Le estinzioni di massa secondo Peter Ward

Vorrei iniziare con questa bellissima immagine della mia infanzia. Amo i film di fantascienza. Eccolo: "Cittadino dello spazio" ("This Island Earth"). Non c'e' niente di meglio di Hollywood per fare un buon lavoro. Un lavoro di due anni e mezzo. (Risate) Voglio dire, anche i creazionisti ci danno 6000 [anni] ma Hollywood vuole sfidarli. E in questo film, vediamo ciò che immaginiamo ci sia la fuori: dischi volanti e alieni. Ogni mondo ha un alieno, e ogni mondo alieno ha un disco volante, e si muovono a grande velocità. Alieni.

Bene, io e Don Brownlee, un mio amico, alla fine arrivammo al punto in cui ci stancammo di accendere la TV per vedere tutte le sere navi spaziali e alieni, e provammo a scrivere una storia alternativa, e abbiamo elencato ciò che realmente è necessario affinché la Terra sia abitabile, perche' un pianeta possa essere una Terra, essere un luogo dove non solo probabilmente ci sia la vita, ma la complessità, che richiede una lunga evoluzione, e pertanto condizioni stazionarie. Così nel 2000 abbiamo scritto "Rare Earth". Nel 2003, ci siamo quindi chiesti, non pensiamo a dove le Terre si trovino nello spazio, ma per quanto tempo la Terra è stata così? Se si torna indietro nel tempo di due miliardi di anni, non vi troverete più su un pianeta di tipo terrestre. Ciò che definiamo pianeta di tipo terrestre in realtà esiste per un breve intervallo di tempo.

Bene, "Rare Earth" (Terra rara. ndt) in realtà mi ha insegnato davvero molto sugli incontri con il pubblico. Subito dopo, ho ricevuto un invito per andare ad un convegno di fantascienza, al quale partecipai molto seriamente. David Brin avrebbe contraddetto le mie tesi, e quando arrivai, una folla di un centinaio di persone iniziò a fischiare energicamente. Ci fu una ragazza che arrivò e disse, "Mio padre dice che sei il diavolo". Non si puo' separare la gente dai loro alieni e rimanere amici. Bene, nella seconda parte, poco dopo -- e stavo parlando con Paul Allen; lo vidi fra il pubblico, e gli consegnai una copia di "Rare Earth". E c'era anche Jill Tarter, e si girò verso di me, e mi guardò proprio come quella ragazza ne "L'Esorcista". Era come, "Brucia! Brucia!" Il SETI non vuole sentirne parlare. Il SETI vuole che ci siano delle cose la fuori. Mi congratulo per gli sforzi del SETI, ma non abbiamo ancora ricevuto nulla. E sono davvero convinto che dobbiamo iniziare a pensare cosa sia un buon pianeta e cosa non lo è.

Vi mostro questa immagine perché mostra che, anche se il SETI ricevera' qualcosa, potremo interpretare cosa dicono? Perché questa diapositiva e' transitata tra le due maggiori intelligenze sulla Terra -- da un Mac a un PC -- non ha nemmeno le lettere giuste -- (Risate) -- come faremo a parlare con gli alieni? E se sono distanti 50 anni luce, e li chiamiamo, bla, bla, bla, bla, e poi 50 anni dopo rispondono dicendo, potete ripetere? Voglio dire, ci siamo.

Il nostro è un buon pianeta perché trattiene l'acqua. Marte è un pianeta cattivo, ma ancora abbastanza buono per andarci e vivere sulla sua superficie se siamo ben protetti. Invece Venere è un pianeta pessimo -- il peggiore. Anche se è simile alla Terra, e anche se all'inizio della sua storia potrebbe benissimo aver ospitato una vita simile a quella della Terra, mori' presto di un effetto serra galoppante-- la sua superficie e' a 800°C -- a causa del dilagante biossido di carbonio.

Sappiamo dall'astrobiologia che adesso possiamo davvero prevedere che cosa succederà specificamente al nostro pianeta. Ora siamo nel periodo migliore dell' esistenza della vita sul pianeta Terra, dopo la prima orribile era dei microorganismi. Nell'esplosione evolutiva del Cambriano, la vita emerse dalle paludi, sbocciò la complessità e da quello che possiamo dire, siamo ancora a metà strada. Gli animali esisteranno su questo pianeta per un periodo di tempo almeno pari a quello in cui sono vissuti fin ora, fino a quando giungeremo alla seconda era dei microorganismi. E ciò accadrà, paradossalmente -- nonostante tutto quello che si sente sul riscaldamento globale -- quando la CO2 scendera' a 10 parti per milione, non avremo più le piante che fanno la fotosintesi, e quindi nemmeno gli animali. Dopodiche' probabilmente avremo ancora sette miliardi di anni. Il sole aumenta la sua intensità, la sua luminosità, e in fine, a circa 12 miliardi di anni dall' inizio, la Terra sarà distrutta da un grande Sole, e questo sarà ciò che rimane. Un pianeta, come noi, ha una vita e una vecchiaia, e la terra e' ora nella sua estate dorata.

Ma esistono due destini per ogni cosa, non è vero? Ora, molti di voi moriranno per vecchiaia, ma qualcuno, abbastanza orribilmente, morirà in un incidente. E questo è anche il destino di un pianeta. La Terra, se siamo abbastanza fortunati -- se non viene colpita dalla cometa Hale-Bopp, o fatta esplodere da qualche supernova nelle vicinanze nei prossimi sette miliardi di anni -- sara' sempre sotto i nostri piedi. Ma cosa accadrà in caso di una morte accidentale? I paleontologi negli ultimi 200 anni hanno predetto una morte. E' strano -- il concetto di estinzione non era mai stato considerato fino a quando il Barone Cuvier in Francia trovò questo primo mastodonte. Non riusciva a trovare nessun riscontro con qualsiasi altro osso, e disse, Aha! E' estinto. E poco dopo i reperti fossili cominciarono a darci un' idea chiara di quante piante e animali siano esistiti da quando la vita superiore iniziò davvero a lasciare una traccia fossile molto interessante. In quel complesso archivio di fossili, c'erano situazioni in cui molti organismi sembravano essersi estinti molto rapidamente, e i padri della geologia le chiamarono "estinzioni di massa".

Si e' sempre pensato che fosse stato o un atto divino o forse un lungo, lento cambiamento del clima, ma tutto cambio' nel 1980, in questo affioramento roccioso vicino a Gubbio, dove Walter Alvarez, tentando di capire qual'era la differenza d'eta' tra queste rocce bianche, che racchiudono creature del Cretaceo, e le rocce rosa superiori, che contenevano fossili del Terziario. Quanto tempo è passato da uno strato al successivo? E ciò che scoprirono fu qualcosa di inatteso. Trovarono nello spazio fra i due uno strato molto sottile di argilla, e quello strato di argilla -- questo strato rosso qui, davvero sottile -- è pieno di iridio. E non solo iridio; è pieno di sferette vetrose, ed è pieno di granelli di quarzo che hanno subito enormi pressioni: quarzo prodotto da un urto.

In questa immagine il bianco è gesso, e questo gesso è stato depositato in un oceano caldo. Il gesso è composto da plancton che è precipitato sul fondale dalla superficie del mare, cosi che il 90% di questo sedimento è composto da scheletri di esseri viventi, e poi c'e' quello strato rosso spesso un millimetro, e poi una roccia nera. E la roccia nera è il sedimento del fondale marino in assenza di plancton. E questo è ciò che accade in una catastrofe causata da un asteroide, perché è questo che è accaduto, naturalmente. Questo è il famoso K-T Un corpo di 10 chilometri colpi' il pianeta. A causa dell' impatto questo strato sottile si deposito' su tutto il pianeta, e molto rapidamente i dinosauri morirono, e anche queste bellissime ammoniti, le Leconteiceras, e le Celaeceras, e molto altro.

Voglio dire, deve essere vero, perché da allora ci sono stati due record di incassi di Hollywood, e questo paradigma, dal 1980 fino al 2000 circa, ha cambiato completamente quello che noi geologi pensavamo sulle catastrofi. Prima l' "uniformitarismo" era il paradigma dominante: il fatto che se qualcosa e' successo in passato sul pianeta, esistono oggi processi in grado di spiegarla. Ma non siamo stati testimoni di un impatto di un grande asteroide, quindi questo è un tipo di neo-catastrofismo, e ci sono voluti circa 20 anni per le istituzioni scientifiche per convincersi: si, abbiamo avuto una collisione; e gli effetti di quell'impatto provocarono un' imponente estinzione di massa.

Bene, vi sono cinque principali estinzioni di massa nel corso degli ultimi 500 milioni di anni, chiamate le Grandi Cinque. Spaziano da 450 milioni di anni fa all'ultima, la K-T, numero quattro, ma la più grande di tutte fu la P, o l'estinzione del Permiano, talvolta chiamata la madre di tutte le estinzioni di massa. E ciascuna di queste è stata in seguito ricondotta ad un impatto con un grande oggetto. Ma è la verità?

La più recente, quella del Permiano, si pensava che fosse stato un impatto causato da questa bellissima struttura sulla destra. Questo è Buckminsterfullerene, con 60 atomi di carbonio perché sembra una di quelle orribili cupole geodetiche dei miei amati anni '60. Vengono chiamate "buckyballs". Questa evidenza è stata utilizzata per suggerire che alla fine del Permiano, 250 milioni di anni fa, una cometa ci colpì. Quando una cometa colpisce, la pressione produce le buckyballs, che catturano particelle della cometa. Helio 3: molto raro sulla superficie della Terra, molto comune nello spazio.

Ma è la verità? Nel 1990, quando gia' lavoravo sull'estinzione K-T da dieci anni, mi recai in Sud Africa per iniziare a lavorare due volte all'anno nel grande deserto del Karoo. Ho avuto la fortuna di assistere alla trasformazione del Sud Africa nel nuovo Sud Africa anno dopo anno. E ho lavorato sull' estinzione del Permiano, accampandomi presso questo cimitero Boero per mesi alla volta. E i fossili sono straordinari. Sapete, state ammirando i vostri più lontani antenati. Questi sono rettili simili a mammiferi. Sono culturalmente invisibili. Su di loro non facciamo film. Questa è una Gorgonopsia, o un Gorgon. Questo è un teschio da 46 cm di un animale che era lungo probabilmente due metri circa, disteso come una lucertola, probabilmente aveva una testa come un leone. Questo è il re dei carnivori, il T-Rex dei suoi tempi. Ma c'è un mucchio di roba. Questo e il mio povero figlio, Patrick. (Risate) Questo viene chiamato abuso paleontologico di minore Stai fermo, sei il metro di paragone. Risate

C'era roba grossa allora. 55 specie di rettili simili a mammiferi. L'era dei mammiferi era completamente iniziata 250 milioni di anni fa ... ... e quindi accadde una catastrofe. E ciò che venne dopo fu l'era dei dinosauri. Fu tutto un errore; non avrebbe mai dovuto accadere. Ma accadde. Ora, fortunatamente, questo Trinassodonte, delle dimensioni di un uovo di pettirosso: questo è un teschio che ho scoperto proprio prima di fare questa foto -- c'è una penna per confrontare; è davvero piccolo -- questo è del Triassico Inferiore, dopo che l'estinzione di massa era terminata. Potete vedere l'orbita dell'occhio ed i piccoli denti davanti. Se non fosse sopravvissuto, non sarei qui a parlare. Lo e' qualcos' altro, perché se non fosse sopravvissuto, noi non saremo qui; non ci sono mammiferi. Ci siamo andati vicini ma una specie rimane.

Possiamo dire qualcosa delle caratteristiche di chi è sopravvissuto e di chi no? Circa qui finiscono quei 10 anni di lavoro. La portata delle cose -- la linea rossa è l'estinzione di massa Ma ci sono i sopravvissuti che rimangono e i sopravvissuti sono per la maggior parte a sangue freddo. Gli animali a sangue caldo questa volta prendono un duro colpo. I sopravvissuti che rimangono producono questo mondo di creature simili a coccodrilli. Non ci sono ancora i dinosauri; solo questo lento, sauriano, squamoso, brutto, luogo paludoso con ai bordi un paio di piccoli mammiferi che si nascondono. E li si sarebbero nascosti per 160 milioni di anni, fino alla liberazione causata da quell'asteroide K-T.

Quindi, se non è l'impatto, cos'è stato? Io penso che siamo ritornati, più e più volte, al mondo Pre-Cambriano, quella prima era di microrganismi, e i microorganismi ci sono ancora. Loro odiano noi animali. Vorrebbero davvero indietro il loro mondo. E ci hanno provato più e più volte. Questo mi suggerisce che la vita provoca queste estinzioni di massa e perché lo ha fatto è perche' e' intrinsecamente anti-Gaia. Questa idea di Gaia, che la vita migliora il mondo avvantaggiandosene -- c'e' qualcuno che è stato su una superstrada di Los Angeles il venerdì pomeriggio che crede alla teoria di Gaia? No.

Sospetto davvero che ci sia un alternativa, e che la vita in realtà tenti di autoestinguersi -- non coscientemente, ma solo perché e' cosi. E qui c'è l'arma, sembrerebbe, che lo ha fatto negli ultimi 500 milioni di anni. Esistono batteri che, tramite il loro metabolismo, producono acido solfidrico, e lo fanno in grandi quantità. L'acido solfidrico è davvero letale per noi umani. Meno di 200 parti per milione vi ucciderebbe. Dovete recarvi sul Mar Nero e qualche altro posto -- alcuni laghi -- e andare giù, e scoprirete che l'acqua diventa viola. Diventa viola per la presenza di numerosi batteri che necessitano la luce del sole e l'acido solfidrico, e oggi noi possiamo rilevare la loro presenza -- possiamo vederli -- ma possiamo anche rilevare la loro presenza nel passato.

E gli ultimi tre anni hanno visto enormi passi avanti in un settore nuovissimo. Io sono quasi estinto -- Io sono un paleontologo che colleziona fossili. Ma la nuova ondata di paleontologi -- i miei studenti -- collezionano bioindicatori. Raccolgono il sedimento, ne estraggono l'olio, e da quello possono produrre composti che si sono rivelati essere molto specifici di particolari gruppi di batteri. Questo perché i lipidi sono così resistenti da conservarsi nel sedimento e durare le centinaia di milioni di anni necessari, per essere estratti e dirci chi abitava li.

E noi sappiamo chi c'era. Alla fine del Permiano, nei dintorni di molte di queste estinzioni di massa, questo è ciò che abbiamo trovato: isorenieratene. E' davvero specifico. Si può formare solo se la superficie dell'oceano e' priva di ossigeno, ed e' completamente saturata dall'acido solfidrico -- abbastanza, per esempio, da non essere piu' in soluzione. Questo portò Lee Kump, altri della Universita' della Pensilvania e il mio gruppo, a proporre quella che io chiamo l'Ipotesi di Kump: molte estinzioni di massa furono causate dalla diminuzione di ossigeno, e da alti livelli di CO2. E il peggiore effetto del riscaldamento globale, si è scoperto: l'acido solfidrico prodotto negli oceani.

Qual'è la sua origine? In questo caso particolare, la fonte più e più volte è stata la lava basaltica. Questa è una visuale della Terra se estraiamo molto materiale. sembrano molte bombe a idrogeno; In realtà, gli effetti sono addirittura peggiori. Succede quando materiali delle profondità terrestri arrivano alla superficie, diffondendosi sulla superficie del pianeta. Non è la lava che uccide ogni cosa, è il biossido di carbonio che viene fuori con essa. Queste non sono Volvo; sono vulcani. ma il biossido di carbonio è sempre biossido di carbonio.

Questi sono i nuovi dati che io e Rob Berner -- di Yale -- abbiamo raccolto, e ciò che stiamo tentando adesso è di misurare la quantità di biossido di carbonio in tutte le rocce raccolte -- e possiamo farlo in diversi modi -- e inserire qui tutte le linee rosse, quando avvengono quelle che io chiamo estinzioni di massa da effetto serra. E ci sono due cose che per me sono davvero evidenti, la prima è che queste estinzioni avvengono quando la CO2 aumenta. Ma la seconda cosa che qui non viene mostrata: sulla Terra non c'era ghiaccio quando c'erano migliaia di parti per milione di CO2. Ora siamo a 380 e sta crescendo. Raggiungeremo i 1000 in 3 secoli al massimo, ma il mio amico David Battisti di Seattle pensa a un centinaio di anni Così, via le calotte polari, ecco che arrivano 73 metri di innalzamento del livello dei mari. Io adesso vivo in una casa panoramica; diventera' lungomare.

Bene, quali sono le conseguenze? Gli oceani probabilmente diventeranno viola. E noi pensiamo sia questo il motivo per cui la complessità ci ha messo così tanto a insediarsi sul pianeta Terra. Abbiamo avuto questi oceani di acido solfidrico per un lunghissimo periodo. che impediscono l'esistenza di forme di vita complesse. Sappiamo che l'acido solfidrico sta' eruttando ora in alcuni luoghi del pianeta. Passiamo ora a questa diapositiva -- questo sono io due mesi fa -- e l'ho inserita perché qui c'è il mio animale preferito, il Nautilus. Ha vissuto su questo pianeta con i primi animali -- 500 milioni di anni. Questo è un esperimento di monitoraggio, e ciascuno di voi subacquei, se volete essere coinvolti in uno dei progetti più interessanti in assoluto, qui siamo fuori dalla Grande Barriera Corallina. E mentre stiamo parlando, stiamo monitorando il comportamento di questi nautilus.

Ma di tanto in tanto noi sub possiamo avere un problema, ora faro' un esperimento ideale. Questo è un grande squalo bianco che ha mangiato alcune delle mie trappole. Lo abbiamo pescato, eccolo a bordo. Vuol dire che di notte è la fuori con me. Quindi mentre sto' nuotando mi puo' staccare una gamba. Siamo a 80 miglia dalla costa, cosa mi puo' succedere? Ebbene, ora come ora morirei. Tra cinque anni, questo è ciò che spero succeda: mi portano in barca e mi mettono una maschera con gas: 80 parti per milione di acido solfidrico. Mi immergono in una vasca ghiacciata, e raffreddano di 15 gradi per poi essere portato ad una unita' di terapia intensiva. E il motivo per cui si puo' fare è perché noi mammiferi abbiamo vissuto una serie di queste esperienze all' acido solfidrico, e i nostri corpi si sono adattati. Ed ora possiamo sfruttarlo come quello che ritengo sarà un importante passo avanti in medicina.

Questo è Mark Roth. E' stato finanziato dal DARPA. Studiava come salvare soldati americani da infortuni in combattimento. Toglie il sangue a dei suini. e immette 80 parti per milione di acido solfidrico -- la stessa roba che è sopravvissuta a queste estinzioni di massa del passato -- e trasforma un mammifero in un rettile. In questo comportamento vediamo il risultato di mammiferi e rettili che sono stati sottoposti ad una serie di esposizioni a H2S." Ho ricevuto questa e-mail da lui due anni fa; dove dice, "Penso di avere una risposta ad alcune delle tue domande". Ora ha sottoposto a questo trattamento dei topi per quattro ore, talvolta sei ore, e questi sono i nuovi dati che mi ha mandato mentre veniva qui. Dall' alto questa e' la temperatura di un topo durante il processo -- la linea punteggiata e' la temperatura ambiente. Quindi, la temperatura inizia a 25° centigradi, e va giù, va giù. Sei ore dopo la temperatura torna su. Lo stesso topo riceve 80 parti per milione di acido solfidrico la traccia a linea continua, e guardate cosa accade alla sua temperatura. La sua temperatura scende. Si abbassa a 15°C da 35, e il topo recupera perfettamente.

Ecco un modo che ci permetterebbe di portare i malati alla terapia intensiva. Ecco come portare un paziente a temperatura abbastanza bassa perche' resista finche' non raggiunge un' unita' di terapia intensiva. Ora, penserete, ma cosa accade al tessuto cerebrale? Questa è una delle grandi sfide. Avete un incidente. Avete due scelte: morire, o assumere l'acido solfidrico e, diciamo, il 75% di voi si salva, dal punto di vista mentale. Cosa fareste? Dovremmo avere tutti un bottone che dice: lasciatemi morire? Questo e' quel che sta' succedendo e credo che sara' rivoluzionario. Salveremo delle vite ma avra' un costo.

Il nuovo punto di vista sulle estinzioni di massa e': siamo stati colpiti e dobbiamo pensare al lungo periodo, perché verremo colpiti di nuovo. Ma vi è un pericolo ben peggiore che dobbiamo affrontare. Possiamo facilmente tornare indietro al mondo dell'acido solfidrico. Dateci qualche millennio -- e noi umani dovremmo durare questi pochi millenni -- succederà di nuovo? Se proseguiremo, accadrà di nuovo. Quanti di noi sono venuti qui in aereo? Qest' anno quanti di noi hanno sorpassato l' intera quota-Kyoto solo prendendo aerei? Quanti di voi l'hanno superata? Si, io l'ho certamente superata. Abbiamo un problema enorme di fronte a noi, come specie. Dobbiamo risolverlo. Voglio essere in grado di tornare su questa barriera corallina. Grazie.

(Applausi)

Chris Anderson: Avrei solo una domanda, Peter. Se ho capito bene, quello che hai detto qui è che abbiamo nei nostri corpi una risposta biochimica all'acido solfidrico che secondo te prova che ci sono state in passato estinzioni di massa provocate dai cambiamenti climatici?

Peter Ward: Si, ogni nostra singola cellula può produrre piccole quantità di acido solfidrico in situazioni critiche. Questo è ciò che Roth ha scoperto. Ciò che stiamo indagando ora è: lascia una traccia? Lascia un segnale nelle ossa o nelle piante? Tornando ai dati fossili possiamo provare a rilevare quanti di questi eventi siano accaduti in passato

CA: è contemporaneamente un'incredibile tecnica medica, ma anche una terrificante ...

PW: benedizione e maledizione.