La Tierra habría necesitado 500 millones de años para neutralizar la acidez del antiguo océano
Científicos de Yale y Singapur han ideado lo que puede ser la prueba de fuego definitiva: un modelo integral para estimar los orígenes de la habitabilidad de la Tierra, basado en parte en la acidez de los océanos.
El nuevo modelo teórico aplica investigaciones publicadas previamente y dirigidas por la Universidad de Yale a una amplia gama de procesos geológicos y atmosféricos interconectados. Puede proporcionar la imagen más clara hasta ahora de cómo evolucionó la Tierra hasta un punto en el que pudo florecer la vida.
"Este es un esfuerzo teórico de gran envergadura, que cierra una brecha de larga data entre los procesos superficiales y los procesos en las profundidades de la Tierra", dijo Jun Korenaga, profesor de ciencias de la Tierra y planetarias en la Facultad de Artes y Ciencias de Yale y coautor del nuevo estudio. "Este trabajo presenta, con diferencia, el modelo más completo del sistema terrestre para estimar cómo probablemente evolucionó el pH del océano durante la historia de la Tierra".
El término pH ("potencial de hidrógeno") es una medida de la concentración de iones de hidrógeno en una solución acuosa. Un nivel de pH más bajo equivale a una acidez más alta. Una solución con un pH inferior a 7 se considera ácida; el agua de mar actual tiene un pH de aproximadamente 8.
Sin embargo, se cree que el antiguo océano de la Tierra era mucho más ácido, lo que dificultaba la existencia de vida. Muchos científicos han descubierto que la síntesis de moléculas orgánicas es extremadamente difícil en entornos con un nivel de pH inferior a 7.
Imagen: Modelo conceptual del ciclo global del carbono acoplado a la química oceánica. Crédito: Nature Geoscience (2025). DOI: 10.1038/s41561-025-01649-9
"Para entender el origen de la vida, resulta importante averiguar cuándo y cómo comenzó la Tierra a albergar un océano con un pH más neutro", dijo Meng Guo, ex estudiante de posgrado de Yale en el laboratorio de Korenaga, que ahora es investigador postdoctoral presidencial en la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur (NTU) y primer autor del nuevo estudio.
"Pero modelar la evolución a largo plazo del pH del océano es un problema notoriamente difícil, ya que involucra a casi todos los componentes del sistema terrestre: la atmósfera, el océano, la corteza y el manto", dijo Guo.
Por ejemplo, el pH del océano depende en gran medida del dióxido de carbono atmosférico (CO2), que, a su vez, está influenciado por una variedad de otros factores. La concentración de CO2 disminuye, por ejemplo, como resultado de su reacción química con los continentes, la corteza oceánica de las profundidades marinas y su posterior caída al interior de la Tierra por subducción. Pero los niveles de CO2 atmosférico aumentan cuando hay actividad volcánica.
Para su estudio, Korenaga y Guo calibraron y establecieron cuidadosamente los parámetros de funcionamiento de cada uno de estos componentes y luego los hicieron interactuar. Los investigadores se guiaron por una serie de estudios previos sobre la Tierra publicados previamente por el grupo de Korenaga.
"Creo que la razón principal por la que podemos hacer ahora este modelo es que nuestra comprensión de la tectónica de la Tierra primitiva ha mejorado drásticamente en los últimos años", dijo Korenaga. "Ese trabajo se concentró en la evolución de la corteza continental y la física de los océanos de magma".
Utilizando su nuevo modelo, Korenaga y Guo calcularon que la Tierra habría necesitado 500 millones de años para neutralizar la acidez del océano lo suficiente como para sustentar la vida. Es posible que antes existieran bolsas de agua con niveles de pH más neutros, pero no en una escala lo suficientemente grande como para que se estableciera la vida.
Los investigadores dijeron que sus hallazgos pueden arrojar luz no sólo sobre los primitivos procesos de la Tierra, sino también sobre el papel que esos procesos juegan en el clima actual.
El estudio se ha publicado en la revista Nature Geoscience: Rapid rise of early ocean pH under elevated weathering rates
