sábado, 22 de septiembre de 2012

Descubren que la pirita regula el oxígeno

La química basada en el azufre de la pirita puede jugar un papel importante en las concentraciones de oxígeno atmosférico.

Como en los ciclos de azufre en la atmósfera de la Tierra, los océanos y tierra sufren cambios químicos que están acoplados a cambios en otros elementos tales como el carbono y el oxígeno. Aunque esto afecta a la concentración de oxígeno libre, el azufre ha sido tradicionalmente interpretado como un factor secundario en la regulación del oxígeno atmosférico, con la mayor parte del trabajo pesado hecho por carbono. Sin embargo, los nuevos descubrimientos sugieren que el papel del azufre puede haber sido subestimado.

El equipo de investigadores estuvo interesado en comprender mejor el ciclo global del azufre en los últimos 550 millones de años, aproximadamente el periodo en que el oxígeno ha estado presente en la atmósfera a un nivel de 20%. Usaron la base de datos Macrostrat, que contiene información detallada de miles de unidades rocosas en Norte América y más allá.

Los investigadores usaron la base de datos para rastrear una de las formas en que el azufre se libera en el agua del mar en los sedimentos subyacentes, la formación de los llamados minerales de sulfato evaporita. Estos minerales que contienen azufre, tales como yeso, se asientan en el fondo del mar a medida que se evapora el agua de los océanos. El equipo descubrió que la formación y enterramiento de las evaporitas era altamente variable durante los últimos 550 millones de años, debido a los cambios en la parte superficial de los océanos, la latitud de los antiguos continentes y el nivel del mar. Mas sorprendente fue el descubrimiento de que tan solo una relativamente pequeña cantidad de azufre cumpliendo el ciclo a través de los océanos haya sido liberado en dichas aguas de esta manera. El trabajo muestra que la formación y enterramiento de un segundo mineral portador de azufre, la pirita, es aparentemente mucho más importante.

La pirita es un mineral de azufre-hierro, conocido como el oro de los tontos, que se forma cuando los microbios de los sedimentos del lecho marino usan el azufre disuelto en el agua para digerir materia orgánica. Los microbios toman el azufre en forma de sulfato, enlazado a cuatro átomos de oxígeno, y lo liberan como sulfuro, sin oxígeno. El oxígeno es liberado durante este proceso, convirtiéndolo en una fuente de dicho elemento en el aire. Pero debido a que esta parte del ciclo del azufre se pensó que era menor en comparación con el enterramiento de la evaporit, que no libera oxígeno, su efecto sobre los niveles de oxígeno también se cree que no tienen importancia.

En las pruebas con varios modelos teóricos del ciclo de azufre usando los datos de Macrostrat, el equipo se dio cuenta de que la producción y enterramiento de pirita era más significativo de lo que previamente se pensaba aunque, teniendo en cuenta que más del 80% de todo el azufre fue eliminado del océano, en lugar del 30-40% en las estimaciones previas. Al contrario de la variabilidad observada en el enterramiento de evaporita, el de pirita fue relativamente estable a lo largo de todo el periodo. El análisis también reveló que la mayor parte del azufre limpio que entra en el océano, es debido a la meteorización de pirita expuesto en tierra. En otras palabras, hay un equilibrio entre la formación de pirita y el enterramiento, que libera oxígeno, y la meteorizacion de pirita en tierra, la cual lo consume. Las implicaciones de estos descubrimientos son que el ciclo del azufre regula la concentración atmosférica de oxígeno de forma más fuerte de lo que se apreciaba previamente.

Via Weizmann Institute.

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