Científicos encuentran oxígeno en la oscuridad total del océano: ¿podríamos respirar sin luz solar?
Nuevas investigaciones amplían la historia del oxígeno en la Tierra: no todo depende de la fotosíntesis y el Sol. En la oscuridad del océano y en microbios invisibles, aparecen procesos capaces de fabricarlo sin luz.
Durante mucho tiempo, la historia del oxígeno pareció bastante ordenada. Las rocas sedimentarias antiguas brindan pistas químicas -hierro, uranio, cerio e isótopos de azufre- que permiten reconstruir cuándo este gas comenzó a acumularse de forma estable en la atmósfera.
El gran quiebre ocurrió hace unos 2.400 millones de años. En ese momento, la concentración superó un umbral cercano al 0,001 %, suficiente para modificar la química global. Antes, el oxígeno existía de manera transitoria: la fotosíntesis ya funcionaba en formas primitivas, pero el metano atmosférico actuaba como un “sumidero” que impedía su acumulación.
Cuando ciertos cambios geoquímicos alteraron ese equilibrio, una delgada capa de ozono comenzó a formarse y el planeta entró en una nueva etapa. Más adelante, hace unos 800 millones de años, otro incremento acompañó la expansión de la vida compleja. Para el inicio del Fanerozoico, el oxígeno ya superaba el 10 %.
La narrativa tradicional apunta a plantas, algas y cianobacterias como protagonistas excluyentes. El fitoplancton marino -esa biomasa microscópica que flota casi invisible- aporta buena parte del aire que respiramos. Sin fotosíntesis, no hay oxígeno estable. O eso creíamos.
Microbios que fabrican su propio aire
En ambientes sin luz y sin oxígeno, como los sedimentos profundos del océano, algunos microorganismos encontraron sus propias estrategias.
El arquea Nitrosopumilus maritimus necesita oxígeno en concentraciones muy bajas para obtener energía a partir del amoníaco. Cuando no hay disponible, lo produce mediante una vía metabólica llamada dismutación del óxido nítrico. El proceso genera oxígeno (O₂) y dinitrógeno (N₂). Es, literalmente, fabricar aire en medio de la nada.
Algo similar ocurre con la bacteria Candidatus Methylomirabilis oxyfera. Vive en condiciones anóxicas, pero requiere oxígeno para oxidar metano. Su solución consiste en generarlo a partir de compuestos nitrogenados. También se detectó liberación de O₂ en bacterias del grupo Deferribacterota que respiran nitrato mediante una vía conocida como reducción desasimilatoria de nitrato a amonio.
En otros casos, el oxígeno aparece como efecto secundario. Algunos microbios transforman clorito -una sustancia tóxica- en cloruro y oxígeno. No lo hacen para respirar mejor, sino para desintoxicarse. El O₂ es casi un “sudor” metabólico.
Piedras que funcionan como baterías
Las sorpresas no terminan en el mundo microbiano. Se observó que ciertas moléculas llamadas metanobactinas, producidas por microorganismos que captan cobre, pueden extraer electrones del agua al unirse a determinados metales. El resultado es la ruptura de la molécula de H₂O y la liberación de oxígeno sin intervención de la luz solar.
Y hay más. En el fondo del océano, los nódulos polimetálicos -concreciones ricas en manganeso, cobre y níquel- actúan como pequeñas baterías naturales. Generan diferencias de voltaje capaces de impulsar reacciones químicas que dividen moléculas de agua y producen oxígeno en ausencia total de vida y de luz.
Estas “piedras” crecen durante millones de años en la oscuridad abisal. No parecen gran cosa, pero su comportamiento electroquímico desafía la idea de que el oxígeno siempre depende de la fotosíntesis.
El panorama que surge es más complejo de lo imaginado. La presencia de oxígeno en un ambiente no necesariamente implica luz solar ni actividad biológica. Esto cambia la manera de interpretar la Tierra primitiva y también la búsqueda de vida en otros planetas.
La historia del aire que respiramos, entonces, no pertenece solo a las hojas verdes bajo el Sol. También incluye microbios y minerales que, en la penumbra del océano, participan de una química capaz de producir oxígeno donde nadie lo esperaba.