Un estudio sobre diamantes antiguos ha demostrado que la composición química básica de la atmósfera de la Tierra que la hace adecuada para la explosión de diversidad de la vida se estableció hace al menos 2.700 millones de años. Así se explica en un estudio realizado por investigadores franceses y canadienses, y presentado por su autor principal, Michael Broadly -de la Universidad de Lorena (Francia)-, en la Conferencia Goldschmidt, que es la principal del mundo en el ámbito geoquímico y celebrada esta semana de forma virtual bajo la organización de la Asociación Europea de Geoquímica y la Sociedad Geoquímica de Estados Unidos.

Los gases volátiles conservados en diamantes encontrados en rocas antiguas estaban presentes en proporciones similares a los que se hallan en el manto actual, lo que, a su vez, indica que no ha habido ningún cambio fundamental en las proporciones de volátiles en la atmósfera en los últimos miles de millones de años. Esto muestra que una de las condiciones básicas necesarias para sostener la vida -la presencia de elementos que dan vida en cantidad suficiente- apareció poco después de que se formara la Tierra y se ha mantenido bastante constante desde entonces.

"La proporción y la componente de volátiles en la atmósfera refleja lo que se encuentra en el manto y no tenemos evidencia de un cambio significativo desde que estos diamantes se formaron hace 2.700 millones de años", apuntó Broadly en la presentación del estudio en la Conferencia Goldschmidt. Los compuestos volátiles, como el hidrógeno, el nitrógeno, el neón y las especies portadoras de carbono, son elementos y compuestos químicos ligeros que se pueden vaporizar fácilmente debido al calor o a los cambios de presión. Son necesarios para la vida, especialmente el carbono y el nitrógeno.

No todos los planetas son ricos en volátiles. La Tierra lo es, al igual que Venus, pero Marte y la Luna perdieron la mayoría de sus compuestos volátiles en el espacio. En general, un planeta rico en volátiles tiene una mejor oportunidad de mantener la vida, por lo que gran parte de la búsqueda de vida en planetas que rodean estrellas distantes (exoplanetas) se ha centrado en la búsqueda de esos compuestos. En la Tierra, las sustancias volátiles en su mayoría burbujean desde el interior del planeta y son llevadas a la superficie a través de erupciones volcánicas, por ejemplo.

Saber cuándo llegaron los volátiles a la atmósfera de la Tierra es clave para entender cuándo las condiciones en el planeta eran adecuadas para el origen y desarrollo de la vida, pero hasta ahora no ha habido forma de entender estas condiciones en el pasado profundo. Ahora, investigadores franceses y canadienses han utilizado diamantes antiguos para examinar las condiciones profundas dentro del manto de la Tierra en el pasado lejano. Los estudios de los gases atrapados en estos diamantes muestran que la composición volátil del manto ha cambiado poco en los últimos 2.700 millones de años.

"Estudiar la composición del manto moderno de la Tierra es relativamente simple. En promedio, la capa del manto comienza alrededor de 30 kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra, por lo que podemos recolectar muestras arrojadas por los volcanes y estudiar los fluidos y gases atrapados en su interior. Sin embargo, la agitación constante de la corteza terrestre a través de la tectónica de placas significa que las muestras más antiguas han sido destruidas en su mayoría. Los diamantes, sin embargo, son comparativamente indestructibles, son cápsulas del tiempo ideales", comentó Broadly.

Los investigadores lograron estudiar diamantes atrapados en rocas altamente conservadas de 2.700 millones de años de antigüedad en Wawa, lugar situado en el Lago Superior, en Canadá. Esto significa que los diamantes son al menos tan viejos como las rocas en las que se encuentran, probablemente más antiguos. "Es difícil fechar diamantes, así que esto nos dio una oportunidad afortunada de estar seguros de la edad mínima. Estos diamantes son increíblemente raros y no son como las hermosas gemas en las que pensamos cuando pensamos en diamantes. Los calentamos a más de 2.000ºC para transformarlos en grafito, que luego liberó pequeñas cantidades de gas para su medición", explicó Broadly.

El equipo midió los isótopos de helio, neón y argón, y encontró que estaban presentes en proporciones similares a las que se encuentran en el manto superior hoy en día. Esto significa que probablemente ha habido pocos cambios en la proporción de volátiles en general y que es probable que la distribución de los elementos volátiles esenciales entre el manto y la atmósfera se haya mantenido bastante estable durante la mayor parte de la vida de la Tierra. El manto es la parte entre la corteza terrestre y el núcleo, que comprende alrededor del 84% del volumen de la Tierra.

"Éste fue un resultado sorprendente. Significa que el ambiente rico en volátiles que vemos a nuestro alrededor hoy en día no es un desarrollo reciente, por lo que proporciona las condiciones adecuadas para que la vida se desarrolle. Nuestro trabajo muestra que estas condiciones estaban presentes hace al menos 2.700 millones de años, pero los diamantes que usamos pueden ser mucho más antiguos, por lo que es probable que estas condiciones se establecieran mucho antes de nuestro umbral de 2.700 millones de años", añadió Broadley.

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