Relacionan abundancia en la vida oceánica con la formación de montañas. Cual es la fuente del agua terrestre, y la disyuntiva del sol y el agua.

Una abundancia sin precedente de vida oceánica tuvo un papel crucial en la creación de las montañas de la Tierra, según un estudio dirigido por científicos de la Universidad de Aberdeen, en Escocia.

Si bien la formación de montañas generalmente se asocia con la colisión de placas tectónicas que hacen que enormes losas de roca se empujen hacia el cielo, el estudio demostró que esto fue provocado por una abundancia de nutrientes en los océanos hace dos mil millones de años que causó una explosión en el plancton.

Océanos del planeta, tomada de oceanosdelmundo.com.

Cuando el plancton murió, cayó al fondo del océano, formando finalmente grafito que tuvo un papel crucial en la lubricación de la rotura de rocas en losas, lo que les permitió apilarse unas sobre otras para formar montañas.

El estudio reveló que la cantidad de vida planctónica fue de forma inusual alta en este periodo, creando las condiciones necesarias para el surgimiento de montañas durante millones de años.

John Parnell, de la Escuela de Geociencias de la institución escocesa, dirigió la investigación, que fue financiada por el Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural y se publicó en la revista "Nature Communications Earth and Environment". Ha declarado: “Las montañas son una parte esencial del paisaje, pero las grandes cadenas sólo se formaron a la mitad de la historia de la Tierra, hace unos dos mil millones de años. Si bien se sabe desde hace mucho tiempo que los procesos tectónicos estaban lubricados, nuestra investigación muestra que la gran abundancia de carbono en el océano fue crucial en el engrosamiento de la corteza que construyó las cadenas montañosas de la Tierra".

John Parnell, profesor de la Escuela de Geociencias de la Universidad de Aberdeen, Escocia. Tomada de Phys.org

El Supereón Precámbrico.

Este supereón comenzó cuando se formó la Tierra, hace entre 4,567.9 y 4,570.1 millones de años; concluyendo hace 542.0 (±1.0) millones de años. La duración es, por tanto, de aproximadamente 4,027 millones de años. Esta división en el tiempo, se fundamenta en criterios específicos de los científicos, con la finalidad de darle formalismo y orden al estudio de las etapas del planeta, y no se definen con exactitud, se calculan considerando aproximaciones, dado que los procesos geológicos, son de muy amplia duración y son estimables con cierta holgura. De ahí el uso de intervalos, señalados con una variabilidad de más o menos una cantidad de millones de años.

Precámbrico, 4,027 millones de años, un lapso muy extenso. Arriba el lapso inicial, enseguida el medio, ambos tomados de Astronomía.com y abajo el final tomado de Biogeografia.net. 

El estudio de este período en la historia del planeta es difícil, pues en general las rocas formadas durante este tiempo están muy transformadas por diferentes "ciclos orogénicos" (oros significa "montaña" y génesis significa "creación" u "origen"), como son: la deformación tectónica, el metamorfismo, etcétera; adicionalmente, de que los fósiles son sumamente escasos.

En ese tiempo se produjeron los siguientes acontecimientos: formación de la litosfera (1), la hidrosfera (2), la atmósfera (3), el origen y la evolución temprana de la Tierra.

(1) Capa externa y rígida de la Tierra, de profundidad variable entre los 10 y los 50 kilómetros   constituida básicamente por silicatos e integrada por la corteza  (que es la zona más externa de la estructura concéntrica de la "geosfera", la parte sólida de la Tierra. Es comparativamente delgada, con un espesor que varía de 5 kilómetros  en el fondo oceánico, hasta 70 kilómetros en las zonas montañosas activas de los continentes.) y parte del manto.

(2) Parte de la Tierra ocupada por los océanos, mares, ríos, lagos y demás masas y corrientes de agua

(3) Capa gaseosa que envuelve al planeta; la que rodea  a la Tierra.

La primera corteza continental se formó a partir del "Manto Superior Terrestre" en un período que oscila entre los 3,800 y los 2,800 millones de años de antigüedad. Se formaron"andesitas" y "basaltos", siendo muy numerosas las intrusiones "graníticas". Los científicos creen que esta "Corteza Continental Primitiva", era rica en silicatos de aluminio, y más fina, más caliente y discontinua que la corteza actual. A las zonas constituidas por esta primera corteza, se les denomina "escudos". Los escudos más antiguos son los de África y Groenlandia, con una edad que puede llegar hasta los 3,500 millones de años de antigüedad.

El Eón Proterozoico.

Es una división de la "Escala Temporal Geológica", pertenece al  Precámbrico, ocurren un lapso que abarca desde hace 2,500 millones de años hasta hace 542 millones de años, con una extensión de 1958 (± 1.0) millones de años.

Los llamados "cratones", que son una masa continental llegada a tal estado de rigidez que, no ha sufrido fragmentaciones o deformaciones, al no haber sido afectadas por los movimientos orogénicos que darán lugar a las plataformas continentales, surgieron en esta época.

Las cordilleras generadas en este eón sufrieron los mismos procesos que los generados en el Eón Fanerozoico (que se extiende desde hace 542,0 ±1,0 millones de años hasta nuestros días). La intensidad del "metamorfismo" disminuyó en este momento geológico. El planeta en este punto sufre sus primeras "glaciaciones" (siendo la primera la llamada "Glaciación huroniana" que se extendió en el intervalo comprendido entre hace 2400 y 2100 millones de años)y se registra la formación de una gran cantidad de "estromatolitos" (capas y masas semiesféricas de carbonato cálcico). Sin duda, supusieron un importante cambio en la "biota terrestre". Hace unos 3,700 millones de años, cuando en los océanos ya existían millones de células vivas, aparecieron los estromatolitos y entre 2,500 y 1,000 millones de años atrás, los "arrecifes de estromatolitos" estaban ampliamente expandidos y produciendo oxígeno de forma masiva, causando la primera extinción en masa en la evolución de la vida en el planeta y provocando un cambio drástico en la atmósfera, que perdura hasta nuestros días, y de la cual somos beneficiarios. Por tanto, sabemos que los estromatolitos son fruto de la actividad de agrupaciones de células en colonias formando rocas sedimentarias. Las células fosilizadas más numerosas se encontraron en tales rocas originadas al borde de mares cálidos. Al examinarlas en corte al microscopio se distinguen muchas capas superpuestas en finas láminas apiladas unas sobre otras en las que sólo la capa superficial contiene organismos vivos. Estas rocas son pues el resultado de la unión de seres unicelulares , las cianobacterias, que viven en mares cálidos y en aguas poco profundas. Las rocas se forman muy lentamente, capa sobre capa, al morir las células de una capa, depositarse el carbonato cálcico de sus paredes sobre la capa anterior y formarse sobre ellas una nueva capa viva. Lo notable es que aún ahora, aún se forman, en algunos raros lugares, como por ejemplo en la costa oeste de Australia (no muy lejos de los sitios donde se han encontrado los estromatolitos fósiles más antiguos), en las famosas lagunas mexicanas de Bacalar y Chichankanab (Quintana Roo), en la de Alchichica (Puebla), y en las Pozas Azules de Cuatrociénegas (Coahuila); también en algunas de las lagunas de las Islas Bahamas, que es un archipiélago caracterizado por sus corales en el océano Atlántico, compuesto por más de 700 islas y cayos; en el Mar Rojo, que es un golfo, situado entre África y Asia, y que forma parte del Océano Índico; en la Laguna Salada de Río de Janeiro (Brasil), en Chile, tanto en la "Laguna Amarga" del Parque Nacional Torres del Paine, en la Región de Magallanes, como en los salares de la zona norte del país, como el Salar de Llamara ubicado en la Región de Tarapacá, en pleno desierto de Atacama a 141 kilómetros al sudeste de la ciudad de Iquique; y en la cercana Laguna de Socompa y en los "Ojos de mar", seis lagunas profundas y saladas en el departamento de los Andes en el norte de Argentina. La particularidad actuarme observada de estos estromatolitos es que el ambiente en el que se forman es extremo, con "alta radiación ultravioleta", extremadamente salino y con altos niveles de arsénico.

En el transcurso de esa lejana etapa, los océanos y la atmósfera fueron sufriendo cambios. Una causa fue el que las sales que el agua de lluvia disolvía de la tierra emergida, las llevaba hasta los mares lo que hizo que aumentara su concentración salina.

Hace aproximadamente 2,800 millones de años las "cianobacterias" (que es un "filo" del "dominio Bacteria" que comprende a las bacterias capaces de realizar "fotosíntesis oxigénica", y son los únicos "procariontes" que llevan a cabo ese tipo de "fotosíntesis"), comenzaron a producir oxígeno que empezó a acumularse en la atmósfera. Entonces, unos 300 millones de años después, se produjo un aumento más rápido en la producción de oxígeno, causando lo que se conoce como «la Gran Oxidación». La reacción del oxígeno con el hierro presente en los mares produjo la formación de importantes depósitos sedimentarios de óxidos de hierro bandeados. Así fue que la capa de ozono, que rodea al planeta y que protege a los seres vivos de la letal radiación ultravioleta que produce el Sol, se formó a partir del oxígeno atmosférico.

Ilustración del Proterozoico, tomado de Catalunya Vanguardista.com.

Uno de los eventos más importantes del Proterozoico fue el aumento de la concentración del oxígeno en la atmósfera. Si bien, el oxígeno producido como sustancia de desecho por la "fotosíntesis" comenzó a producirse ya hace unos 2,800 millones de años, el porcentaje de oxígeno en la atmósfera se mantuvo probablemente entre un 1% y 2%, de su nivel actual, hasta que los sumideros químicos (oxidación de azufre y hierro) se saturaron hace aproximadamente 2,450 millones de años, cuando comienza la antes mencionada "Gran Oxidación". La formación de estas estructuras cesó hace aproximadamente 1,900 millones de años.

Las llamadas "capas rojas", coloreadas por "hematitas" (que es la forma mineral del óxido férrico), indican un incremento del oxígeno en la atmósfera a partir de 2,000 millones de años atrás, ya que estas no se encuentran en las rocas más antiguas. La acumulación de oxígeno fue debida a dos factores: la saturación de los sumideros y el aumento en el enterramiento de carbono , que secuestró compuestos orgánicos que de otra forma habrían sido oxidados por la atmósfera. 

En lo referente al clima se fueron alternando periodos de clima desértico con épocas frías y húmedas, e incluso algunos periodos glaciales muy intensos, como los del período Criogénico. 

Por lo que se concluye que el resultado del citado estudio de la Universidad de Aberdeen, en Escocia, confirma las predicciones teóricas previas.

Ahora bien, la situación de las grandes cantidades de agua vigentes en nuestro planeta, se van detallando con mayor profundidad, y situaciones anteriormente ignoradas, en nuestros días toman forma e importancia, vean este ejemplo:

El Sol, fuente sorprendente del agua de la Tierra, revela nueva investigación

Un equipo internacional de investigadores dirigido por la Universidad de Glasgow desveló que el Sol es una fuente “sorprendente” del agua presente en la Tierra.

El Sol fuente de la litosfera terrestre. Tomada de Tendencias21.levante.emv.com

Reportaron en "Nature Astronomy" que el viento solar, formado por partículas procedentes del Sol y compuestas en su mayor parte por iones de hidrógeno, creó agua en la superficie de los granos de polvo transportados por los asteroides que chocaron contra la Tierra en los primeros tiempos de nuestro "Sistema Solar".

Phil Bland, director del Centro de Ciencia y Tecnología Espacial (SSTC) de la Universidad de Curtin, en Australia, explicó que la Tierra era muy rica en agua en comparación con otros planetas rocosos del sistema solar, con océanos que cubrían más del setenta por ciento de su superficie, y que los científicos se habían preguntado durante mucho tiempo el origen exacto de todo ello.

Una teoría es que el agua fue transportada a la Tierra en las etapas finales de su formación en asteroides de tipo C (que es un cuerpo menor del sistema solar, con un alto contenido carbónico. Es el tipo más común de asteroides y conforman alrededor del 75% de los conocidos); sin embargo, pruebas anteriores de la “huella” isotópica de esos cuerpos encontraron que, en promedio, no coincidían con el líquido hallado en el planeta azul, lo que significa que había al menos otra fuente no contabilizada.

“Esta nueva teoría del viento solar se basa en el análisis meticuloso, átomo por átomo, de minúsculos fragmentos de un asteroide de tipo S ( que es un cuerpo menor del sistema solar,  de composición rocosa. Aproximadamente el 17 % de los asteroides son de este tipo, haciéndolo el segundo más común, son moderadamente brillantes y están compuestos principalmente por silicatos de hierro y magnesio), cercano a la Tierra conocido como Itokawa, cuyas muestras fueron recogidas por la sonda espacial japonesa Hayabusa que fue lanzada el 9 de mayo de 2003, y devueltas a la Tierra el 3 de junio de 2010”, destacó el doctor Phil Bland, graduado en geología (1991) y posteriormente doctorado (1995) en la Universidad de Manchester.

El profesor y doctor Phil Bland de la Universidad Curtin, tomada de newscurtin.edu.au

Resaltó que el sistema de tomografía de sonda atómica de la Universidad de Curtin permitió “echar un vistazo increíblemente detallado al interior de los primeros 50 nanómetros, más o menos, de la superficie de los granos de polvo de Itokawa, que descubrimos que contenían suficiente agua que, si se amplía, equivaldría a unos 20 litros por cada metro cúbico de roca”.

Por su parte, el doctor Luke Daly, graduado en Curtin y actualmente en la Universidad de Glasgow, sostuvo que: "La investigación no sólo proporciona a los científicos una notable visión de la fuente de agua de la Tierra en el pasado, sino también podría ayudar a las futuras misiones espaciales. Una de las barreras es cómo los astronautas podrían obtener suficiente agua sin tener que llevar provisiones. Nuestra investigación demuestra que el mismo proceso de meteorización espacial que creó el recurso en Itokawa probablemente se produjo en otros planetas sin aire, lo que significa que los viajeros podrían ser capaces de procesar suministros frescos de forma directa del polvo de la superficie de un cuerpo celeste, como la Luna”.

La investigación fue financiada por el Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas (STFC), que es parte del  "Science and Tecnology Facilities Council" (UKRI), y llevada a cabo por especialistas de instituciones de Reino Unido, Australia y de Estados Unidos.

El agua en el centro de todas las premisas iniciales para sustentar la vida multicelular, y en muchos casos la correspondiente a los inicios de la vida, está continuamente propiciando nuevas investigaciones e inesperados giros en la información al respecto. Uno de esos nuevos estudios es:

La pregunta es: ¿Qué fue primero, el sol o el agua?

El Agua o el Sol. ¿Que fue primero? Ilustración tomada de Interuniversidades.com

El agua fue crucial para el surgimiento de la vida en la Tierra y además es importante para evaluar la posibilidad de que exista vida en otros planetas. Identificar la fuente original del agua de la Tierra es clave para entender cómo se crean los entornos propicios para la vida y la probabilidad que existe de que encontremos esos ambientes en otros lugares.

Un nuevo trabajo de un equipo en el que se encuentra el doctor Conel Alexander, del Carnegie Institution for Science, encontró que mucha del agua de nuestro Sistema Solar probablemente fue antes hielo que se formó en el espacio interestelar. El trabajo ha sido publicado en la revista "Science", durante el mes de agosto de 2018.

Evidencia de la primeras nubes cargadas de Hielo. Tomada de NoticiasdelaCiencia.com

El agua se encuentra a lo largo de todo nuestro Sistema Solar. No sólo en la Tierra, sino en cometas y lunas de hielo, y en las cuencas sombrías de Mercurio. Se ha hallado agua en muestras de minerales de los meteoritos, en la Luna y en Marte.

Los cometas y los asteroides en particular, al ser objetos primitivos, constituyen una «cápsula del tiempo» natural de las condiciones en los inicios de nuestro Sistema Solar. El hielo que contienen puede decir a los científicos algo acerca del agua congelada que rodeó al Sol después de su nacimiento, el origen hasta ahora era una pregunta sin respuesta.

En su juventud, el Sol estaba rodeado por un disco protoplanetario, la llamada nebulosa solar, de la cual los planetas nacieron. Pero los investigadores no tenían claro si el hielo en ese disco se originó en la propia nube molecular interestelar que dio origen al Sol, o si esa agua interestelar había sido destruida y formada de nuevo a partir de las reacciones químicas que se registraron en la nebulosa solar.

¿Por qué es importante? explicó Alexander.

"Si el agua en los inicios del Sistema Solar fue heredada principalmente en forma de hielo desde el espacio interestelar, entonces es probable que hielos similares, junto con la materia orgánica prebiótica que contienen, sean abundantes en la mayoría o todos los discos protoplanetarios alrededor de la formación de estrellas», 

Pero, si el agua en los comienzos del Sistema Solar fue en gran medida el resultado de procesos químicos locales durante el nacimiento del Sol, entonces es posible que la abundancia de agua varíe considerablemente en la formación de los sistemas planetarios, lo cual podría, obviamente, tener implicaciones en el potencial para la aparición de vida en otros lugares.

Doctor Conel M.O'D. Alexander. Tomada de epl.Carnegie.edu.

Nuestros hallazgos muestran que una fracción significativa del agua de nuestro Sistema Solar, el ingrediente más importante para la vida, es más antigua que el Sol, lo que indica que abundantes hielos interestelares ricos en materia orgánica probablemente deberían encontrarse en todos los sistemas planetarios jóvenes».

Inesperadas noticias, nuevos temas a desarrollar, poco a poco se sabrá mayor detalle, nos llevará a consolidar la nueva idea o a desecharla, así es el camino de la ciencia, tiene la posibilidad de autocorrregirse. 

El llamado "diluyente universal", se antoja a que siempre existió y siempre existirá. Y algo similar ocurre con el fenómeno llamado vida. ¿Qué opinas?