Niveles altos de oxígeno en la atmósfera terrestre millones de años antes de lo que se creía
(NC&T) Este acontecimiento sucedió hace entre unos 2.300 y 2.400 millones de años, cuando la mayoría de los geocientíficos piensan que el oxígeno atmosférico se incrementó de manera abrupta (para la lentitud típica del tiempo geológico) desde niveles muy bajos. La cantidad de oxígeno antes de ese momento no se conocía con certeza.
Analizando capas de roca sedimentaria en una muestra de un kilómetro de largo en Australia Occidental, los investigadores han descubierto evidencia de que una cantidad pequeña pero significativa de oxígeno estaba presente en los océanos y posiblemente en la atmósfera de la Tierra hace 2.500 millones de años.
Los datos también sugieren que el oxígeno era casi imperceptible justo antes de ese punto de la historia del planeta.
Ariel Anbar, un biogeoquímico en la Universidad Estatal de Arizona en Tempe, dirigió uno de los equipos de investigadores y participó en otro equipo dirigido por Alan Jay Kaufman, geoquímico en la Universidad de Maryland en College Park. Los investigadores analizaron un núcleo buscando indicadores geoquímicos y biológicos que representan el tiempo justo antes del incremento del oxígeno atmosférico.
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| | |  | | Escenario desde el cual se extrajeron las muestras geológicas, en Hamersley Basin, Australia Occidental. (Foto: A. D. Anbar, ASU) |
El proyecto también reunió a científicos de la Universidad de Washington, la Universidad de California en Riverside y la Universidad de Alberta.
Los científicos extrajeron un núcleo de roca sedimentaria de 908 metros de largo. Éste proporciona un registro continuo de condiciones medioambientales, algo análogo a una cinta magnética con datos grabados. Como fue extraído del subsuelo profundo, contiene materiales que no han estado en contacto con la atmósfera durante mucho tiempo. En este caso, su antigüedad se remonta a la Era Arcaica.
Los investigadores empezaron un extenso estudio del núcleo. Analizaron la existencia de cantidades de metales indicadores como el molibdeno, el renio y el uranio. Las cantidades de estos metales en los océanos y los sedimentos dependen de la cantidad de oxígeno existente en el ambiente.
La meta era caracterizar la naturaleza del entorno y la de la vida en los océanos, que llevaron a la Gran Oxidación. Los investigadores confiesan que les resultó del todo inesperado encontrar evidencia de la presencia de oxígeno unos 50 a 100 millones de años antes de lo que era conocido previamente.
En la primera mitad de la historia de 4.560 millones de años de la Tierra, el medio ambiente casi no contenía nada de oxígeno, excepto el que estaba unido al hidrógeno en la molécula de agua, o al silicio y a otros elementos en las rocas. Entonces, en algún momento, hace entre 2.300 y 2.400 millones de años, el oxígeno se incrementó enormemente en la atmósfera de la Tierra y en los océanos, durante la Gran Oxidación.
Ese evento fue un paso decisivo en la historia de la Tierra, pero su causa exacta sigue sin explicación clara. ¿Cómo la atmósfera de Tierra pasó de ser pobre en oxígeno a rica en oxígeno? ¿Por qué cambió con tanta rapidez, y por qué el volumen de su oxígeno se estabilizó en el 21 por ciento actual?
Los resultados de la nueva investigación apoyan la idea de que nuestro planeta y la vida en él se desarrollaron juntos.
Una posible explicación para la Gran Oxidación es que los antepasados arcaicos de los vegetales actuales empezaron a producir oxígeno por fotosíntesis por primera vez en este período.
La evidencia de la presencia de oxígeno en el medio ambiente entre 50 y 100 millones de años antes de ese gran ascenso en el nivel de oxígeno respalda la noción de que antes de la Gran Oxidación ya había organismos produciendo oxígeno y dejando rastros en el registro geológico, así como que el incremento fuerte y definitivo del oxígeno en la atmósfera fue activado, en última instancia, por procesos geológicos.
Este conocimiento es relevante para los estudios actuales sobre cuestiones climáticas y medioambientales, ya que ayuda a los científicos a comprender mejor las interacciones entre la biología, la geología y la composición de la atmósfera.
También tiene implicaciones para la búsqueda de vida en planetas de otros sistemas solares. En el futuro a corto plazo, el único modo en que podemos tratar de detectar vida en esos lugares lejanos es buscando en las composiciones de sus atmósferas huellas de procesos biológicos. La tecnología necesaria para detectar en casi cualquier parte de la galaxia planetas parecidos geológicamente a la Tierra no está ya muy lejana en el horizonte científico, y bastantes expertos creen que acabará siendo posible medir a distancia el contenido en oxígeno de las atmósferas de tales planetas.
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