Gran oxidación
| Fase | Periodo ( Ga ) | Caracteristicas |
| 1 | 3,85-2,45 | Sin producción de O 2. |
| 2 | 2,45-1,85 | Producción de O 2es absorbido por los océanos y el fondo marino . |
| 3 | 1,85-0,85 | Los océanos liberan O 2pero es absorbido por la tierra; acumulación de la capa de ozono. |
| 4 y 5 | 0,85–0,54 0,54 - presente |
O 2 fregaderosestán saturados y O 2 se acumula en la atmósfera. |
La Gran Oxidación o Gran Oxigenación (también llamada catástrofe del oxígeno o crisis del oxígeno ; en inglés, Gran Evento de Oxigenación o GOE ) es una crisis ecológica que tuvo lugar alrededor de 2.4 Ga (miles de millones de años), en el Paleoproterozoico , en los océanos y en el Atmósfera de la Tierra .
Evolución del ciclo del oxígeno
Comprender estos eventos requiere conocer ciertos conceptos básicos de fisiología : los seres vivos desarrollan estructuras basadas en el carbono , ya sean cadenas cíclicas cortas ( carbohidratos = azúcares) o cadenas largas de complejidad variable ( lípidos). = Grasas), o compuestos de carbono que comprenden un nitrógeno. grupo ( proteínas , formado por cadenas de aminoácidos ). En todos los casos, son conjuntos de átomos de carbono. Los cuerpos responsables de la oxigenación obtienen sus moléculas de carbono de dióxido de carbono (CO 2) extraído de la atmósfera, la energía necesaria procedente de la luz solar ( fotosíntesis ). Cada reacción de adhesión de un átomo de carbono adicional libera una molécula de oxígeno (O 2), que es, por tanto, para estos organismos vivos ( cianobacterias ) sólo un residuo tóxico .
Estos organismos primitivos eliminaban este dioxígeno en los océanos, reaccionaba con los compuestos del océano, principalmente con metales como el hierro ferroso para precipitar en hematita y magnetita , lo que limitaba las posibilidades de vida a la proliferación de solo organismos anaeróbicos . Este ya no es el caso de - 2.4 Ga : después del agotamiento del hierro ferroso marino, el dioxígeno se propagó desde los océanos a la atmósfera, desencadenando una crisis ecológica debido a su toxicidad para los organismos anaeróbicos de la época en que lo producía.
La fluctuación en el contenido de otro metal disuelto en agua de mar podría ser la causa de la Gran Oxidación. Un estudio de 2009 muestra una fuerte caída en los niveles de níquel disuelto en el agua de mar en un período estimado entre 2,7 y 2,4 Ga . El origen de esta considerable caída -el contenido era entonces 400 veces mayor de lo que es hoy- no está bien explicado, quizás vinculado al enfriamiento y solidificación del manto de la Tierra . Se cree que esta caída en los niveles de níquel es responsable de la virtual desaparición de los microorganismos metanogénicos ( arqueobacterias ) que proliferaron en estas aguas enriquecidas con níquel (un episodio apodado “hambruna de níquel”). Su virtual desaparición ha dado paso a las algas y otros organismos que producen oxígeno por fotosíntesis, responsables de la Gran Oxidación.
Además, el oxígeno libre reacciona con el metano atmosférico (siendo este gas en ese momento, con el dióxido de carbono, el origen del efecto invernadero ), desencadenando así la glaciación huroniana entre 2,4 y 2,1 Ga , posiblemente el episodio de bola de nieve más largo de la Tierra. . Tras esta glaciación, el derretimiento del hielo provoca una lixiviación de los continentes, lo que aporta nutrientes a los océanos, favoreciendo el desarrollo de cianobacterias fotosintéticas provocando la considerable aceleración del aumento de la concentración de oxígeno en el océano. La atmósfera terrestre: el oxígeno La concentración en el aire aumenta rápidamente, en doscientos millones de años, para alcanzar alrededor de 2.1 Ga años un umbral del 4% que ve el surgimiento de vida multicelular aeróbica .
Además, este oxígeno libre está en el origen de la formación de la capa de ozono que tiene el efecto de absorber la mayor parte de la radiación ultravioleta solar , permitiendo un aumento de la biodiversidad .
Así, la vida aeróbica (que utiliza oxígeno atmosférico libre), actualmente mayoritaria, resulta de la adaptación de la vida primitiva (anaeróbica) a un medio que ha hecho tóxico.
Modelos y teorías
Este modelo se aclaró en 2013: la concentración de oxígeno en la atmósfera terrestre muestra fluctuaciones y una dinámica “yoyo” entre 2.3 y 1.8 Ga para caer durante el Mesoproterozoico 1.8 y 1.6 Ga a una tasa del 0.1% del contenido actual, que dura por mil millones de años, este período viendo el desarrollo solo de bacterias que dejan pequeños rastros fósiles. Este billón (de años) es llamado por los científicos británicos "el billón aburrido " ( el billón aburrido , por la ausencia de fósiles) y después de este período alrededor de 600-700 millones de años ( glaciación de Varanger en el momento del Cryogenian ), la Tierra La atmósfera vuelve a experimentar un aumento significativo de oxígeno hasta hoy, cuando la tasa es del 20,9%.
Notas y referencias
Referencias
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- (en) Donald E. Canfielda, lauriss Ngombi-Pembab Emma U. Hammarlunda Stefan Bengtsonc Marc Chaussidond François Gauthier-Alain Lafayee Meunierb Armelle Riboulleauf Claire Rollion-Bardd Olivier Rouxelg Dan Asaelg, Anne-Catherine Pierson-Wickmannh y Abderrazak El Albani , “ Dinámica del oxígeno después de la gran oxidación de la atmósfera terrestre ” , Actas de la Academia Nacional de Ciencias , vol. 110, n o 42,30 de septiembre de 2013, p. 16736-16741 ( DOI 10.1073 / pnas.1315570110 )