Las simulaciones del sistema terrestre sugieren que el océano Proterozoico fue más verde pero menos productivo

Cuando el océano antiguo brillaba en verde

Imagínese mirar desde el espacio la Tierra de hace más de mil millones de años y ver océanos que no eran de un azul intenso, sino de un verde vivo. Este estudio utiliza un modelo climático y oceánico de última generación para plantear una pregunta aparentemente sencilla: si los mares primitivos estaban llenos de vida microscópica pero casi no había animales que la consumieran, ¿cómo habría cambiado eso el color y la vitalidad de los océanos del planeta? La respuesta modifica nuestra imagen del pasado de la Tierra y de las condiciones que prepararon el terreno para la vida animal.

Un mundo antes de los animales marinos

El intervalo temporal explorado aquí es el Eón Proterozoico, que abarca aproximadamente desde hace 2,5 mil millones hasta 540 millones de años. Durante esta era, diminutos organismos fotosintéticos—análogos a las cianobacterias y a las microalgas actuales—dominaban los mares, mientras que los herbívoros marinos semejantes a animales, como el zooplancton, aún no habían aparecido. Pistas geológicas sugieren que la productividad oceánica, la tasa a la que estos microbios convertían la luz y los nutrientes en materia orgánica, era menor que hoy pero aún lejos de ser insignificante. Sin embargo, las estimaciones de cuánto material biológico producían y cómo se distribuía en la columna de agua seguían siendo muy inciertas. Los autores abordan esta laguna con una simulación completa del sistema Tierra que acopla atmósfera, circulación oceánica, hielo marino y química marina, y la ajustan para reflejar continentes antiguos, una luz solar más tenue y niveles bajos de oxígeno.

Mares más verdes desde la superficie hacia arriba

En su mundo virtual proterozoico, los investigadores eliminan las diatomeas y el zooplancton—grupos que aún no habían evolucionado—y permiten crecer solo a pequeños fitoplancton y microbios fijadores de nitrógeno. Bajo una gama de condiciones de nutrientes realistas, el modelo produce de forma consistente mucha más biomasa vegetal cerca de la superficie que en el océano actual. La clorofila promedio global en los primeros 150 metros es aproximadamente 1,5 a 2,5 veces mayor, y en las capas más superficiales puede superar los valores modernos por un orden de magnitud en gran parte del océano de bajas latitudes. Debido a que no hay depredadores que controlen estos florecimientos, la superficie oceánica se llena de plantas microscópicas, volviendo los mares simulados de un verde profundo y persistente casi dondequiera que no haya hielo y la temperatura sea lo bastante cálida.

Por qué más plantas pueden significar menos crecimiento

De manera contraintuitiva, esta exuberante superficie verde no se traduce en un océano más productivo en conjunto. El modelo muestra que la producción primaria global total en el océano Proterozoico fue solo alrededor del 60 por ciento de los valores modernos en periodos cálidos y aproximadamente el 30 por ciento durante estados más fríos con extensión de hielo. La razón clave es la luz. Cuando tanta clorofila se acumula cerca de la superficie, actúa como una sombra solar, absorbiendo la luz antes de que pueda alcanzar capas más profundas donde podría producirse fotosíntesis. La capa eufótica, o iluminada, se reduce de unos 80 metros de media hoy a solo 30–40 metros en el océano Proterozoico simulado. Este “auto-sombreado” significa que, aunque las aguas superficiales estén repletas de vida, las aguas más oscuras de abajo contribuyen mucho menos a la productividad global. Los bajos niveles de nitrato bajo una atmósfera con poco oxígeno y la ausencia de productores eficientes como las diatomeas restringen además la producción total de materia orgánica.

Pistas de florecimientos modernos y pruebas del modelo

Los análogos modernos respaldan esta imagen. Hoy, zonas costeras y lagos fuertemente fertilizados a veces experimentan intensos florecimientos algales que vuelven el agua verde y en realidad reducen el crecimiento de plantas por debajo de la superficie, precisamente porque la luz se agota en los primeros metros. Experimentos en los que se eliminan depredadores de las redes tróficas muestran que el fitoplancton puede explotar en abundancia, volviendo a sombrear a las comunidades más profundas. Los autores también sometieron a prueba sus simulaciones variando ingredientes clave como el mezcla vertical, la intensidad de la luz solar y los suministros de nutrientes como nitrógeno, fósforo y hierro. A lo largo de un amplio rango geológicamente plausible, el mismo patrón persistió: en ausencia de herbívoros fuertes, la superficie del océano antiguo se vuelve más verde mientras que la productividad total tiende a mantenerse más baja que, o como mucho comparable a, la actual—salvo que los niveles de fósforo fuesen extremadamente altos o extremadamente bajos.

Qué significa esto para el surgimiento de los animales

Para un público no especializado, el mensaje principal es que los océanos de la Tierra primitiva podrían haber parecido más vibrantes desde la superficie mientras que, en realidad, funcionaban con un presupuesto energético más ajustado en conjunto. Una gruesa capa de plantas microscópicas abarrotaba la piel iluminada del mar, limitando la profundidad a la que la fotosíntesis podía operar. Combinado con bajos nutrientes y la falta de productores de alto rendimiento modernos como las diatomeas, esto mantuvo la productividad global por debajo de los niveles actuales. Aun así, las comunidades de fitoplancton prósperas cerca de la superficie que implican las simulaciones son coherentes con indicios fósiles de vida sustancial en los mares proterozoicos. Estos océanos verdes pero relativamente poco potentes probablemente fijaron el telón ambiental contra el que el oxígeno aumentó lentamente y, finalmente, surgió la vida animal.

Cita: Liu, P., Liu, Y., Dong, L. et al. Earth system simulations suggest that the Proterozoic ocean was greener but less productive. Nat Commun 17, 2854 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69654-z

Palabras clave: océano Proterozoico, fitoplancton, productividad primaria, auto-sombreado, modelado del sistema Tierra