Durante miles de millones de años, la Tierra fue un planeta asfixiante, dominado por gases volcánicos y océanos sin oxígeno. Sin embargo, un cambio radical alteró su destino: el aire comenzó a llenarse de oxígeno, permitiendo el surgimiento de la vida compleja.
¿Cómo ocurrió exactamente ese proceso? Un equipo de científicos australianos cree haber encontrado la respuesta.
Según una investigación publicada en Nature Communications por la Universidad de Australia Occidental, el elemento que encendió la chispa fue el fósforo, un nutriente esencial para la fotosíntesis. Cuando grandes cantidades de fósforo llegaron a los océanos primitivos, impulsaron el crecimiento masivo de microbios fotosintéticos, desencadenando el Gran Evento de Oxidación (GOE) que cambió para siempre la atmósfera terrestre.
Un planeta sin aire y una oportunidad química
Hace más de 2.400 millones de años, el cielo de la Tierra habría sido rojizo y su superficie, un entorno tóxico dominado por el metano y el hierro disuelto. En aquel escenario, la vida era microbiana y el oxígeno apenas existía.
El Dr. Matthew Dodd, líder del estudio y geobiólogo de la Facultad de Tierra y Océanos de la Universidad de Australia Occidental, explica que el cambio no fue repentino, sino consecuencia de un ciclo biogeoquímico que se retroalimentó a sí mismo.
“El fósforo fue el catalizador. Cuando aumentó en los océanos, los microbios fotosintéticos se multiplicaron, enterraron más carbono y liberaron oxígeno al aire. Fue el momento en que la Tierra respiró hondo por primera vez”, señaló Dodd.
Los científicos lograron demostrar este vínculo analizando un archivo global de rocas carbonatadas antiguas y simulando la química oceánica en modelos climáticos. Así observaron que, durante el GOE, tanto el fósforo marino como el oxígeno atmosférico fluctuaban al mismo tiempo, evidenciando una relación directa.
Cómo los océanos liberaron el oxígeno al cielo
El equipo examinó la proporción de fosfato atrapado en los carbonatos, un indicador de la concentración de nutrientes en el agua de mar. Paralelamente, midieron isótopos de carbono que reflejan la productividad biológica y el entierro de carbono orgánico en los sedimentos.
Los resultados fueron concluyentes: cada pulso de fósforo se correspondía con un aumento de oxígeno atmosférico. Los modelos numéricos —más de mil simulaciones— reprodujeron esas oscilaciones, confirmando que las variaciones del fósforo controlaban la velocidad a la que la atmósfera se oxigenaba.
En otras palabras, los océanos actuaron como el primer “pulmón” del planeta. Al enterrar carbono orgánico en el fondo marino, el oxígeno que normalmente se habría consumido quedó libre para acumularse en el aire. Ese equilibrio químico permitió que el oxígeno atmosférico pasara de trazas insignificantes a niveles suficientes para sostener la vida compleja.
El Gran Evento de Oxidación: la revolución invisible
El Gran Evento de Oxidación, ocurrido entre 2.430 y 2.060 millones de años atrás, fue el punto de inflexión en la historia terrestre. Representó el primer aumento permanente del oxígeno atmosférico y marcó el inicio de una nueva era geológica.
Antes del GOE, la Tierra era un mundo anóxico; después, se transformó en un ecosistema dinámico donde pudieron evolucionar las células eucariotas, precursoras de plantas y animales.
El Dr. Dodd y su equipo describen este proceso como un “cambio metabólico planetario”, impulsado por la biología y modulado por la química de los océanos.
Los autores subrayan que, aunque ya existían microbios capaces de liberar oxígeno mediante fotosíntesis, el verdadero detonante fue el aumento repentino del fósforo, que permitió que su actividad superara la capacidad de la Tierra para consumir ese oxígeno. Solo entonces la atmósfera comenzó a transformarse.
El pulmón de la Tierra no es el Amazonas, ¡es el océano! Más del 50% del oxígeno se produce en el océano, a través de la fotosíntesis a través de millones de algas miscroscópicas (fitoplancton) #ÓrbitaLaikaMares pic.twitter.com/99DwAldWB9
— Órbita Laika (@orbitalaika_tve) May 6, 2019
Un modelo que trasciende la Tierra
Más allá de su relevancia geológica, el hallazgo tiene implicaciones astrobiológicas. La presencia de oxígeno se considera uno de los principales indicadores de vida en exoplanetas. Sin embargo, no toda atmósfera oxigenada es prueba de biología.
Dodd advierte que “el oxígeno también puede generarse por procesos no biológicos”. Por eso, entender cómo interactúan los nutrientes y los océanos con la atmósfera permite distinguir mundos vivos de mundos estériles.
“Nuestro trabajo ofrece una vía biológica comprobable para la creación y el mantenimiento del oxígeno. Este conocimiento será esencial para interpretar futuras detecciones de atmósferas en exoplanetas”, explicó el investigador.
El fósforo se convierte así en un marcador indirecto de habitabilidad: su abundancia o escasez podría determinar si un planeta tiene los ingredientes necesarios para sostener fotosíntesis y, eventualmente, vida compleja.
La respiración del planeta y el futuro de la vida
El estudio redefine la comprensión de cómo la Tierra pasó de ser un mundo árido a un ecosistema vibrante. El fósforo, liberado probablemente por la erosión continental y la actividad volcánica, actuó como un interruptor biogeoquímico, encendiendo la fotosíntesis global.
Más de dos mil millones de años después, los ecosistemas actuales siguen dependiendo del mismo elemento. El equilibrio entre nutrientes, carbono y oxígeno sigue siendo frágil, recordando que la capacidad del planeta para “respirar” depende de procesos que comenzaron mucho antes de la humanidad.
Fuente: Infobae.
