La mayor parte de la vida necesita oxígeno para prosperar y la ciencia muestra quedos comenzó a aparecer en la atmósfera de la Tierra en grandes cantidades hace unos 2.400 millones de años. Sin embargo, también hubo una pequeña inyección de oxígeno unos 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 principal. A través de un análisis de registros de rocas, los investigadores encontraron un aumento correspondiente en los niveles de mercurio que indica actividad volcánica.
Esta actividad habría llevado a campos de ceniza volcánica y lava ricos en nutrientes, sugieren los investigadores, lo que llevó a la liberación de estos nutrientes a 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 de oxígeno transitorias, 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», agregó. dice el geólogo Roger Buick, de la Universidad de Washington.
«Es importante porque la presencia de oxígeno en la atmósfera es fundamental: es el principal impulsor de la evolución de la vida grande y compleja».
Buick y sus colegas analizaron los núcleos extraídos de la formación del Monte McRae Shale en el oeste de Australia, que contienen líneas de tiempo geológicas que datan de 2.500 millones de años antes del inicio de la Gran evento de oxigenación.
Los signos de enriquecimiento de mercurio y agotamiento 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, jugaron un papel importante en el aumento inicial de oxígeno.
Y aunque no está claro exactamente en qué lugar de la Tierra podría haber ocurrido esta actividad volcánica, los registros geológicos de lugares en la India moderna y Canadá, entre otros lugares, apoyan la hipótesis del vulcanismo y los flujos de lava en este momento.
Perfore los núcleos de roca utilizados para el análisis. (Roger Buick / Universidad de Washington)
«Durante la meteorización bajo la atmósfera arcaica, la roca basáltica fresca se habría disuelto lentamente, liberando fósforo del macronutriente esencial a los ríos». dice la astrobióloga Jana Meixnerová de la Universidad de Washington.
«Esto habría alimentado a los microbios que vivían en las áreas costeras poco profundas y habría provocado un aumento en la 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 una base de evidencia útil para observar los primeros momentos de la vida en nuestro planeta.
Y como ocurre con cualquier estudio de este tipo, existen implicaciones para la investigación en del 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).
Sigue habiendo 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 responder a estas preguntas requerirá una mejor comprensión de la geología del planeta a lo largo del tiempo.
«Lo que ha comenzado a ser obvio en las últimas décadas es que en realidad hay una gran cantidad de conexiones entre la Tierra sólida no viviente y la evolución de la vida». dice Meixnerová.
La investigación fue publicada en PNAS.
