Una niebla de metano precedió a la atmósfera respirable de la Tierra

Esta neblina expulsó una gran cantidad de hidrógeno de la atmósfera, despejando el camino para que cantidades masivas de oxígeno ocupasen el aire. Esta transformación dio lugar a una atmósfera muy parecida a la que sostiene la vida en la Tierra hoy en día.

Así lo estima una nueva investigación de la Universidad de Maryland, la Universidad de St. Andrews, el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, la Universidad de Leeds y el Instituto de Ciencias de Blue Marble Space.

Los resultados del grupo, publicados en la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias de EEUU, proponen una nueva causa contribuyente para el Gran Evento de Oxidación, que ocurrió hace 2.400 millones de años, cuando las concentraciones de oxígeno en la atmósfera de la Tierra aumentaron más de 10.000 veces.

"La transformación del aire de la Tierra de una mezcla tóxica a una atmósfera más acogedora y rica en oxígeno ocurrió en un instante geológico", dijo James Farquhar, profesor de geología en La Universidad de Maryland y coautor del estudio. "Con este estudio, finalmente tenemos el primer cuadro completo de cómo la neblina de metano hizo que esto sucediera", explica.

Los investigadores utilizaron registros químicos detallados y sofisticados modelos atmosféricos para reconstruir la química atmosférica durante el período inmediatamente anterior al Gran Evento de Oxidación. Sus resultados sugieren que las bacterias antiguas -la única vida en la Tierra en ese momento- produjeron cantidades masivas de metano que reaccionaron para llenar el aire con una bruma espesa, parecida a la atmósfera moderna de la luna Titán de Saturno.

Estudios previos realizados por muchos de los mismos investigadores habían identificado varios de estos eventos de niebla tempranq en la historia de la Tierra. Pero el estudio actual es el primero en mostrar la rapidez con que estos eventos comenzaron y cuánto duraron.

"Los altos niveles de metano significaron que más hidrógeno, el gas principal que impide la acumulación de oxígeno, podría escapar al espacio exterior, allanando el camino para la oxigenación global", dijo Aubrey Zerkle, biogeoquímico de la Universidad de St. Andrews, Autor del estudio. "Nuestro nuevo conjunto de datos constituye el registro de mayor resolución de la química atmosférica arqueana jamás producido, y pinta un panorama dramático de las condiciones de la superficie terrestre antes de la oxigenación de nuestro planeta".

La neblina de metano persistió durante aproximadamente un millón de años. Después de que suficiente hidrógeno salió de la atmósfera, las condiciones químicas adecuadas propiciaron el auge de oxígeno, lo que permite la evolución de toda la vida multicelular.

La clave del análisis de los investigadores fue el descubrimiento de patrones anómalos de isótopos de azufre en los registros geoquímicos de este tiempo. Los isótopos de azufre se utilizan a menudo como un poder para reconstruir las condiciones atmosféricas antiguas, pero las investigaciones anteriores en el período de tiempo en cuestión no habían revelado nada demasiado inusual.

"La reconstrucción de la evolución de la química atmosférica ha sido durante mucho tiempo el foco de la investigación geoquímica", dijo Gareth Izon, autor principal del estudio, que contribuyó a la investigación como investigador postdoctoral en St. Andrews y ahora es investigador postdoctoral en el Instituto de Massachusetts de tecnología. "Nuestros nuevos datos muestran que la composición química de la atmósfera era dinámica y, al menos en el preludio del Gran Evento de Oxidación, hipersensible a la regulación biológica".