Shungit una roca sedimentaria rica en carbono de Rusia depositada hace 2 mil millones de años, contiene pistas sobre las concentraciones de oxígeno en la superficie de la Tierra en ese momento. Dirigido por el profesor Kurt Konhauser en la Universidad de Alberta y el profesor Kalle Kirsimäe en la Universidad de Tartu, un equipo de investigación internacional que involucra a otros colegas de Francia, Noruega, Rusia, y USA, han encontrado molibdeno sorprendentemente alto, uranio, y concentraciones de renio, así como elevadas proporciones de isótopos de uranio en los núcleos de perforación que disecan las rocas de shungit. Se cree que estos metales traza solo son comunes en los océanos y sedimentos de la Tierra cuando hay abundante oxígeno alrededor. Los investigadores encontraron que tales concentraciones de metales traza no tienen rival en la historia primitiva de la Tierra. sugiriendo niveles elevados de oxígeno en el momento en que se depositó la shungit.

"Lo que es desconcertante es que los modelos ampliamente aceptados de los ciclos del carbono y el oxígeno de la Tierra predicen que la shungita debería haberse depositado en un momento de rápida disminución de los niveles de oxígeno, "dice Mänd, un doctorado candidato de la Universidad de Alberta y autor principal del estudio.

La mayoría de los científicos están de acuerdo en que los niveles de oxígeno atmosférico aumentaron significativamente hace unos 2.400 millones de años, conocido como el Gran Evento de Oxidación (GOE), y alcanzaron aproximadamente la mitad de los niveles modernos en aproximadamente 2.100 millones de años. El GOE también estuvo acompañado por un cambio en las proporciones de isótopos de carbono en las rocas sedimentarias. Para los científicos, esto se ajusta a la historia:las proporciones anómalas de isótopos de carbono reflejan el entierro de cantidades masivas de plancton como materia orgánica en los sedimentos oceánicos, lo que a su vez conduce a la generación de exceso de oxígeno. Pero el entendimiento predominante es que inmediatamente después de este período de altas concentraciones, Los niveles de oxígeno volvieron a disminuir y se mantuvieron bajos durante casi mil millones de años durante la llamada "edad media" de la Tierra.

"Los núcleos de perforación nuevos que obtuvimos del área del lago Onega con el apoyo de la Universidad de Tartu y la Universidad de Tecnología de Tallin proporcionan algunos de los mejores archivos de rocas para descifrar las condiciones ambientales inmediatamente después del GOE, "dice Kirsimäe, coordinador de trabajo de campo geológico.

"Lo que encontramos contradice la opinión predominante:esencialmente, tenemos pruebas claras de que los niveles de oxígeno atmosférico aumentaron aún más después de que terminó la anomalía del isótopo de carbono". ", dice Mänd." Esto obligará a la comunidad científica de la Tierra a repensar qué impulsó los ciclos del carbono y el oxígeno en la Tierra primitiva ".

Estos nuevos hallazgos también son cruciales para comprender la evolución de la vida compleja. La 'edad media' de la Tierra representa el telón de fondo para la aparición de eucariotas. Eucariotas, los precursores de toda vida compleja, incluyendo animales como nosotros, generalmente requieren altos niveles de oxígeno en su entorno para prosperar. Este trabajo ahora refuerza la sugerencia de que las condiciones adecuadas para la evolución de la vida compleja en la Tierra primitiva existieron durante mucho más tiempo de lo que se pensaba anteriormente. Como tal, Los hallazgos apoyan indirectamente estudios anteriores en los que participó el profesor Konhauser que revelaron grandes restos fósiles potencialmente eucariotas de hasta 2.100 millones de años.

A pesar de estos nuevos avances, el retraso entre el aumento inicial de oxígeno y la aparición y radiación de eucariotas, sigue siendo un área de investigación activa; uno que los investigadores de la Universidad de Tartu y la Universidad de Alberta están bien posicionados para ayudar a responder.