El rápido desarrollo de la fauna hace 540 millones de años ha cambiado permanentemente a la Tierra, incluso en lo más profundo de su manto inferior. Eso significa que el desarrollo de la vida ha modificado a nuestro planeta hasta sus entrañas, debido a que la Tierra es un sistema general complejo.
Una nueva investigación desarrollada en la Escuela Politécnica Federal (ETH) de Zúrich, en Suiza, ha comprobado que los cambios que sufre la Tierra en su superficie impactan en las profundidades del planeta, concretamente en el manto inferior.
El estudio, publicado recientemente en la revista Science Advances y dirigido por el científico Andrea Giuliani, ha encontrado, en rocas complejas que llegan desde grandes profundidades, rastros del veloz desarrollo de las formas de vida en la superficie de la Tierra hace más de 500 millones de años.
Desde la superficie hacia las profundidades
Es simple descubrir y comprobar cómo los cambios en el interior del planeta tienen consecuencias en la superficie. La actividad volcánica, por ejemplo, genera una determinada emisión de gases que impacta en los ciclos biogeoquímicos de la Tierra, además de modificar la atmósfera terrestre. Sin embargo, los cambios que se producen en sentido inverso no son tan sencillos de descubrir, e incluso es posible que no los tengamos en cuenta.
A pesar de este desconocimiento, la Tierra también se modifica desde la superficie hacia sus profundidades. De acuerdo a una nota de prensa, la masiva y veloz aparición de nuevas formas de vida que tuvo lugar hace 540 millones de años en la denominada Explosión Cámbrica cambió para siempre al manto inferior terrestre. Se trató de un período de unas pocas decenas de millones de años al comienzo de la Época Cámbrica, en el cual la fauna presente en la Tierra se multiplicó vertiginosamente.
Aunque sabemos que ese ciclo de transición produjo enormes cambios en el planeta, porque durante el mismo prácticamente todas las especies animales existentes en la actualidad aparecieron en la Tierra por primera vez, hasta ahora no eran conocidas las modificaciones producidas en las profundidades del planeta a partir de ese gigantesco estallido vital.
El viaje del carbono
¿Cómo se concretaron esos cambios internos? Algunos de los sedimentos del lecho marino, en los que se deposita el material de los seres vivos muertos, ingresan al manto a través de la tectónica de placas. Estos sedimentos son transportados a grandes profundidades, permitiendo que el carbono que estaba almacenado como materia orgánica llegue también al manto inferior terrestre.
En ese lugar, los sedimentos se mezclan con otro material rocoso del manto terrestre, volviendo a la superficie después de alrededor de 250 millones de años. Una de las formas en las que se concreta ese “regreso” es en las magmas de kimberlita, las rocas complejas que estudiaron los investigadores y que les permitieron “leer” los cambios producidos desde la superficie hacia el interior de la Tierra.
En concreto, los científicos descubrieron que la composición de las kimberlitas más jóvenes, que tienen menos de 250 millones de años, varía considerablemente de las características que pueden observarse en las rocas más antiguas. En las muestras más jóvenes, la composición de los isótopos de carbono está fuera del rango que se esperaría para las rocas del manto inferior. Esto se debe a la acumulación de carbono recibida desde la superficie del planeta, justo en el momento del surgimiento de una enorme variedad de nuevas formas de vida.
Un sistema integrado
A partir de este descubrimiento, los investigadores creen que otros elementos, como el fósforo o el zinc, que se vieron significativamente afectados por el surgimiento de la vida, también podrían proporcionar nuevos conocimientos sobre cómo los procesos en la superficie de la Tierra influyen en las profundidades del planeta.
En definitiva, como la Tierra es un sistema integrado y complejo, las observaciones han demostrado que los procesos biogeoquímicos en la superficie tienen una profunda influencia en el manto profundo, revelando un vínculo integral entre los ciclos del carbono y posiblemente otros elementos en ambas dimensiones del planeta.
Referencia
Perturbation of the deep-Earth carbon cycle in response to the Cambrian Explosion. Giuliani A et.al. Science Advances (2022). DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.abj1325
