Atmósfera Primitiva

La atmósfera
primitiva
Introducción a las Ciencias Ambientales, 2013
Dr. Richard Toro A.

Edad del Universo: 13.700 millones de años.

Edad del Sistema Solar: 4.600 millones de años.

La Tierra Primitiva
El Arcaico
Es el período que comprende desde la formación de la Tierra, hace 4,5 eones
(4.500 millones de años), hasta el período en que el oxígeno empezó a
dominar la química dela atmósfera, hace 2,5 eones.

La Atmósfera Primitiva
•

Se formó por desgasificación de la corteza terrestre, producto de erupciones
volcánicas.

•

La hipótesis es que la atmósfera de las primeras épocas de la historia de la Tierra
estaría formada por vapor de agua, dióxido de carbono (CO2) y nitrógeno, junto a
muy pequeñas cantidades de hidrógeno (H2) y monóxido de carbono (CO) perocon ausencia de oxígeno. Era una atmósfera ligeramente reductora ya que la
tendencia sería a que el oxígeno se fijase en diferentes compuestos.

•

Esta atmósfera primitiva, tiene una composición parecida a las emisiones
volcánicas actuales, donde dominarían el N2, CO2, HCl y SO2

•

Hay un consenso que la atmósfera primigenia no contenía oxígeno libre. Sin
embargo, ha habido muchacontroversia sobre la naturaleza de sus componentes.

La Atmósfera Primitiva
• Según el autor William Rubey, en su artículo «Desarrollo de la hidrosfera y
la atmósfera», las razones que han llevado a muchos escritores a
considerar el metano y el amoníaco como constituyentes principales de la
atmósfera primitiva son varias, pero entre las mas importantes destacan:
– Primero, sabemos que elhidrógeno y el helio exceden grandemente en
abundancia a todos los demás elementos químicos. Si el hidrógeno fue en
alguna época muy abundante en la atmósfera de la Tierra, entonces el metano
y el amoníaco, y no el dióxido de carbono ni el nitrógeno, debieron haber sido
los gases predominantes.
– Una segunda consideración es el hecho de que el metano y el amoníaco son
los gases más abundantesen las atmósferas de los otros planetas principales.

La Atmósfera Primitiva
• El contenido atmosférico de 40Ar da una idea de la importancia de la
desgasificación de la corteza. La abundancia cósmica de 40Ar es baja con
respecto a la de 36Ar; en la tierra, al 40Ar parece haberse originado en su
totalidad por desintegración de 40K en los minerales de la corteza.

• Por lo tanto, elcontenido de 36Ar representa la proporción debida a la
atmósfera primitiva residual, mientras que el 40Ar es indicativo de la
proporción debida a la desgasificación de la corteza.
• La relación 40Ar/36Ar en la tierra se sitúa en torno a 300, lo que sugiere que
el 99,7 % de nuestra atmósfera actual se origino en el interior de la tierra.

La Tierra Primitiva
• H.D. Holland propone una Tierra conuna atmósfera primitiva rica en
dióxido de carbono, con presencia de nitrógeno pero ausencia de oxígeno,
y con trazas de gases como sulfuro de hidrógeno e hidrógeno libre.
• Los océanos estaban cargados con hierro y otros elementos; y con
compuestos que sólo en ausencia de oxígeno pueden existir en solución.
Entre éstos podrían encontrarse especies reducidas de azufre y nitrógeno.
Lapresencia de estos gases y sustancias es importante porque son agentes
reductores -fácilmente reaccionan con oxígeno y por tanto lo eliminan-.
Esta Tierra habría tenido una amplia capacidad de absorber oxígeno y
evitar su aparición en forma libre.
H.D. Holland, en The Chemical Evolution of the Atmosphere and the Oceans

Evolución de la atmósfera primitiva
Etapa prebiótica
Antes de la vida, laatmósfera sufrió unos cambios:
• Condensación del vapor de agua: formación de los océanos y disolución de gases en ellos (CO2, HCl y SO2).
• Principal gas de la atmósfera: Nitrógeno (N2).
• No había oxígeno (O2).

Etapa microbiológica
Etapa con la aparición de las primeras bacterias anaeróbicas y fotosintéticas (Bacterias del azufre y
cianobacterias):
• Comienza la producción de O2 del...