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Los niveles de oxígeno en la atmósfera durante el Proterozoico medio eran más altos de lo que se pensaba.

Según un equipo internacional de investigadores, los niveles de oxígeno en la atmósfera durante el Proterozoico medio, hace unos 1400 millones de años, eran más altos de lo que se pensaba. Para llegar a esta conclusión analizaron el oxígeno combinado con azufre para así determinar que los números hallados con anterioridad eran probablemente límites inferiores y no superiores.

«Lo que es interesante para el geobiólogo es que sabemos que el oxígeno aumentó hace unos 1400 millones de años. Algunas personas piensan que fue mayor al 1%, pero otros piensan que fue mucho menor», dide James F. Kasting (Universidad Evan Pugh y Penn State)

Los investigadores volvieron a analizar muestras obtenidas por otros investigadores en 2018 utilizando un modelo que restringía la transferencia de oxígeno entre el aire y el océano. Observaron las proporciones de tres isótopos estables de oxígeno en sulfatos sedimentarios. El oxígeno 16 es la forma más abundante, mientras que el oxígeno 17 y 18 son mucho menos abundantes.

Según Kasting, los investigadores suelen miran el oxígeno 18 porque es el isótopo estable en comparación con el oxígeno 16 de aquellos que miran el registro de temperatura del pasado. En este caso también han analizado el oxígeno 17 porque cualquier cosa que fraccione el oxígeno 18 fraccionará el oxígeno 17 aproximadamente la mitad.

El fraccionamiento isotópico es la abundancia relativa de cada isótopo de un elemento que se encuentra en una muestra. Ciertos procesos biológicos y químicos prefieren un isótopo sobre otro y, por lo tanto, alteran las proporciones esperadas.

«Usamos los datos para tratar de poner un límite al oxígeno, pero demostramos que no se puede hacer eso. Nuestro análisis fue bastante sofisticado, pero si llegas a niveles de oxígeno tan bajos como se sugirió anteriormente, obtienes demasiado fraccionamiento y los datos resultan negativos», dice Kasting.

Investigaciones anteriores realizadas por otros grupos de investigación estimaron que los niveles superiores de oxígeno eran de un 1 %, pero Kasting y su equipo sostienen que ese 1 % sería el límite inferior de oxígeno.

Hoy en día, las plantas y las algas eliminan los tres isótopos de oxígeno de la atmósfera, pero a mediados del Proterozoico la biosfera terrestre era mucho más simple porque no había plantas vasculares. Podría haber habido como máximo organismos unicelulares o tapetes microbianos.

Los científicos están interesados en el nivel atmosférico de oxígeno en la Tierra durante épocas anteriores porque la evolución de la vida depende del oxígeno disponible. Los animales como las esponjas (ver foto de cabecera), los animales más simples, aparecen al final del Proterozoico y necesitan un mínimo de un 0,5 % a un 4 % de oxígeno. Para poder comparar recordemos que el nivel de oxígeno actual es del 21%.

Entonces, la pregunta es si el nivel de oxígeno en el pasado no era lo suficientemente alto como para soportar una vida más compleja o si había algo más que impedía que se desarrollara.

Según Kasting, la ausencia de oxígeno como causa del lento o nulo desarrollo de los organismos en ese periodo se ha convertido en dogma para algunos geobiólogos, pero es posible que haya llevado mucho tiempo ese desarrollo. El período de hace 1800 a 800 millones de años a menudo se llama ‘los mil millones de años aburridos’ porque, aunque el clima era cálido durante la mayor parte de ese tiempo, hay una especie de estasis.

Al final del Proterozoico, había esponjas. Además, la explosión del Cámbrico de hace 543 millones de años nos dice que se produce una gran diversificación de vida compleja, seres de caparazón blando incluidos.

«Cualquier cosa más complicada que un organismo de una sola célula requiere más del 4% de oxígeno. Nuestro artículo sugiere que había tanto oxígeno, pero otros artículos han dicho que no», dice Kasting.

Según Kasting, a los biólogos evolutivos no les gusta el término de «los mil millones de años aburridos» porque argumentan que estaban ocurriendo cambios, asumiendo que los animales tuvieron que haber evolucionado antes de que se vean en el registro fósil. Algo tenía que estar pasando durante ese tiempo.

«Durante ese tiempo, algo estaba estabilizando el clima, probablemente retroalimentaciones entre el oxígeno y el metano. Nos gustaría saber cuál era el contenido de oxígeno, pero también nos gustaría saber por qué el registro fósil se ve como se ve», dice Kasting.

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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Foto: Diego Delso, delso.photo, Licencia CC-BY-SA.