Por qué el hallazgo de bacterias en una antigua cuenca del Mar Rojo permite entender cómo era la vida antes del oxígeno en la Tierra

A unos 1.400 metros de profundidad en el Mar Rojo, los científicos hallaron una cuenca seca que conserva huellas de vida microscópica de hace miles de años.

Los sedimentos de la cavidad, ubicada en la Fosa de Hume, retuvieron metales concentrados por organismos adaptados a condiciones extremas. Esas marcas persistieron aun después de que la cuenca se secara. El hallazgo ofrece una referencia para buscar indicios de vida antigua en rocas y depósitos del fondo oceánico.

Los pozos de salmuera profunda son acumulaciones de agua muy salada y densa que se forman en depresiones del lecho marino. Como no se mezclan con el agua circundante, generan ambientes con poco oxígeno o sin oxígeno, donde solo pueden sobrevivir algunas bacterias y arqueas.

El estudio, publicado en AGU Advances, comparó este sitio con NEOM, una formación activa situada a 90 kilómetros al norte y a unos 1.770 metros de profundidad.

Allí existe una comunidad microbiana bajo una capa de agua extremadamente salada y sin oxígeno. La comparación permitió identificar qué señales dejan estos ecosistemas después de que desaparece la salmuera.

La fosa que retuvo fósiles, minerales y metales antiguos

La Fosa de Hume ya no contiene el fluido hipersalino que definía el ambiente original. Sin embargo, sus sedimentos presentan varios indicios de ese pasado: anillos minerales alrededor de una depresión, una acumulación de restos de organismos marinos y coloraciones en el fondo compatibles con la antigua presencia de microbios extremófilos.

La datación de uranio y torio ubicó la última etapa activa del pozo entre hace 2.000 y 16.000 años. Ese intervalo respalda la idea de que estas acumulaciones de salmuera no permanecen estables de forma indefinida. Su formación y desaparición dependerían de la circulación de fluidos hidrotermales en zonas afectadas por fallas tectónicas.

Los autores proponen que los pozos situados sobre los hombros de esas fallas se llenan o se vacían según cambian los conductos subterráneos que transportan fluidos calientes y minerales. El proceso modifica la química de los sedimentos y crea ciclos en los que los microorganismos colonizan el ambiente, alteran los elementos disponibles y dejan una marca capaz de perdurar.

En Hume, las concentraciones de hierro, potasio, manganeso, cobre y molibdeno se asemejan a las medidas en NEOM. Este patrón resulta relevante porque el pozo extinto conserva esos elementos sin la salmuera que alimentaba la comunidad microbiana. Los metales permanecieron atrapados en la estratigrafía, es decir, en las capas de sedimentos que se acumularon a lo largo del tiempo.

La comparación reveló que, en sectores asociados a los microorganismos, el contenido metálico alcanzó niveles de hasta 117 veces por encima de los valores de fondo del lecho marino. Esa diferencia supera una simple acumulación causada por el contacto entre agua de mar, sedimentos y fluidos hidrotermales. Los datos apuntan a una intervención directa de los seres vivos sobre la composición mineral del entorno.

Para llegar a esa conclusión, el equipo combinó análisis elementales con metagenómica, una técnica que examina el material genético presente en una muestra ambiental. También aplicó metatranscriptómica, que permite detectar qué genes estaban activos, además de microscopía electrónica de barrido y espectroscopia de energía dispersiva. Este conjunto de métodos vinculó la química de los depósitos con la actividad de las comunidades microbianas.

La oxidación de manganeso ofrece una pista sobre los océanos sin oxígeno de la Tierra primitiva

En el pozo NEOM, los análisis genéticos detectaron microorganismos asociados a la oxidación de manganeso, entre ellos representantes del género Nitrospira. La oxidación describe una reacción en la cual una sustancia pierde electrones. Algunos microbios aprovechan ese intercambio para obtener energía, sin depender de la luz solar ni del oxígeno atmosférico.

Los sedimentos situados bajo la capa de salmuera mostraron manganeso y hierro en formas oxidadas, junto con materia orgánica enriquecida en molibdeno y otros elementos. La coincidencia entre la actividad microbiana y esos compuestos sugiere que las interacciones entre microorganismos y minerales contribuyeron a concentrar los metales.

La cuestión trasciende a las profundidades del Mar Rojo. Antes del Gran Evento de Oxidación, ocurrido hace entre 2.400 y 2.200 millones de años, la atmósfera y los océanos de la Tierra contaban con cantidades mucho menores de oxígeno. La fotosíntesis que libera oxígeno todavía no dominaba la producción de energía del planeta, por lo que la subsistencia de los primeros ecosistemas dependía de otras fuentes químicas.

Los resultados sostienen que la oxidación de manganeso y hierro pudo aportar energía a microorganismos marinos en aquellos océanos. La hipótesis no desplaza otros mecanismos posibles, pero ofrece una explicación para ciertos depósitos metalíferos antiguos que antes se atribuían sobre todo a cambios en la disponibilidad de oxígeno.

Esa diferencia es central para interpretar el registro geológico. Un aumento de manganeso en rocas antiguas no señalaría de manera automática una atmósfera más oxigenada. También podría reflejar la actividad de comunidades microbianas instaladas en condiciones sin oxígeno, similares a las que habitan las salmueras profundas actuales.

El estudio plantea, además, que los microbios pudieron modificar de forma amplia la composición de las grandes cuencas salinas. En el Mar Rojo, su actividad habría enriquecido las capas ubicadas dentro y por encima de las evaporitas del Mioceno, depósitos minerales formados cuando masas de agua se evaporaron y dejaron sales acumuladas.

El hallazgo también tiene una dimensión aplicada. Hierro, manganeso, cobre y molibdeno forman parte de materiales relevantes para tecnologías de energía limpia. Conocer los mecanismos naturales que favorecen su concentración puede ayudar a orientar futuras investigaciones sobre recursos minerales, aunque el trabajo se concentra en comprender la dinámica geoquímica y biológica de estos ambientes.

La Fosa de Hume ofrece así un caso de estudio poco frecuente: un pozo desaparecido que mantuvo su señal biológica y mineral durante milenios. Su registro permite conectar a los microbios actuales de NEOM con depósitos antiguos donde ya no quedan organismos vivos para analizar, y brinda criterios para distinguir en las rocas las posibles huellas de una biosfera que prosperó antes de la expansión del oxígeno.