MADRID, 25 Sep. (EUROPA PRESS) -
Geoquímicos de la Universidad de Chicago han reajustado la imagen de la Tierra temprana trazando la trayectoria del elemento metálico titanio a través de la corteza terrestre a lo largo del tiempo.
La investigación, publicada en Science, sugiere que una actividad tectónica significativa ya estaba ocurriendo hace 3.500 millones de años, aproximadamente 500.000 años antes de lo que se piensa actualmente.
La corteza se formó de minerales máficos, ricos en magnesio y hierro. Pero hoy la corteza se ve muy diferente entre la tierra y el océano: La corteza en tierra firme es ahora de color félsica, rica en silicio y aluminio. El punto en que estos dos formas de corteza divergieron es importante, ya que la composición de los minerales afecta el flujo de nutrientes disponibles para la incipiente vida que luchaba por sobrevivir en la Tierra.
"Esta pregunta ha sido discutida desde que los geólogos empezaron a pensar sobre las rocas", dijo en un comunicado el autor principal Nicolas Dauphas, jefe del Laboratorio de Orígenes del Departamento de Ciencias Geofísicas y el Instituto Enrico Fermi. "Este resultado es una sorpresa y ciertamente un trastorno en esa discusión".
Para reconstruir los cambios en la corteza con el tiempo, los geólogos suelen mirar un tipo particular de roca llamada esquisto, compuesta de pedacitos de otras rocas y minerales que son transportados por el agua en depósitos de barro y comprimidos en roca. El único problema es que los científicos tienen que ajustar los números para tener en cuenta las diferentes tasas de meteorización y transporte.
Para evitar este problema, Dauphas y su equipo analizaron el titanio en los esquistos con el tiempo. Este elemento no se disuelve en el agua y no es absorbido por las plantas en los ciclos de nutrientes, por lo que sus datos tendrían menos sesgos.
Aplastaron muestras de rocas de esquisto de diferentes edades de todo el mundo y comprobaron en qué forma apareció su titanio. Las proporciones de isótopos de titanio presentes deben cambiar a medida que la roca cambia de máfica a félsica. En cambio, vieron poco cambio durante 3.500 millones de años, lo que sugiere que la transición debe haber ocurrido antes.
Esto también marcaría el comienzo de la tectónica de placas, ya que se cree que este proceso es necesario para crear roca clara.
"Con una respuesta nula como esa, al no ver ningún cambio, es difícil imaginar una explicación alternativa", dijo Matou Ptácek, un estudiante de la Universidad de Chicago que fue coautor del estudio.
"Nuestros resultados también pueden usarse para rastrear la composición promedio de la corteza continental a través del tiempo, lo que nos permite investigar el suministro de nutrientes a los océanos que se remonta hace 3.500 millones de años", dijo Nicolas Greber, el primer autor del documento, luego un investigador postdoctoral en UChicago y ahora con la Universidad de Ginebra.
La pregunta acerca de los nutrientes es importante para nuestra comprensión de las circunstancias alrededor de un misterioso pero crucial punto de inflexión llamado el gran evento de oxigenación. Esto es cuando el oxígeno empezó a emerger como un componente importante de la atmósfera de la Tierra, causando un cambio masivo en el planeta y haciendo posible que los seres multicelulares evolucionaran.
La inundación de oxígeno vino de una oleada de microorganismos fotosintéticos; y a su vez su trabajo fue fomentado por una oleada de nutrientes a los océanos, en particular el fósforo. "El fósforo es el nutriente limitante más importante en el océano moderno, si fertilizas el océano con fósforo, la vida florecerá", dijo Dauphas.
El cronograma de titanio sugiere que el principal desencadenante de la oleada de fósforo fue el cambio en la composición de la roca máfica con el tiempo. A medida que la Tierra se enfriaba, la roca máfica que salía de los volcanes y la fusión subterránea se hacía más rica en fósforo.
"Hemos sabido por mucho tiempo que la roca máfica cambió con el tiempo, pero lo que no sabíamos era que su contribución a la corteza había permanecido bastante consistente", dijo Ptácek.
