Vida Bajo Bombardeo

Vida Bajo Bombardeo

Por :Javier Domínguez López

¿Nos da Groenlandia una pista sobre si la vida fue engendrada dos veces? ¿Habrían sobrevivido a un tremendo impacto culturas en ‘reserva’? Vida Bajo Bombardeo busca evidencias sobre nuestro pasado terrestre.

Por: Henry Bortman

Nadie sabe a ciencia cierta cuándo se estableció la vida de manera firme en la Tierra. Aunque, si pregunta a la comunidad científica, probablemente escuchará que la superficie primigenia de la Tierra, anterior a unos 3 800 millones de años, era un entorno demasiado hostil como para que incluso un simple microbio se estableciera.

El problema principal, siguiendo el argumento convencional, era que entre hace unos 4 100 y unos 3 800 millones de años, la Tierra se encontraba bajo el constante bombardeo de cometas y asteroides. Los desastrosos efectos de esos impactos habrían convertido la superficie de la Tierra en inhabitable.

No necesariamente; eso es lo que dice un equipo de astrobiólogos que están estudiando las rocas sedimentarias más antiguas que se conocen en la Tierra. Han llegado a la conclusión de que los conocimientos convencionales sobre el tema podrían necesitar ciertas revisiones. Sus conclusiones van a ser publicadas en un número del Journal of Geophysical Research.

Las rocas en cuestión parecen ser una formación de hierro en bandas o BIF (Banded Iron Formation), obtenidas en la Isla Akilia, en el oeste de Groenlandia. Las BIFs fueron depositadas en los fondos marinos de la Tierra durante los primeros 2000 millones de años de la historia del planeta. El hierro y el oxígeno presentes en los océanos, se combinaron formando óxido que cubrió los fondos marinos en forma de capas estratificadas de sedimentos. Posteriormente, los movimientos de la corteza terrestre empujaron algunos de esos sedimentos a la superficie, donde ahora pueden ser estudiados.

Es imposible datar directamente los sedimentos BIF de la Isla Akilia porque han pasado por un proceso de metamorfosis (debido a la presión), de forma que las técnicas tradicionales de datación por radiactividad no pueden ser usadas para determinar su edad. Pero sobresaliendo de esos sedimentos, existen rocas ígneas más jóvenes que sí pueden ser datadas con precisión mediante esas técnicas.

Un análisis anterior de esa roca ígnea, realizado por un grupo encabezado por el Dr. Allen Nutran, de la Universidad Nacional de Australia (Australian National University), sitúa su edad en 3850 millones de años; y dado que la roca ígnea se incrusta en la formación de hierro en bandas, aquella se debe de haber formado más tarde que los sedimentos. Así, los sedimentos de Akilia se debieron de formar hace al menos 3850 millones de años. Su edad exacta, no hay forma de saberla, pero son más antiguos que cualquier otra roca sedimentaria hallada en la Tierra hasta ahora.

Las rocas de esta edad son raras en la Tierra porque la acción del “reciclaje tectónico” ha pulverizado, enterrado o fundido todo el material que formaba la corteza de la Tierra durante sus primeros 500 millones de años de existencia. El hallazgo de rocas sedimentarias de esta edad es importante para los geólogos porque dichas rocas les proporcionan pistas de valor incalculable sobre cómo era la Tierra en sus primeros años.

Poca gente discute el hecho de que hace entre 4100 y 3800 millones de años, nuestro planeta fue bombardeado por residuos del espacio; este periodo se conoce como Bombardeo Pesado Tardío (Late Heavy Bombardment o LHB). Si mira a la luna llena en una noche clara, verá que su superficie está plagada de cráteres correspondientes a impactos. Los científicos que estudian el tamaño y la distribución de esos cráteres ven una evidencia clara de que la Luna sufrió un intenso período de impactos hace entre 4100 y 3800 millones de años. Debido a que la Tierra y la Luna se encuentran muy cerca entre sí y aunque en la Tierra no queden cráteres de esa época, se asume que la Tierra sufrió un destino parecido.

Ariel D. Anbar, un Profesor Asistente del Departamento de Tierra y Ciencias Medioambientales de la Universidad de Rochester, que trabaja con Gail L. Arnold, un estudiante graduado, decidió buscar restos de esos bombardeos en los sedimentos de Akilia. Los cometas y los asteroides contienen mayores cantidades de iridio que la corteza de la Tierra. Así, Anbar y Arnold, miembros del Instituto de Astrobiología de la NASA (NAI), hicieron pruebas en los sedimentos de Akilia en busca de restos de iridio anormalmente altos.

No los encontraron. “nuestra ingenua esperanza,” explica Anbar, era que “esos sedimentos databan del período de los bombardeos, de modo que deberíamos ver alguna evidencia del bombardeo en ellos, ¿no? De modo que buscamos iridio en esas rocas y no lo encontramos. Estaban limpias como una patena.”

Pero un estudio previo de los sedimentos de Akilia por parte de uno de los colaboradores de Anbar, Steve Mojzsis, había desvelado un tipo de firma muy diferente en la formación de Akilia; una firma de actividad biológica. Mojzsis, también miembro del NAI, realizó su análisis de los sedimentos de Akilia durante su estancia en la Universidad de California, San Diego.

Los átomos de carbono aparecen en dos formas diferentes o isótopos. Los átomos de carbono-12, los más ligeros de los dos, contienen 6 neutrones; los átomos de carbono-13 contienen 7 neutrones. Los microorganismos que contiene el dióxido de carbono prefieren usar los átomos de carbono-12, más ligeros, para construir los bloques de los que están hechos.

Cuando los antiguos organismos moradores de los océanos murieron, el carbono que había sido anteriormente parte de su tejido vivo se depositó en el fondo marino, formando parte del material sedimentario depositado allí. Cuando Mojzsis descubrió que las muestras de roca sedimentaria de Akilia contenían cantidades de carbono-12 más altas de lo normal, concluyó que la actividad biológica debió de haber tenido lugar en el momento en el que los sedimentos se formaron, hace al menos 3850 millones de años.

Así pues, Anbar, Arnold y Mojzsis se enfrentaban a evidencias aparentemente contradictorias. La vida parecía haber florecido durante el período de Bombardeo Pesado Tardío, durante una época en la que la superficie de la Tierra se piensa que era inhabitable. Además, en las rocas de Akilia no se podían encontrar restos del bombardeo por ningún sitio.

La solución reside en una cuantificación más cuidadosa de los efectos del bombardeo, mediante el uso de modelos desarrollados por el miembro del NAI Kevin Zahnle, en el Centro Ames de Investigación de la NASA. La esencia de esos modelos es que tratan a los bombardeos como una serie de episodios de impactos más que como un continuo golpeo de la Tierra. También tienen en cuenta que los impactos pequeños, son mucho más comunes y frecuentes que los mayores.

No se esperaba que los sedimentos de Akilia contuvieran restos reveladores de iridio extraterrestre a no ser que un asteroide muy masivo hubiera golpeado contra la Tierra, arrojando iridio al entorno, precisamente durante el periodo en el que la formación de Akilia se estaba depositando. Sin embargo, los modelos de Zahnle indican que incluso durante el período de Bombardeo Pesado Tardío, dichos impactos masivos eran raros, demasiado raros como para que hubiese una alta probabilidad de ver sus signos en sedimentos como los encontrados en la isla Akilia. Así, era perfectamente coherente que los sedimentos no contuvieran elevados niveles de iridio.

El razonamiento de Anbar y sus colegas es que si el bombardeo hubiera tenido un efecto menor que el esperado en la composición de los sedimentos, también habría tenido un efecto menor que el esperado en la vida primigenia. Aunque los impactos pequeños fueron mucho más comunes durante el período de Bombardeo Pesado Tardío que en cualquier otro momento posterior, cada uno de dichos impactos habría destruido la vida en una superficie de área relativamente pequeña, no de forma global. Sólo los impactos más raros, los más masivos, tuvieron la fuerza suficiente para barrer toda la vida de la superficie del planeta.

Los modelos de Zahnle indican que dichos impactos sólo sucedieron una vez cada 10-100 millones de años. Es más, lo peor de sus efectos duraría tan sólo unos diez mil años, tras los cuales las condiciones en la superficie de la Tierra volverían a ser normales. “Así que durante la mayor parte de este violento período de la historia de la Tierra,” dice Anbar, “la superficie de la Tierra –si eres un microbio, en todo caso- era un lugar perfectamente cómodo para vivir, lo cual contradice a esa imagen según la cual este fue un período de tiempo muy inhóspito para la vida.”

¿Y después qué?

Sobre la superficie

Esto aún deja abierta una importante pregunta: ¿Dónde podrían haberse refugiado con seguridad los organismos vivos durante esos raros impactos masivos que causaron que la superficie literalmente se evaporase? Una sugerencia es que las aberturas hidrotérmicas cumplieron esa función. Si la vida hubiese migrado a dichas aberturas –o puede que incluso hubiese comenzado en ellas- podría haber continuado durante los impactos grandes, ajena a lo que estaba sucediendo en la superficie, y cuando el entorno la parte superior, fuera de las aberturas, hubiese recuperado la habitabilidad, la vida podría haberse trasladado de nuevo hacia arriba y recolonizar la superficie.

“Así, mientras los microorganismos tuvieran lugares en la Tierra en los que estuvieran protegidos de los impactos realmente masivos,” concluye Anbar, “no hay razón por la que no hubieran podido repoblar la superficie en múltiples ocasiones, luego no hay razón para esperar encontrar evidencias de vida si se encuentran sedimentos de la superficie de la Tierra durante el período de Bombardeo Pesado Tardío.”