Milioni di anni fa gli oceani erano verdi e in futuro potrebbero diventare rossi o viola: i risultati di uno studio

Nella scala temporale geologica, nulla è permanente. Ora uno studio dimostra che gli oceani, oggi blu, erano verdi nelle prime ere del pianeta. E in futuro potrebbero virare a colori come il rosso o il viola.

L'oceano attorno a Iwo Jima (Giappone) ha una tonalità verdastra. Immagine: US Navy.

La maggior parte della superficie terrestre è ricoperta dagli oceani, circa tre quarti. Ecco perché il nostro pianeta, visto dallo spazio, appare come un puntino blu nell'immensità. Ma questa realtà, che ci sembra immutabile, potrebbe un giorno cambiare. Alcuni ricercatori giapponesi, citati da The Conversation, hanno presentato argomentazioni concrete, basate su dati scientifici, secondo cui un tempo gli oceani della Terra erano verdi.

Il colore dei nostri oceani è legato alla chimica dell'acqua e all'influenza della vita. Oceani viola sarebbero possibili sulla Terra se i livelli di zolfo fossero alti. Ciò potrebbe essere correlato all'intensa attività vulcanica e al basso contenuto di ossigeno nell'atmosfera, che porterebbe alla predominanza dei batteri dello zolfo di colore viola.

Questa informazione è stata pubblicata in un articolo della rivista Nature a metà febbraio. Si conclude che il motivo per cui gli oceani della Terra potrebbero aver avuto un aspetto diverso nell'antichità è legato alla loro composizione chimica e all'evoluzione della fotosintesi. Gli esperti sottolineano che il colore dell'oceano è tutt'altro che stabile, poiché dipende interamente dalla composizione chimica dell'acqua e dalla sua influenza sugli organismi che vivono sotto la superficie.

Un tipo di giacimento roccioso noto come formazione di ferro a bande è importante per la documentazione storica del pianeta. Le formazioni di ferro a bande si sono depositate durante gli eoni Archeano e Paleoproterozoico, circa 3,8-1,8 miliardi di anni fa. A quei tempi la vita era limitata agli organismi unicellulari negli oceani. I continenti erano un paesaggio arido di rocce e sedimenti grigi, marroni e neri.

L'oceano primordiale era verde

In quel remoto momento della storia del pianeta, la pioggia caduta sulle rocce continentali dissolse il ferro, che venne poi trasportato verso gli oceani dai fiumi. Altre fonti di ferro erano i vulcani sui fondali oceanici. Questo ferro avrebbe poi avuto un ruolo importante nella colorazione e nella composizione chimica dei mari. L'eone Archeano fu un periodo in cui l'atmosfera e gli oceani della Terra erano privi di ossigeno gassoso.

Roccia
Sezione trasversale della formazione di ferro a bande nel Parco nazionale Karijini, nelle catene montuose Hamersley, Australia Occidentale.

Quando si svilupparono i primi organismi che generavano energia dalla luce solare, l'atmosfera e gli oceani, privi di ossigeno, iniziarono a cambiare. Questi organismi utilizzavano la fotosintesi anaerobica, ovvero potevano effettuare la fotosintesi in assenza di ossigeno.

In teoria, gli oceani rossi sono possibili anche nei climi tropicali intensi, quando il ferro rosso ossidato si forma dalla decomposizione delle rocce terrestri e viene trasportato negli oceani dai fiumi o dai venti.

La tesi sostenuta in un recente articolo a favore degli oceani verdi nell'eone Archeano si basa su un'osservazione: le acque che circondano l'isola vulcanica giapponese di Iwo Jima presentano una tonalità verdastra associata a una forma di ferro ossidato. Le alghe blu-verdi prosperano nelle acque verdi che circondano l'isola. In realtà sono batteri primitivi e non vere alghe. Durante l'Eone Archeano, gli antenati delle moderne alghe blu-verdi si sono evoluti insieme ad altri batteri che utilizzavano il ferro ferroso al posto dell'acqua come fonte di elettroni per la fotosintesi. Ciò indica alti livelli di ferro nell'oceano.

Altri colori in futuro

Gli organismi fotosintetici utilizzano i pigmenti, principalmente la clorofilla, presenti nelle loro cellule per trasformare la CO2 in zuccheri sfruttando l'energia del sole. La clorofilla conferisce alle piante il loro colore verde. Le alghe verdi-azzurre sono uniche in quanto contengono il pigmento comune clorofilla, ma anche un secondo pigmento chiamato ficoeritrobilina (PEB).

profilo oceano
Ipotesi di ambiente acquatico archeano per il calcolo della concentrazione di idrossido di ferro. L'area ombreggiata in verde rappresenta la regione ossidata, mentre i punti arancioni indicano le particelle di idrossido di ferro.

Nell'articolo pubblicato su Nature, i ricercatori hanno scoperto che le moderne alghe verdi-azzurre geneticamente modificate con PEB crescono meglio nelle acque verdi. Mentre la clorofilla è eccellente per la fotosintesi nello spettro della luce visibile, il PEB sembra essere superiore in condizioni di luce verde.

I cambiamenti nella chimica degli oceani furono graduali. Il periodo Archeano durò 1,5 miliardi di anni e rappresentò più della metà della storia della Terra. Con l'invecchiamento, il nostro sole diventerà innanzitutto più luminoso, provocando una maggiore evaporazione superficiale e un'intensa luce ultravioletta.

Ciò potrebbe essere utile ai batteri dello zolfo viola che vivono in acque profonde e prive di ossigeno. Ciò darà luogo a tonalità più viola, marroni o verdi nelle zone costiere o stratificate. Nelle scale temporali geologiche, nulla è permanente e pertanto i cambiamenti nel colore dei nostri oceani sono inevitabili.

Riferimenti allo studio

Matsuo, T., Ito-Miwa, K., Hoshino, Y. et al. Archaean green-light environments drove the evolution of cyanobacteria’s light-harvesting system. Nat Ecol Evol 9, 599–612 (2025). https://doi.org/10.1038/s41559-025-02637-3