Hace miles de millones de años, el medio ambiente de la Tierra era muy diferente al que conocemos hoy. Básicamente, la atmósfera primordial de nuestro planeta era tóxica para la vida tal como la conocemos, y consta de dióxido de carbono, nitrógeno y otros gases. Sin embargo, en la Era Paleoproterozoica (hace 2.5 a 1.6 mil millones de años), ocurrió un cambio dramático donde comenzó a introducirse oxígeno a la atmósfera, conocido como el Gran Evento de Oxidación (GOE).
Hasta hace poco, los científicos no estaban seguros de si este evento, que fue el resultado de bacterias fotosintéticas que alteraron la atmósfera, ocurrió rápidamente o no. Sin embargo, de acuerdo con un estudio reciente por un equipo de científicos internacionales, este evento fue mucho más rápido de lo que se pensaba. Basado en evidencia geológica recién descubierta, el equipo concluyó que la introducción de oxígeno a nuestra atmósfera fue “ más como una manguera de incendios ”Que un goteo.
El estudio, titulado ' Evaporitas de dos mil millones de años capturan la gran oxidación de la Tierra ', Apareció recientemente en la revistaCiencias.Dirigido por Clara Blättler, investigadora postdoctoral en el Departamento de Geociencias de Princeton, el equipo también incluyó miembros del Instituto de Ciencias del Espacio Blue Marble , los Centro de Ciencias de Carelia , los Servicio geológico británico , los Servicio geológico de Noruega y múltiples universidades.
Hace aproximadamente 2.500 millones de años, hacia el final de la Era Arcaica, comenzó la oxidación de nuestra atmósfera. Crédito: ocean.si.edu
En resumen, el Gran Evento de Oxigenación comenzó hace aproximadamente 2,450 millones de años al comienzo del eón Proterozoico. Se cree que este proceso fue el resultado de las cianobacterias que metabolizaron lentamente el dióxido de carbono (CO2) y produjeron gas oxígeno, que ahora constituye aproximadamente el 20% de nuestra atmósfera. Sin embargo, hasta hace poco, los científicos no pudieron poner muchas limitaciones en este período.
Afortunadamente, un equipo de geólogos del Servicio Geológico de Noruega, en colaboración con el Centro de Investigación de Carelia en Petrozavodsk, Rusia, recuperó recientemente muestras de sales cristalizadas conservadas en Rusia que datan de este período. Fueron extraídos de un agujero de 1,9 km de profundidad (1,2 millas) en Karelia, en el noroeste de Rusia, del sitio de perforación Onega Parametric Hole (OPH) en las orillas occidentales del lago Onega.
Estos cristales de sal, que datan de hace aproximadamente 2 mil millones de años, fueron el resultado de la evaporación del agua de mar antigua. Con estas muestras, Blättler y su equipo pudieron aprender cosas sobre la composición de los océanos y la atmósfera que existía en la Tierra en la época del GOE. Para empezar, el equipo determinó que contenían una cantidad sorprendentemente grande de sulfato, que es el resultado de la reacción del agua de mar con el oxígeno.
Como Aivo Lepland, investigador del Servicio Geológico de Noruega, especialista en geología de la Universidad Tecnológica de Tallin y autor principal del estudio, explicó en Princeton reciente. presione soltar :
“Esta es la evidencia más fuerte de que el agua de mar antigua de la que precipitaron esos minerales tenía altas concentraciones de sulfato que alcanzaban al menos el 30 por ciento del sulfato oceánico actual, como indican nuestras estimaciones. Esto es mucho más alto de lo que se pensaba anteriormente y requerirá un replanteamiento considerable de la magnitud de la oxigenación del sistema atmósfera-océano de la Tierra, que tiene 2.000 millones de años de antigüedad '.
Nueva evidencia indica que el Gran Evento de Oxigenación (GOE) pudo haber sido mucho más rápido de lo que se pensaba anteriormente. Crédito: MIT
Antes de esto, los científicos no estaban seguros de cuánto tiempo le tomó a nuestra atmósfera alcanzar su equilibrio actual de nitrógeno y oxígeno, que es esencial para la vida tal como la conocemos. Básicamente, la opinión se dividió entre algo que sucedió rápidamente o que ocurrió en el transcurso de millones de años. Gran parte de esto se debe al hecho de que las sales de roca más antiguas descubiertas datan de hace mil millones de años.
'Ha sido difícil probar estas ideas porque no teníamos pruebas de esa época que nos informaran sobre la composición de la atmósfera', dijo Blättler. Sin embargo, al descubrir sales de roca que tienen aproximadamente 2 mil millones de años, los científicos ahora tienen la evidencia que necesitan para imponer restricciones al GOE. El hallazgo también fue muy afortunado, dado que esas muestras de sales de roca son bastante frágiles.
Las muestras utilizadas para este estudio contenían halita (que es químicamente idéntica a la sal de mesa o al cloruro de sodio), así como otras sales de calcio, magnesio y potasio, que se disuelven fácilmente con el tiempo. Sin embargo, la muestra obtenida en este caso estaba excepcionalmente bien conservada en las profundidades de la Tierra. Como tales, pueden proporcionar a los científicos pistas invaluables sobre lo que sucedió en la época del GOE.
De cara al futuro, es probable que este último estudio conduzca a nuevos modelos que expliquen lo que ocurrió después del GOE para provocar la acumulación de oxígeno en nuestra atmósfera. Como John Higgins, profesor asistente de geociencias en Princeton, quien proporcionó interpretación del análisis geoquímico, explicado :
“Esta es una clase bastante especial de depósitos geológicos. Ha habido mucho debate sobre si el Gran Evento de Oxidación, que está relacionado con el aumento y la disminución de varias señales químicas, representa un gran cambio en la producción de oxígeno o simplemente un umbral que se cruzó. La conclusión es que este documento proporciona evidencia de que la oxigenación de la Tierra durante este período de tiempo implicó una gran producción de oxígeno ... Puede haber habido cambios importantes en los ciclos de retroalimentación en la tierra o en los océanos, o un gran aumento en la producción de oxígeno por microbios, pero de cualquier manera fue mucho más dramático de lo que entendíamos antes '.
También es probable que estos modelos ayuden en la búsqueda de vida más allá de nuestro Sistema Solar. Al comprender lo que sucedió en nuestro propio planeta hace miles de millones de años para que sea adecuado para la vida, podremos detectar estas mismas condiciones y procesos en otros planetas.
Otras lecturas: Universidad de Princeton , Ciencias