Los científicos chinos han descubierto que la atmósfera de la Tierra experimentó tres oleadas de oxígeno importantes en los últimos 2 mil millones de años a medida que pasaba de un estado anóxico a un estado rico en oxígeno, ofreciendo nuevas ideas sobre los orígenes de la vida, su evolución y la habitabilidad a largo plazo del planeta.
El estudio, dirigido por investigadores de la Universidad Tecnológica de Chengdu y la Universidad de Nanjing, fue publicado recientemente en Nature. Presenta un registro de la composición de isótopos de oxígeno triple de sulfato atrapado en rocas sedimentarias.
«Por primera vez, nuestra investigación proporciona la evidencia atmosférica más directa hasta la fecha de que los niveles de oxígeno de la Tierra alcanzaron los niveles modernos hace alrededor de 410 millones de años, confirmando el proceso de oxigenación de tres etapas de la superficie del planeta», dijo Li Chao, profesor del Instituto de Geología Sedimentaria, Universidad de Chengdu Technology.
Li explicó que los isótopos triples de oxígeno se refieren a los tres isótopos estables de oxígeno, y su abundancia relativa en diversas sustancias naturales no es fija, pero sufre pequeñas variaciones debido a procesos biogeoquímicos en la atmósfera y los océanos. Al medir estas diferencias sutiles, al igual que leer las «huellas digitales» de la tierra, los científicos pueden deducir cómo evolucionó el entorno superficial de la tierra antigua.
Sin embargo, los científicos han carecido durante mucho tiempo técnicas y datos de trazadores efectivos para restringir directamente los cambios en los depósitos de oxígeno de la superficie de la Tierra, sus fuentes y sumideros, así como los factores de control clave. Este estudio une la brecha al combinar el análisis de muestreo sistemático y la integración de los datos de la literatura.
El nuevo registro revela que el primer aumento de oxígeno ocurrió durante la era paleoprotererozoica (de 2.4 a 2.100 millones de años), el segundo aumento tuvo lugar en la era del neoproterozoico (hace unos mil millones de años), y el tercero en la era paleozoica (hace unos 440 millones de años).
Estos cambios indican que los niveles de oxígeno de la Tierra aumentaron de niveles insignificantes de manera gradual, acercándose al estado moderno rico en oxígeno estable hace alrededor de 410 millones de años, un proceso que abarcó casi 2 mil millones de años.
Mientras tanto, durante los cambios neoproterozoicos, afilados e interconectados en los isótopos de carbono, azufre y oxígeno muestran que después de que aumentó el oxígeno atmosférico, comenzó a oxidar periódicamente los océanos en gran medida oxígeno.
«Esta investigación no solo sienta una base sólida para comprender la evolución gradual de la vida eucariota compleja, sino que también ofrece nuevas perspectivas para explorar la formación de planetas habitables y antiguas rocas fuente de hidrocarburos», dijo Li.
«También revela la relación interactiva entre la atmósfera y los océanos a lo largo de este proceso prolongado, dando un paso crucial para responder a la pregunta fundamental de cuándo y cómo la tierra se volvió adecuada para la vida», agregó.
