Erupciones volcánicas masivas eliminaron el oxígeno en los océanos durante glaciaciones pasadas

Un estudio internacional publicado el 23 de junio de 2025 arroja luz sobre el impacto de las erupciones volcánicas masivas en el equilibrio de los océanos durante periodos de glaciación profunda en la historia de la Tierra. Los investigadores descubrieron que, incluso en épocas en las que la atmósfera contenía altos niveles de oxígeno y el planeta estaba dominado por grandes capas de hielo, el mundo no estaba exento de crisis ambientales severas en el océano.

A través de registros geoquímicos de formaciones marinas en el sur de China, el equipo rastreó una serie de episodios en los que los océanos experimentaron una pérdida considerable de oxígeno disuelto. Estas crisis coincidieron con grandes erupciones volcánicas que liberaron vastas cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera, alterando el clima global y desencadenando cambios dramáticos en la química oceánica.

Contrario a la creencia común de que la falta de oxígeno en los océanos ocurre principalmente durante periodos de clima cálido, los datos muestran que estos eventos también se presentaron en eras glaciales, con temperaturas frías y grandes extensiones de hielo en los continentes. Durante el Carbonífero tardío y el Pérmico temprano —hace más de 300 millones de años—, la Tierra vivió una era de grandes glaciaciones y atmósfera muy oxigenada, pero a la vez fue testigo de crisis en la vida marina ligadas a la escasez de oxígeno.

Los científicos analizaron isótopos de uranio y carbono en rocas marinas antiguas para reconstruir la evolución del contenido de oxígeno en los océanos. Descubrieron que, a pesar del ambiente frío y rico en oxígeno, los pulsos repetidos de dióxido de carbono provenientes de erupciones volcánicas alteraban el ciclo global del carbono y el fósforo, impulsando el crecimiento masivo de organismos microscópicos. El posterior colapso de esta biomasa agotaba el oxígeno disponible en las aguas profundas, afectando vastas áreas marinas.

Durante estos episodios, grandes zonas de los fondos oceánicos quedaron privadas de oxígeno durante miles de años, generando una crisis para especies como corales, braquiópodos y diversos invertebrados marinos. Estas condiciones hostiles coincidieron con pausas o descensos en la biodiversidad, frenando la proliferación de formas de vida y favoreciendo únicamente a los organismos más resistentes.

Uno de los hallazgos más sorprendentes es que la pérdida de oxígeno en los océanos no fue consecuencia directa de un clima cálido, sino del efecto combinado entre los pulsos de dióxido de carbono volcánico y la inyección masiva de nutrientes al mar por la erosión de rocas. Cuando los volcanes liberaban grandes volúmenes de gases, aumentaba la meteorización de los continentes, arrastrando nutrientes que potenciaban la productividad biológica y, por tanto, el consumo de oxígeno.

Estos resultados sugieren que el planeta puede ser vulnerable a la falta de oxígeno en los océanos incluso en condiciones aparentemente estables y frías, siempre que exista una alteración súbita del ciclo del carbono a escala global. De hecho, los investigadores advierten que la interacción entre volcanismo y circulación oceánica es capaz de desencadenar retroalimentaciones peligrosas para la vida marina, independientemente del clima superficial.

El estudio también explica cómo estas crisis oceánicas influyeron en la evolución de la vida. Durante los eventos de baja oxigenación, muchos animales marinos desaparecieron o se vieron obligados a migrar a zonas menos profundas, donde el oxígeno aún era abundante. Esto provocó cambios en la estructura de los ecosistemas y dio lugar a la aparición de nuevas adaptaciones evolutivas para sobrevivir en ambientes difíciles.

Además, la investigación revela que, tras el fin de cada crisis, el retorno del oxígeno a los océanos permitió la recuperación paulatina de la biodiversidad. Sin embargo, los efectos negativos de estos episodios persistieron durante millones de años, marcando la evolución y distribución de la vida marina a escala planetaria.

El equipo de científicos advierte que, aunque la situación actual de la Tierra es distinta, los mecanismos descubiertos en el pasado profundo pueden ofrecer lecciones relevantes para el presente. El aumento del dióxido de carbono atmosférico por actividades humanas podría, en combinación con otros factores, inducir desequilibrios similares en los océanos si se sobrepasan ciertos umbrales críticos.

Comprender cómo grandes emisiones de gases y cambios climáticos alteraron los océanos en la antigüedad permite anticipar mejor las posibles respuestas de los ecosistemas marinos actuales frente a perturbaciones extremas. Esta perspectiva es esencial para proteger la vida marina y prevenir daños irreversibles en el funcionamiento de los océanos modernos.

El trabajo fue realizado por equipos de China, Estados Unidos y Europa, utilizando avanzadas técnicas de análisis geoquímico y modelado numérico. Los resultados fueron publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), consolidando una visión innovadora sobre el vínculo entre vulcanismo, cambio climático y crisis oceánicas durante los periodos de glaciación profunda.

Fuente: PNAS