Una nueva investigación sugiere fuertemente que los distintos 'eventos de oxigenación' que crearon la atmósfera respirable de la Tierra ocurrieron espontáneamente, en lugar de ser una consecuencia de revoluciones biológicas o tectónicas.

El estudio de la Universidad de Leeds, publicado en la revista Ciencias , no solo arroja luz sobre la historia del oxígeno en nuestro planeta, da una nueva perspectiva sobre la prevalencia de mundos oxigenados distintos al nuestro.

La Tierra primitiva no tenía oxígeno en su atmósfera ni en los océanos hasta hace aproximadamente 2.400 millones de años, cuando ocurrió el primero de los tres grandes eventos de oxigenación. Las razones de estos aumentos "escalonados" de oxígeno en la Tierra han sido objeto de un debate científico en curso.

En un nuevo estudio, Los investigadores de Leeds modificaron un modelo conceptual bien establecido de biogeoquímica marina para que pudiera ejecutarse a lo largo de toda la historia de la Tierra. y descubrió que producía los tres eventos de oxigenación por sí solo.

Sus hallazgos sugieren que más allá de los primeros microbios fotosintéticos y el inicio de la tectónica de placas, ambos establecidos hace unos tres mil millones de años, era simplemente cuestión de tiempo antes de que el oxígeno alcanzara el nivel necesario para sustentar la vida compleja.

Esta nueva teoría aumenta drásticamente la posibilidad de que existan mundos con alto contenido de oxígeno en otros lugares.

El autor principal del estudio Lewis Alcott, investigador de posgrado en la Escuela de Tierra y Medio Ambiente de Leeds, dijo:"Esta investigación realmente prueba nuestra comprensión de cómo la Tierra se volvió rica en oxígeno, y así se volvió capaz de sustentar la vida inteligente.

"Basado en este trabajo, parece que los planetas oxigenados pueden ser mucho más comunes de lo que se pensaba anteriormente, porque no requieren avances biológicos múltiples, y muy improbables, o sucesos fortuitos de la tectónica ".

El primer "Gran Evento de Oxidación" ocurrió durante la era Paleoproterozoica, hace aproximadamente 2.400 millones de años. Los subsecuentes eventos de oxigenación al por mayor ocurrieron en la era Neoproterozoica hace alrededor de 800 millones de años y finalmente en la Era Paleozoica hace aproximadamente 450 millones de años. cuando el oxígeno atmosférico se elevó a los niveles actuales.

Los animales grandes con altas demandas de energía requieren altos niveles de oxígeno, y evolucionó poco después del último de estos pasos, finalmente evolucionando a dinosaurios y mamíferos.

En la actualidad, Las dos teorías predominantes sugieren que los impulsores de estos eventos de oxigenación fueron pasos importantes en revoluciones biológicas, donde la evolución de formas de vida progresivamente más complejas, esencialmente oxigenación "bioingeniería" a niveles más altos, o revoluciones tectónicas, donde el oxígeno aumentó debido a cambios en el estilo de vulcanismo o composición de la corteza.

En cambio, el nuevo estudio destaca un conjunto de retroalimentaciones que existen entre el fósforo global, ciclos de carbono y oxígeno, que son capaces de impulsar cambios rápidos en los niveles de oxígeno atmosférico y oceánico sin requerir ningún cambio 'escalonado' ni en tectónica ni en biología.

El coautor del estudio, el profesor Simon Poulton, también de la Escuela de la Tierra y el Medio Ambiente en Leeds dijo:"Nuestro modelo sugiere que la oxigenación de la Tierra a un nivel que puede sostener la vida compleja era inevitable, una vez que los microbios que producen oxígeno hubieran evolucionado ".

Su modelo de retroalimentación del 'sistema terrestre' reproduce el patrón de oxigenación de tres pasos observado cuando es impulsado únicamente por un cambio gradual de condiciones superficiales reductoras a oxidantes a lo largo del tiempo. Las transiciones son impulsadas por la forma en que el ciclo del fósforo marino responde a los cambios en los niveles de oxígeno, y cómo esto afecta la fotosíntesis, que requiere fósforo.

El autor principal Dr. Benjamin Mills, quien lidera el grupo de modelado biogeoquímico en Leeds, dijo:"El modelo demuestra que una oxigenación gradual de la superficie de la Tierra con el tiempo debería resultar en distintos eventos de oxigenación en la atmósfera y los océanos, comparables a los que se ven en el registro geológico.

"Nuestro trabajo muestra que la relación entre el fósforo global, Los ciclos del carbono y el oxígeno son fundamentales para comprender la historia de la oxigenación de la Tierra. Esto podría ayudarnos a comprender mejor cómo un planeta que no sea el nuestro puede volverse habitable ".

El artículo "La oxigenación escalonada de la Tierra es una propiedad inherente del ciclo biogeoquímico global" se publica en línea en Ciencias el 10 de diciembre de 2019.