Resulta obvio decir que el oxígeno (O2) es un elemento fundamental para todo animal viviente, pero ¿ha sido siempre así? Según un estudio realizado por los geoquímicos de la Universidad de California en Berkeley (EE.UU.), no. El trabajo presenta nueva evidencia de que los altos niveles de oxígeno no fueron críticos para el origen de los animales.

Los investigadores, que publicaron sus resultados en la revista Nature, encontraron que la transición a un mundo con un océano profundo y oxigenado, un evento al que se le atribuye un aumento en el O2 atmosférico a niveles comparables al 21% de oxígeno en la atmósfera actual, ocurrió hace entre 540 y 420 millones de años, cientos de millones de años después del origen de los animales, que sucedió hace entre 700 y 800 millones de años.

El oxígeno hadesempeñado un papel clave en la historia de la Tierra, no solo por su importancia para los organismos que respiran oxígeno, sino por su tendencia a reaccionar con otros compuestos para, por ejemplo, oxidar el hierro, generar fuego o hacer explotar el gas natural. Sin embargo, no es fácil rastrear la concentración de este elemento en el océano y la atmósfera a lo largo de los 4.500 millones de años de historia de la Tierra. Durante la primera mitad, la mayoría de los científicos creen que había muy poco de este gas en la atmósfera o el océano, pero que desde hace unos 2,5 – 2,3 mil millones de años, los niveles de oxígeno atmosférico aumentaron. Los efectos geológicos de esto son evidentes: las rocas en tierras expuestas a la atmósfera de repente comenzaron a tornarse rojas cuando el hierro en ellas reaccionó con oxígeno para formar óxidos de hierro.

Estudiando las rocas submarinas

Los geólogos calculan que, por ese entonces, los niveles de oxígeno atmosférico superaron las aproximadamente cien milésimas del nivel actual (0.001%), pero permanecieron demasiado bajos para oxigenar las profundidades oceánicas. No obstante, hace 400 millones de años, aparecen depósitos de carbón fósil, una indicación de que los niveles atmosféricos de O2 eran lo suficientemente altos como oxigenar las profundidades oceánicas y para soportar los incendios forestales, que requieren aproximadamente del 50% al 70% de los niveles de oxígeno modernos.

Los investigadores buscaban un hito clave en la historia de la Tierra: el momento en el que los niveles de oxígeno se volvieron lo suficientemente altos, alrededor del 10% al 50% del nivel actual, para oxigenar el océano profundo. Para ello, lo que hicieron fue observar el estado de oxidación del hierro en rocas ígneas formadas bajo el mar, yq que, después de la erupción por la que se forman, el agua de mar circula a través de las rocas. Hoy en día, estos fluidos circulantes contienen oxígeno y oxidan el hierro en basaltos. Pero en un mundo con océanos profundos desprovistos de O2, esperaban pocos cambios en el estado de oxidación del hierro en los basaltos después de la erupción. Para hacer esto, compilaron más de 1.000 mediciones publicadas del estado de oxidación del hierro de basaltos submarinos antiguos. Descubrieron que el hierro basáltico solo se ha oxidado significativamente en relación con los valores magmáticos entre hace unos 540 y 420 millones de años, cientos de millones de años después del origen de los animales. Los geólogos atribuyen este cambio al aumento de los niveles atmosféricos de O2 a niveles casi modernos.

Hace unos meses, la revista Plasma Sources Science and Technology publicaba que la atmósfera marciana tiene condiciones casi ideales para obtener oxígeno a partir del dióxido de carbono atmosférico utilizando plasma de baja temperatura, algo que puede ser útil para el soporte vital de futuras misiones tripuladas al planeta rojo, cuya atmósfera está compuesta en 95% por CO2. Investigadores, de las universidades de Lisboa y Oporto y el Instituto de Plasmas y Fusión Nuclear (Portugal), propusieron obtener oxígeno en Marte no mediante electrólisis del agua, sino descomponiendo este gas con plasma de baja temperatura. Realizaron la simulación y descubrieron que la descomposición de CO2 en CO y oxígeno bajo presión y temperaturas correspondientes a la atmósfera marciana es mucho más efectiva que bajo condiciones terrestres.

Fuente: nmas1.org