NeoFronteras

Un estudio indica que los primeros océanos terrestres se enfriaron más pronto de lo pensado, por lo que la vida pudo extenderse antes.

Organismos fotosintéticos verdes y naranjas en una fuente hidrotermal de Yellowstone. Foto: Michael Tice, Texas A&M University.

Los supuestos océanos hirvientes que fueron imaginados al comienzo de la formación de la Tierra quizás no fueron tales. Según un estudio basado en el análisis de isótopos encontrados en rocas que se formaron en el lecho marino, los océanos estaban ya fríos hace 3420 millones de años. El hallazgo sugiere que los océanos de esa época eran más templados de lo que se creía y como resultado de esto la vida se pudo diversificar y extender más rápidamente por todo el globo antes de lo que se creía. El hallazgo podría cambiar las ideas actuales sobre las formas de vida más primitivas que aparecieron en la Tierra.
Según los autores, pertenecientes a varias universidades norteamericanas, la composición de los océanos primitivos era significativamente diferente a la que tienen hoy en día, lo que también cambia la interpretación de cómo evolucionó la atmósfera terrestre.
Cuando las rocas del fondo oceánico se forman lo hacen en equilibrio químico con el agua del océano, incorporando proporciones similares de los distintos isótopos de cada elemento. Como ya sabemos, los isótopos pertenecientes a un mismo elemento tienen el mismo número de protones (y por tanto de electrones y mismas propiedades químicas) y un número distinto de neutrones (lo que les confiere propiedades físicas ligeramente diferentes).
La proporción exacta entre los distintos isótopos contenidos en el agua depende de la temperatura. De este modo, los distintos ratios isotópicos de la época quedaron fijados en las rocas cuando éstas se formaron.
En estudios previos sobre isótopos de oxígeno contenidos en rocas de 3500 millones de años de edad se sugería que los océanos de la época tenían una temperatura de 55 grados centígrados como mínimo, pero que ésta podía llegar hasta los 85 grados. Temperatura esta última demasiado cercana la punto de ebullición del agua y sólo soportable por los organismos extremófilos.
Pero los ratios entre los distintos isótopos presentes en las rocas dependen además de la composición química del agua marina en la cual las rocas se formaron, y en el pasado se asumió que esencialmente la composición de esos océanos era similar a la actual. Estos investigadores no han asumido esta hipótesis y en su lugar usaron una nueva aproximación al problema. Analizaron tanto las proporciones de isótopos de hidrógeno como los de oxígeno de rocas areniscas sudafricanas compuestas principalmente por cuarzo.
Al usar estos dos elementos pudieron establecer restricciones a la composición de los océanos primitivos y así determinar con más precisión la temperatura de los mismos. La idea es fundamental es que la abundancia de oxígeno 18 cae dramáticamente si la roca se forma a temperaturas superior a los 55 grados, mientras que la abundancia relativa de deuterio permanece prácticamente estable.
Llegan a la conclusión de que la temperatura de los océanos de esa época no pudo superar los 40 grados centígrados y ser inferior a esa marca en otros puntos.
Esto quiere decir que hace 3420 millones de años había muchos lugares en la Tierra en los que organismos no extremófilos podían sobrevivir y prosperar. Además se sugiere que la composición de los océanos primitivos era diferente a la actual.
Los océanos primitivos contenían más hidrógeno convencional que deuterio si los comparamos con los océanos actuales. En aquella época había menos tierra emergida que la actual y casi todo estaba bajo las aguas.
La atmósfera era bastante diferente a la actual y en equilibrio con el agua oceánica, por lo que la atmósfera tuvo que perder durante este tiempo más hidrógeno que deuterio hasta alcanzar la proporción actual. Probablemente se perdió en el espacio exterior al ser más ligero. Esta idea está de acuerdo con los modelos actuales sobre evolución atmosférica.
Las muestras de roca sudafricanas fueron recolectadas hace años y no es la primera vez que han proporcionado resultados interesantes. Gracias a ellas, en 2004 se describió un ecosistema bacteriano fósil conservado en estas rocas, y que son similares a los tapetes fotosintéticos mareales que florecen en algunos sitios costeros en la actualidad.
Pero según los resultados anteriores, que hablaban de altas temperaturas, estos microorganismos no podrían haber sobrevivido. Gracias a este nuevo trabajo se compatibiliza una cosa con la otra, ya que estas temperaturas más bajas son cómodas para ese tipo de microorganismos. Recordemos que la presencia de organismos fotosínteticos es esencial, pues constituyen la base de la pirámide trófica.
En resumidas cuentas, según estos nuevos resultados, los océanos se enfriaron mil millones de años antes de lo que se creía. El resultado sugiere además que la vida de la época pudo existir en una más amplia gama de ambientes de lo que se creía. Así por ejemplo, la vida pudo aparecer primero como termófila, en ambientes muy calientes, cerca de fuentes hidrotermales (como las que hay en la actualidad en algunos sitios) y luego pudo aventurarse fuera, hacia lugares más fríos por el resto del océano. Un océano más frío proporciona además más espacio para la vida, permitiendo su diversificación.
Estos investigadores planean hacer lo mismo con otras rocas similares de la época que hayan sufrido un envejecimiento distinto para así definir mejor estos resultados y acallar las posibles críticas.

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.
Vídeo.