El oxígeno es fundamental para la vida, pero lo que promovió el primer aumento del oxígeno atmosférico en la Tierra y precisamente cuándo sucedió ha sido un desafío para los científicos durante los últimos 70 años.
por la Universidad de Tasmania
La mayoría de las investigaciones científicas sugieren que el oxígeno aumentó rápidamente hace unos 2.400 millones de años y luego disminuyó abruptamente durante los siguientes 200 millones de años. Este evento se llama el Gran Evento de Oxigenación (GOE).
Un nuevo estudio internacional dirigido por un equipo de geólogos de la Universidad de Tasmania, en colaboración con científicos del Instituto Carnegie de Washington y la Universidad de Toronto, ofrece una teoría alternativa.
Los investigadores proponen que el ascenso del oxígeno atmosférico fue un proceso muy lento entre hace 2,8 y 1,8 millones de años relacionado con la colisión de placas continentales durante los ciclos de los supercontinentes y la evolución de las cianobacterias en nuestros océanos.
El oxígeno atmosférico aumentó durante un período de mil millones de años, con un pico cercano a los niveles actuales de 21% de oxígeno hace alrededor de 1.900 millones de años. Luego, el oxígeno disminuyó durante un período adicional, conocido como los aburridos mil millones.
La investigación demostró que la evolución de los minerales en la corteza terrestre se correlaciona con el aumento de oxígeno debido a la presencia de nuevas especies de metales oxidados que solo estuvieron disponibles debido al aumento de oxígeno.
La nueva teoría utiliza medidas sobre la química redox de los minerales que se forman en las rocas y en el fondo del mar a lo largo del tiempo geológico.
El geólogo de la Universidad de Tasmania, el profesor Ross Large, dijo que los resultados se basan en una gran cantidad de datos de una variedad de minerales e isótopos.
Los equipos de la Universidad de Tasmania, Toronto y el Instituto Carnegie han creado bases de datos masivas sobre la química de una amplia gama de minerales, con decenas de miles de análisis recopilados durante los últimos 15 años.
«La tendencia mundial hacia la investigación basada en datos está aumentando porque nuestra tecnología está cambiando rápidamente, lo que permite adquirir miles de análisis», explicó el profesor Large.
«Gran parte de la investigación previa sobre este tema ha dependido de análisis limitados, respaldados por modelos informáticos para completar los datos e intentar predecir los resultados. Esto comúnmente ha llevado a interpretaciones de ‘línea recta’ que han ignorado los ciclos ascendentes y descendentes de la Tierra a través de tiempo geológico».
El profesor Large dice que el primer aumento en el oxígeno estuvo acompañado por una disminución en el dióxido de carbono y el metano, lo que produjo condiciones oceánicas y atmosféricas más propicias para la vida.
«Los viejos océanos arcaicos antes de hace 2600 millones de años estaban enriquecidos con elementos tóxicos como el arsénico y el mercurio, y eran muy inhóspitos para la vida tal como la conocemos», dijo el profesor Large.
«Nuestra investigación muestra que con el aumento de oxígeno, la química del océano cambió, los elementos tóxicos disminuyeron y los elementos importantes para la vida, como el fósforo, el molibdeno y el zinc, se volvieron más disponibles para estimular el cambio evolutivo».
El profesor Large dijo que estos cambios importantes fueron provocados por el primer desarrollo de la deriva continental relacionado con los ciclos de los supercontinentes, que describen el ensamblaje, la duración y la fragmentación de las masas terrestres más grandes de la Tierra.
«La formación de montañas durante la colisión de placas en la primera fase de cada ciclo de supercontinente condujo a la erosión de los nutrientes de los océanos, lo que estimuló la vida y la liberación de oxígeno a la atmósfera», explicó el profesor Large.
«Proponemos que dos fases de la formación de montañas ayudaron a impulsar el aumento de oxígeno, la producción de nuevos minerales y la evolución de la vida temprana. La primera ocurrió hace unos 2800 millones de años con la formación del supercontinente Kenorland, y la segunda hace unos 2100 millones de años. , que formó el supercontinente Nuna».
El tercer ciclo del oxígeno comenzó hace aproximadamente mil millones de años, y desde entonces los ciclos aumentaron en frecuencia desde aproximadamente 200 millones de años hasta 60 millones de años. Investigaciones previas realizadas por el equipo han demostrado que cada ciclo de oxígeno terminó con una extinción masiva , pero fue seguido rápidamente por una explosión en la evolución.
Contrariamente a algunas sugerencias, el profesor Large no considera que nos estemos dirigiendo a otra extinción masiva. Dijo que las extinciones masivas pasadas implicaron que el dióxido de carbono aumentara a más de 4000 partes por millón (ppm), en comparación con las 300 ppm actuales, y que el oxígeno cayera muy por debajo del 10 % y posiblemente tan bajo como el 5 %, en comparación con el 21 % actual.
Sugiere que, según los ciclos de la Tierra, la próxima extinción masiva está a unos 30 millones de años.
