Pulso de fósforo hidrotermal volcánico fomentó la oxidación oceánica durante la fosfogénesis ediacárica en el sur de China

Mares antiguos y el aire que respiramos

Hoy el oxígeno en nuestra atmósfera sostiene silenciosamente cada respiración que damos, pero hace más de 600 millones de años los océanos de la Tierra apenas comenzaban a hacer posible esa transformación. Este estudio examina rocas del sur de China para abordar una gran cuestión: ¿cómo ayudaron los nutrientes en el mar antiguo, entregados en parte por volcanes, a convertir la Tierra de un mundo con poco oxígeno en uno capaz de sostener animales complejos?

Pistas encerradas en rocas ricas en fosfato

Los investigadores se centraron en las fosforitas, rocas ricas en el nutriente fósforo, preservadas en la Formación Doushantuo del Ediacárico en un yacimiento llamado Longxi en el sur de China. El fósforo es un ingrediente clave para la vida y con frecuencia limita la cantidad de fitoplancton que el océano puede sostener. Al examinar las texturas de las rocas bajo el microscopio y medir la química de 63 muestras, reconstruyeron cómo se formaron estas fosforitas en un mar somero pero algo restringido que se situaba en el margen del bloque continental paleoyangtziano.

Volcanes como proveedores de nutrientes

Diversas líneas de evidencia apuntan a un papel importante de la actividad volcánica e hidrotermal en el suministro de fósforo a estos mares, además del aporte fluvial habitual desde tierra. Las rocas contienen fragmentos de vidrio volcánico, relaciones inusualmente altas de uranio a torio y patrones de elementos de tierras raras típicos de fluidos que circulan por rocas calientes del lecho marino. Las relaciones altas de sílice a aluminio también sugieren que gran parte del material disuelto no procedía de arcillas corrientes arrastradas desde los continentes. Cálculos de balance de masas indican que la meteorización ordinaria por sí sola no habría podido aportar fósforo con la rapidez necesaria para construir las gruesas capas de fosforita observadas, mientras que pulsos cortos y potentes procedentes de sistemas hidrotermales volcánicos sí podrían hacerlo.

Tres etapas en un lecho marino cambiante

Las texturas de las rocas y las huellas químicas revelan que la formación de fosforita en Longxi transcurrió en tres etapas principales. Primero, durante una etapa hidrotermal y reductora, fluidos ricos en fósforo de origen volcánico entraron en aguas profundas mayormente con bajo oxígeno y precipitaron minerales fosfáticos inorgánicos mientras sostenían florecimientos de cianobacterias y algas. A continuación se produjo una etapa de concentración episódica, cuando cambios en el nivel del mar y el crecimiento del mineral dolomita ayudaron a concentrar y fijar el fósforo. Al incorporarse magnesio en la dolomita en formación, se facilitó la cristalización de la apatita, el principal mineral fosfático, dentro de bandas alternas de dolostona y fosforita. Finalmente, en una etapa de re‑enriquecimiento, la columna de agua se volvió más rica en oxígeno, las comunidades microbianas continuaron atrapando y transformando el fósforo, y estructuras microbianas distintivas como oncoides y redes filamentosas crecieron dentro de los depósitos.

Océanos que ganan aliento

Rastreadores químicos sensibles a los niveles de oxígeno, incluidos los patrones de elementos de tierras raras, las relaciones entre metales traza y la presencia o ausencia de distintas formas de pirita, muestran un cambio desde condiciones del lecho marino más reductoras en las rocas más antiguas hacia condiciones más oxidantes en las fosforitas microbianas posteriores. Esto concuerda con la evidencia de otras regiones de que los océanos ediacáricos experimentaron pulsos de aumento del oxígeno. El estudio sugiere que estallidos de fósforo procedentes de sistemas hidrotermales volcánicos levantaron temporalmente las limitaciones nutricionales, impulsaron la productividad marina y ayudaron a conducir episodios de oxigenación oceánica local, aun cuando gran parte de la materia orgánica producida siguió reciclándose rápidamente.

Por qué importa hoy esta historia antigua

Al relacionar la actividad volcánica, el suministro de nutrientes, el crecimiento microbiano y los cambios en los niveles de oxígeno, el trabajo ofrece una imagen de un sistema terrestre estrechamente interconectado durante el Ediacárico. En lugar de un aumento lento y uniforme del oxígeno, los océanos parecen haber respondido a pulsos cortos de fósforo que desencadenaron ráfagas locales de productividad y oxigenación. Estos eventos, registrados en las fosforitas de Longxi, probablemente contribuyeron a crear océanos más respirables que más tarde permitieron que animales grandes y complejos prosperaran, ofreciendo una perspectiva más profunda sobre cómo los procesos geológicos pueden preparar el escenario para la innovación biológica.

Cita: Han, C., Li, Q., Han, Y. et al. Volcano-hydrothermal phosphorus pulses fostered ocean oxidation during Ediacaran phosphogenesis in South China. Commun Earth Environ 7, 420 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03422-1

Palabras clave: ciclo del fósforo, océano ediacárico, actividad hidrotermal volcánica, oxigenación oceánica, depósitos de fosforita