Una roca desafía la teoría de la escasez de oxígeno en la Tierra primitiva

  • 'Shungita', una roca sedimentaria única rica en carbono de Rusia que se depositó hace 2.000 millones de años, tiene pistas sobre las concentraciones de oxígeno en la superficie de la Tierra de ese momento.

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Dirigido por el profesor Kurt Konhauser en la Universidad de Alberta y el profesor Kalle Kirsimäe en la Universidad de Tartu, un equipo de investigación internacional que involucra a otros colegas de Francia, Noruega, Rusia y Estados Unidos, ha encontrado concentraciones sorprendentemente altas de molibdeno, uranio y renio, así como elevadas proporciones de isótopos de uranio en núcleos de perforación que disecan las rocas de 'shungita'.

Se cree que estos metales traza son comunes en los océanos y sedimentos de la Tierra cuando hay abundante oxígeno alrededor. Los investigadores encontraron que tales concentraciones de trazas de metales no tienen rival en la historia temprana de la Tierra, lo que desafía la teoría de la escasez de oxígeno en la Tierra primitiva, hace 2.000 millones de años.

Una roca desafía la teoría de la escasez de oxígeno en la Tierra primitiva

"Lo que es desconcertante es que los modelos ampliamente aceptados de los ciclos de carbono y oxígeno de la Tierra predicen que la 'shungita' debería haberse depositado en un momento de rápida disminución en los niveles de oxígeno", dice Mänd, candidato autor principal de el estudio, que se publica en 'Nature Geoscience'.

La mayoría de los científicos están de acuerdo en que los niveles de oxígeno atmosférico aumentaron significativamente hace unos 2.400 millones de años, en lo que se conoce como Gran Evento de Oxidación (GOE), y alcanzaron aproximadamente la mitad de los niveles modernos en unos 2.100 millones de años. El GOE también estuvo acompañado por un cambio en las relaciones de isótopos de carbono en rocas sedimentarias.

Para los científicos, esto se ajusta a la historia: las relaciones anómalas de isótopos de carbono reflejan el entierro de grandes cantidades de plancton como materia orgánica en los sedimentos oceánicos, lo que a su vez conduce a la generación de un exceso de oxígeno.

Pero la comprensión predominante es que inmediatamente después de este periodo de altas concentraciones, los niveles de oxígeno disminuyeron nuevamente y permanecieron bajos durante casi 1.000 millones de años durante la llamada 'edad media' de la Tierra.

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"Los nuevos núcleos de perforación que obtuvimos del área del lago Onega con el apoyo de la Universidad de Tartu y la Universidad Tecnológica de Tallin proporcionan algunos de los mejores archivos de roca para descifrar las condiciones ambientales inmediatamente después del GOE", comenta Kirsimäe, coordinador del trabajo.

"Lo que encontramos contradice la opinión predominante: esencialmente tenemos evidencia clara de que los niveles de oxígeno atmosférico aumentaron aún más después de que terminara la anomalía del isótopo de carbono --asegura Mänd--. Esto obligará a la comunidad científica de la Tierra a repensar lo que impulsó los ciclos de carbono y oxígeno en la Tierra primitiva".

Estos nuevos hallazgos también son cruciales para comprender la evolución de la vida compleja. La 'edad media' de la Tierra representa el telón de fondo para la aparición de eucariotas. Los eucariotas, los precursores de toda vida compleja, incluidos los animales y humanos, generalmente requieren altos niveles de oxígeno en su entorno para prosperar.

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Este trabajo fortalece ahora la sugerencia de que las condiciones adecuadas para la evolución de la vida compleja en la Tierra primitiva existieron durante mucho más tiempo de lo que se pensaba.

Como tal, los hallazgos apoyan indirectamente estudios anteriores en los que estuvo involucrado el profesor Konhauser que revelaron fósiles de trazas grandes y potencialmente eucariotas de hasta 2.100 millones de años.

A pesar de estos nuevos avances, el retraso entre el aumento inicial de oxígeno y la aparición y radiación de eucariotas sigue siendo un área de investigación activa.

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