¿Qué puede decirnos de Marte el estudio de la Tierra primitiva?
Aunque el origen de la vida sigue sin resolverse, los respiraderos hidrotermales y los ambientes ácidos se han propuesto tradicionalmente como posibles lugares donde podría haber evolucionado la vida. Sin embargo, el fósforo, un componente fundamental para la vida, no está fácilmente disponible para los procesos biológicos en tales entornos, ya que se encuentra atrapado en formas minerales ricas en calcio. Este intrigante enigma se conoce como «el problema del fosfato». Los lagos carbonatados podrían aportar una solución: «En estos entornos, el calcio queda encerrado en minerales carbonatados, lo cual libera fósforo y lo hace más accesible para la química prebiótica», explica Fuencisla Cañadas Blasco, que llevó a cabo su investigación con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie. En la Tierra, muchos entornos carbonatados se forman como consecuencia de la fotosíntesis, que aumenta la alcalinidad generando la precipitación de rocas carbonatadas. Mientras que los carbonatos son abundantes en la Tierra y están presentes en todos los períodos geológicos, son escasos en Marte. Dichas rocas solo se han detectado en unos pocos lugares, principalmente mediante observaciones por satélite. «El vehículo todo terreno Perseverance de la misión Mars 2020 ha detectado y recogido recientemente muestras de carbonato “in situ” por primera vez, corroborando observaciones previas por satélite. Lo que lleva a la pregunta: ¿Estaban los carbonatos de Marte relacionados con la vida?», se pregunta Cañadas.
Fósforo biodisponible en rocas carbonatadas de hace 2 900 millones de años
Una mejor comprensión de los procesos geoquímicos terrestres puede ser útil para el análisis de las muestras de Marte. Cañadas recogió muestras depositadas hace 2 900 millones de años, tanto en aguas poco profundas como profundas. Se encuentran en Canadá, donde se halla la plataforma carbonatada más antigua de la Tierra. Las rocas están bien conservadas y contienen uno de los conjuntos más diversos de estructuras sedimentarias formadas por cianobacterias, conocidas como «estromatolitos». «Visité varios afloramientos rocosos, pero la colección se hizo a partir de testigos de roca donados por empresas mineras. La ventaja de trabajar con testigos de roca es que las muestras no están expuestas al aire ni al agua, por lo que se reduce la alteración química o física. Ello facilita la conservación de sus firmas geoquímicas originales», señala Cañadas. Con las muestras en mano, trabajó después en Francia y el Reino Unido, combinando distintas técnicas geoquímicas para cuantificar la cantidad de fósforo biodisponible.
La vida temprana en un período caracterizado por océanos anóxicos ricos en hierro
A través de los análisis geoquímicos realizados, el equipo del proyecto MaPLE, auspiciado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas en el Centro de Astrobiología, ha reconstruido el ciclo del fósforo en la Tierra primitiva y su relación con la producción de oxígeno y la vida primitiva. «Con ello, identificamos el proceso biogeoquímico que favoreció la aparición y diversificación de formas de vida simples en un período geológico caracterizado por océanos anóxicos ricos en hierro y una atmósfera rica en CO2», apunta Cañadas. El equipo del proyecto aportó respuestas sobre los procesos que condujeron a uno de los primeros intervalos de aguas superficiales oxigenadas de la Tierra. Como añade Cañadas: «Hemos descrito el funcionamiento del ciclo del fósforo hace casi 3 000 millones de años, comprendiendo cómo los procesos geoquímicos en aguas profundas permitieron la aparición de la vida y la formación de carbonatos en aguas poco profundas». Ello —explica— requirió comprobaciones meticulosas y exhaustivas para garantizar que los datos medidos reflejaran con precisión las firmas geoquímicas originales de hace 2 900 millones de años, en vez de las modificaciones que se produjeron con el paso del tiempo.
Usar los datos de la investigación terrestre para comprender Marte
Actualmente, Marte es un planeta frío y seco, pero hace entre tres y cuatro mil millones de años, cuando surgió la vida en la Tierra, Marte tenía agua y unas condiciones de habitabilidad similares a las de la Tierra. En esas condiciones surgió y prosperó la vida en la Tierra. La pregunta sigue siendo: ¿surgió también la vida en Marte? «Los entornos deltaicos son especialmente favorables para preservar posibles biofirmas, ya que los procesos sedimentarios que formaron el delta podrían atrapar y proteger la materia orgánica y otras señales de vida dentro del registro geológico», afirma Cañadas. La misión Mars 2020 busca rastros de vida antigua en el cráter Jezero. El cráter presenta un delta bien conservado, lo cual demuestra claramente que en su día estuvo ocupado por un gran lago. Los datos de la misión Mars 2020 se publican tres veces al año por el Planetary Data System y son de libre acceso. Los datos específicos necesarios para el proyecto MaPLE se adquirieron al final del proyecto. A pesar de estos plazos, se seguirán evaluando los resultados. «Mi objetivo es analizar los datos recogidos en la zona carbonatada del cráter Jezero y espero estar entre las afortunados investigadores que estudien esas rocas carbonatadas una vez vuelvan de Marte a través de la Mars Sample Return Mission», explica Cañadas. El siguiente paso es comprender por qué los carbonatos son tan escasos en Marte. ¿Podrían esos carbonatos estar relacionados con la vida? «En Canadá, los carbonatos que contienen pruebas de vida antigua se encuentran en zonas que habrían tenido aguas poco profundas. En Jezero, los carbonatos aparecen en un borde, también en zonas poco profundas. ¿Fueron formados e influenciados por la vida sencilla? ¿O simplemente se forman por procesos abióticos no relacionados con la vida? Si es abiótico, ¿por qué la localización es tan restringida?».
Palabras clave
MaPLE, UE, fósforo biodisponible, 2 900 millones de años, rocas carbonatadas, océanos anóxicos ricos en hierro, origen de la vida, Marte, cráter Jezero, estromatolitos, ciclo del fósforo
