El derretimiento de la "Tierra bola de nieve" y la evolución temprana de la vida
Los científicos tratan de averiguar qué ocurrió durante las etapas iniciales del deshielo de la "Tierra bola de nieve" y como la vida se abrió paso en un mundo tan adverso
¿Qué es la Tierra bola de nieve?
Hubo un tiempo lejano en que la Tierra se parecía a una bola de nieve (en inglés, Snowball Earth) debido a una glaciación global. Esta es una hipótesis paleoclimática que sostiene la presencia de una o varias glaciaciones de escala mundial, durante las cuales la totalidad de los continentes y océanos de la Tierra quedaron cubiertos por una gruesa capa de hielo y alcanzaron temperaturas medias de -50 °C.
El estudio sobre el fin del periodo bola de nieve
Un equipo de investigación dirigido por el Prof. Shen Yan'an de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) de la Academia China de Ciencias (CAS) llevó a cabo un estudio sistemático de la estratigrafía interglacial en el sur de China mediante azufre de alta precisión y análisis de isótopos de mercurio. Este estudio introdujo una nueva perspectiva, sugiriendo que el derretimiento de la "Tierra bola de nieve" indujo actividades volcánicas a gran escala.
Además, la investigación ha proporcionado pruebas de que la oxidación gradual de los océanos interglaciales creó condiciones ambientales favorables y cruciales para la evolución de la vida temprana y compleja. Los resultados fueron publicados en Science Advances.
El equipo de investigación centró su estudio en la Formación Datangpo en el sur de China, con el objetivo de investigar los cambios en el medio ambiente de la superficie de la Tierra y el sistema climático tras el deshielo de la "Tierra bola de nieve".
La Formación Datangpo no sólo representa una fuente importante de depósitos sedimentarios de manganeso grandes e incluso supergrandes en China, sino que también proporciona un registro casi completo de los cambios climáticos y ambientales entre dos eventos de "Tierra bola de nieve".
Sobre la base de múltiples estudios e investigaciones de campo, el equipo seleccionó un núcleo de perforación de la Formación Datangpo, que abarca cientos de metros, para análisis geológicos, estratigráficos y geoquímicos.
Los resultados del estudio indican que durante las etapas iniciales del deshielo de la "Tierra bola de nieve", la composición química del agua de mar estuvo influenciada principalmente por la ventilación hidrotermal en el fondo marino. Este hallazgo refleja indirectamente las diferencias fundamentales entre el océano durante el período de la "Tierra bola de nieve" y un océano normal. Durante ese tiempo, el intercambio y la circulación de sustancias entre el océano, la atmósfera y la tierra estaban severamente limitados.
Las variaciones en los isótopos de mercurio que no dependen de la masa proporcionan evidencia de la intensificación de la actividad volcánica durante la desglaciación de la "Tierra bola de nieve". A la luz de este hallazgo, el equipo de investigación propuso una nueva perspectiva de que el rápido deshielo de la "Tierra bola de nieve" condujo a una reducción repentina de la presión superficial, desencadenando así actividad magmática en las profundidades de la Tierra y posteriores erupciones volcánicas.
También identificaron anomalías en la composición de isótopos de azufre de la pirita en sedimentos interglaciares, incluido un ligero fraccionamiento de isótopos de azufre no dependiente de la masa. Sin embargo, la secuencia sedimentaria indica claramente que este fraccionamiento menor de isótopos de azufre no dependiente de la masa no está causalmente relacionado con la actividad volcánica. El equipo postula que el fraccionamiento de isótopos de azufre menores no dependientes de la masa es el resultado de que la "Tierra bola de nieve" altera la composición de isótopos de azufre de los sulfatos del agua de mar.
Además, las variaciones temporales en los isótopos de azufre demuestran un aumento gradual en la concentración de sulfato en el agua de mar interglacial, lo que indica una oxidación progresiva de los sistemas atmosférico y oceánico durante ese período.
Considerando los cambios en la química atmosférica, una disminución gradual de las temperaturas de la superficie y la progresiva oxigenación de los océanos durante el período interglacial, el equipo propuso que los cambios ambientales y climáticos en la superficie de la Tierra durante el período interglacial promovieron la formación y evolución de la vida compleja temprana.
Referencia
Deglacial volcanism and reoxygenation in the aftermath of the Sturtian Snowball Earth.Menghan Li et al. Sep., 2023. SCIENCE ADVANCES. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh9502