The Planetary Society

Por Amir Alexander

Aunque raramente pensamos sobre ello, deberíamos sentirnos muy afortunados de vivir en un planeta con una atmósfera rica en oxígeno. El oxígeno es ese elixir que hace posible la vida compleja. Todos los seres vivientes más allá de los simples microorganismos, desde las simples lombrices hasta los humanos tecnológicos, necesitan oxígeno. Sin él, la vida en la Tierra sería probablemente más parecida a las bacterias minúsculas que buscan los científicos en Marte antes que a la extraordinaria biodiversidad que conocemos hoy.

La Tierra, sin embargo, no fue siempre hospitalaria a la vida dependiente del oxígeno. Muchas evidencias demuestran que hace 2.500 millones de años la atmósfera de la Tierra apenas contenía oxígeno libre en ella. Mientras que, algunos microbios anaerobicos simples podían existir bajo semejantes condiciones, algunas más complejas no tenían ninguna oportunidad. Hace aproximadamente 2.400 millones de años, sin embargo, la composición de la atmósfera cambió radicalmente: se saturó de oxígeno, cambiando drasticamente el rumbo de la evolución y haciendo posible la aparición de la vida compleja.

El origen del oxígeno en nuestra atmósfera se conoce desde hace un siglo. El oxígeno es un subproducto de la fotosíntesis, el proceso por el cual plantas y microbios extraen oxígeno del agua, y lo usan para extraer la materia orgánica. Pero los microbios que utilizan la fotosíntesis ya existían en la Tierra quinientos millones de años antes de que el oxígeno prevaleciera, sin que ello afectara substancialmente la composición de la atmósfera. ¿qué ocurrió realmente hace 2.400 millones de años que transformó la atmósfera de la Tierra?.

Este es uno de los grandes misterios en la historia de la vida en Tierra. Ha estado atormentando a los científicos durante años, y a pesar de que nuevas teorías han ido apareciendo, ninguna ha sido generalmente aceptada por la comunidad científica. Resolver esta cuestión podría darnos importantes pistas sobre el desarrrollo de la vida compleja sobre la Tierra, y posiblemente sobre otros planetas.

Un reciente artículo de investigadores del Centro de Investigación Ames de la NASA, en Sunnyvale, California, quizás ayude a romper este punto muerto. En su artículo publicado en el número del 3 de agosto de la revista Science, David Catling, Kevin Zahnle y Christopher McKay, miembro del consejo director de la Sociedad Planetaria, afirman que la respuesta está en el gas metano. El metano, aseguran, existían en la primitiva atmósfera de la Tierra a niveles mucho más altos que hoy.

Después de que la fotosíntesis separara el oxígeno del hidrogeno, afirman los autores que los dos componentes siguieron caminos separados. El oxígeno libre permaneció en la corteza terrestre, mientras que el hidrógeno se combinó con el carbono en un proceso llamado 'metanogénesis', produciendo metano. Cuando el metano llegó a la alta atmósfera, la radiación ultravioleta del Sol lo disolvió en sus componentes. El hidrógeno ligero flotó hacia el espacio y se perdió para siempre para la atmósfera terrestre.

Como el hidrógeno se perdió mientras el oxígeno permaneció en la Tierra, se acumuló gradualmente un exceso de oxígeno. Cuando la corteza terrestre estuvo saturada, el oxígeno se desbordó e inundó la primitiva atmósfera, creando el ambiente rico en oxígeno que conocemos hoy.

Esta teoría, de acuerdo a Catling, Zahnle y McKay, tiene la ventaja de explicar otro persistente misterio de la arcaica Tierra. Es bien sabido que hace dos mil millones de años el Sol era un 20-30% menos luminoso que hoy, y era de esperar que en semejantes condiciones la Tierra se hubiese congelado. Esto, por supuesto, tampoco sucedió y no hay evidencias de que hubiese existido una glaciación entonces.

Otra vez según los autores, la respuesta está en el gas metano. El metano es muy eficiente en producir un efecto invernadero, y una atmósfera rica en metano podría preservar el calor solar en la superficie de la Tierra. Eso podría provocar temperaturas relativamente cálidas en la superficie, similares a las condiciones que tenemos hoy.

Todo esto nos da una importante lección a los que buscamos en los cielos otros mundos que podrían ser hogares de avanzadas criaturas como nosotros. Aunque en principio pueda parecer poco prometedor, quizás pongamos algo más de atención ante un planeta con atmósfera de metano orbitando a un frío sol. Si Catling y sus colegas están en lo cierto, incluso un medio ambiente tan desagradable como ese podría albergar las semillas de la vida compleja.