Los rayos de las grandes erupciones volcánicas podrían haber dado origen a la vida en la Tierra

Aproximadamente el 78% de la atmósfera terrestre está formada por nitrógeno. Sin embargo, la forma en que se encuentra este elemento (formado por dos átomos fuertemente enlazados) sólo resulta útil para la vida cuando se separa y combina con otros elementos para formar nitratos.

Algunos de los primeros estudios teóricos ya habían propuesto que los rayos volcánicos podían contribuir a la fijación del nitrógeno en los primeros entornos prebióticos de la Tierra, pero aún faltaban pruebas geológicas.

Ahora, un estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) por un equipo internacional de investigadores ha sugerido, mediante análisis geológicos, que los rayos procedentes de erupciones volcánicas podrían haber sido el origen de la vida en la Tierra.

¿Cómo pudieron los rayos volcánicos dar origen a la vida?

En la actualidad, algunos microorganismos, como las bacterias, son capaces de "fijar" el gas nitrógeno, convirtiéndolo en compuestos como el nitrato. Pero al principio de la historia de la Tierra, algo no biológico debió iniciar el proceso. "Las bacterias fijadoras de nitrógeno no existían cuando evolucionó la vida, así que debió de haber una fuente no biológica desde el principio", afirma Slimane Bekki (Universidad de la Sorbona de París), coautor del estudio.

Aquí es donde entran en juego los rayos. Este fenómeno natural de alta energía tiene la capacidad de descomponer los átomos de nitrógeno, que pueden combinarse con el oxígeno para formar óxidos de nitrógeno (NOx) y, finalmente, nitratos (NO3). Es bien sabido que durante una gran erupción volcánica se producen muchos rayos.

Los investigadores analizaron depósitos volcánicos procedentes de grandes erupciones explosivas en Perú, Turquía e Italia y se sorprendieron al encontrar una cantidad significativa de nitrato en algunas capas.

Los análisis geoquímicos, incluidos los multiisótopos de oxígeno, indicaron que este nitrato es el producto final de la oxidación de la fijación del nitrógeno atmosférico por los rayos volcánicos. "Pero lo sorprendente fue la cantidad. Es realmente enorme", dijo Bekki. Todo indica, por tanto, que los nitratos fueron generados probablemente por rayos volcánicos.

Y este proceso puede haber proporcionado el nitrógeno necesario para que las primeras formas de vida evolucionaran y prosperaran aquí en la Tierra.

La vulcanóloga y profesora de Ciencias de la Tierra en la Universidad de Oxford, Tamsin Mather, afirma que la conclusión de este estudio tiene sentido. "Esperamos que las erupciones volcánicas como las estudiadas en el artículo generen rayos significativos, por lo que es muy posible que los rayos volcánicos dieran lugar a esta señal", dijo en una entrevista.

Según los autores, este descubrimiento aporta las pruebas geológicas que faltaban para demostrar el papel de las erupciones explosivas en los procesos de alto consumo energético esenciales para proporcionar los componentes básicos de la vida durante su aparición en la Tierra.

Referencia de la noticia:

Aroskay, A. et al. Geological evidence of extensive N-fixation by volcanic lightning during very large explosive eruptions. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), v. 121, n. 7, 2023.