Desvelan el primer fertilizante sobre la Tierra: habría sido crucial para el surgimiento de la vida

Luego de estudiar muestras de respiraderos hidrotermales, sitios similares a los cuales habrían albergado el inicio de la vida, los investigadores hallaron evidencia de un proceso químico, llamado reducción abiótica de nitrógeno (ANR), que probablemente fue el primer fertilizante y produjo los nutrientes necesarios para la eclosión de la vida sobre la Tierra.

Todos los indicios y datos sugieren que la “chispa inicial” que originó las primeras formas de vida sobre la Tierra se produjo en el fondo del océano, alimentada por fuentes hidrotermales cálidas y ricas en minerales. Sin embargo, los científicos siguen sin poder determinar cómo el fertilizante adecuado, en forma de diversas expresiones de carbono y nitrógeno imprescindibles para crear y preservar la vida, logró existir y prosperar sin la alimentación de la energía solar.

Ahora, un equipo de geocientíficos de la Universidad de Alberta, en Canadá, ha desvelado un posible “primer fertilizante” natural que se habría esparcido rápidamente por los océanos primitivos de nuestro planeta. El nuevo estudio, publicado en la revista Nature Communications, presenta evidencias sobre este proceso de fertilización, denominado reducción abiótica de nitrógeno (ANR), en sistemas hidrotermales submarinos. El mecanismo permite generar amonio y amoníaco sin intervención biológica.

Fertilización primitiva

Los investigadores analizaron venas hidrotermales y basaltos alterados procedentes de perforaciones en el Mar de China Meridional. En esas muestras identificaron concentraciones anómalas de ion amonio y firmas isotópicas empobrecidas de nitrógeno, una huella química que apunta a un origen abiótico. Esas venas profundas actúan como “archivos geológicos”, que conservan la química de fluidos calientes y minerales que circulaban en el subsuelo hace miles de millones de años.

De acuerdo a una nota de prensa, si este ciclo de reducción abiótica de nitrógeno fue un proceso habitual de fertilización en los respiraderos hidrotermales sobre los inicio de la Tierra, entonces estos sistemas podrían haber suministrado compuestos nitrogenados asimilables al océano. Con la suficiente rapidez y volumen, este aprovisionamiento podría haber facilitado reacciones prebióticas, como la síntesis de aminoácidos y la formación de bloques orgánicos complejos.

Cambios en los mares

En la investigación, los autores acompañan esta evidencia con modelos que exploran distintos escenarios. Los mismos sugieren que el aporte pudo haber fertilizado y afectado la química de mares costeros o litorales en la Tierra primitiva. Además, los especialistas señalan que un suministro geológico de nitrógeno podría contribuir a resolver cómo el planeta mantuvo condiciones relativamente cálidas y químicamente dinámicas con un Sol menos intenso, un escenario que se apreció durante los primeros miles de millones de años de existencia de la Tierra.

Sin embargo, aún quedan dudas a despejar. Por ejemplo, las señales abióticas detectadas en el registro pueden haberse visto modificadas por procesos biológicos posteriores. Al mismo tiempo, no es tan sencillo proyectar observaciones locales a flujos globales, ya que los fenómenos detectados en el Mar de China pueden haber sido puntuales y específicos de esa región.

Por lo tanto, nuevas perforaciones en otros sitios, medidas isotópicas detalladas y experimentos que puedan reproducirse en laboratorio permitirían precisar la frecuencia, la extensión temporal y la magnitud de este mecanismo de fertilización.