Breve storia del nostro pianeta: 4 miliardi di anni in 8 capitoli

Di Andrew Knoll

DA UNO DEI MASSIMI SCIENZIATI DI HARVARD, UNA LETTURA INDISPENSABILE PER TUTTI COLORO CHE ABITANO SU QUESTA TERRA.

“Un fantastico distillato della storia della Terra, scritto da uno dei massimi geologi del mondo. Appassionante, intelligente e super-leggibile.” - Steve Brusatte, autore di Ascesa e caduta dei dinosauri

QUANTO CONOSCI LA TERRA SU CUI CAMMINI?

È probabile che un tempo il punto esatto in cui ti trovi in questo momento stesse cuocendo sotto un mare di lava ribollente, o fosse schiacciato da un'imponente lastra di ghiaccio, squassato da un meteorite, o magari soffocato da gas velenosi, oppure sommerso da un oceano, arroccato in cima a una catena montuosa, o abitato da temibili mostri. Forse è stato molte di queste cose, o addirittura tutte quante.

Pietre, pareti rocciose, cave sotterranee possono sembrarci prive di attrattiva, eppure raccontano una storia, quella del nostro pianeta e degli organismi che lo abitano, che è molto più spettacolare di qualsiasi blockbuster hollywoodiano i cui colpi di scena possono competere con quelli dei thriller più adrenalinici.

Attingendo alla sua pluridecennale esperienza, il famoso geologo Andrew H. Knoll ha tracciato una biografia rigorosa ma al tempo stesso accessibile della Terra: una storia che inizia 4,6 miliardi di anni fa, quando il nostro pianeta era poco più che una roccia coperta da oceani di magma sferzati da comete e meteore, e arriva fino a oggi e alla sfera verde e azzurra e brulicante di vita che conosciamo. Una storia che ci aiuta a comprendere da dove veniamo, dove siamo, ma soprattutto dove stiamo andando.

• Lingua: Italiano
• Editore: HarperCollins Italia
• Data di uscita: 18 ott 2022
• ISBN: 9788830591714

Anteprima del libro

Copertina: Andrew H. Knoll - Breve storia del nostro pianeta - 4 miliardi di anni in 8 capitoli - HarperCollins Italia

ANDREW H. KNOLL

BREVE

STORIA

DEL NOSTRO

PIANETA

4 MILIARDI DI ANNI

IN 8 CAPITOLI

traduzione di Alberto Pezzotta

HarperCollins

Titolo originale dell’edizione in lingua inglese:

A Brief History of Earth

Custom House

An imprint of HarperCollinsPublishers

© 2021 Andrew H. Knoll

Traduzione di Alberto Pezzotta

Questa edizione è pubblicata in accordo con

HarperCollins Publishers LLC, New York, U.S.A.

Illustrazioni a inizio capitolo: Todd Marshall

Immagini alle pp. 6, 14, 40, 64, 92, 114, 138, 166 e 190

© 1xpert/adobe.stock.com

Figura 3: illustrazione © Macrovector/adobe.stock.com

Figure 7 e 44 (crani): Illustrazioni di Alexis Seabrook

© 2022 HarperCollins Italia S.p.A., Milano

eBook ISBN 9788830591714

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A Marsha.

Per ogni cosa

India vista dallo spazio

PROLOGO: UN INVITO

La Terra vista dallo spazio

Viviamo la nostra vita ancorati al nostro pianeta dalla forza di gravità. Ogni nostro passo ci mette in contatto con rocce e terreno, anche se sono nascosti dall’asfalto e dai pavimenti. Possiamo pensare di sfuggire alla forza di gravità quando viaggiamo in aereo, ma il senso di libertà è effimero: dopo poche ore siamo costretti a tornare sulla terraferma e a concedere alla gravità la sua vittoria.

Ma il nostro legame con la Terra va ben oltre quello rappresentato dalla gravità. Il cibo che mangiamo è fatto dell’anidride carbonica che si trova nell’atmosfera o negli oceani, oltre che dell’acqua e delle sostanze nutritive che si trovano in mare o nel suolo. A ogni respiro immettiamo nei nostri polmoni l’ossigeno che ci consente di ricavare energia dal nostro pranzo. Al tempo stesso l’anidride carbonica nell’atmosfera ci impedisce di congelare. Inoltre l’acciaio della porta del frigorifero, l’alluminio delle lattine, il rame delle monete e le terre rare nei nostri cellulari vengono tutti dalla Terra. Stando così le cose, è strano quanta poca curiosità nutra la maggior parte di noi per la grande sfera che ci sostiene e che ogni tanto ci mette in pericolo, in occasione di uragani e di terremoti.

In che modo possiamo comprendere il posto della Terra nell’universo? Come si sono formate le rocce, l’aria e l’acqua che definiscono la nostra esistenza? Come spieghiamo i continenti, le valli e le montagne, i terremoti e i vulcani? Che cosa determina la composizione degli elementi di cui sono fatti i mari e l’atmosfera? Come si è sviluppata l’immensa diversità della vita che ci circonda? E soprattutto: in che modo le nostre azioni stanno cambiando la Terra e la vita?

La struttura di questo libro è definita dall’intreccio delle questioni scientifiche con l’indagine storica. La storia di cui parliamo è quella della nostra casa, la Terra, e degli organismi che vivono sulla sua superficie. E la Terra è qualcosa di dinamico, malgrado un (fallace) senso comune che la considera sempre uguale a se stessa. Boston, per esempio, gode di un clima temperato, con estati calde, inverni freddi e precipitazioni moderate distribuite più o meno regolarmente nel corso dell’anno. Le stagioni sono prevedibili e se, come me, siete in circolazione da qualche decennio, potete avere l’impressione che non ci sia mai niente di nuovo sotto il sole. I meteorologi, per altro, vi possono assicurare che la temperatura media annuale di Boston è aumentata di 0,6 °C nel corso della vita dei suoi cittadini più anziani. Sappiamo anche che la quantità di anidride carbonica nell’atmosfera – uno dei fattori principali che regolano la temperatura del nostro pianeta – è aumentata di circa un terzo negli ultimi settant’anni. Analogamente, sappiamo che il livello globale degli oceani sta salendo, e che la quantità di ossigeno disciolta nell’acqua è diminuita di circa il 3 per cento da quando i Beatles sono diventati famosi.

Con il passare del tempo si accumulano piccoli cambiamenti. Un volo aereo da Boston a Londra si allunga ogni anno di 2,5 centimetri, dato che il fondale marino allontana lentamente il Nord America dall’Europa. Se potessimo riavvolgere il nastro, constateremmo che 200 milioni di anni fa la vecchia e la Nuova Inghilterra erano parti di un unico continente, con fosse tettoniche (simili a quelle attualmente osservabili nell’Africa orientale) che stavano cominciando a formare un bacino oceanico. Se si prende in considerazione una scala temporale adeguata, le trasformazioni terrestri sono davvero profonde. Per esempio, se fossimo stati liberi di vagare sulla Terra miliardi di anni fa, saremmo morti subito per l’atmosfera priva di ossigeno.

La storia della Terra e degli organismi che vivono su di essa è più spettacolare di qualunque kolossal hollywoodiano, e ha abbastanza colpi di scena per fare concorrenza a un thriller di successo. Più di quattro miliardi di anni fa, dall’aggregazione di detriti rocciosi si formò un piccolo pianeta in orbita attorno a una giovane stella di modeste dimensioni. Nelle sue prime fasi, la Terra versava in uno stato di continua catastrofe, bombardata da comete e meteore, con la superficie coperta da oceani di magma e un’atmosfera satura di gas tossici. Col tempo, però, il pianeta cominciò a raffreddarsi. Si formarono i continenti, ma solo per essere prima lacerati e poi per collidere gli uni contro gli altri, provocando la formazione di spettacolari catene montuose di cui ormai non rimane quasi più traccia. Vulcani un milione di volte più grandi di qualunque cosa abbia mai visto l’occhio umano. Cicli di glaciazioni globali. Innumerevoli mondi perduti che solo adesso cominciamo a ricostruire. In questa fase di grande dinamismo, in qualche modo prese piede la vita, finendo per trasformare la superficie del nostro pianeta e preparando la strada a trilobiti, dinosauri e a una specie in grado di parlare, pensare, costruire utensili e, alla fine, cambiare nuovamente il mondo.

Comprendere la storia della Terra ci aiuta a capire come si sono formati i monti, gli oceani, gli alberi e gli animali attorno a noi, per tacere di oro, diamanti, carbone, petrolio e dell’aria stessa che respiriamo. In questo modo, la storia del nostro pianeta fornisce il contesto necessario per capire come le attività umane stanno trasformando il mondo nel XXI secolo. Per la maggior parte della sua storia, il pianeta che ci ospita non è stato abitabile dagli esseri umani; e una delle lezioni più profonde della geologia è la consapevolezza di quanto sia fuggevole, fragile e prezioso il momento che stiamo vivendo.

Di questi tempi, i titoli dei notiziari spesso sembrano versetti dell’Apocalisse: la California è colpita da incendi boschivi senza precedenti; l’Amazzonia è in fiamme; in Alaska si raggiungono temperature record, mentre in Groenlandia si accelera lo scioglimento dei ghiacciai; i Caraibi e il Golfo del Messico sono devastati da spaventosi uragani, il Midwest degli Stati Uniti soffre, con crescente regolarità, di alluvioni ogni volta più catastrofiche delle precedenti; Chennai, la sesta città dell’India, rimane priva di acqua, e lo stesso rischiano Città del Capo e San Paolo del Brasile. Le notizie che vengono dal mondo della biologia non sono migliori: un calo del 30 per cento della fauna avicola nordamericana a partire dal 1970; un dimezzamento degli insetti; una massiccia morte dei coralli lungo la Grande barriera corallina; un rapido calo nel numero di elefanti e rinoceronti; la pesca in crisi in tutto il mondo. Declino non significa ancora estinzione: ma è la strada che porta le specie alla fase finale.

Dobbiamo concludere che il mondo è impazzito? A dire il vero, sì. E sappiamo anche il perché. I colpevoli siamo noi: noi uomini, responsabili di quell’effetto serra che non solo riscalda il pianeta, ma rende più devastanti e più frequenti le ondate di calore, le siccità e gli uragani. E siamo noi uomini ad avere messo in pericolo le specie animali attraverso lo sfruttamento sconsiderato del terreno e il cambiamento climatico. Ciò detto, la notizia forse più deprimente è la reazione umana: una diffusa indifferenza, soprattutto nel mio paese, gli Stati Uniti d’America.

Perché così tante persone hanno così poco interesse nei confronti dei cambiamenti che modificheranno la vita dei nostri nipoti? Nel 1968 una guardia forestale senegalese, di nome Baba Dioum, fornì una risposta memorabile. «Alla fine» disse, «conserveremo solo ciò che amiamo, ameremo solo ciò che capiamo, e capiremo solo ciò che ci verrà insegnato.»

Questo libro è un tentativo di capire. Un invito a renderci conto della lunga storia che ha portato il nostro pianeta fino al momento presente. Un’esortazione a prendere atto di come l’attività umana stia radicalmente alterando un mondo che ha impiegato 4 miliardi di anni per diventare così. E una sfida a porre rimedio.

Il Corno d'Africa visto dallo spazio

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LA TERRA CHIMICA

La nascita di un pianeta

La nascita di un pianeta

All’inizio c’era… difficile dirlo: un granello, una particella, un puntino, al tempo stesso incomprensibilmente piccolo ma denso oltre l’immaginabile. Non era una concentrazione di materia localizzata nell’immenso vuoto dell’universo. Era l’universo. Come venne a trovarsi proprio lì, non lo sa nessuno.

Quello che successe prima – ammesso che fosse successo qualcosa – è altrettanto misterioso. Sappiamo solo che circa 13,8 miliardi di anni fa questo grumo primordiale dell’universo cominciò a espandersi rapidamente: un Big Bang che rilasciò un’immensa ondata di energia e materia. Non stiamo parlando delle rocce e dei minerali che ci circondano; e neanche degli atomi di cui sono fatti rocce, aria e acqua. All’alba dell’universo la materia consisteva di quark, leptoni e gluoni: una curiosa compagnia di particelle subatomiche, che a un certo punto avrebbero formato gli atomi.

La nostra conoscenza dell’universo e della sua storia si fonda in gran parte sulla fonte più effimera che si possa immaginare: la luce. Può sembrare strano considerare gli spilli luminosi che bucano il cielo notturno alla stregua di libri di storia, ma due proprietà della luce ci aiutano a capire il modo in cui si è evoluto l’universo. In primo luogo, l’intensità delle diverse lunghezze d’onda delle radiazioni che arrivano fino a noi è un indice della composizione della fonte che le emette. I nostri occhi sono in grado di percepire solo uno spettro limitato di lunghezze d’onda, ma le stelle e altri corpi celesti emettono o assorbono un ampio spettro di radiazioni, dalle onde radio alle microonde, dai raggi X ai raggi gamma, ciascuna delle quali racconta una storia importante. E non dimentichiamo che la luce rispetta un preciso limite di velocità: nello spazio, 299.792.458 metri al secondo. La luce del Sole viene emessa otto minuti e venti secondi prima che la vediamo; e per quanto riguarda le stelle e altri corpi celesti ancora più lontani, la luce che vediamo è partita ancora prima – molto prima, nel caso degli oggetti più distanti. Ecco perché il cielo stellato è un grande libro di storia.

Le microonde uniformemente distribuite nel cielo ci parlano del Big Bang e delle sue immediate conseguenze; e le radiazioni della prima generazione di stelle, formatesi appena qualche centinaio di migliaia di anni dopo l’inizio del tempo, cominciano a raggiungerci solo adesso. Come si sono formate queste antiche stelle? È dipeso tutto dall’architetto dell’universo: la gravità. È questo il nome che diamo all’attrazione tra oggetti diversi, dove la forza dell’attrazione è determinata dalla massa degli oggetti e dalla distanza che intercorre tra loro. A mano a mano che si formavano atomi nell’iniziale universo in espansione, la gravità cominciò ad avvicinarli. Così si crearono aggregazioni dalla forza gravitazionale crescente, che alla fine collassarono in sfere così calde e dense che i nuclei di idrogeno si fusero per formare elio, rilasciando luce e calore. È così che nascono le stelle. Queste stelle primordiali – tanto grandi e incandescenti quanto effimere – aprirono la strada a tutto quanto sarebbe venuto in seguito, compresi noi.

La materia generata dal Big Bang consisteva soprattutto di atomi di idrogeno – il più semplice degli elementi –, oltre che di una parte di deuterio (idrogeno con l’aggiunta di un neutrone) e di elio. Si formò anche un pochino di litio e quantità ancora più ridotte di altri elementi leggeri; ma non c’era molto altro. Anzi, qualcos’altro c’era, ma non abbiamo idea di cosa fosse. Negli anni Cinquanta del Novecento gli astronomi cominciarono a usare i movimenti di stelle e galassie (quegli aggregati di stelle, gas e detriti tenuti insieme, ancora una volta, dalla gravità) per calcolare l’attrazione gravitazionale nello spazio profondo; ma quando sommarono la massa di tutti gli oggetti celesti conosciuti, si resero conto che era insufficiente per giustificare i dati ricavati dalla loro osservazione. Laggiù ci doveva essere altro: qualcosa che interagiva con la materia attraverso la gravità, ma che non interagiva con la luce; gli astronomi la chiamarono materia oscura. Negli anni sono state avanzate varie ipotesi per