Necesitamos dos ingredientes para que comience la vida en un planeta: tierra seca y agua (dulce). Estrictamente, el agua no tiene que ser dulce, pero el agua dulce sólo puede encontrarse en tierra firme.

Sólo si se cumplen estas dos condiciones se podrán convertir los componentes básicos de la vida, aminoácidos y ácidos nucleicos, en vida bacteriana tangible que presagia el comienzo del ciclo evolutivo.

La vida más antigua de la Tierra que queda en nuestro registro de rocas fragmentadas tiene 3.500 millones de añoscon algunos datos químicos que muestran que incluso puede ser tan antiguo como 3.8 mil millones de años. Los científicos han planteado la hipótesis de que la vida podría ser incluso más antigua, pero no tenemos constancia de que así sea.

Nuestro nuevo estudio publicado en Geociencias naturales proporciona la primera evidencia de agua dulce y tierra seca en la Tierra hace 4 mil millones de años. Saber cuándo apareció por primera vez en la Tierra la cuna de la vida (el agua y la tierra) proporciona en última instancia pistas sobre cómo llegamos a existir.

Agua y tierra: las esencias de la vida

Imagínate que te subes a una máquina del tiempo y retrocedes 4 mil millones de años. Cuando los diales se detienen, miras y ves un vasto océano a tu alrededor. No azul como lo conoces, sino marrón con hierro y otros minerales disueltos. Miras al cielo y es de color naranja oscuro, con una neblina de dióxido de carbono y destellos regulares de meteoritos. Inhóspito para la vida.

Así es como los científicos creen que se veía la Tierra hace 4 mil millones de años. ¿Pero sucedió?

Así como abandonas toda esperanza de vida, la ves en el horizonte: la tierra. Al poner la máquina del tiempo en modo de viaje, vuelas a esta extensión de roca y tierra emergentes.

Rápidamente te das cuenta de que has pisado una isla volcánica, con lava arrojando de sus lados. Pero también sientes las gotas de lluvia en tu nariz y ves el agua acumulándose en pequeños charcos en la base del volcán. Con cuidado, ahuecas las manos y lo pruebas… está fresco. La primera prueba de que había agua dulce en la Tierra hace al menos 4 mil millones de años.

El agua dulce y las tierras emergentes van de la mano. Si toda la tierra está bajo el agua, entonces sólo podrás tener agua salada del océano. Esto se debe a que el agua salada quiere invadir la tierra, fenómeno conocido como intrusión de agua de mar.

Entonces, si encuentras agua dulce, deberías tener tierra firme, y una extensión razonablemente grande de ella.

¿Cómo sabemos que había agua dulce y tierra en la Tierra primitiva?

El agua dulce es muy diferente al agua de mar. Obviamente se podría decir, pero ¿cómo sabemos si uno o ambos estaban presentes en la Tierra si en realidad no podemos retroceder en una máquina del tiempo?

La respuesta está en el registro de roca y las señales químicas conservadas en esa cápsula del tiempo. La Tierra tiene poco más de 4.500 millones de años y las rocas más antiguas que han encontrado los científicos tienen poco más de 4.000 millones de años.

Para comprender verdaderamente nuestro planeta en sus primeros 500 millones de años, tenemos que recurrir a cristales que alguna vez provinieron de rocas más antiguas y terminaron depositados en rocas más jóvenes.

A diferencia de las rocas, los cristales más antiguos conservados se remontan a hasta 4,4 mil millones de años. Y la mayoría de estos cristales súper antiguos provienen de un lugar de la Tierra: Jack Hills, en el medio oeste de Australia Occidental.

Ahí es precisamente a donde fuimos. Hemos datado más de mil cristales de un mineral llamado circón, famoso por su extrema resistencia a la intemperie y a los cambios.

Esto es muy importante porque, a lo largo de miles de millones de años, muchos procesos posteriores pueden borrar la señal química primaria cuando se formaron los cristales por primera vez. La mayoría de los otros tipos de minerales son mucho más fáciles de alterar, un proceso que borraría su química original y no nos proporcionaría pistas sobre el pasado profundo de la Tierra.

Granos verdaderamente antiguos

Nuestro trabajo muestra que alrededor del 10% de todos los cristales que analizamos tenían más de 4 mil millones de años. Puede que no parezca mucho, pero es una enorme cantidad de grano súper viejo en comparación con otros lugares del mundo.

Para descubrir si estos granos mantenían un registro de agua dulce, utilizamos pequeños haces de iones en estos granos de circón fechados para medir la proporción entre el oxígeno más pesado y el más ligero. Se cree que esta proporción, conocida como proporción isotópica de oxígeno, es casi constante en el tiempo para el agua de mar, pero mucho más ligera para el agua dulce.

Visiblemente, una pequeña porción de cristales de circón de hace 4 mil millones de años tenía una firma muy tenue que solo podría haberse formado a partir de la interacción de agua dulce y rocas.

El circón es extremadamente resistente a los cambios. Para que el circón Jack Hills obtuviera esta firma isotópica de oxígeno ligero, la roca alterada por agua dulce tuvo que derretirse y luego volverse a solidificar para impartir la firma isotópica de oxígeno ligero a nuestro circón.

Por lo tanto, el agua dulce debió haber estado presente en la Tierra antes de hace 4 mil millones de años.

Si la vida también comenzó tan temprano en la historia de la Tierra es una cuestión de la que todavía no podemos estar seguros. Pero al menos encontramos evidencia de la cuna de la vida en la Tierra hace algún tiempo antes de 4 mil millones de años, muy temprano en los 4,5 mil millones de años de historia de nuestro planeta.