Una muestra de sal de 2000 millones de años (halita recristalizada de color rosa-blanco) con fragmentos incrustados de sulfato de calcio de un núcleo de perforación geológica en la Carelia rusa. Crédito:Aivo Lepland, Servicio geológico de Noruega; cortesía de Science / AAAS
Un trozo de sal marina de 2.000 millones de años proporciona nuevas pruebas de la transformación de la atmósfera de la Tierra en un entorno oxigenado capaz de sustentar la vida tal como la conocemos.
El estudio realizado por un equipo internacional de instituciones, incluida la Universidad de Princeton, encontró que el aumento de oxígeno que se produjo hace unos 2.300 millones de años, conocido como el Gran Evento de Oxidación, fue mucho más sustancial de lo que se indicó anteriormente.
"En lugar de un goteo, era más como una manguera de fuego, "dijo Clara Blättler, becario de investigación postdoctoral en el Departamento de Geociencias de Princeton y primer autor del estudio, que fue publicado en línea por la revista Ciencias el jueves, 22 de marzo. "Fue un cambio importante en la producción de oxígeno".
La evidencia del profundo aumento en el oxígeno proviene de rocas de sal cristalizada extraídas de un agujero de 1.2 millas de profundidad en la región de Karelia en el noroeste de Rusia. Estos cristales de sal quedaron atrás cuando el agua de mar antigua se evaporó, y dan a los geólogos pistas sin precedentes sobre la composición de los océanos y la atmósfera en la Tierra hace más de 2 mil millones de años.
La indicación clave del aumento en la producción de oxígeno provino del hallazgo de que los depósitos minerales contenían una cantidad sorprendentemente grande de un componente de agua de mar conocido como sulfato. que se creó cuando el azufre reaccionó con el oxígeno.
"Esta es la evidencia más fuerte de que el agua de mar antigua de la que precipitaron esos minerales tenía altas concentraciones de sulfato que alcanzaban al menos el 30 por ciento del sulfato oceánico actual, como indican nuestras estimaciones. "dijo Aivo Lepland, investigador del Servicio Geológico de Noruega, un especialista en geología en la Universidad Tecnológica de Tallin, y autor principal del estudio. "Esto es mucho más alto de lo que se pensaba anteriormente y requerirá un replanteamiento considerable de la magnitud de la oxigenación del sistema atmósfera-océano de la Tierra, que tiene 2 mil millones de años de antigüedad".
El oxígeno constituye aproximadamente el 20 por ciento del aire y es esencial para la vida tal como la conocemos. Según la evidencia geológica, el oxígeno comenzó a aparecer en la atmósfera de la Tierra hace entre 2.400 y 2.300 millones de años.
Muestra de sal de dos mil millones de años (halita recristalizada rosa-blanca) con clastos incrustados de anhidrita-magnesita y lutita de un núcleo de perforación geológica en Karelia rusa. Crédito:Fotografía de Pavel Medvedev (Centro de Investigación de Carelia, Rusia)
Hasta el nuevo estudio, sin embargo, Los geólogos no estaban seguros de si esta acumulación de oxígeno, causada por el crecimiento de cianobacterias capaces de realizar la fotosíntesis, que implica absorber dióxido de carbono y emitir oxígeno, fue un evento lento que tomó millones de años o un evento más rápido.
"Ha sido difícil probar estas ideas porque no teníamos pruebas de esa época que nos informaran sobre la composición de la atmósfera, "Dijo Blättler.
Los cristales recientemente descubiertos proporcionan esa evidencia. Los cristales de sal recolectados en Rusia son más de mil millones de años más antiguos que cualquier depósito de sal descubierto anteriormente. Los depósitos contienen halita, que se llama sal de roca y es químicamente idéntica a la sal de mesa o al cloruro de sodio, así como otras sales de calcio, magnesio y potasio.
Normalmente, estos minerales se disuelven fácilmente y se eliminarían con el tiempo. pero en este caso estaban excepcionalmente bien conservados en las profundidades de la Tierra. Geólogos del Servicio Geológico de Noruega en colaboración con el Centro de Investigación de Carelia en Petrozavodsk, Rusia, recuperó las sales de un sitio de perforación llamado Onega Parametric Hole (OPH) en las costas occidentales del lago Onega.
Las cualidades únicas de la muestra las hacen muy valiosas para reconstruir la historia de lo que sucedió después del Gran Evento de Oxidación. dijo John Higgins, profesor asistente de geociencias en Princeton, quien proporcionó la interpretación del análisis geoquímico junto con otros coautores.
"Esta es una clase muy especial de depósitos geológicos, "Dijo Higgins." Ha habido mucho debate sobre si el Gran Evento de Oxidación, que está relacionado con el aumento y la disminución de varias señales químicas, representa un gran cambio en la producción de oxígeno, o simplemente un umbral que se cruzó. La conclusión es que este documento proporciona evidencia de que la oxigenación de la Tierra durante este período de tiempo implicó una gran producción de oxígeno ".
La investigación estimulará el desarrollo de nuevos modelos para explicar qué sucedió después del Gran Evento de Oxidación para provocar la acumulación de oxígeno en la atmósfera. Dijo Blättler. "Puede que se hayan producido cambios importantes en los ciclos de retroalimentación en la tierra o en los océanos, o un gran aumento en la producción de oxígeno por microbios, pero de cualquier manera fue mucho más dramático de lo que entendíamos antes ".
