IMPRESIÓN NO PERMITIDA - TEXTO SUJETO A DERECHOS DE AUTOR
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por Emilio Silvera ~
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Según un estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), la Tierra pudo ser habitable de forma intermitente. Es decir, que las condiciones adecuadas para albergar organismos complejos pudieron haberse desarrollado en los océanos del joven planeta y luego desvanecerse más de mil millones de años antes de que la vida realmente se afianzara.
por Emilio Silvera ~
Clasificado en La Vida en la Tierra ~
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Hoy la Biología puede dar una descripción bastante acertada de lo que supone la vida en nuestro planeta y, probablemente, en todo el Universo. Entre otras cosas se puede decir:
La historia de la Tierra, por otro lado, es la historia del propio universo, de cómo hace 13.750 millones de años se originó la materia que conocemos, y cómo a lo largo del tiempo astronómico se ha ido organizando en estrellas, planetas, compuestos químicos complejos, moléculas que se replican, metabolismos y organismos. Tenemos sólidas evidencias de que estos procesos han tenido lugar tanto en nuestro Sistema Solar como por todo el universo, así que empecemos estudiando lo que tenemos cerca e intentemos extrapolar el conocimiento a los sistemas planetarios a los que, de momento, no podemos acceder más que indirectamente.
«El descubrimiento de organismos extremófilos ha hundido nuestra concepción del medio que es habitable, y ha obligado a replantear cuáles son los requisitos ambientales mínimos que la vida necesita»
Hace cinco mil millones de años, la Tierra que hoy habitamos era un ardiente e informe conglomerado de rocas fundidas, gas y polvo, una pequeña parte del disco de materia que estaba formando nuestro Sistema Solar. Unos quinientos millones de años más tarde, ya diferenciada del resto de planetas, la actividad volcánica era intensa y la superficie se encontraba sometida a un bombardeo constante por los fragmentos de materia remanente. Era una Tierra hostil a cualquier intento de organización química, y así se mantuvo, creemos, durante quinientos millones de años más. Sin embargo, hoy debatimos en qué preciso momento las primeras células dejaron su huella fósil en las rocas más antiguas. Sabemos que fue por lo menos hace 3.500 millones de años, quizá incluso 3.800. La conclusión que se deriva de ello está clara: una vez la temperatura de la superficie terrestre había bajado lo suficiente como para permitir que ciertas moléculas complejas fuesen estables y el agua líquida se convirtió en un elemento común, la vida apareció y rápidamente colonizó el planeta. Aparentemente, el paso de materia inerte a materia viva se produjo en unos pocos cientos de millones de años, en una forma o formas que aún no hemos descubierto ni imaginado. Es muy posible que la Tierra no fuera el único mundo donde se han llevado a cabo estas transformaciones.
Las primeras células que aparecieron son las que llamamos procariotas, células sin núcleo que en la actualidad se clasifican en los dominios Bacteria (eubacterias) y Archaea (arqueobacterias). Casi con certeza, la vida empezó en el agua líquida, quizá en una zona de costa o aguas someras, o quizá en una región cálida del fondo oceánico. Hay indicios de que la vida puede haber tenido un origen termófilo o hipertermófilo, es decir, que las primeras células se formaran en ambientes notablemente cálidos. Aunque no hay acuerdo sobre esta posibilidad, se han encontrado fósiles de organismos hipertermófilos de 3.200 millones de años de edad, lo que avala cuando menos una aparición temprana. En la actualidad se investiga los diversos ecosistemas y la variedad de reacciones químicas que pueden tener lugar en el fondo oceánico, una región donde se ha encontrado una gran cantidad de organismos adaptados a altas temperaturas.
Curiosity buscó signos de vida en el misterioso cráter Gale de Marte
Vehículo todoterreno Curiosity. El 6 de agosto de 2012, el Curiosity se posó en el cráter Gale, 5° 24’ S 137° 48’ E. Es el vehículo más grande que hemos enviado hasta ahora al espacio, pesa 400 kg y tiene una altura de más de dos metros. Entre sus instrumentos se encuentra REMS (Rover Environmental Monitoring Station), desarrollada en el Centro de Astrobiologia (INTA-CSIC).
El cañón natural más grande del sistema solar está en Marte
Los “Canales de Marte” que despertaron la imaginación de algunos que se lanzaron a la búsqueda del misterio en la creencia de que allí había “seres” vivos inteligentes que los habían construido. Más tarde se supo que eran naturales y obra del clima y de las aguas y erosión.
«Marte nos ha fascinado desde que los primeros telescopios permitieron que fuera identificado como un planeta con la diversidad superficial que antes se había reconocido en la Tierra y en la Luna»
En las últimas décadas del siglo xx hemos sido testigos del descubrimiento y la caracterización de formas de vida excepcionales: los organismos extremófilos. La mayor parte pertenecen al dominio Archaea, aunque también conocemos bastantes eubacterias e incluso algunos animales capaces de vivir en lo que, desde nuestro punto de vista antropocéntrico, llamamos condiciones extremas. Algunos extremófilos soportan la alta presión de las fosas oceánicas, el frío permanente de los desiertos de hielo o la sequía de las regiones más áridas de la Tierra. Estos hallazgos han hundido nuestra concepción del medio que es habitable y han obligado a replantear cuáles son los requisitos ambientales mínimos que la vida necesita.
De hecho, basta con agua líquida, nutrientes y una fuente de energía. Los organismos psicrófilos crecen en minúsculos granos de polvo atrapados en el hielo, en cuyos alrededores hay pequeñas cantidades de agua líquida. Algunos hipertermófilos habitan las proximidades de chimeneas submarinas, lugares donde el calor del interior de la Tierra y la alta presión mantienen el agua líquida bastante por encima de los 100 ºC. El rango de temperaturas que la vida tolera va desde unos –20 ºC hasta los 120 ºC, y creemos que este intervalo no es definitivo. En la superficie, los termófilos dan color a las zonas de aguas termales, donde al fango en ebullición se unen compuestos de azufre que son su fuente de energía: la imagen más característica de estas regiones, a menudo espectaculares, está representada por el Grand Prismatic Spring del Parque Nacional de Yellowstone. Los microorganismos halófilos necesitan altas concentraciones de sales en el agua y resisten la desecación. Ellos son responsables del color rosado que vemos en muchas salinas. Otros microorganismos se han adaptado a una dosis de radiación miles de veces superior a la letal para un ser humano.”
El trabajo sigue y nos lleva al espacio y a otros planetas y nos habla de que, siendo igual el universo en todas partes, también en cualquier región, como en nuestro Sistema solar, será posible la presencia de vida.
En otro lugar llamado Tiempo Indómito, nos cuentan:
“Los seres extremófilos son organismos, en la mayoría de los casos unicelulares, que logran vivir en condiciones muy hostiles para la mayoría de los seres vivos. Estos seres han desarrollado un conjunto de mecanismos metabólicos para vivir en este tipo de medios.”
Anhidrobiosis
El ejemplo de los tardígrados que viven en un hábitat semiacuático, como líquenes y musgos, tienen la necesidad de soportar periodos largos de “sequía”, para lo cual realizan anhidrobiosis, que conlleva a una casi completa pérdida del agua en el cuerpo. Esto da lugar a una cutícula dura y protectora, parte esencial del proceso, ya que protege al tardígrado de todo tipo de temperaturas y exposiciones de radiación, ácidos…. Cuando se termina su formación, empieza la desecación, que puede producirse en un 0% de humedad relativa. Al finalizar la desecación, el animal ha entrado en estado criptobiótico y pueden pasar muchos años hasta que este organismo vuelva a su forma original. Se ha comprobado que pueden estar en este estado durante 120 años. La resucitación se produce un par de horas después de que las condiciones ambientales vuelvan a estar estables.
Temperatura: la limitación principal para la supervivencia de estos extremófilos es la temperatura. Bajo la corteza oceánica la temperatura aumenta en 15 grados por cada kilómetro de profundidad, por lo que suponiendo una resistencia del microbio a unos 110 grados, sería posible encontrar vida a unos 7 kilómetros bajo el fondo marino. En el caso de la corteza continental el aumento es de 25 grados por kilómetro lo que supone unos 4 kilómetros de profundidad con el límite anterior de 110 grados.
Alimentos y agua: otro parámetro que limita la proliferación de estos microbios es la disponibilidad de alimento, es decir, la presencia de nutrientes como carbono, nitrógeno, fósforo, azufre y varios metales. Muchas rocas sedimentarias contienen estos elementos nutrientes en cantidades considerables y éstos provienen de la superficie ya que fueron arrastrados y compactados junto con el resto de materiales (detríticos o químicos) durante la formación de la roca sedimentaria.
Presión: cuanto más profunda esté una roca a más presión está sometida, lo que hace que los poros o pequeños huecos que quedaron durante su formación sean comprimidos. En otras ocasiones estos poros también pueden ser rellenados con minerales que proceden de corrientes que atraviesan la roca. Estos dos factores afectan al espacio disponible para el desarrollo de los microbios.
Como acabamos de ver el aumento de profundidad se traduce en un ambiente cada vez menos propicio para el desarrollo de los microbios. La distribución de vida se vuelve discreta llegando a encontrar colonias de células muy pequeñas e incluso células aisladas. Se han llegado a recoger organismos de rocas a 75 grados centígrados y profundidades de casi 3 kilómetros.
Acidófilos
Los Lactobacilos acidófilos son bacterias productoras de ácido láctico. Algunos científicos creen que los acidófilos poseen efectos benéficos para la …
Se desarrollan en ambientes de alta acidez y son aquellos que viven con pH menor de 5. Hasta ahora se conocen muy pocos organismos capaces de vivir en medios con pH cercano a cero, sin embargo cuando los valores son más moderados hay una gran abundancia. Los ambientes ácidos surgen naturalmente de actividades geoquímicas, como puede ser la producción de gases sulfurosos de emanaciones volcánicas. También es posible crear ambientes ácidos debido a la propia actividad o metabolismo de los organismos. Otro lugar donde es posible encontrar acidófilos es en las escorias de las minas, donde vive un archaea Ferroplasma acidarmanus en disoluciones de pH 0.5 a 1.
Radiófilos
Soportan gran cantidad de radiación. Se han adaptado a una dosis de radiación miles de veces superior a la letal para el ser humano. Thermococcus gammatolerans es el organismo más resistente a la radiación que se conoce por el momento. Habita en una chimenea hidrotermal submarina a unos 2000 metros de profundidad en las costas de California. Se desarrolla en temperaturas comprendidas entre los 55-95 ºC. El PH óptimo de su medio ambiente es de 6. Es el organismo con mayor resistencia a la radiación, soportando rayos gamma de 30KGy.
Fuente de la fotografía: http://www.noojum.com/article/124-all/2553-life-forms-earth.html
La resistencia a las radiaciones ionizantes de T.Gammatolerans es enorme ya que mientras que una dosis de 10 Gy es suficiente para matar a un ser humano, y una dosis de 60 Gy es capaz de matar todas células en una colonia de E. coli. El Thermococcus gammatolerans puede resistir una dosis instantánea de hasta 5000 Gy sin pérdida de viabilidad, y dosis de hasta 30000 Gy.
Psicrófilos
Habitan ambientes muy fríos. La temperatura óptima de desarrollo se encuentra entre 4-15 °C. Medran en minúsculos granos de polvo atrapados en el hielo, alrededor de los cuales hay pequeñas cantidades de agua líquida. El agua es el disolvente primordial para la vida y debe estar presente en estado líquido para que ésta ocurra. Esto pone un límite práctico para el crecimiento de organismos muy poco por debajo de los cero grados centígrados.
Chlamydomonas nivalis: es un alga microscópica que aparece frecuentemente en grandes cantidades en zonas de nieve, dándole a ésta un intenso color verde o rojo. Se supone que esto es debido a que vive en el interior de las capas de nieve en estado vegetativo, o sea, verde, y cuando las condiciones se vuelven intolerables, esporula en grandes cantidades y sus esporas son de color rojo.
Termófilos
Se desarrollan a temperaturas entre 60 y 80 ºC. Superiores a 45ºC, algunos de ellos colorean zonas de aguas termales, donde al lodo en ebullición se unen compuestos de azufre, que son su fuente de energía.
Hipertermófilos
Arqueas hipertermófilas, Ignicoccusparasitado por dos Nanoarchaeum a 90°C en una fuente hidrotermal de Islandia.
Viven a temperaturas muy calientes, entre 80 y 121 °C. Habitan las proximidades de chimeneas submarinas, zonas donde el calor del interior de la tierra y la alta presión mantienen el agua líquida por encima de los 100ºC. El rango de temperaturas que tolera la vida abarca desde unos -20ºC hasta 121ºC. El límite de temperatura a la que se pueden encontrar organismos no es conocido todavía, aunque se cree que por encima de 150ºC ninguna forma de vida podría evitar la ruptura de los enlaces químicos que forman en ADN y otras moléculas esenciales.
Otros extremófilos más extraños y menos estudiados:
Hipolitos: viven dentro de las rocas de los desiertos fríos.
Litoautotrofos: pueden obtener energía por reducción de compuestos minerales como la pirita.
Metalotolerantes: capaz de tolerar altas concentraciones de metales pesados en solución, como cobre, cadmio, arsénico, y zinc.
Oligotrofos: pueden crecer en ambientes con nutrientes limitados.
Osmófilos:pueden crecer en ambientes con alta concentración de azúcares.
Inmensas galaxias cuajadas de estrellas, nebulosas y mundos. Espacios interestelares en los que se producen transmutaciones de materia que realizan el asombroso “milagro” de convertir unas cosas en otras distintas. Un Caos que lleva hacia la normalidad. Estrellas que explosionan y riegan el espacio de gas y polvo constituyentes de materiales en el que se forjarán nuevas estrellas, nuevos mundos y nuevas formas de vida. Así es como ocurren las cosas en este universo nuestro que no hemos llegado a conocer. De hecho, ni sabemos a ciencia cierta si su “nacimiento” fue debido, realmente, al Big Bang.
No, no es un cuadro salido de la mano de un pintor, es un paisaje que ha fabricado la mano de la Naturaleza. El sitio está a menos de 25 Km de mi casa y, con frecuencia, me acerco a contemplarlo y maravillarme de lo mucho que se nos ofrece y que no siempre, sabemos apreciar. De estas pequeñas cosas está hecha la felicidad. Ayer por la tarde, sin ir más lejos, estuve contemplo este paisaje mientras me tomaba un café y, en el fondo, el rumor de las olas al chocar contra la playa.
No pocas veces nos tenemos que maravillar ante las obras de la Naturaleza, en ocasiones, con pinceladas de las propias obras que nosotros mismos hemos sido capaces de crear. Así, no es extraño que algunos piensen que la Naturaleza nos creó para conseguir sus fines, que el universo nos trajo aquí para poder contemplarse así mismo.
Siempre hemos tratado de saber lo que el Universo es, lo que la Naturaleza esconde para conocer los mecanismos de que ésta se vale para poder hacer las maravillas que podemos contemplar tanto en la Tierra como en el Espacio Interestelar donde moran las galaxias. En nuestro mundo, los Valles, ríos y montañas, hermosos bosques de lujuriante belleza , océanos inmensos llenos de formas de vida y criaturas conscientes de todo eso que, aunque algunas veces temerosas ante tanto poder, no por ello dejan de querer saber el origen de todo.
Lo cierto es que, sin la presencia de seres inteligentes (bueno, al menos que alcanzaron la consciencia de Ser), nunca se podría haber podido admirar tantas maravillas y, todo eso ha sido posible gracias a la presencia en el Universo, de la Vida.
emilio silvera
por Emilio Silvera ~
Clasificado en La Vida en la Tierra ~
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Por qué las placas tectónicas y sus movimientos son indispensables para la vida
Si nuestro planeta fuera una roca fría e inamovible, la vida probablemente no existiría
Incluso si le sacás a todos sus habitantes, la Tierra aún seguiría “viva”. Su núcleo líquido se mueve, generando un campo magnético que envuelve al planeta. Los volcanes en erupción vomitan gases y pavimentan nuevas tierras con lava fresca.
La superficie terrestre es un rompecabezas de placas del tamaño de continentes que se empujan, se rozan y chocan entre sí, generando poderosos procesos que forman montañas y transforman paisajes.
Y el metabolismo geológico del planeta -especialmente el dinamismo de sus placas tectónicas- es también responsable de hacerlo habitable. Si el planeta fuese una roca espacial fría, muerta e inerte, probablemente la vida como la conocemos no podría existir.
Otros mundos en el Sistema Solar tienen superficies antiguas con marcas de cráteres de millones o incluso miles de millones de años. Sin embargo, sobre la Tierra, las placas tectónicas se desplazan y se deslizan, renovando constantemente su superficie. En las dorsales oceánicas el magma se eleva, formando una nueva corteza al separar dos placas.
La Tierra es un mosaico de placas tectónicas
Cuando dos placas se presionan entre sí, una sección de una puede quedar bajo la otra. Ese proceso puede cavar trincheras oceánicas profundas o inducir erupciones volcánicas. Y a veces, como en los Himalayas, las placas continentales chocan entre sí y, al no tener otro destino, construyen montañas.
Todo eso es esencial para que haya vida sobre la Tierra. Esos procesos llevan carbono dentro y fuera del interior del planeta, regulando la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera, un gas con efecto invernadero. Cuando hay demasiado, la atmósfera atrapa mucho calor.
“La temperatura de la superficie aumenta y la Tierra finalmente se convierte en un planeta como Venus“, dice Jun Korenafa, geofísico de la Universidad de Yale, EE.UU. Y si hay demasiado poco, todo el calor se escaparía dejando al planeta inhóspito y frío.
El ciclo de carbono, por lo tanto, actúa como un termostato global, regulándose a sí mismo cuando es necesario (aunque no toma en cuenta el exceso de dióxido de carbono que está causando el cambio climático por la actividad humana).
Europa, la luna de Júpiter, es un fuerte contendor al título de espacio extraterrestre en el que puede haber vida.
Un clima más cálido también genera más lluvia, que ayuda a extraer más dióxido de carbono fuera de la atmósfera. El gas se disuelve en gotas que caen sobre la roca expuesta y las consecuentes reacciones químicas liberan el carbono y minerales como el calcio.
El agua entonces fluye a través de ríos y riachuelos, hasta alcanzar finalmente el océano donde el carbono forma rocas carbonatadas y objetos orgánicos como conchas marinas. El carbonato se sedimenta en el fondo marino sobre una placa tectónica que queda bajo subducción, llevando el carbono al interior de la Tierra.
Entonces, los volcanes escupen el carbono de vuelta a la atmósfera en forma de dióxido de carbono. Después de cientos de millones años, el ciclo finalmente se termina.
Y no solo la subducción devuelve el carbono al manto terrestre: la actividad tectónica también lleva rocas frescas a la superficie que, expuestas, son cruciales para las reacciones químicas que liberan minerales.
Las montañas, formadas de placas tectónicas, canalizan el aire hacia arriba, donde se enfría, se condensa y forma gotas de lluvia que ayudan a extraer el carbono de la atmósfera.
Si no tuviera placas tectónicas la Tierra sería un lugar caliente e inhóspito, como Venus.
Luego están los volcanes. “La placas tectónicas ayudan a mantener el vulcanismo activo por mucho tiempo”, dice Brad Foley, un geofísico de la Universidad de Penn State, EE.UU.
“Si el vulcanismo no devolviera el dióxido de carbón a la atmósfera, el planeta podría quedar muy frío“. Y mantener un clima cálido es clave para un planeta habitable.
Hay estudios que sugieren, por ejemplo, que la erosión y los procesos de meteorización eliminan de la roca elementos como el cobre, el zinc y el fósforo, llevándolos hasta el mar.
Son nutrientes importantes para organismos como el plancton y podrían haber sido responsables de estallidos de diversidad como la explosión cámbrica ocurrida hace 540 millones de años.
Hay pruebas que también sugieren que períodos de poca erosión -con menos nutrientes disponibles en el océano- coincidieron con eventos de extinción masiva. Al desplazar continentes, las placas tectónicas también podrían haber creado diversos hábitats que impulsaron la evolución de la vida.
Y son también responsables de los respiradores hidrotermales sobre el lecho marino. Cerca del borde de una placa, el agua del mar puede filtrarse en las grietas, donde el magma las calienta a cientos de grados, expulsando el agua caliente de vuelta al océano.
Esos respiradores albergan diversos ecosistemas y algunos científicos sugieren que unas fuentes similares dieron origen a las primeras formas de vida sobre la Tierra.
Los movimientos constantes de las placas pueden incluso desempeñar un rol en el campo magnético terrestre, que podría haber actuado como un escudo, impidiendo que el viento solar arrancara la atmósfera.
Los astrónomos calculan que hay hasta cien mil millones de planetas en la galaxia. Y muchos del tamaño de la Tierra están dentro de la llamada zona habitable de su estrella, la región donde no hace demasiado calor, ni demasiado frío para que potencialmente exista agua líquida sobre la superficie.
Las placas tectónicas también hacen otras contribuciones.
Estar en la zona habitable y tener agua líquida son los factores más importantes para determinar si puede existir vida sobre un planeta. Pero después de eso, otras características, como las placas tectónicas, entran en juego, dice Norm Sleep, geofísico de la Universidad de Stanford, EE.UU.
Sleep dice que si un planeta las tiene, “la habitabilidad aumentaría enormemente”. Todo eso es, obviamente, especulativo,ya que la Tierra es el único ejemplo conocido de mundo habitable y con placas tectónicas. Algunos investigadores dicen que incluso puede que no hayan sido necesarias para que hubiese vida en la Tierra.
En 2016, Craig O’Neill, un científico planetario de la Universidad Macquarie en Sídney, Australia, desarrolló modelos informáticos que sugieren que no había placas tectónicas en el pasado distante del planeta, ni siquiera cuando la vida se originó hace 4.100 millones de años.
Sin embargo, otros investigadores señalan que esa conclusión es prematura. “Hay que tomar cualquier predicción sobre los inicios de la Tierra con pinzas”, señala Foley.
Las ventosas hidrotermales son el hogar de diversos ecosistemas.
Sleep apunta que “esos ciclos geológicos están haciendo más habitable a la Tierra”, pero agrega que la biología también es importante. “La vida ha tenido 4.000 millones de años para evolucionar rasgos que se adaptan a sí mismos a la vida sobre un planeta con placas tectónicas”, dice.
Pero incluso si fuesen necesarias para la vida, los astrónomos probablemente no podrían determinar si un planeta las tiene. Los que están fuera del Sistema Solar son muy distantes y es virtualmente imposible medirlas sobre otros planetas.
Miles de exoplanetas han sido descubiertos hasta ahora.
“Apenas las detectamos sobre nuestro planeta y estamos parados sobre ellas”, resalta Lindy Elkins-Tanton, científica planetaria de la Universidad del Estado de Arizona, EE.UU.
Las placas tectónicas constituyen uno de muchos factores que pueden influenciar la habitabilidad y puede que los científicos no logren determinar la fórmula para la vida hasta que descubran, efectivamente, seres extraterrestres. Pero, mientras tanto, la Tierra seguirá siendo el único mundo verdaderamente vivo.
emilio silvera
por Emilio Silvera ~
Clasificado en La Vida en la Tierra ~
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Si nuestro planeta fuera una roca fría e inamovible, la vida probablemente no existiría
Incluso si le sacás a todos sus habitantes, la Tierra aún seguiría “viva”. Su núcleo líquido se mueve, generando un campo magnético que envuelve al planeta. Los volcanes en erupción vomitan gases y pavimentan nuevas tierras con lava fresca.
La superficie terrestre es un rompecabezas de placas del tamaño de continentes que se empujan, se rozan y chocan entre sí, generando poderosos procesos que forman montañas y transforman paisajes.
Y el metabolismo geológico del planeta -especialmente el dinamismo de sus placas tectónicas- es también responsable de hacerlo habitable. Si el planeta fuese una roca espacial fría, muerta e inerte, probablemente la vida como la conocemos no podría existir.
Otros mundos en el Sistema Solar tienen superficies antiguas con marcas de cráteres de millones o incluso miles de millones de años. Sin embargo, sobre la Tierra, las placas tectónicas se desplazan y se deslizan, renovando constantemente su superficie. En las dorsales oceánicas el magma se eleva, formando una nueva corteza al separar dos placas.
La Tierra es un mosaico de placas tectónicas.
Cuando dos placas se presionan entre sí, una sección de una puede quedar bajo la otra. Ese proceso puede cavar trincheras oceánicas profundas o inducir erupciones volcánicas. Y a veces, como en los Himalayas, las placas continentales chocan entre sí y, al no tener otro destino, construyen montañas.
Todo eso es esencial para que haya vida sobre la Tierra. Esos procesos llevan carbono dentro y fuera del interior del planeta, regulando la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera, un gas con efecto invernadero. Cuando hay demasiado, la atmósfera atrapa mucho calor.
“La temperatura de la superficie aumenta y la Tierra finalmente se convierte en un planeta como Venus“, dice Jun Korenafa, geofísico de la Universidad de Yale, EE.UU. Y si hay demasiado poco, todo el calor se escaparía dejando al planeta inhóspito y frío.
El ciclo de carbono, por lo tanto, actúa como un termostato global, regulándose a sí mismo cuando es necesario (aunque no toma en cuenta el exceso de dióxido de carbono que está causando el cambio climático por la actividad humana).
Europa, la luna de Júpiter, es un fuerte contendor al título de espacio extraterrestre en el que puede haber vida.
Un clima más cálido también genera más lluvia, que ayuda a extraer más dióxido de carbono fuera de la atmósfera. El gas se disuelve en gotas que caen sobre la roca expuesta y las consecuentes reacciones químicas liberan el carbono y minerales como el calcio.
El agua entonces fluye a través de ríos y riachuelos, hasta alcanzar finalmente el océano donde el carbono forma rocas carbonatadas y objetos orgánicos como conchas marinas. El carbonato se sedimenta en el fondo marino sobre una placa tectónica que queda bajo subducción, llevando el carbono al interior de la Tierra.
Entonces, los volcanes escupen el carbono de vuelta a la atmósfera en forma de dióxido de carbono. Después de cientos de millones años, el ciclo finalmente se termina.
Y no solo la subducción devuelve el carbono al manto terrestre: la actividad tectónica también lleva rocas frescas a la superficie que, expuestas, son cruciales para las reacciones químicas que liberan minerales.
Las montañas, formadas de placas tectónicas, canalizan el aire hacia arriba, donde se enfría, se condensa y forma gotas de lluvia que ayudan a extraer el carbono de la atmósfera.
Si no tuviera placas tectónicas la Tierra sería un lugar caliente e inhóspito, como Venus.
Luego están los volcanes. “La placas tectónicas ayudan a mantener el vulcanismo activo por mucho tiempo”, dice Brad Foley, un geofísico de la Universidad de Penn State, EE.UU.
“Si el vulcanismo no devolviera el dióxido de carbón a la atmósfera, el planeta podría quedar muy frío“. Y mantener un clima cálido es clave para un planeta habitable.
Hay estudios que sugieren, por ejemplo, que la erosión y los procesos de meteorización eliminan de la roca elementos como el cobre, el zinc y el fósforo, llevándolos hasta el mar.
Son nutrientes importantes para organismos como el plancton y podrían haber sido responsables de estallidos de diversidad como la explosión cámbrica ocurrida hace 540 millones de años.
Hay pruebas que también sugieren que períodos de poca erosión -con menos nutrientes disponibles en el océano- coincidieron con eventos de extinción masiva. Al desplazar continentes, las placas tectónicas también podrían haber creado diversos hábitats que impulsaron la evolución de la vida.
Y son también responsables de los respiradores hidrotermales sobre el lecho marino. Cerca del borde de una placa, el agua del mar puede filtrarse en las grietas, donde el magma las calienta a cientos de grados, expulsando el agua caliente de vuelta al océano.
Esos respiradores albergan diversos ecosistemas y algunos científicos sugieren que unas fuentes similares dieron origen a las primeras formas de vida sobre la Tierra.
Los movimientos constantes de las placas pueden incluso desempeñar un rol en el campo magnético terrestre, que podría haber actuado como un escudo, impidiendo que el viento solar arrancara la atmósfera.
Los astrónomos calculan que hay hasta cien mil millones de planetas en la galaxia. Y muchos del tamaño de la Tierra están dentro de la llamada zona habitable de su estrella, la región donde no hace demasiado calor, ni demasiado frío para que potencialmente exista agua líquida sobre la superficie.
Las placas tectónicas también hacen otras contribuciones.
Estar en la zona habitable y tener agua líquida son los factores más importantes para determinar si puede existir vida sobre un planeta. Pero después de eso, otras características, como las placas tectónicas, entran en juego, dice Norm Sleep, geofísico de la Universidad de Stanford, EE.UU.
Sleep dice que si un planeta las tiene, “la habitabilidad aumentaría enormemente”. Todo eso es, obviamente, especulativo,ya que la Tierra es el único ejemplo conocido de mundo habitable y con placas tectónicas. Algunos investigadores dicen que incluso puede que no hayan sido necesarias para que hubiese vida en la Tierra.
En 2016, Craig O’Neill, un científico planetario de la Universidad Macquarie en Sídney, Australia, desarrolló modelos informáticos que sugieren que no había placas tectónicas en el pasado distante del planeta, ni siquiera cuando la vida se originó hace 4.100 millones de años.
Sin embargo, otros investigadores señalan que esa conclusión es prematura. “Hay que tomar cualquier predicción sobre los inicios de la Tierra con pinzas”, señala Foley.
Las ventosas hidrotermales son el hogar de diversos ecosistemas.
Sleep apunta que “esos ciclos geológicos están haciendo más habitable a la Tierra”, pero agrega que la biología también es importante. “La vida ha tenido 4.000 millones de años para evolucionar rasgos que se adaptan a sí mismos a la vida sobre un planeta con placas tectónicas”, dice.
Pero incluso si fuesen necesarias para la vida, los astrónomos probablemente no podrían determinar si un planeta las tiene. Los que están fuera del Sistema Solar son muy distantes y es virtualmente imposible medirlas sobre otros planetas.
Miles de exoplanetas han sido descubiertos hasta ahora.
“Apenas las detectamos sobre nuestro planeta y estamos parados sobre ellas”, resalta Lindy Elkins-Tanton, científica planetaria de la Universidad del Estado de Arizona, EE.UU.
Las placas tectónicas constituyen uno de muchos factores que pueden influenciar la habitabilidad y puede que los científicos no logren determinar la fórmula para la vida hasta que descubran, efectivamente, seres extraterrestres. Pero, mientras tanto, la Tierra seguirá siendo el único mundo verdaderamente vivo.
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