Antiguos microorganismos asociados con eventos volcánicos masivos

Formación de hierro en bandas metamorfoseadas del sur de Wyoming que muestra deformación y plegamiento. - LINDA WELZENBACH-FRIES/RICE UNIVERSITY)

   MADRID, 26 May. (EUROPA PRESS) -

   Capas ricas en hierro bajo el fondo oceánico podrían conectar cambios antiguos en la superficie de la Tierra, como el surgimiento de la vida fotosintética, con el vulcanismo y la tectónica de placas.

   Estratos visualmente llamativos de color naranja quemado, amarillo, plata, marrón y negro teñido de azul son características de estas formaciones de bandas de hierro, según una nueva investigación de la Universidad de Rice, publicada en Nature Geoscience.

   "Estas rocas cuentan, literalmente, la historia de un entorno planetario cambiante", dijo en un comunicado Duncan Keller, autor principal del estudio e investigador postdoctoral en el Departamento de Ciencias Planetarias, Ambientales y de la Tierra de Rice. "Encarnan un cambio en la química atmosférica y oceánica".

   Las formaciones de hierro en bandas son sedimentos químicos precipitados directamente del agua de mar antigua rica en hierro disuelto. Se cree que las acciones metabólicas de los microorganismos, incluida la fotosíntesis, facilitaron la precipitación de los minerales, que se formaron capa tras capa con el tiempo junto con el sílex (dióxido de silicio microcristalino). Los depósitos más grandes se formaron cuando el oxígeno se acumuló en la atmósfera de la Tierra hace unos 2.500 millones de años.

   "Estas rocas se formaron en los océanos antiguos, y sabemos que esos océanos luego se cerraron lateralmente por procesos de placas tectónicas", explicó Keller.

   El manto, aunque sólido, fluye como un fluido a la misma velocidad que crecen las uñas. Las placas tectónicas, secciones de la corteza y el manto superior del tamaño de un continente, están en constante movimiento, en gran parte como resultado de las corrientes de convección térmica en el manto. Los procesos tectónicos de la Tierra controlan los ciclos de vida de los océanos.

   "Al igual que el Océano Pacífico se está cerrando hoy, se está hundiendo bajo Japón y América del Sur, las antiguas cuencas oceánicas fueron destruidas tectónicamente", dijo. "Estas rocas tuvieron que ser empujadas hacia los continentes y preservadas, y vemos algunas preservadas, de ahí provienen las que estamos viendo hoy, o subducidas al manto".

   Debido a su alto contenido de hierro, las formaciones de hierro en bandas son más densas que el manto, lo que hizo que Keller se preguntara si los fragmentos subducidos de las formaciones se hundieron hasta el fondo y se asentaron en la región más baja del manto, cerca de la parte superior del núcleo de la Tierra. Allí, bajo una temperatura y una presión inmensas, habrían sufrido cambios profundos a medida que sus minerales adquirieron estructuras diferentes.

   "Hay un trabajo muy interesante sobre las propiedades de los óxidos de hierro en esas condiciones", dijo Keller. "Pueden volverse altamente conductivos térmica y eléctricamente. Algunos de ellos transfieren calor tan fácilmente como lo hacen los metales. Entonces, es posible que, una vez en el manto inferior, estas rocas se conviertan en depósitos extremadamente conductores como placas calientes".

   Keller y sus compañeros de trabajo postulan que las regiones enriquecidas en formaciones de hierro subducidas podrían ayudar a la formación de penachos del manto, conductos ascendentes de roca caliente por encima de las anomalías térmicas en el manto inferior que pueden producir volcanes enormes como los que formaron las islas hawaianas.

   "Debajo de Hawái, los datos sismológicos nos muestran un conducto caliente de manto de afloramiento", dijo Keller. "Imagine un punto caliente en el quemador de su estufa. A medida que hierve el agua de la olla, verás más burbujas sobre una columna de agua que asciende en esa área. Las plumas del manto son una especie de versión gigante de eso".

   "Observamos las edades de depósito de las formaciones de hierro en bandas y las edades de los grandes eventos de erupción basáltica llamados grandes provincias ígneas, y encontramos que existe una correlación", dijo Keller. "Muchos de los eventos ígneos, que fueron tan masivos que los 10 o 15 más grandes pueden haber sido suficientes para resurgir en la superficie de todo el planeta, fueron precedidos por la deposición de formaciones de hierro en bandas a intervalos de aproximadamente 241 millones de años, más o menos 15 millones. Es una fuerte correlación con un mecanismo que tiene sentido".

   El estudio mostró que había un período de tiempo plausible para que las formaciones de bandas de hierro primero fueran atraídas profundamente hacia el manto inferior y luego influyeran en el flujo de calor para impulsar una columna hacia la superficie de la Tierra a miles de kilómetros de altura.

   En su esfuerzo por rastrear el viaje de las formaciones de bandas de hierro, Keller cruzó los límites disciplinarios y se topó con ideas inesperadas.

   "Si lo que está sucediendo en los primeros océanos, después de que los microorganismos cambiaran químicamente los ambientes de la superficie, en última instancia crea una enorme efusión de lava en algún otro lugar de la Tierra 250 millones de años después, eso significa que estos procesos están relacionados y 'hablando' entre sí", dijo Keller. "También significa que es posible que los procesos relacionados tengan escalas de longitud mucho mayores de lo que se esperaba. Para poder inferir esto, tuvimos que basarnos en datos de muchos campos diferentes en mineralogía, geoquímica, geofísica y sedimentología".