La historia de los océanos de la Tierra conserva pistas fundamentales sobre el origen y la evolución de la vida. La presencia y los cambios en las reservas de carbono orgánico disuelto están bajo la mirada de los científicos, porque este compuesto determina tanto la dinámica de los ecosistemas como la evolución del clima y la atmósfera a lo largo de millones de años.
Un nuevo estudio publicado en la revista Nature, realizado por especialistas de la ETH de Zúrich, ofrece evidencia directa de que los océanos primitivos contenían mucho menos carbono orgánico disuelto de lo que sostenían los modelos tradicionales. Los resultados, obtenidos mediante el análisis de diminutas piedras de óxido de hierro conocidas como ooides, desafían los supuestos vigentes sobre los ciclos de carbono en el pasado lejano y fuerzan una revisión de las explicaciones acerca de las grandes glaciaciones y el surgimiento de la vida compleja.
El estudio revela que la concentración de carbono orgánico disuelto en los océanos entre 1.000 y 541 millones de años atrás fue hasta un 99% menor respecto a la cantidad actual. Esta información se opone al modelo dominante que sugería que los océanos de la era neoproterozoica almacenaron grandes reservas de esta materia, lo cual se usó para explicar, entre otros fenómenos, los episodios extensos de glaciación e importantes saltos biológicos, siempre según los autores.
Jordon Hemingway, autor del análisis, determinó: “nuestros resultados contradicen todas las suposiciones anteriores”. El texto subraya que los valores de carbono orgánico disuelto solo llegaron a los niveles actuales después de la segunda gran “catástrofe de oxígeno”, hace unos 540 millones de años.
Las interpretaciones extraídas del estudio describen tres grandes estados evolutivos. Primero, océanos dominados por microorganismos unicelulares y condiciones de baja oxigenación, lo que generó una reserva de carbono orgánico disuelto comparable a la moderna. Después, la aparición de organismos multicelulares y mayor eficiencia en la deposición de partículas aceleró la pérdida de carbono orgánico hasta mínimos históricos. Finalmente, la oxigenación profunda del océano en la era Paleozoica favoreció el repunte de esta materia a su escala actual.
“Necesitamos nuevas explicaciones sobre la relación entre las edades de hielo, la vida compleja y el aumento del oxígeno”, afirmó el autor principal del trabajo, Nir Galili, en el comunicado de la ETH de Zúrich.
Para superar la ausencia de pruebas directas sobre las reservas antiguas de carbono, el equipo desarrolló una técnica para medir el carbono atrapado en ooides. Se trata de granos diminutos que se componen de capas sucesivas de óxidos de hierro, como si fueran pequeñas esferas construidas por varias cubiertas alrededor de un núcleo, que se forman en fondos marinos de poca profundidad.
Los controles realizados confirmaron que el carbono presente en los ooides refleja el estado global del carbono orgánico disuelto en los océanos y no está alterado por restos de organismos locales ni por contaminantes externos. No se detectó que las muestras tuvieran aportes de bacterias de la zona ni de materiales orgánicos ajenos al mar donde se formaron.
El estudio da lugar a una nueva mirada sobre eventos como las grandes glaciaciones y los cambios extremos en los ciclos de carbono e isótopos. Hasta ahora, muchos científicos asociaban estos fenómenos a la existencia de enormes reservas de carbono orgánico disuelto en los antiguos océanos, una idea que este trabajo pone en duda.
El artículo explica que la técnica desarrollada por el equipo de la ETH de Zúrich podría usarse también para estudiar cómo cambió la vida en la Tierra a lo largo del tiempo, a partir del análisis de rastros minerales antiguos. Además, este método serviría para investigar cómo respondieron los océanos a grandes cambios ambientales en distintas épocas y podría aplicarse en investigaciones sobre la posibilidad de vida en otros planetas.
