En su estudio, financiado por la NASA y presentado el pasado viernes en la conferencia de geoquímica Goldschmidt, el equipo que ha impulsado el trabajo determinó que en los patrones de la circulación oceánica y en el transporte de nutrientes que pueden mejorar la producción de O2 en la biosfera influyen factores como el aumento de la duración del día, una mayor presión en la superficie y la aparición de los continentes.
El oxígeno no necesariamente apareció primero en la atmósfera de la Tierra y existen estimaciones que sugieren que la oxigenación y fotosíntesis oxigénica ocurrieron en el océano varios cientos de millones de años antes. Teniendo en cuenta esa probabilidad, de que la producción del oxígeno (O2) no tiene por qué manifestarse en la atmósfera en otros planetas, un equipo de investigadores decidió centrarse en los flujos de O2 que van del mar al aire y estudió la posibilidad de la existencia de los llamados ‘oasis de oxígeno’, utilizando modelos 3D para determinar las dinámicas del océano y la biogeoquímica marina.
“Sostenemos que estas relaciones pueden haber contribuido a la oxigenación de la Tierra, favoreciendo un aumento secular de los flujos de oxígeno biogénico hacia la atmósfera”, señalaron durante la presentación.
Otra conclusión interesante fue que los mundos que están más inclinados sobre sus ejes pueden tener más probabilidades de desarrollar formas de vida compleja. Los científicos descubrieron que una alta oblicuidad orbital puede estar relacionada con mayores flujos de oxígeno que se dirigen a la atmósfera dependiendo de las estaciones.
Según sus cálculos, una mayor inclinación aumenta la producción de O2 en el océano, generado por la fotosíntesis, y en parte esto se debe al aumento de la eficiencia con la que se reciclan los componentes biológicos. Sin embargo, no todos los planetas son como la Tierra que, gracias a la inclinación sobre su eje, tiene estaciones y recibe más luz en verano que en invierno.
La esfera de la Tierra se inclina sobre su eje en un ángulo de 23,5 grados. Esto nos da nuestras estaciones, con partes de la Tierra que reciben más luz solar directa en verano que en invierno. Sin embargo, no todos los planetas de nuestro Sistema Solar están inclinados como la Tierra: Urano está inclinado a 98 grados, mientras que Mercurio no está inclinado en absoluto.
“A modo de comparación, la Torre Inclinada de Pisa se inclina alrededor de 4 grados, por lo que las inclinaciones planetarias pueden ser bastante sustanciales”, dijo Megan Barnett, estudiante de posgrado de la Universidad de Chicago que participó en el estudio. “Una mayor inclinación aumentó la producción de oxígeno fotosintético en el océano en nuestro modelo, en parte al aumentar la eficiencia con la que se reciclan los ingredientes biológicos. El efecto fue similar a duplicar la cantidad de nutrientes que sustentan la vida”.
Stephanie Olson, de la Universidad Purdue (EE.UU.), quien presentó el estudio, recordó que “no todos los océanos serán grandes anfitriones para la vida tal y como la conocemos, y un subconjunto aún más pequeño tendrá hábitats adecuados para que la vida progrese hacia la complejidad de grado animal”.
En todo caso, primero habría que asegurarse de que el planeta donde se pretende buscar vida extraterrestre está a la distancia correcta de su estrella que permita la presencia del agua líquida y los ingredientes químicos necesarios, señaló.
“Las pequeñas inclinaciones o la estacionalidad extrema de los planetas con inclinaciones similares a las de Urano pueden limitar la proliferación de la vida, pero la modesta inclinación de un planeta sobre su eje puede aumentar la probabilidad de que desarrolle atmósferas oxigenadas que podrían servir como faros de vida microbiana y alimentar los metabolismos de los grandes organismos”.
Timothy Lyons, profesor distinguido de biogeoquímica en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Universidad de California, que no participó en el estudio, comentó:
“La primera producción biológica de oxígeno en la Tierra y su primera acumulación apreciable en la atmósfera y los océanos son hitos en la historia de la vida en la Tierra. Los estudios de la Tierra nos enseñan que el oxígeno puede ser una de nuestras firmas biológicas más importantes en la búsqueda de vida en exoplanetas distantes. Al aprovechar las lecciones aprendidas de la Tierra a través de simulaciones numéricas, Olson y sus colegas han explorado una gama crítica de posibilidades planetarias más amplias que las observadas a lo largo de la historia de la Tierra. Es importante destacar que este trabajo revela cómo los factores clave, incluida la estacionalidad de un planeta, podrían aumentar o disminuir la posibilidad de encontrar oxígeno derivado de la vida fuera de nuestro sistema solar. Estos resultados sin duda ayudarán a guiar nuestras búsquedas de esa vida”.
https://2021.goldschmidt.info/goldschmidt/2021/meetingapp.cgi/Paper/7332
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-07/gc-gp070521.php
