NeoFronteras

El proceso que enriqueció la atmósfera terrestre con oxígeno se dio de manera escalona y no de golpe.

Parte de los testigos obtenidos. Fuente: FAR DEEP.

Deténgase un momento, deje su ajetreada vida, deje de agobiarse por los futuribles que le roban el presente y respire. Deje de leer esta nota. Respire profundamente, relájese.
Ese aire que está respirando contiene oxígeno que le permite oxidar los alimentos que ha ingerido y extraer así la energía que le permite andar, trabajar o pensar sobre el significado de la vida. Es depositado ahí por las plantas. Sin la fotosíntesis el oxígeno iría oxidando las rocas de la corteza terrestre hasta desaparecer, así que su presencia es sinónimo de que en este planeta hay vida. En un principio no había oxígeno sobre la Tierra y luego, con la proliferación de la fotosíntesis, se liberó cambiando la química del planeta.
Hasta ahora se creía que esa liberación se produjo de golpe, pero una investigación reciente sostiene que, en realidad, se produjeron largas series de arranques y paradas en este proceso.
Los científicos que proponen esta nueva teoría pertenecen la proyecto FAR DEEP que tomó muestras de rocas en 2007 cerca de Murmansk en le noroeste de Rusia. El proyecto era una parte del Programa Internacional Continental de Perforación Científica que tiene como objetivo taladrar el suelo para extraer testigos de 10 cm de diámetro de rocas procedentes del Eon Proterozoico (entre hace 2500 y hace 542 millones de años). Los taladros se realizan con el suficiente solapamiento temporal para cubrir ese lapso temporal con suficiente precisión.
Lee R. Kump, de Penn State, dice que ya no buscan un evento de gran oxidación, sino que están buscando por qué el oxígeno es una parte estable de la atmósfera terrestre.
En el artículo, publicado en Science Express, se evalúan y comparan los testigos obtenidos con los procedentes de Gabón previamente analizados por otros grupos de investigación y que habían llevado a la conclusión de que existió un Evento de Gran Oxidación hace cientos de millones de años (Ma). Según esta teoría, el nivel de oxígeno atmosférico cruzó el umbral de oxidación para la pirita (sulfuro de hierro) hace 2500 Ma. Entonces los niveles de oxígeno fueron incrementándose a una tasa en aumento a lo largo del Paleoproterozoico hasta que alcanzó un 1% del nivel actual.
El problema, según Kump, es que cuándo el nivel oxígeno alcanzó cierto umbral depende de la definición empleada, puede ser cuando se oxidó la pirita, cuando desapareció el azufre MIF (mass-independently fractionated) o cuando se dio la oxidación profunda de la corteza.
Cuando desapareció el azufre MIF, el aire de la Tierra no era respirable para los animales. Cuando las rocas de óxido de hierro aparecieron hace 2300 Ma el aire atmosférico era aún irrespirable.
Con un 1% de oxígeno el agua subterránea termina siendo fuertemente oxidante y hace posible que esta agua oxide las rocas con materiales orgánicos.
Inicialmente, cualquier oxígeno de la atmósfera producido por la fotosíntesis de microorganismos fue usado cuando el azufre, el hierro y otros elementos se oxidaron. Cuando hubo suficiente oxigeno acumulado en la atmósfera se disolvió en el agua subterránea y entonces se empezó a oxidar el material orgánico, produciéndose dióxido de carbono en el proceso.
Los testigos de roca de FAR-DEEP fueron comparados con las muestras de Gabón usando la razón entre las abundancias entre los isótopos 13 y 12 del carbono para así encontrar pruebas de altos niveles de oxígeno acumulado en la atmósfera. En ambos casos hay depósitos de carbono en forma de petróleo fosilizado y ambos muestran cambios similares en la presencia de carbono 13 a lo largo del tiempo, lo que indicaría que estos cambios se dieron a escala global y los niveles de oxígeno atmosférico eran relativamente altos.
Según Kump, aunque otros habían documentado grandes variaciones en los isótopos de carbono en momentos posteriores de la historia geológica de la Tierra asociadas con aumentos escalonados en los niveles de oxígeno, los resultados de este nuevo estudio son mejores porque tienen muchas líneas de datos apuntando todas en la misma dirección. Estas indicaciones incluyen no sólo los perfiles de carbono 13 de materia orgánica en localizaciones separadas, sino además perfiles en calizas.
En resumidas cuentas, el nivel de oxígeno en la atmósfera subió escalonadamente según entraban en juego distintos procesos de oxidación geológicos a lo largo de cientos de millones de años. Desde entonces el mundo no fue el mismo y esto permitió más tarde la evolución de la vida animal. Si usted respira ahora es gracias a esos organismos que crearon oxígeno en esos tiempos primigenios, oxidando los materiales que había por aquel entonces. Se cree que gran parte del mineral de hierro que consumimos ahora, con el que, por ejemplo, hacemos las vigas de nuestros edificios o fabricamos la carrocería de nuestros automóviles, se formo, por oxidación, en aquel entonces.
Da la impresión (equívoca) de que la vida compleja luchaba, desde la inexistencia, para que en uno de esos pasos se produjera la suficiente saturación en la oxidación como para que los niveles atmosféricos de oxígeno subieran hasta niveles respirables.
Así que respire ahora ese oxígeno y medite sobre todo esto, si lo hace será gracias que sus neuronas consumen ese oxígeno, producido por la fotosíntesis, oxígeno que cambio por completo a este planeta hace mucho, mucho tiempo.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.