda si sposta su altre specie, motivo per cui Gavin ha chiamato l’idea dell’ipotesi siluriana, dopo un vecchio episodio di Dr. Who con rettili intelligenti.   

Quindi, i ricercatori potrebbero trovare prove evidenti del fatto che una specie antica abbia costruito una civiltà industriale di relativamente breve durata molto prima della nostra?  

Forse, ad esempio, alcuni dei primi mammiferi sorsero brevemente alla costruzione della civiltà durante l’epoca paleocenica circa 60 milioni di anni fa. Ci sono fossili, ovviamente. Ma la frazione di vita che viene fossilizzata è sempre minuscola e varia molto a seconda del tempo e dell’habitat. 

Sarebbe facile, quindi, perdere una civiltà industriale che durò solo 100.000 anni – il che sarebbe 500 volte più lungo di quanto la nostra civiltà industriale abbia fatto finora.   

Dato che tutte le prove dirette sarebbero scomparse da molto tempo dopo molti milioni di anni, quale tipo di prova potrebbe quindi esistere ancora?  

Il modo migliore per rispondere a questa domanda è capire quali prove ci lasceremmo se la civiltà umana collassasse nella sua attuale fase di sviluppo.   

Ora che la nostra civiltà industriale è veramente diventata globale, l’attività collettiva dell’umanità sta stabilendo una serie di tracce che saranno rilevabili dagli scienziati 100 milioni di anni nel futuro.  

L’ampio uso di fertilizzanti, ad esempio, alimenta 7 miliardi di persone, ma significa anche che stiamo reindirizzando i flussi di azoto del pianeta nella produzione di cibo. I futuri ricercatori dovrebbero vederlo nelle caratteristiche dell’azoto che si mostrano nei sedimenti della nostra era.  

Allo stesso modo, la nostra incessante brama per gli elementi di terre rare utilizzate nei dispositivi elettronici. Molto più di questi atomi ora stanno girovagando per la superficie del pianeta a causa nostra di quanto sarebbe altrimenti. Potrebbero anche presentarsi in futuri sedimenti.  

Anche la nostra creazione e uso di steroidi sintetici è diventata così pervasiva da essere rilevabile anche negli strati geologici da 10 milioni di anni a partire da ora.   

E poi c’è tutta quella plastica. Gli studi hanno dimostrato che quantità crescenti di “rifiuti marini” in plastica vengono depositati sul fondale marino ovunque, dalle aree costiere ai bacini profondi e persino nell’Artico. 

Vento, sole e onde macinano manufatti di plastica su larga scala, lasciando i mari pieni di microscopiche particelle di plastica che alla fine pioveranno sul fondo dell’oceano, creando uno strato che potrebbe persistere per tempi geologici.   

La grande domanda è quanto durerà ognuna di queste tracce della nostra civiltà …  

Nel nostro studio, abbiamo scoperto che ognuno aveva la possibilità di trasformarlo in sedimenti futuri. Ironia della sorte, tuttavia, il segno più promettente della presenza dell’umanità come civiltà avanzata è un sottoprodotto di un’attività che potrebbe minacciarla di più.   

Quando bruciamo combustibili fossili, stiamo rilasciando carbonio nell’atmosfera che un tempo faceva parte dei tessuti viventi. Questo antico carbonio è esaurito in una delle tre varietà di questo elemento naturale, o isotopi. Più combustibili fossili bruciamo, più l’equilibrio di questi isotopi di carbonio si sposta.  

Gli scienziati atmosferici chiamano questo cambiamento l’effetto Suess, e il cambiamento nei rapporti isotopici del carbonio dovuto all’uso di combustibili fossili è facile da vedere nel secolo scorso. Gli aumenti di temperatura lasciano anche segnali isotopici.  

Questi cambiamenti dovrebbero essere evidenti a qualsiasi futuro scienziato che analizza chimicamente strati di roccia esposti dalla nostra era. 

Insieme a queste punte, questo strato di antropocene potrebbe anche contenere brevi picchi, 

  • azoto 
  • nanoparticelle di plastica 
  • anche steroidi sintetici 

Quindi se queste sono tracce che la nostra civiltà è destinata a lasciare nel futuro, potrebbero gli stessi “segnali” esistere in questo momento nelle rocce che aspettano solo di dirci delle civiltà ormai lontane?   

Cinquantasei milioni di anni fa, la Terra passò attraverso il Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM).

Durante il PETM, la temperatura media del pianeta è salita fino a 15° Fahrenheit (-9,44° C) al di sopra di quello che viviamo oggi. Era un mondo quasi senza ghiaccio, poiché le tipiche temperature estive ai poli si avvicinavano a un tiepido 70º Fahrenheit (21ºC).  

Guardando il record isotopico del PETM, gli scienziati vedono entrambi i rapporti isotopici di carbonio e ossigeno che spuntano esattamente nel modo in cui ci aspettiamo di vedere nel record dell’Antropocene.  

Ci sono anche altri eventi come il PETM nella storia della Terra che mostrano tracce come il nostro ipotetico segnale antropocene. 

Questi includono un evento di pochi milioni d’anni dopo che il PETM ha soprannominato gli strati di origine misteriosa di Eocene e gli eventi massicci nel Cretaceo che hanno lasciato l’oceano senza ossigeno per molti millenni (o anche più a lungo). 

Questi eventi sono indicazioni di precedenti civiltà industriali non umane? Quasi certamente no. 

Mentre ci sono prove che il PETM possa essere stato guidato da un massiccio rilascio di carbonio fossile sepolto nell’aria, è la tempistica di questi cambiamenti che contano.  

I picchi dell’isotopo del PETM aumentano e diminuiscono nell’arco di poche centinaia di migliaia di anni. Ma ciò che rende l’Antropocene così notevole in termini di storia della Terra è la velocità con cui stiamo scaricando carbonio fossile nell’atmosfera.  

Ci sono stati periodi geologici in cui la CO2 della Terra è stata più alta o più alta di oggi, ma mai prima d’ora nella storia di molti miliardi di anni del pianeta è stato scaricato così tanto nell’atmosfera così rapidamente. 

Quindi i picchi isotopici che vediamo nei record geologici potrebbero non essere abbastanza spigolosi da adattarsi al disegno sulla legge del Silurian.   

Ma qui c’è un enigma. Se l’attività industriale di una specie precedente è di breve durata, potremmo non essere in grado di vederla facilmente. I picchi del PETM ci mostrano soprattutto i tempi della Terra per rispondere a qualunque cosa l’abbia causata, non necessariamente alla scala temporale della causa.  

Quindi potrebbero essere necessari metodi di rilevamento dedicati e nuovi per trovare la prova di un evento veramente breve nei sedimenti antichi. In altre parole, se non lo cerchi esplicitamente, potresti non vederlo. 

Quel riconoscimento era, forse, la conclusione più concreta del nostro studio.   

Non capita spesso di scrivere un articolo proponendo un’ipotesi che non supporti. Gavin e io non crediamo che la Terra abbia ospitato una civiltà paleocenica di 50 milioni di anni fa.  

Ma chiedendo se potessimo “vedere” civiltà industriali veramente antiche, siamo stati costretti a chiederci quali sono i tipi generici di impatti che ogni civiltà potrebbe avere su un pianeta.  

Questo è esattamente ciò che la prospettiva astrobiologica sui cambiamenti climatici sta facendo. 

  

Costruire la civiltà significa raccogliere energia dal pianeta per creare lavoro (cioè il lavoro di costruzione della civiltà).  

Una volta che la civiltà raggiunge veramente le scale planetarie, ci deve essere un feedback sui sistemi planetari accoppiati che gli hanno dato origine (aria, acqua, roccia).  

Questo sarà particolarmente vero per le giovani civiltà come la nostra che stanno ancora salendo la scala della capacità tecnologica. Non c’è, in altre parole, nessun pranzo gratis. Mentre alcune fonti energetiche avranno un impatto minore – diciamo solare e combustibili fossili – non puoi alimentare una civiltà globale senza un certo impatto sul pianeta.   

Una volta compreso, attraverso il cambiamento climatico, la necessità di trovare fonti di energia a impatto ridotto, minore sarà l’impatto che lascerai.  

Quindi più sostenibile diventa la tua civiltà, più piccolo è il segnale che lascerai alle generazioni future.  

Inoltre, il nostro lavoro ha anche aperto la possibilità speculativa che alcuni pianeti potrebbero avere cicli di civilizzazione basati su combustibili fossili che sono stati costruiti e poi collassati.  

Se una civiltà utilizza combustibili fossili, i cambiamenti climatici che provocano possono portare a una grande diminuzione dei livelli di ossigeno nell’oceano. Questi bassi livelli di ossigeno (chiamati anossia oceanica) aiutano a innescare le condizioni necessarie per la produzione di combustibili fossili come petrolio e carbone, in primo luogo.  

In questo modo, una civiltà e la sua fine potrebbero gettare il seme per nuove civiltà in futuro.   

Chiedendo notizie sulle civiltà perse nel tempo profondo, chiediamo anche la possibilità di regole universali che guidino l’evoluzione di tutte le biosfere in tutto il loro potenziale creativo, compresa l’emergere di civiltà. 

Anche senza paleoceneri che guidano il ritiro, stiamo solo ora imparando a vedere quanto possa essere ricco quel potenziale …   

http://www.bibliotecapleyades.net/ 

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Circa 3,5 miliardi di anni fa c’era vita sulla Terra

 Gli scienziati hanno finalmente confermato, c’era vita sulla Terra circa 3,5 miliardi di anni fa.

Di Ivan 

Più esperti esplorano le origini della vita sulla Terra, più sorprendenti sono le scoperte fatte.

Secondo gli esperti, molto prima che gli esseri umani apparissero sulla Terra, le forme di vita circa 3,5 miliardi di anni fa, chiamarono questo pianeta casa. Stiamo parlando di miliardi, non di milioni.

Per decenni gli scienziati hanno discusso sulle origini della vita e le forme più antiche di vita  prima di chiamare casa il nostro pianeta.

Ora, un nuovo studio pubblicato negli Atti della National Academy of Sciences ha utilizzato tecniche all’avanguardia per datare gli organismi più antichi sulla Terra. 

“Lo studio descrive 11 campioni microbici da cinque taxa (organismi viventi nda) separati, che collegano le loro morfologie alle firme chimiche che sono caratteristiche della vita. Alcuni rappresentano batteri e microbi ormai estinti da un dominio della vita chiamato Archaea, mentre altri sono simili alle specie microbiche ancora oggi presenti. I risultati suggeriscono anche come ognuno di loro sia sopravvissuto su un pianeta privo di ossigeno”.

I loro risultati sconcertanti hanno rivelato che batteri e microbi si erano già sviluppati sul nostro pianeta 3,5 miliardi di anni fa, e potrebbero aver vissuto sulla Terra per lungo tempo senza ossigeno, o molto limitato. 

Lo studio pionieristico è stato condotto dal paleobattologo William Schopf dell’Università della California-Los Angeles e dal geoscientista John Valley dell’Università del Wisconsin-Madison.  

I ricercatori hanno analizzato batteri e microbi ormai estinti che sono stati scoperti nel 1982 presso l’Apex Chert, una formazione rocciosa situata nell’Australia occidentale.

Gli organismi sono stati trovati nella roccia.

 

Un esempio di uno dei microfossili scoperto in un campione di roccia recuperato dall’Apex Chert. Immagine di credito: J. William Schopf, UCLA  

Un acceso dibattito che dura da oltre due decenni

I primi risultati “controversi” furono ottenuti dal professor Schopf e dal suo team nel 1993, quando, usando l’analisi radiometrica, riuscirono a datare l’organismo fossilizzato a 3,45 miliardi di anni fa.

Il rock Schopf e il suo team analizzati sono risultati la prima prova di vita sulla Terra, e Schopf e il suo team hanno dedotto che “creature” potrebbero essere esistite sulla Terra un miliardo di anni prima di quanto chiunque avesse pensato fosse possibile.  

Queste affermazioni sollevarono numerosi dubbi mentre altri esperti sostenevano che le affermazioni di Schopf erano troppo speculative e che gli organismi che aveva trovato – invisibili ad occhio nudo – non erano altro che rocce stranamente modellate, strani minerali che somigliavano solo a organismi biologici, ma che alla fine non erano. 

Tuttavia, sono passati più di due decenni da quando Schopf ha fatto la scoperta, il che significa che la tecnologia è notevolmente migliorata da allora. 

Il professor Schopf ha trovato nuovi modi per analizzare l’esemplare di roccia dopo aver sviluppato nuovi metodi rivoluzionari. 

Come notato dagli esperti, qualsiasi tipo di sostanza organica ha una caratteristica miscela di isotopi di carbonio. Pertanto gli scienziati hanno identificato nuovi metodi per scoprire le differenze tra organismi. Canta uno strumento molto raro, uno spettrometro di massa di ioni secondari, gli esperti sono riusciti a separare il contenuto di carbonio in ogni fossile in isotopi. Ciò ha permesso loro di misurare la composizione carbonio-isotopico di ciascun fossile separato e confrontarlo con rocce senza fossili della stessa epoca.  

La tecnologia moderna aiuta a confermare una teoria degli anni ’90  

Dopo aver misurato la composizione carbonio-isotopico di ciascun fossile separato, Schopf e il suo team hanno scoperto come la differenza nei rapporti isotopico-carbonio tra i fossili e le rocce senza fossili, il che significa che la loro teoria del 1993 era corretta. 

La roccia, datata (datata radiometricamente) di 3,5 miliardi di anni, ha dimostrato di contenere i resti della prima antica vita biologica quanto la roccia in cui sono stati trovati gli organismi. 

Schopf ei suoi colleghi hanno collegato specifici rapporti carbonio-isotopi a specifiche forme fossili, che li hanno aiutati a identificare vari antichi organismi. 

Hanno poi analizzato i microfossili individualmente e identificato cinque specie di cui due sono state identificate come fotosintesi, due erano organismi che consumano metano e un organismo che produce metano. 

Fonte: i fossili più antichi mai trovati mostrano la vita sulla Terra iniziata prima di 3,5 miliardi di anni fa   

Riferimento: J. William Schopf, Kouki Kitajima, Michael J. Spicuzza, Anatoliy B. Kudryavtsev e John W. Valley. Le analisi SIMS del più antico assemblaggio noto di microfossili documentano le loro composizioni isotopiche di carbonio correlate al taxon. PNAS, 18 dicembre 2017 DOI: 10.1073 / pnas.1718063115 

Quarzo, gli scienziati confermano infine che c’era vita sulla Terra 3,5 miliardi di anni fa 

Fonte:  https://www.ancient-code.com/ 

Traduzione e adattamento: Nin.Gish.Zid.Da