Qué es el oxígeno oscuro y por qué este descubrimiento puede cambiar todo lo que suponíamos sobre la creación de la vida

Uno de los pilares de la biología es que la vida en la Tierra es posible gracias al oxígeno que respiramos, y ese gas tan vital proviene de los organismos fotosintéticos, como plantas y algas. Sin embargo, este nuevo descubrimiento pone en tela de juicio que ellos sean los únicos proveedores de esta sustancia.

Los científicos hallaron una alta concentración de oxígeno en una zona del océano donde la luz solar no llega, por lo tanto, la fotosíntesis no es posible y estas moléculas no deberían ser tan abundantes. Por esta razón lo denominaron “oxígeno oscuro”.

"Vi esto por primera vez en 2013. Se producía una enorme cantidad de oxígeno en el fondo marino en completa oscuridad", explica el investigador principal del estudio, el profesor Andrew Sweetman, de la Asociación Escocesa de Ciencias Marinas. “Simplemente lo ignoré, porque me habían enseñado que el oxígeno se obtiene a través de la fotosíntesis".

Entonces… ¿cómo llegó todo ese oxígeno a las profundidades del mar? Solo había una teoría que podría explicarlo. La electrólisis.

Electrólisis como fuente de oxígeno

A 4.000 metros de profundidad, entre Hawaii y México, se encuentra una extensa llanura llamada Zona Clarion-Clipperton (CCZ) que resulta muy interesante para las empresas mineras. La razón es que el lecho marino está cubierto por pequeños cuerpos metálicos, cuya forma es similar a una papa.

Los científicos saben que cuando el agua se electrifica, produce una reacción química en la que la molécula de agua se descompone en sus dos elementos básicos (hidrógenos y oxígeno) y cuyo producto final liberado es el oxígeno. Así que Sweetman se puso en contacto con un laboratorio para determinar si esos nódulos metálicos podían ser capaces de producir la suficiente electricidad como para generar la electrólisis del agua.

Basta un voltaje de 1,5 voltios para que se inicie la reacción, es el de una pila AA convencional, las pequeñas. El equipo analizó múltiples nódulos y registraron lecturas de hasta 0,95 voltios en la superficie, lo que significa que pueden producirse voltajes mayores cuando se agrupan estos nódulos. “Parece que hemos descubierto una geobatería natural”, dijo el químico Franz Geiger quien participó de los experimentos. “Estas geobaterías serían la base para una posible explicación de la producción de oxígeno oscuro en el océano”, añade.

Grandes implicancias

Este hallazgo sucedió casi de casualidad durante las exploraciones para determinar el impacto de la minería en el lecho marino. Estos nódulos contienen principalmente óxidos de hierro y manganeso, pero también metales como cobalto, níquel y litio, así como tierras raras como el cerio, que son componentes esenciales de la electrónica y las tecnologías bajas en carbono.

Por lo tanto, la posible explotación de este recurso ahora genera mayores preocupaciones en la comunidad científica y ecológica, y obliga a repensar cómo extraer estos materiales sin agotar la fuente de oxígeno para la vida marina profunda.

Pero yendo más atrás en la historia, el oxígeno oscuro sacude la teoría científicamente aceptada de la Gran Oxidación. Hasta ahora se creía que hace 2.400 millones de años, las primeras cianobacterias desarrollaron la capacidad de usar la luz del Sol y generar oxígeno, lo que cambió la composición de la atmósfera y permitió el desarrollo de la vida tal como la conocemos.

Ahora se abren nuevos interrogantes. ¿Existían otros mecanismos de producción de oxígeno que favorecieron el desarrollo de los organismos fotosintéticos? ¿Existe la posibilidad de encontrar hábitats oxigenados y vida en lugares que hasta hoy creemos inhóspitos? Por el momento no tenemos la respuesta a estos interrogantes, pero el nuevo descubrimiento resulta ser de los más asombrosos en los últimos años.

Referencia de la noticia:

Sweetman, A.K., Smith, A.J., de Jonge, D.S.W. et al. Evidence of dark oxygen production at the abyssal seafloor. Nat. Geosci. (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01480-8