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EXOBIOLOGÍA
Y CIENCIAS PLANETARIAS
La búsqueda de vida en el Universo

El origen del oxígeno en la atmósfera de la Tierra

Por: Luis A. Saldarriaga B
        Exobiólogo aficionado
        Cali, Agosto 23 de 2005

Las cianobacterias fueron los primeros microbios en producir oxígeno mediante la fotosíntesis

¿Cómo surgió el oxígeno sobre la Tierra? La pregunta resulta de la mayor importancia si tenemos en cuenta que gracias a él la vida pudo evolucionar más allá de la fase de los microorganismos: peces, dinosaurios, aves, nosotros mismos, no estaríamos aquí de no ser por su presencia (The Rise of Oxygen). Actualmente, este gas constituye el 21% de la atmósfera terrestre. Sin embargo esto no es lo que llamaríamos una situación normal si tenemos en cuenta que planetas considerados hermanos del nuestro, como Venus y Marte, tienen atmósferas constituídas predominantemente por dióxido de carbono. De hecho se considera que hace 4.600 millones de años, al comienzo de nuestro planeta, el O2 estaba casi ausente de la atmósfera.

Se cree que el oxígeno es el producto de la mayor contaminación que haya sufrido nuestro planeta, un proceso que se inició hace alrededor de 2.700 millones de años cuando las cianobacterias, unos de los primeros seres vivos que lograron perduran exitosamente, comenzaron a liberar este gas gracias a la fotosíntesis, la cual les permitía (y aún les permite) convertir el dióxido de carbono y el agua en compuestos orgánicos, liberando el O2 como un producto de desecho.

En ese entonces, el metano (gas natural) era abundante en la atmósfera. Debido a su gran capacidad como gas invernadero, esta molécula logró mantener un ambiente suficientemente cálido para el desarrollo de la vida, a pesar de que en ese entonces el Sol era mucho más débil que en la actualidad, y por lo tanto calentaba mucho menos la Tierra. El metano debió combinarse con el oxígeno inicial impidiendo la acumulación de este último durante un largo período de tiempo. Hubo otros mecanismos adicionales que conspiraron en contra de la acumulación del oxígeno. Entre otros, citaremos el hierro, con el cual se combina rápidamente, y sustancias liberadas por las erupciones volcánicas tales como el hidrógeno y el carbono (Volcanoes Ate Oxygen). De hecho se cree que hubo grandes cantidades de hidrógeno en la atmósfera primitiva (Organic-Rich Soup-in-the-Ocean).

Hace unos 2.400 millones de años, estos mecanismos que consumían el oxígeno que producían las cianobacterias finalmente se agotaron, permitiendo que este gas, absolutamente vital para nosotros, se incrementara hasta los valores actuales en nuestra atmósfera (Model gives clearer idea of how oxygen came to dominate Earth's atmosphere ). Eventualmente, por ejemplo, el metano (CH4) de las capas superiores de la atmósfera fue descompuesto por la acción de los rayos ultravioleta, liberando hidrógeno, un gas muy liviano que debió escapar al espacio exterior. Recordemos que la capa protectora de ozono aún no existía, pues ésta sólo se formó como consecuencia del incremento del oxígeno atmosférico.

El agotamiento del metano tuvo un precio: al perderse su efecto invernadero, la temperatura debió caer a 50 grados centígrados bajo cero. Esto desencadenó una glaciación que cubrió incluso los mares ecuatoriales con una gruesa capa de hielo (The Paleoproterozoic snowball Earth: A climate disaster triggered by the evolution of oxygenic photosynthesis). Este proceso, para fortuna de nuestros incipientes antepasados (y de nosotros mismos, desde luego), fue revertido un tiempo después gracias a la acumulación de dióxido de carbono, otro gas invernadero que volvió a calentar a nuestro planeta (Snowball Earth Culprit Found?).

Imágen cortesía: UC Berkeley

 

luisarcelio@yahoo.com

 

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