La atmósfera rica en oxígeno de la Tierra solo durará otros mil millones de años

La vida prospera en el planeta Tierra gracias al oxígeno. El oxígeno es un elemento muy reactivo; puede formar compuestos con casi cualquier otro elemento de la tabla periódica, liberando energía en el proceso. En un proceso conocido como respiración celular, los organismos usan oxígeno para oxidar sustratos (por ejemplo, azúcares y grasas) y generar energía.

La Tierra se formó hace unos 4.600 millones de años. La intensa actividad volcánica liberó gases que formaron una atmósfera tóxica, posiblemente una mezcla de dióxido de carbono, metano, amoníaco y vapor de agua. Los rastros encontrados en rocas antiguas sugieren que se estima que hay entre 2.700 y 2.800 millones de oxígeno la primera vez que se liberó a la atmósfera de la Tierra, formando nuevos minerales como el óxido de hierro. Los científicos creen que los primeros microorganismos fotosintéticos, capaces de utilizar la luz solar para descomponer químicamente las moléculas de dióxido de carbono en carbono y oxígeno, dieron como resultado una disminución de la cantidad de dióxido de carbono y un aumento de oxígeno. Pero hace solo unos 2.45 mil millones a 1.5 mil millones de años, el oxígeno se estaba convirtiendo en una parte importante de la atmósfera de la Tierra. Hoy, la atmósfera de la Tierra contiene aproximadamente un 21% de oxígeno.

Todos los científicos están de acuerdo en que la vida no puede durar para siempre en el planeta Tierra. A medida que el sol envejecido se calienta, los océanos de la Tierra se evaporan y la atmósfera se escapa al espacio. Eventualmente, el sol se quedará sin energía y se destruirá a sí mismo junto con los planetas internos, incluida la Tierra.

Un par de investigadores de la Universidad de Toho y la NASA Nexus for Exoplanet System Science han encontrado evidencia, mediante simulación, de que la Tierra perderá su atmósfera rica en oxígeno en aproximadamente mil millones de años. En su artículo publicado en la revista Nature Geoscience, Kazumi Ozaki y Christopher Reinhard describen los factores que intervinieron en su simulación y lo que mostró.

Los investigadores crearon una simulación de la Tierra teniendo en cuenta variables que describen tanto el clima como los procesos geológicos y biológicos y, sobre todo, la actividad del sol.

La simulación muestra que a medida que el sol se calienta, en mil millones de años, liberando más energía, los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera de la Tierra comenzarán a descender debido a que el gas absorbe el calor y se descompone. A medida que la capa de ozono adsorbe más energía del sol más cálido, sus moléculas de oxígeno escaparán de la atracción gravitacional de la Tierra y escaparán al espacio.

A medida que bajan los niveles de dióxido de carbono, los organismos fotosintéticos, como las algas en el mar y las plantas superiores en la tierra, comenzarán a sufrir, reduciendo la producción de oxígeno. Durante un período de solo 10,000 años, los niveles de dióxido de carbono bajarán tanto que se perderá la vida vegetal. Sin vida vegetal, los niveles de oxígeno también caerán, provocando un evento de extinción masiva en los animales.

El resultado, según la simulación, sería un planeta con una superficie más quemada y sin vida. Les créatures anaérobies, des micro-organismes qui, au lieu de l’oxygène, utilisent d’autres éléments, comme le soufre et le méthane, pour la respiration cellulaire, pourraient encore survivre dans des habitats souterrains, comme des grottes ou des fissures dans las rocas. Dado que los microbios fueron las primeras formas de vida en la Tierra, que aparecieron hace unos 4 mil millones de años, también serán las últimas.

Los investigadores sugieren que su simulación podría ser útil para aquellos que buscan vida superior en otros planetas; la ventana de oportunidad, señalan, puede ser más corta de lo que se pensaba anteriormente.