A pesar de ser testigo de su propio aumento en la atmósfera de la Tierra hace entre 2.500 y 2.300 millones de años, el oxígeno ha tenido relativamente poco que decir sobre su propia historia temprana hasta ahora. Un estudio reciente financiado por la UE ofrece una nueva perspectiva de una de las historias más importantes de la historia de la Tierra:el aumento del oxígeno.

Si bien se puede acceder a la historia reciente de la atmósfera de la Tierra midiendo directamente los gases atmosféricos atrapados en los núcleos de hielo, Puede resultar sorprendente saber que una cápsula del tiempo de oxígeno atmosférico igualmente fiel aún no se conoce en la mayor parte de la historia de la Tierra. El aumento del oxígeno atmosférico es una de las historias más importantes de la historia de la Tierra, pero esta historia generalmente se cuenta a través de evidencia de segunda mano. como por ejemplo a partir de datos indirectos de isótopos estables de azufre de rocas antiguas. Los isótopos estables de azufre son particularmente útiles para comprender el momento en que el oxígeno se acumuló por primera vez en la atmósfera de la Tierra porque muestran una respuesta característica al aumento de oxígeno por encima del 0,001% de los niveles atmosféricos actuales. Sin embargo, el registro de cómo responde el registro de isótopos de azufre en las rocas a los primeros aumentos de oxígeno atmosférico no tiene una interpretación completamente sencilla. Competencia entre lo global y lo local, y original versus secundario, Los procesos influyen en la conservación de señales químicas en rocas antiguas. Respectivamente, Se necesita evidencia adicional para apoyar las interpretaciones actuales del oxígeno atmosférico temprano que se basan en diferentes proxies.

En un proyecto financiado con fondos europeos en el que participa un equipo internacional de investigadores, La evidencia recientemente publicada de rocas de menos de 2.310 millones de años del oeste de Australia ahora muestra cómo las señales de isótopos estables de azufre que indican un nivel de oxígeno excesivamente bajo pueden reciclarse en rocas formadas bajo niveles crecientes de oxígeno. El oxígeno mismo es testigo de este reciclaje. De hecho, es una señal isotópica característica en el oxígeno que implica la formación de sulfatos que contienen azufre y oxígeno en la antigua superficie continental hace unos 2.300 millones de años. Este sulfato se conservó en minerales, baritas, en rocas que se formaron en un medio marino cercano a la costa, como lo demuestra su coexistencia con fósiles de esteras microbianas, o estromatolitos, características únicas cóncavas arrugadas (en el centro de la foto). Los resultados de isótopos estables de oxígeno y azufre de las baritas muestran cómo la meteorización de rocas antiguas en la superficie de la Tierra antigua puede prolongar una señal que indica una falta de oxígeno atmosférico incluso después del aumento del oxígeno atmosférico.

El químico único, isotópico Las firmas conservadas en las baritas reportadas son más prometedoras para desentrañar la historia más antigua de la producción de gas oxígeno. Antes de que se acumulara una cantidad sustancial de oxígeno en la atmósfera, La producción localizada de oxígeno gaseoso por organismos microbianos (incluidos los microbios que contribuyeron a los estromatolitos antes mencionados) ya puede haber contribuido a la oxidación. o la "oxidación, "de la superficie de la Tierra. Esta primera huella de oxígeno puede, en el futuro, ser detectado de manera similar por la combinación específica de señales de isótopos de oxígeno y azufre que se detallan en el nuevo estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza .