Nuevo estudio revela cómo se oxigenaron los océanos hace 2.300 millones de años

MadridHace aproximadamente 2.500 millones de años, el oxígeno libre comenzó a acumularse en la atmósfera terrestre. Esto provocó el desarrollo de formas de vida complejas en nuestro planeta, un cambio significativo conocido como el Gran Evento de Oxidación (GOE).

El aumento de oxígeno tomó al menos 200 millones de años y no fue un proceso simple. Medir los niveles de oxígeno en los océanos ha sido complicado. Nuevas investigaciones realizadas por Chadlin Ostrander, un geoquímico de la Universidad de Utah, proporcionan nueva información sobre este tema.

Puntos clave del estudio:

• El aumento inicial de oxígeno en la atmósfera terrestre fue dinámico.
• Los niveles de oxígeno en los océanos variaban de acuerdo con los cambios atmosféricos.
• El estudio utilizó relaciones de isótopos estables de talio (Tl) y elementos sensibles a los cambios redox.

Un equipo de investigadores analizó lutitas marinas en el Supergrupo Transvaal de Sudáfrica. Estas lutitas les proporcionaron información sobre los niveles de oxígeno en los océanos en tiempos remotos. Al examinar las proporciones de isótopos de talio, encontraron evidencia de cambios en el oxígeno oceánico.

Las investigaciones de Simon Poulton y Andrey Bekker, en colaboración con Ostrander, demostraron que el oxígeno solo se convirtió en una parte permanente de la atmósfera 200 millones de años después de que comenzara el Gran Evento de Oxidación (GOE). Evidencias obtenidas de isótopos de azufre en rocas antiguas anteriores al GOE sugieren que la atmósfera no contenía oxígeno.

Durante mucho tiempo en la historia de la Tierra, la atmósfera y los océanos tenían muy poco oxígeno. Las cianobacterias en el océano producían oxígeno, pero este era rápidamente destruido por reacciones con minerales y gases volcánicos. El equipo de investigación de Poulton y Bekker descubrió que los patrones de isótopos de azufre desaparecían y luego reaparecían, lo que indicaba múltiples aumentos y disminuciones en los niveles de oxígeno atmosférico.

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Ostrander explicó que la Tierra necesitó tiempo para estar lista para el oxígeno. Mencionó que, aunque se estaba produciendo oxígeno, también se estaba destruyendo. Los científicos aún están determinando cuándo la Tierra alcanzó el punto de no retorno hacia un estado sin oxígeno.

Los investigadores utilizaron isótopos de talio para medir los niveles de oxígeno en los océanos durante el Gran Evento de Oxidación (GOE). Las proporciones de isótopos de talio varían con el enterramiento de óxido de manganeso en el fondo del océano, que requiere oxígeno. Descubrieron mayores cantidades del isótopo más ligero del talio (203Tl) en los mismos esquistos marinos utilizados para medir el oxígeno atmosférico con isótopos de azufre.

Los niveles de isótopos de talio en las lutitas aumentaron cuando los isótopos de azufre demostraron la presencia de oxígeno en la atmósfera. Estos aumentos de talio coincidieron con la presencia de oxígeno en el agua del mar. Los niveles de talio volvieron a la normalidad cuando los isótopos de azufre indicaron que la atmósfera carecía nuevamente de oxígeno.

Los hallazgos fueron respaldados por cambios en elementos sensibles al redox. Cuando los isótopos de azufre mostraron que había oxígeno en la atmósfera, los isótopos de talio también indicaron la presencia de oxígeno en el océano. Por otro lado, cuando los isótopos de azufre señalaron falta de oxígeno en la atmósfera, los isótopos de talio mostraron una ausencia de oxígeno en el océano.

Ostrander mencionó que la atmósfera y el océano estaban ganando y perdiendo oxígeno simultáneamente. Esta es una información novedosa e interesante para los estudiosos de la Tierra antigua.