Según un estudio, la desaceleración de la Tierra influye en que tengamos mayor oxígeno disponible
Miércoles 04 de
Agosto 2021
La Tierra se originó hace 4.500 millones de años. Poco a poco, su rotación se ha ido desacelerando de manera lenta y tuvo como consecuencia el alargamiento de los días. Según un estudio publicado en Nature Geoscience, este fenómeno se puede conectar con la oxigenación de la atmósfera terrestre.
Los causantes de este fenómeno tienen que ver con lascianobacterias, que emergieron y proliferaron hace unos 2.400 millones de años. Y pudieron producir más oxígeno porque los días de la Tierra se alargaron. Ese momento se denomina Gran Oxidación. Sin esta oxidación, los científicos piensan que la vida tal como la conocemos no podría haber surgido, si bien se desconocen los detalles concretos de este evento, como por qué y cuándo exactamente ocurrió y si pasó más de una vez.
"Una larga pregunta es cómo la atmósfera de nuestro planeta obtuvo su oxígeno y qué factores controlaron cuando tuvo lugar esta oxigenación", afirmó el microbiólogo Gregory Dick de la Universidad de Michigan, Estados Unidos, y uno de los autores del estudio. "Nuestra investigación sugiere que la velocidad a la que gira la Tierra, en otras palabras, la duración del día, puede haber tenido un efecto importante en el patrón y el momento de la oxigenación", agregó.
El giro de la Tierra se está desacelerando porque la Luna ejerce una atracción gravitacional sobre el planeta. Según el registro fósil, hace 1.400 millones de años, los días solo tenían 18 horas. Y, hace 70 millones de años, eran media hora más largos que ahora. Los científicos creen que ganamos 1,8 milisegundos por siglo -que para los humanos es muy poco, pero notables a escalas universales-.
Este estudio conecta ambos puntos. Sumado a que en Middle Island, ubicada en el lago Hurón (uno de los famosos cinco Grandes Lagos de EE. UU.), se pueden encontrar las microbianas que se cree que son un análogo de las cianobacterias. Aquellas cianobacterias púrpuras, que producen oxígeno a través de la fotosíntesis, y los microbios blancos, que metabolizan el azufre, compiten en una estera microbiana (lámina multicapa de microorganismos) en el lecho del lago. Por la noche, los microbios blancos se elevan a la parte superior de la alfombra microbiana y comen azufre. Cuando amanece, se retiran y las cianobacterias púrpuras suben y realizan fotosíntesis. Y así producen oxígeno.
De todas formas, la ventana del día en la que las cianobacterias pueden producir oxígeno es muy limitada, y fue este hecho lo que llamó la atención del oceanógrafo Brian Arbic, de la Universidad de Michigan. Se preguntó si el cambio de la duración del día a lo largo de la historia de la Tierra había tenido un impacto en la fotosíntesis.
Para demostrar esta hipótesis, el equipo realizó experimentos y mediciones en los microbios tanto en su entorno natural como en un laboratorio. También realizaron estudios de modelado basados en sus resultados para vincular la luz solar con la producción de oxígeno microbiano y la misma producción con la historia de la Tierra.
"La lógica sugiere que dos días de 12 horas deberían ser similares a uno de 24 horas. La luz del sol sube y baja dos veces más rápido y la producción de oxígeno sigue al mismo ritmo", explicó el científico marino, Arjun Chennu, del Centro de Leibniz para la Investigación Marina Tropical en Alemania. "Pero la liberación de oxígeno de las esteras bacterianas no lo hace porque está limitada por la velocidad de difusión molecular. Este desacoplamiento sútil de la liberación de oxígeno de la luz solar está en el corazón del mecanismo", detalló.
Estos resultados se incorporaron a modelos globales de niveles de oxígeno y el equipo descubrió que el alargamiento de los días estaba relacionado con el aumento del oxígeno de la Tierra, no solo la Gran Oxidación, sino en otra segunda oxigenación atmosférica llamada Evento de Oxigenación Neoproterozoica, que ocurrió hace alrededor de 550 a 800 millones de años.
"Demostramos que existe un vínculo fundamental entre la duración del día y la cantidad de oxígeno que pueden liberar los microbios terrestres", concluyó Chennu.
"Una larga pregunta es cómo la atmósfera de nuestro planeta obtuvo su oxígeno y qué factores controlaron cuando tuvo lugar esta oxigenación", afirmó el microbiólogo Gregory Dick de la Universidad de Michigan, Estados Unidos, y uno de los autores del estudio. "Nuestra investigación sugiere que la velocidad a la que gira la Tierra, en otras palabras, la duración del día, puede haber tenido un efecto importante en el patrón y el momento de la oxigenación", agregó.
El giro de la Tierra se está desacelerando porque la Luna ejerce una atracción gravitacional sobre el planeta. Según el registro fósil, hace 1.400 millones de años, los días solo tenían 18 horas. Y, hace 70 millones de años, eran media hora más largos que ahora. Los científicos creen que ganamos 1,8 milisegundos por siglo -que para los humanos es muy poco, pero notables a escalas universales-.
Este estudio conecta ambos puntos. Sumado a que en Middle Island, ubicada en el lago Hurón (uno de los famosos cinco Grandes Lagos de EE. UU.), se pueden encontrar las microbianas que se cree que son un análogo de las cianobacterias. Aquellas cianobacterias púrpuras, que producen oxígeno a través de la fotosíntesis, y los microbios blancos, que metabolizan el azufre, compiten en una estera microbiana (lámina multicapa de microorganismos) en el lecho del lago. Por la noche, los microbios blancos se elevan a la parte superior de la alfombra microbiana y comen azufre. Cuando amanece, se retiran y las cianobacterias púrpuras suben y realizan fotosíntesis. Y así producen oxígeno.
De todas formas, la ventana del día en la que las cianobacterias pueden producir oxígeno es muy limitada, y fue este hecho lo que llamó la atención del oceanógrafo Brian Arbic, de la Universidad de Michigan. Se preguntó si el cambio de la duración del día a lo largo de la historia de la Tierra había tenido un impacto en la fotosíntesis.
Para demostrar esta hipótesis, el equipo realizó experimentos y mediciones en los microbios tanto en su entorno natural como en un laboratorio. También realizaron estudios de modelado basados en sus resultados para vincular la luz solar con la producción de oxígeno microbiano y la misma producción con la historia de la Tierra.
"La lógica sugiere que dos días de 12 horas deberían ser similares a uno de 24 horas. La luz del sol sube y baja dos veces más rápido y la producción de oxígeno sigue al mismo ritmo", explicó el científico marino, Arjun Chennu, del Centro de Leibniz para la Investigación Marina Tropical en Alemania. "Pero la liberación de oxígeno de las esteras bacterianas no lo hace porque está limitada por la velocidad de difusión molecular. Este desacoplamiento sútil de la liberación de oxígeno de la luz solar está en el corazón del mecanismo", detalló.
Estos resultados se incorporaron a modelos globales de niveles de oxígeno y el equipo descubrió que el alargamiento de los días estaba relacionado con el aumento del oxígeno de la Tierra, no solo la Gran Oxidación, sino en otra segunda oxigenación atmosférica llamada Evento de Oxigenación Neoproterozoica, que ocurrió hace alrededor de 550 a 800 millones de años.
"Demostramos que existe un vínculo fundamental entre la duración del día y la cantidad de oxígeno que pueden liberar los microbios terrestres", concluyó Chennu.
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