Los volcanes podrían ser responsables de las primeras bocanadas de oxígeno en la Tierra

La mayor parte de la vida necesita oxígeno para prosperar, y la ciencia muestra que O2 comenzó a aparecer en la atmósfera de la Tierra en cantidades importantes hace unos 2.400 millones de años. Sin embargo, también hubo una pequeña inyección de oxígeno alrededor de 100 millones de años antes que eso, y el origen de ese aliento anterior ha sido hasta ahora un misterio.

Un nuevo estudio apunta a los volcanes como la causa probable de este evento de oxigenación más corto que precede al mayor. A través de un análisis de registros de rocas, los investigadores han detectado un aumento correspondiente en los niveles de mercurio que indica actividad volcánica.

Esa actividad habría llevado a campos de lava y ceniza volcánica ricos en nutrientes, sugieren los investigadores, que luego llevaron a la liberación de esos nutrientes en los ríos y áreas costeras a través de la meteorización. Eso, a su vez, habría permitido que las cianobacterias y otros organismos unicelulares florecieran y comenzaran a bombear oxígeno.

“Nuestro estudio sugiere que para estas bocanadas transitorias de oxígeno, el desencadenante inmediato fue un aumento en la producción de oxígeno, en lugar de una disminución en el consumo de oxígeno por las rocas u otros procesos no vivos”. dice el geólogo Roger Buick

, de la Universidad de Washington.

“Es importante porque la presencia de oxígeno en la atmósfera es fundamental, es el mayor impulsor de la evolución de la vida grande y compleja”.

Buick y sus colegas observaron núcleos de perforación tomados de la formación Mount McRae Shale en Australia Occidental, que contienen líneas de tiempo geológicas que se remontan a 2.500 millones de años antes del inicio de la Gran evento de oxigenación.

Los signos de enriquecimiento de mercurio y meteorización por oxidación convencieron a los investigadores de que las erupciones volcánicas y la posterior introducción de fósforo, un nutriente clave para modular la actividad biológica en escalas de tiempo prolongadas, habían jugado un papel importante en el pico temprano de oxígeno.

Y aunque no está claro exactamente en qué lugar de la Tierra podría haber tenido lugar esta actividad volcánica, los registros geológicos de lugares de la India y Canadá actuales, entre otros lugares, respaldan la hipótesis del vulcanismo y los flujos de lava en esta época.

volcán 03Núcleos de perforación de rocas utilizados para análisis. (Roger Buick / Universidad de Washington)

“Durante la meteorización bajo la atmósfera arcaica, la roca basáltica fresca se habría disuelto lentamente, liberando el fósforo macronutriente esencial en los ríos”, agregó. dice la astrobióloga Jana Meixnerová de la Universidad de Washington.

“Eso habría alimentado a los microbios que vivían en las zonas costeras poco profundas y habría provocado una mayor productividad biológica que habría creado, como subproducto, un pico de oxígeno”.

Es posible que haya habido otros picos de oxígeno antes de que la atmósfera de la Tierra comenzara a transformarse en serio, pero incluso si este estudio solo explica uno de ellos, sigue siendo un banco de evidencia útil para mirar hacia atrás en los primeros momentos de la vida en nuestro planeta.

Y como ocurre con cualquier estudio de este tipo, existen implicaciones para la investigación de cambio climático (mostrándonos cómo la vida se adapta a menos oxígeno) y la búsqueda de vida en el espacio (mostrándonos el tipo de condiciones atmosféricas en las que pueden existir los microorganismos).

Quedan preguntas sobre cómo comenzó la vida en la Tierra en su forma más básica, mil millones de años antes del Gran Evento de Oxigenación, y para responder esas preguntas se necesitará una mejor comprensión de la geología del planeta a lo largo del tiempo.

“Lo que ha comenzado a volverse obvio en las últimas décadas es que en realidad hay una gran cantidad de conexiones entre la Tierra sólida y no viviente y la evolución de la vida”. dice Meixnerová.

La investigación ha sido publicada en PNAS.

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