Le ere geologiche dell'Archeano
Aspetto della Terra durante l'Era Neoarcheana
L'Archeano si suddivide in quattro Ere geologiche:
Eoarcheana da 4 a 3,6 Miliardi anni fa
Paleoarcheana da 3,6 a 3,2 Miliardi anni fa
Mesoarcheana da 3,2 a 2,8 Miliardi anni fa
Neoarcheana da 2,8 a 2,5 Miliardi anni fa
Nell'Archeano che inizia 4 miliari di anni fa, compaiono le prime forme di vita che per più di un miliardo di anni saranno le uniche a popolare la Terra. L'atmosfera contiene metano, ammoniaca, biossido di carbonio e pochissimo ossigeno. Anche le acque, con l'abbassamento della temperatura, cominciano a raccogliersi per formare i primi oceani, sono calde e hanno una composizione diversa da quella dei mari di oggi, una sorta di brodo primordiale (probiotico) ricco di ammoniaca, biossido di carbonio e sali minerali. È in questo scenario che alla fine dell'Era Eoarcheana compaiono le prime forme di vita, i procarioti, costituiti da una sola cellula sprovvista di nucleo, simili agli attuali batteri.
Lo studio geologico di questo lungo periodo di 1,5 miliardi di anni è alquanto controverso. Quando e come le primi continenti della Terra, i cratoni, siano emersi per la prima volta al di sopra degli oceani è ancora incerto. Sebbene l’argomento sia dibattuto, si ha un ampio consenso sul fatto che l’emersione dei continenti sia iniziata circa 2,5 miliardi di anni fa e sia stata guidata dalla dinamica della tettonica a zolle. Alcuni ricercatori hanno modificato la storia ignea e sedimentaria dei cratoni dell’Archeano per dimostrare che masse continentali stabili hanno iniziato ad emergere sopra il livello del mare da 3,3 a 3,2 miliardi di anni fa ovvero oltre 700 milioni di anni prima di quanto previsto dalla maggior parte dei modelli precedenti. Questi episodi di emersione continentale sono stati guidati da un voluminoso magmatismo granitoide avvenuto in ambienti tettonici non a zolle che hanno formato una crosta ricca di silice spessa circa 50 km. Secondo Priyadarshi Chowdhury i protocontinenti si sarebbero formati prima dell’esistenza della tettonica a zolle. Lo studio ipotizza che l’emersione dei primi continenti della Terra sia iniziata durante il tardo Paleoarcheano fino all’inizio del Mesoarcheano e sia iniziata con l'accumulo del magma, ricco di silice, sulla crosta terrestre per effetto dell'isostasia. Sono queste terre emerse che hanno formato i cratoni, che potrebbero essere responsabili di episodi transitori e localizzati di ossigenazione dell'atmosfera e dell'oceano, nonché della glaciazione durante l'Era Mesoarcheana (2,9 miliardi d'anni fa). Il successivo movimento dei cratoni ha causato la formazione di bacini chiusi, lagune e mari poco profondi. La conseguente erosione di essi ha portato al rilascio di composti chimici nelle acque, favorendone l'arricchimento in salgemma, ammoniaca, fosfati, carbonati ed altre sostanze chimiche. Ciò è stato indispensabile per lo sviluppo delle prime forme di vita (procarioti) che, evolvendo, hanno prodotto ossigeno. In tal modo l'atmosfera e l'oceano stesso si sono arricchiti di questo gas indispensabile per la vita animale. Il successivo abbassamento della temperatura ha prodotto la separazione del biossido di carbonio (CO2), che gela a circa -56°C, dall'atmosfera. Nell'Era Neoarcheana i cianobatteri hanno migliorato il meccanismo della fotosintesi producendo grandi quantità di ossigeno, un primo passo per rendere il nostro pianeta abitabile.
