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Descubierto el origen de las primeras rocas de fósforo en la Tierra

Descubierto el origen de las primeras rocas de fósforo en la Tierra
Los investigadores en la región rusa de Karelia, donde se obtuvieron las muestras de roca. FAR DEEP.

 

Un análisis de sedimentos antiguos revela que las mismas bacterias del azufre que hoy forman depósitos de fosforitas ya los creaban hace 2.000 millones de años

Las fosforitas, rocas sedimentarias ricas en fósforo que sirven como fuente para fabricar abonos y otros productos, se forman por la precipitación de fosfatos acumulados por bacterias que dependen del azufre y que viven en lugares como las fuentes hidrotermales marinas. “Durante mucho tiempo se ha conocido la existencia de fosforitas en rocas de 2.000 millones de años de antigüedad, pero su origen hasta ahora ha sido un misterio”, señala Aivo Lepland, investigador del Instituto Geológico Noruego NGU. Analizando muestras de rocas antiguas, Lepland y un equipo internacional de colaboradores han descubierto que el proceso de formación de aquellas primeras fosforitas fue el mismo que el actual, revelando que estos hábitats de bacterias del azufre existen desde los primeros tiempos de la vida en la Tierra.

“El fósforo derivado de la fosforita es un nutriente esencial empleado en fertilizantes agrícolas, lo que convierte a la fosforita en un gran recurso económico”, señala Lepland. “Hoy se discute sobre si podría producirse una carestía mundial de esta materia prima vital, así que es importante comprender cómo se forma y cómo puede encontrarse”. Lepland y sus colaboradores han analizado probetas de roca extraídas por el proyecto de prospección FAR DEEP en la región rusa de Karelia. Las muestras analizadas proceden de la formación Zaonega, una bolsa de materia orgánica a 3,6 kilómetros de profundidad donde se encuentran yacimientos de petróleo y gas, además de los depósitos de fosforitas más antiguos que se conocen.

“Esta actividad ocurrió en un enclave petrolífero influido por un volcanismo activo y por filtraciones y fumarolas”, explica el coautor del estudio Richard Wirth, del Centro de Investigación de Geociencias de Alemania GFZ. Wirth ha dirigido el análisis de las muestras de roca por microscopía electrónica, que reveló en las fosforitas la fosilización de alfombras formadas por microbios de gran tamaño, entre 0,2 y un milímetro, que consumían azufre. “La formación de las primeras fosforitas de la Tierra estuvo fuertemente influida, si no controlada totalmente, por la actividad de las bacterias del azufre”, concluye Wirth.

Según el estudio publicado por los investigadores en la revista Nature Geoscience, las bacterias fósiles halladas son similares a las que hoy viven en las fumarolas negras oceánicas, fuentes hidrotermales ricas en sulfuros donde los minerales precipitan formando altas chimeneas oscuras submarinas. Algunos ejemplos de estas formaciones pueden encontrarse en el golfo de México y en la costa de Namibia. Las bacterias oxidantes del azufre que se encuentran en esos lugares tienen una gran capacidad de almacenamiento de fosfatos, que constituyen el origen de las fosforitas. Algunas de esas bacterias, como Thiomargarita, son las de mayor tamaño que se conocen, alcanzando los 0,75 milímetros.

 


Fósil de una bacteria gigante del azufre en la fosforita de Karelia de 2.000 millones de años de antigüedad. Lepland et al.


“Encontramos una serie de semejanzas entre las fosforitas más antiguas y las más modernas, lo que sugiere un mecanismo uniforme en su origen”, resume Lepland. “Por tanto, este mecanismo, ligado a un hábitat donde las bacterias del azufre pueden proliferar, ha existido durante 2.000 millones de años”.

El hallazgo de los investigadores ayuda a definir el relato de los cambios biogeoquímicos que tuvieron lugar en la Tierra cuando el oxígeno comenzó a hacerse presente en la atmósfera y en los océanos hace 2.400 millones de años, en el llamado Gran Evento de Oxidación propiciado por la aparición de las cianobacterias, los primeros organismos fotosintéticos. Este profundo cambio en la química terrestre “incrementó el vertido de fosfato de los ríos a los océanos e impulsó la productividad biológica y la fosfogénesis”, escriben los autores en su estudio. La presencia de fuentes sulfurosas y el desarrollo de microorganismos adaptados a estos hábitats permitieron que hace 2.000 millones de años comenzaran a depositarse los sedimentos fosfatados que darían lugar a las primeras fosforitas, concluyen los científicos.
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