Nuevas perspectivas sobre el origen de la atmósfera terrestre

Dr. Gerardo Carrasco Núñez

Recientes descubrimientos científicos han permitido dar respuesta a la pregunta de cómo la Tierra adquirió su atmósfera oxigenada para permitir la evolución de la vida como la conocemos hoy en día. El nuevo modelo integra conocimientos de diversas disciplinas como la vulcanología, la geodinámica y la geoquímica para proponer que el oxígeno de la atmósfera terrestre surgió a partir de la formación de los continentes, en la presencia de vida y en la tectónica de placas, que es la teoría que explica el porqué la Tierra se mueve, hay temblores, volcanes, etc., en pocas palabras por qué la Tierra está viva.

Científicos de la universidades de Rice, Yale y Tokio publicaron estas ideas en la revista Nature Geoscience. Ellos proponen que el oxígeno ha sido incorporado a la atmósfera terrestre en dos tiempos críticos, hace ca. de 2.5 billones de años y hace alrededor de 600 millones de años.

Hoy en día, el oxígeno libre (O2) es alrededor de 20 % de la atmósfera, pero en el pasado era prácticamente inexistente, aunque suele ser muy abundante en muchos otros planetas, pero es uno de los elementos más reactivos químicamente, formando enlaces fuertes con muchos otros elementos, como los óxidos, que permiten atraparlo en zonas profundas de la Tierra. Durante la primera ocasión en que el oxígeno surgió (2.5 billones de años), se formaron minerales como el zircón, lo que representó un cambio muy profundo del vulcanismo que se enriqueció en sílice, formando rocas con mucho menor contenido en fierro y sulfuro, y esto a su vez, ocasionó una reducción significativa en la eficiencia para entrampar el oxígeno, generando así más oxígeno libre.

La segunda fase de generación de oxígeno se relaciona a un cambio en su producción, ya que está ligada al ciclo global del carbón, que involucra la interacción Tierra, biosfera, atmósfera y océanos. Los científicos afirman que dicho ciclo nunca ha sido estable, ya que el carbón es liberado lentamente desde el interior de la Tierra hasta la superficie a través de la actividad volcánica. Recordemos que el dióxido de carbono es un ingrediente esencial para llevar a cabo la fotosíntesis. Por largos periodos de tiempo el carbón ha sido removido de la atmósfera para formar productos condensados que se convierten en carbón orgánico y minerales carbonatados, los cuales han sido depositados, no en las profundidades de los océanos sino en los márgenes continentales, sin embargo, ese carbón no regresa al interior de la Tierra, en su lugar se incrementa su presencia en la atmósfera cuando los continentes son perturbados por el vulcanismo. Se considera que el carbón producido por los volcanes que llega a la atmósfera se ha incrementado con el tiempo, al igual que la de oxígeno, ya que éste está ligado a la producción de carbón.

Es claro cómo los dos periodos claves de generación de oxígeno en la Tierra están asociados a la formación de la corteza terrestre, según lo demuestra el registro geológico. Sin embargo, aunque aún no es claro cuál fue la causa que motivó el cambio en la composición de la corteza terrestre, se propone que está ligado directamente al inicio de la tectónica de placas, cuando la superficie de la Tierra comenzó a sufrir por vez primera desplazamientos relativos que ocasionaron el hundimiento de algunos segmentos en el interior de la corteza.

Este modelo no deja de ser controversial, ya que predice un incremento de la producción de dióxido de carbono con el tiempo, lo cual contradice la creencia convencional de que el flujo de carbón y los niveles de dióxido de carbono han disminuido progresivamente en los últimos 4 billones de años. Es evidente que el modelo es aplicable para periodos extremadamente largos y no tienen que ver con las variaciones que puedan ocasionarse por cambios climáticos de origen antropogénico. Sin embargo, ese trabajo abre nuevas perspectivas para que los geólogos y astrobiólogos se pongan a revisar lo que se conoce acerca de la historia temprana de nuestro planeta. Esto es también importante para explicar los momentos críticos que favorecieron el desarrollo de la vida en la Tierra.

Comentarios