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| Durante largos periodos de los últimos 2.400 millones de años, la Tierra puede haber sido más inhóspita para la vida de lo que los científicos pensaban, según nuevas simulaciones por ordenador. Crédito de la imagen: Shutterstock |
El ozono (O3), que constituye una proporción ínfima de la atmósfera terrestre en peso, es una de las moléculas más esenciales de la Tierra para la vida. Sin una capa sustancial de O3 estratosférico, la superficie recibiría mayores cantidades de radiación ultravioleta (UV) dañina. Sin embargo, esta capa actual de O3 no existiría sin abundante oxígeno molecular (O2), y la atmósfera de la Tierra no siempre ha sido rica en O2.
Las atmósferas del sistema solar cambian continuamente, y la de la Tierra no es una excepción. La oxigenación atmosférica de la Tierra ha variado a lo largo del tiempo, desde sus orígenes anóxicos hasta que el O2 es ahora el segundo componente más abundante de la atmósfera. Los últimos 2.400 millones de años representan un capítulo esencial en el desarrollo de la biosfera. Los niveles de oxígeno pasaron de casi cero a cantidades significativas en la atmósfera, con concentraciones que fluctuaron, pero que finalmente alcanzaron las concentraciones actuales hace aproximadamente 400 millones de años.
Los organismos multicelulares y los animales más complejos comenzaron a colonizar la tierra durante esta época.
Gregory Cooke, investigador de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Leeds, dirigió el estudio. Afirmó que los hallazgos plantean nuevas preguntas sobre el impacto evolutivo de la radiación UV, ya que se sabe que muchas formas de vida se ven afectadas negativamente por dosis intensas de radiación UV.
Dijo: "Sabemos que la radiación UV puede tener efectos desastrosos si la vida se expone a demasiada. Por ejemplo, puede provocar cáncer de piel en los seres humanos. Algunos organismos tienen mecanismos de defensa eficaces y muchos pueden reparar algunos de los daños que causa la radiación UV".
"Aunque las cantidades elevadas de radiación UV no impedirían la aparición o la evolución de la vida, podrían haber actuado como una presión de selección, y los organismos más capaces de hacer frente a mayores cantidades de radiación UV recibirían una ventaja".
La investigación -Una estimación revisada a la baja de las columnas de ozono durante la historia oxigenada de la Tierra- se ha publicado en la revista científica Royal Society Open Science.
La cantidad de radiación UV que llega a la Tierra está limitada por el ozono de la atmósfera, descrito por los investigadores como "una de las moléculas más importantes para la vida" por su papel en la absorción de la radiación UV cuando pasa a la atmósfera terrestre.
El ozono se forma como resultado de la luz solar y de reacciones químicas, y su concentración depende del nivel de oxígeno en la atmósfera.
Durante los últimos 40 años, los científicos habían creído que la capa de ozono podía proteger la vida de la dañina radiación UV cuando el nivel de oxígeno en la atmósfera alcanzaba aproximadamente el 1% en relación con el nivel atmosférico actual.
La nueva modelización pone en tela de juicio esta suposición. Sugiere que el nivel de oxígeno necesario podría haber sido mucho más alto, quizás entre el 5% y el 10% de los niveles atmosféricos actuales.
En consecuencia, hubo periodos en los que los niveles de radiación ultravioleta en la superficie de la Tierra eran mucho más importantes, lo que podría haber sido el caso durante la mayor parte de la historia de la Tierra.
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| Los niveles de radiación UV que llegan a la superficie de la Tierra pueden haber cambiado en los últimos 2.400 millones de años. Crédito: Greg Cooke/ Royal Society Open Science |
El Sr. Cooke dijo: "Si nuestra modelización es indicativa de los escenarios atmosféricos durante la historia oxigenada de la Tierra, entonces durante más de mil millones de años la Tierra podría haber estado bañada por una radiación UV mucho más intensa de lo que se creía".
"Esto puede haber tenido consecuencias fascinantes para la evolución de la vida. No se sabe con precisión cuándo surgieron los animales, ni qué condiciones encontraron en los océanos o en la tierra. Sin embargo, dependiendo de las concentraciones de oxígeno, los animales y las plantas podrían haberse enfrentado a condiciones mucho más duras que las del mundo actual. Esperamos que en el futuro se pueda explorar todo el impacto evolutivo de nuestros resultados".
Los resultados también conducirán a nuevas predicciones sobre las atmósferas de los exoplanetas. Los exoplanetas son planetas que orbitan alrededor de otras estrellas. La presencia de ciertos gases, como el oxígeno y el ozono, puede indicar la posibilidad de vida extraterrestre. Los resultados de este estudio ayudarán a la comprensión científica de las condiciones de la superficie de otros mundos.
Fuentes, créditos y referencias: