Por: Dr. José Manuel Nieto Jalil/ Director del Departamento Regional de Ciencias
en la Región Centro-Sur Tecnológico de Monterrey Campus Puebla
La velocidad de la superficie, en el Ecuador, ronda los mil 609 kilómetros por hora, sin embargo, durante los primeros 2 mil millones de años de existencia de la Tierra, apenas había oxígeno en la atmósfera. A finales de ese período ya existían algunos microbios capaces de hacer la fotosíntesis, el oxígeno liberado por ellos no era suficiente para tener un impacto global.
Hace unos 2 mil 300 millones de años todo cambió, y el oxígeno empezó a acumularse en la atmósfera de forma masiva, hasta alcanzar los niveles necesarios para que la vida respirara tal y como lo hacemos hoy. Los investigadores siempre han estado preguntándose las causas que han provocado la oxigenación de la Tierra.
En paralelo, desde que surgió la Tierra hace 4 mil 500 millones de años, poco a poco, su rotación ha disminuido año tras año: se ha ido desacelerando. En realidad, para nosotros es muy difícil percatarnos, sin embargo, esta disminución tiene y tendrá consecuencia fundamentalmente en el alargamiento de los días. Un estudio publicado en la prestigiosa revista “Nature Geoscience” afirma que este fenómeno se puede conectar con la oxigenación de la atmósfera terrestre que ha estado ocurriendo en los últimos años.
La razón de que el giro de la Tierra se desacelere es que la Luna ejerce una atracción gravitacional sobre el planeta. Según el registro fósil, hace mil 400 millones de años, los días solo tenían 18 horas: hace 70 millones de años eran media hora más largos que ahora. Es por ello por lo que los científicos creen que ganamos 1.8 milisegundos por siglo. En realidad este tiempo representa muy poco para nosotros, pero sí resulta un tiempo importante a escala universal.
Los investigadores destacan que las algas verde-azuladas o cianobacterias que emergieron y proliferaron hace unos 2 mil 400 millones de años pudieron producir más oxígeno porque los días de la Tierra se alargaron.
Es conocido que hace unos 2 mil 400 millones de años se produjo el fenómeno conocido como la Gran Oxidación, momento en el que las cianobacterias emergieron en cantidades tan grandes que la atmósfera de la Tierra experimentó un aumento brusco y significativo de oxígeno. Sin esta oxidación, los científicos piensan que la vida tal como la conocemos hoy en día no podría haber surgido, aunque es importante
destacar que los estudios realizados no han encontrado explicación y se desconocen los detalles concretos de este evento, como por qué y cuándo exactamente ocurrió y lo más importante es que consideran que ha ocurrido más de una vez.
La geomicrobióloga (intersección de la geología y la microbiología) Judith Klatt, del Instituto Max Planck de Microbiología Marina en Alemania, ha destacado para la revista Science que en el sumidero de Middle Island en el lago Hurón (uno de los famosos cinco Lagos de Estados Unidos), se pueden encontrar esteras microbianas que se cree que son un análogo de las cianobacterias responsables de la Gran Oxidación. Las cianobacterias púrpuras que producen oxígeno a través de la fotosíntesis y los microbios blancos que metabolizan el azufre compiten en una estera microbiana en el lecho del lago.
La investigadora destaca, que, por la noche, los microbios blancos se elevan a la parte superior de la alfombra microbiana y comen azufre. Cuando amanece y el Sol se eleva lo suficiente en el cielo, los microbios blancos se retiran y las cianobacterias púrpuras suben a la cima. Es entonces cuando comienzan a realizar la fotosíntesis y a producir oxígeno. Sin embargo, pasan algunas horas antes de que realmente se pongan en marcha, hay un largo retraso en la mañana.
Esto resultados significan que la ventana del día en la que las cianobacterias pueden producir oxígeno es muy limitada, y fue este hecho lo que llamó la atención del oceanógrafo Brian Arbic, de la Universidad de Michigan. Se preguntó si el cambio de la duración del día a lo largo de la historia de la Tierra había tenido un impacto en la fotosíntesis.
Para demostrar esta hipótesis, el equipo realizó experimentos y mediciones en los microbios, tanto en su entorno natural como en un laboratorio. También realizaron estudios de modelado detallados basados en sus resultados para vincular la luz solar con la producción de oxígeno microbiano y la producción de oxígeno microbiano con la historia de la Tierra. Los resultados de la investigación demostraron que el alargamiento de los días estaba relacionado con el aumento del oxígeno de la Tierra, no solo la Gran Oxidación, sino en otra segunda oxigenación atmosférica llamada Evento de Oxigenación Neoproterozoica, que ocurrió hace alrededor de 550 a 800 millones de años.
Todo parece indicar que existe un vínculo fundamental entre la duración del día y la cantidad de oxígeno que pueden liberar los microbios terrestres, sin embargo, no debemos descuidar que estos efectos que nos han ayudado a oxigenar la Tierra en los últimos años indiquen que debemos descuidar el cuidado del medio ambiente.
El cambio climático está afectando a todos los países de todos los continentes. Está alterando las economías nacionales y afectando a distintas vidas. Los sistemas meteorológicos están cambiando, los niveles del mar están subiendo y los fenómenos meteorológicos son cada vez más extremos. Los niveles de dióxido de carbono y de
otros gases de efecto invernadero en la atmósfera aumentaron hasta niveles récord en los últimos años independientemente que las estimaciones de emisiones de gases de efecto invernadero han disminuidos alrededor de un 6% en 2021 debido a las restricciones de movimiento y las recesiones económicas derivadas de la pandemia de la COVID-19, esta mejora es solo temporal.
La mayor parte del exceso de calor retenido por la Tierra debido al calentamiento por gases de efecto invernadero está siendo absorbida por los océanos. La desoxigenación de los océanos se está produciendo en todas las profundidades debido a una menor solubilidad del oxígeno en aguas más cálidas. La disminución del contenido de oxígeno en los océanos puede afectar a los ciclos de nutrientes oceánicos y al hábitat marino, con consecuencias potencialmente perjudiciales para los ecosistemas, las personas que dependen de ellos y las economías costeras.
Para reducir el índice de disminución del oxígeno de los océanos del mundo y reducir al mínimo la contribución del cambio climático a la desoxigenación de las aguas costeras, es necesario realizar un esfuerzo drástico de mitigación del cambio climático, principalmente mediante reducciones urgentes, radicales y de gran magnitud de las emisiones de gases de efecto invernadero debido a las actividades humanas. Para restaurar el oxígeno perdido a escala milenaria en el último siglo también habrá que reducir las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera a niveles inferiores a los actuales mediante la eliminación activa de los gases de efecto invernadero.
