Se non fossimo la prima civiltà industriale sulla Terra, lo sapremmo mai?

I Siluriani sono una specie di creatura simile a una lucertola apparsa nello show televisivo di fantascienza di culto Dr. Chi . Hanno raggiunto competenze industriali circa 450 milioni di anni fa, molto prima che gli umani si evolvessero sulla Terra.

I Siluriani sono di fantasia, ovviamente. Ma l'idea di una vita preistorica avanzata è intrigante e solleva una serie di domande interessanti. Non ultima questa: se in passato fosse esistita una civiltà industriale, quali tracce avrebbe lasciato?

Oggi riceviamo una risposta grazie a Gavin Schmidt del Goddard Institute for Space Studies della NASA a New York e ad Adam Frank dell'Università di Rochester. Questi ragazzi hanno un nome per l'idea che una civiltà industriale possa aver preceduto l'umanità: l'ipotesi siluriana. Studiano la firma che la nostra stessa civiltà probabilmente lascerà alle spalle e si chiedono se sarà rilevabile tra milioni di anni. La loro conclusione è che il nostro probabile impatto sul pianeta sarà palpabile ma per certi versi difficile da distinguere da vari altri eventi nella documentazione geologica.

Il loro lavoro ha alcune implicazioni interessanti su come dovremmo studiare la Terra e sull'impatto che abbiamo su di essa. La ricerca dovrebbe anche aiutare gli astrobiologi a decidere cosa cercare altrove nell'universo.

Schmidt e Frank iniziano spiegando quanto poco sappiamo dell'antica Terra. La parte più antica della superficie terrestre è il deserto del Negev, nel sud di Israele, che ha 1,8 milioni di anni. Le superfici più vecchie esistono solo in aree esposte o come risultato di operazioni di estrazione e perforazione. Dati questi vincoli, l'evidenza dell'attività di Homo sapiens risale a circa 2,5 milioni di anni fa, non molto lontano in termini geologici.

Anche il fondale oceanico è relativamente giovane, perché la crosta oceanica viene costantemente riciclata. Di conseguenza, tutti i sedimenti oceanici risalgono al periodo giurassico e hanno quindi meno di 170 milioni di anni.

In ogni caso, dicono Schmidt e Frank, la frazione di vita che si fossilizza è minuscola. I dinosauri hanno vagato per la Terra per circa 180 milioni di anni, eppure esistono solo poche migliaia di esemplari quasi completi. Gli esseri umani moderni esistono da poche decine di migliaia di anni. Specie di breve durata come Homo sapiens (finora) potrebbe non essere affatto rappresentato nella documentazione fossile esistente, affermano Schmidt e Frank.

E gli artefatti umani: strade, edifici, barattoli di fagioli e chip di silicio? È improbabile che anche questi sopravvivano a lungo o vengano trovati anche se lo fanno. L'attuale area di urbanizzazione è inferiore all'1% della superficie terrestre, sottolineano i ricercatori.

Concludiamo che per potenziali civiltà più vecchie di circa 4 milioni di anni, le possibilità di trovare prove dirette della loro esistenza attraverso oggetti o esempi fossili della loro popolazione sono piccole, dicono.

Ma c'è un altro tipo di evidenza: anche la nostra civiltà lascia un'impronta chimica.

Schmidt e Frank sono interessati alle società industriali, che definiscono come quelle capaci di estrarre energia dall'ambiente. Secondo questa definizione, l'umanità è industriale da circa 300 anni. Dalla metà del 18° secolo, gli esseri umani hanno rilasciato oltre 0,5 trilioni di tonnellate di carbonio fossile attraverso la combustione di carbone, petrolio e gas naturale, affermano Schmidt e Frank.

Ciò ha avuto un impatto significativo sul pianeta. Poiché tutto questo carbonio era originariamente biologico, contiene meno carbonio-13 rispetto al pool molto più grande di carbonio inorganico. Il rilascio sta quindi cambiando il rapporto tra C-13 e C-12, una firma che dovrebbe essere visibile nella documentazione geologica.

L'aumento di temperatura causato da questo rilascio di carbonio è di circa 1 °C. Anche questo dovrebbe avere una firma osservabile: il modo in cui cambia la razione isotopica di ossigeno-18 nei carbonati. Anche l'agricoltura e il ciclo dell'azoto nei fertilizzanti stanno cambiando la firma isotopica dell'azoto.

L'agricoltura e la deforestazione aumentano entrambe l'erosione del suolo, così come l'aumento delle precipitazioni dovuto al riscaldamento globale. Quindi anche i sedimenti oceanici dovrebbero cambiare, grazie al dilavamento del suolo eroso nel mare.

Inoltre, grazie alle attività minerarie, è aumentato l'uso di metalli come piombo, cromo, renio, platino e oro. E questi presumibilmente verranno scaricati nell'oceano a velocità maggiori rispetto a prima dell'industrializzazione.

Anche gli esseri umani stanno cambiando la documentazione sui fossili. C'è stato un diffuso aumento di piccoli animali come topi e ratti. Dovrebbe essere evidente, così come l'aumento del tasso di estinzione di altre specie. Le estinzioni di grandi mammiferi avvenute alla fine dell'ultima era glaciale saranno anche associate all'inizio dell'Antropocene, affermano Schmidt e Frank.

Poi ci sono le sostanze chimiche che produciamo. L'umanità ha rilasciato nell'ambiente grandi volumi di composti clorurati sintetici, insieme a enormi volumi di plastica. Non è chiaro per quanto tempo queste sostanze chimiche o i loro prodotti derivati ​​saranno rilevabili.

C'è anche la possibilità di una firma nucleare, forse da una guerra che pone fine alla civiltà. Curiosamente, gli effetti di una simile guerra potrebbero non durare a lungo in termini geologici. Le emivite della maggior parte di questi elementi sono semplicemente troppo brevi per essere rilevanti su questa scala temporale.

Due possibili eccezioni sono il plutonio-244, con un'emivita di 80,8 milioni di anni, e il curio-247 con un'emivita di 15 milioni di anni. [Questi] sarebbero rilevabili per una grande frazione del periodo di tempo rilevante se fossero depositati in quantità sufficienti, diciamo, a seguito di uno scambio di armi nucleari, affermano i ricercatori.

Schmidt e Franks concludono che l'esistenza dell'umanità dovrebbe essere visibile nella documentazione geologica. Lo strato di Antropocene nel sedimento oceanico sarà brusco e multivariato, costituito da picchi specifici apparentemente simultanei in più proxy geochimici, biomarcatori, composizione elementare e mineralogia, dicono.

Tuttavia, questa firma potrebbe non essere univoca. I ricercatori hanno identificato una serie di eventi nella documentazione geologica che sembrano simili all'impatto che stanno avendo gli esseri umani (vedi diagramma). Ad esempio, circa 56 milioni di anni fa si è verificato un improvviso cambiamento globale nei livelli degli isotopi di carbonio e ossigeno in un evento noto come Massimo Termico Paleocene-Eocene.

Ciò ha coinciso con un forte aumento dei livelli di carbonio e un aumento della temperatura compreso tra 5 e 7 °C in un periodo di circa 200.000 anni, un semplice starnuto in termini geologici.

Nessuno sa cosa abbia causato questo evento, ma un'idea è che in questo momento, la roccia ignea nel Nord Atlantico si è espansa in sedimenti organici, riscaldandoli e rilasciando carbonio. Questa provincia ignea del Nord Atlantico divenne in seguito l'Islanda e le relative masse di terra.

Questo non è l'unico cambiamento inspiegabile nella firma geologica. Numerosi altri cambiamenti di temperatura, depositi di carbonio, salinità oceanica e così via sono in attesa di spiegazione. Ci sono indubbie somiglianze tra precedenti eventi improvvisi nella documentazione geologica e la probabile firma dell'Antropocene nella documentazione geologica a venire, affermano Schmidt e Frank.

Naturalmente, nessuno di questi eventi indica la presenza di una precedente civiltà industriale. L'ipotesi siluriana non può essere considerata probabile semplicemente perché non si presenta nessun'altra idea valida, affermano Schmidt e Frank, che sono desiderosi di scongiurare la speculazione senza vincoli.

Tuttavia, il loro lavoro solleva alcune domande intriganti e sottolinea il valore di ulteriori ricerche sulla durata della sopravvivenza dei composti sintetici nell'ambiente. Raccomandiamo ulteriori sintesi e studi sulla persistenza di sottoprodotti esclusivamente industriali negli ambienti dei sedimenti oceanici, affermano Schmidt e Frank, aggiungendo: Ci sono altre classi di composti che lasceranno tracce uniche nella geochimica dei sedimenti su scale temporali multimilionarie?

È un lavoro interessante scritto in un articolo divertente. Esplora un'idea insolita che ha il potenziale per cambiare il modo in cui pensiamo all'umanità e colloca il nostro impatto in una prospettiva più ampia. Fornisce anche uno sfondo per gli astrobiologi che studiano altri pianeti.

Marte una volta era molto più umido e più caldo. Se mai ha ospitato una società industriale, questo documento traccia alcune delle firme che potrebbero apparire nella documentazione geologica lì. Anche Venere era di nuovo ospitale. Poi ci sono gli oceani di Europa e, in definitiva, i pianeti attorno ad altre stelle.

Tuttavia, la nostra civiltà industriale potrebbe essere unica nell'universo. Ma molto più eccitante è la possibilità che sia solo uno dei tanti, forse milioni di altri. Schmidt e Frank hanno stabilito alcune delle basi per trovarli.

Rif: arxiv.org/abs/1804.03748 : L'ipotesi siluriana: sarebbe possibile rilevare una civiltà industriale nella documentazione geologica?

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