Rocas sudafricanas revelan cómo el oxígeno se mantuvo en la atmósfera durante la Gran Oxidación

Hace unos 2.400 millones de años se produjo la Gran Oxidación, un fenómeno que permitió que el oxígeno se acumulase en la atmósfera y, con él, la aparición de formas de vida complejas. Sin embargo, la atmósfera estaba llena de sumideros que consumían oxígeno: gases volcánicos, descomposición de materia orgánica y minerales que se oxidan. A pesar de ello, el oxígeno se mantuvo y la vida evolucionó. Un nuevo estudio, publicado por investigadores de la Universidad de California en Riverside, sugiere que el secreto se encuentra en rocas de Sudáfrica.

El papel de los sulfatos y las bacterias sulfatorreductoras

Tras la Gran Oxidación, los sulfuros continentales reaccionaron con oxígeno y formaron sulfatos. Estos minerales fueron transportados al mar, donde las bacterias sulfatorreductoras los utilizaban para descomponer la materia orgánica. Al hacerlo, liberaron fósforo, un nutriente esencial que impulsó la proliferación de organismos marinos. La mayor cantidad de vida generó más materia orgánica que, al depositarse en el fondo, excedió la capacidad de las bacterias para descomponerla. Parte de esta materia quedó sepultada, enterrando su carbono y evitando su oxidación. Así, el oxígeno producido por la fotosíntesis permaneció en la atmósfera, favoreciendo la oxidación de más sulfuros y creando un ciclo retroalimentado.

El análisis de las rocas sudafricanas

El equipo de científicos utilizó una técnica que disuelve los minerales de las rocas uno a uno, permitiendo identificar la fuente de cada fracción de fósforo. Descubrieron que una fracción estaba ligada a materia orgánica, óxidos de hierro o a minerales formados en el fondo marino. Este fósforo estaba directamente relacionado con el ciclo biológico y reflejaba la magnitud del reciclaje. En contraste, otra fracción provenía de granos minerales arrastrados desde el continente y nunca estuvo disponible para los organismos, por lo que no influyó en la proliferación de vida primitiva. La abundancia de fósforo ligado al ciclo biológico respalda la hipótesis de un reciclaje eficiente.

Reevaluando la aparición de la vida compleja

Tradicionalmente se pensaba que la vida compleja tardó en surgir debido a la escasez de oxígeno. El nuevo hallazgo sugiere que, de hecho, había oxígeno suficiente. Los autores proponen que otras causas ambientales o biológicas, como una glaciación o la falta de otros nutrientes, pudieron haber retrasado la aparición de organismos complejos. Este punto de vista abre nuevas líneas de investigación sobre los factores que condicionan la evolución de la vida.

Aplicaciones contemporáneas y futuras

El conocimiento obtenido no solo ilumina el pasado, sino que también tiene relevancia hoy. El cambio climático reduce el oxígeno en los océanos de algunas regiones, y comprender los procesos que mantuvieron el oxígeno en la Tierra primitiva puede ayudar a anticipar y mitigar estos efectos. Además, la información sobre el reciclaje de fósforo y oxígeno puede ser útil para identificar planetas que podrían albergar vida, ampliando la búsqueda de mundos habitables más allá de nuestro planeta.

En conclusión, las rocas de Sudáfrica ofrecen una ventana al mecanismo que permitió que el oxígeno se mantuviera en la atmósfera y, con él, la evolución de la vida compleja. Este descubrimiento no solo aclara un misterio geológico, sino que también aporta herramientas para proteger el presente y explorar el futuro.