Una batería en el fondo del mar podría reescribir la historia del origen de la vida

Un grupo internacional de científicos ha descubierto en el fondo del océano Pacífico una fuente de oxígeno que no proviene de la fotosíntesis ni de organismos vivos, lo que desafía la comprensión actual del origen y mantenimiento de la vida en la Tierra, y tal vez en otros mundos.

Todo comenzó en una misión científica para analizar una concesión minera en la región de Clarion-Clipperton, a 4.000 metros bajo el nivel del mar, cuando los sensores comenzaron a reportar niveles anormalmente altos de oxígeno. La reacción inicial fue el escepticismo.

“Cuando obtuvimos estos datos por primera vez, pensamos que los sensores fallaban, porque en todos los estudios realizados en las profundidades del mar solo se había visto que se consume oxígeno en vez de producirse”, explicó Andrew Sweetman, de la Asociación Escocesa de Ciencias Marinas. “Pero en el transcurso de 10 años, estas extrañas lecturas de oxígeno han seguido apareciendo”.

Los resultados eran tan desconcertantes que el equipo recalibró sus instrumentos y repitió las mediciones en múltiples ocasiones. Los valores persistían. En uno de los experimentos más contundentes, la producción de oxígeno medida en un periodo de 24 horas fue casi tres veces mayor que la registrada en las aguas más oxigenadas del planeta.

Sin la presencia de luz solar ni de cianobacterias, los microorganismos responsables de la Gran Oxidación hace 2.400 millones de años, la explicación debía estar en otra parte. Y el equipo científico cree haberla encontrado: una reacción electroquímica espontánea en el lecho marino, similar a una electrólisis natural.

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“Creemos que un proceso electroquímico podría proporcionar parte de la producción de oxígeno que estábamos viendo”, afirmó Sweetman. Este fenómeno se produciría cuando los nódulos polimetálicos, ricos en metales como manganeso, níquel o cobalto, interactúan con el agua salada del mar, generando pequeñas corrientes eléctricas capaces de descomponer el agua en hidrógeno y oxígeno.

La hipótesis cobró fuerza cuando se contactó al laboratorio de Franz Geiger, químico de la Universidad del Noroeste (EE. UU.), quien en 2019 ya había demostrado que el flujo de agua salada sobre metales oxidados podía generar electricidad.

“Parece que hemos descubierto una geobatería natural”, afirmó Geiger. Al analizar múltiples nódulos, encontraron que algunos generaban hasta 0,95 voltios en la superficie, y potencialmente más cuando se agrupan, lo que se acerca al umbral necesario de 1,5 voltios para iniciar una electrólisis.

Aunque aún no se ha demostrado directamente la reacción in situ, las condiciones para que ocurra ya han sido observadas en laboratorio. “Estas geobaterías serían la base para una posible explicación de la producción de oxígeno oscuro en el océano”, añadió Geiger.

Las implicaciones del descubrimiento son tan profundas como el abismo donde se produjo. Si estas reacciones químicas generan oxígeno de forma continua y estable, podrían haber sido una fuente alternativa de oxígeno antes de la fotosíntesis, alimentando a organismos quimiosintéticos en los albores de la vida.

“Lo que nuestros estudios muestran es que puede haber otros mecanismos productores de O₂ y si estaban funcionando antes del aumento de la fotosíntesis, podrían haber proporcionado el oxígeno que los organismos quimiosintéticos necesitan para sintetizar biomasa”, explicó Sweetman. “Y si el proceso está ocurriendo en nuestro planeta, ¿podría estar ayudando a generar hábitats oxigenados en otros mundos oceánicos como Encelado y Europa, y brindando la oportunidad de que exista vida allí?”

El descubrimiento también arroja una sombra sobre los planes de extracción masiva de nódulos polimetálicos, impulsados por la creciente demanda global de metales estratégicos. Según Geiger, solo la masa total de nódulos en la región Clarion-Clipperton podría satisfacer la demanda energética mundial durante décadas, pero la historia reciente invita a la cautela: “En 2016 y 2017, biólogos marinos visitaron sitios que fueron explotados en la década de 1980 y descubrieron que ni las bacterias se habían recuperado en estas zonas. Sin embargo, en las regiones sin minas la vida marina ha florecido”.

Aún no se sabe si la destrucción de esas zonas está relacionada con la interrupción del ciclo del oxígeno oscuro, pero los indicios son inquietantes. La pérdida de estos ecosistemas invisibles podría tener consecuencias irreversibles.