Un antiguo vegetal genera agua con isótopos que parecen de otro planeta

Un equipo de investigación de la Universidad de Nuevo México descubrió que los equisetos, plantas que han existido durante más de 400 millones de años, actúan como torres de destilación naturales. Estas plantas generan firmas de isótopos de oxígeno tan extrañas que a veces se asemejan a las del agua de meteoritos. Al rastrear los cambios isotópicos desde la base de la planta hasta su punta, los científicos encontraron una nueva forma de descifrar la humedad y el clima antiguos, utilizando tanto plantas modernas como fitolitos fosilizados que preservan pistas isotópicas durante millones de años.

El estudio, liderado por el profesor Zachary Sharp de la facultad de Ciencias de la Tierra y Planetarias, fue publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS). El trabajo titulado "Fraccionamiento extremo de isótopos de oxígeno triple en Equisetum" examina cómo el agua que circula a través de estas plantas experimenta una filtración natural tan intensa que sus firmas de isótopos de oxígeno se asemejan a las observadas en meteoritos o materiales extraterrestres.

Sharp describió a los equisetos como "un cilindro de un metro de altura con un millón de agujeros, espaciados uniformemente. Es una maravilla de la ingeniería. No se podría crear algo así en un laboratorio".

Los resultados del equipo ayudan a aclarar antiguos enigmas relacionados con las mediciones de isótopos de oxígeno en plantas de desierto y presentan un método valioso para reconstruir el clima en regiones áridas. Los isótopos de oxígeno funcionan como trazadores, permitiendo a los científicos aprender sobre las fuentes de agua, la transpiración de las plantas y la humedad atmosférica. Los isótopos más pesados son raros, lo que dificulta predecir cómo sus proporciones cambian en condiciones ambientales reales.

Para investigar este proceso, el grupo de Sharp recolectó equisetos lisos (Equisetum laevigatum) a lo largo del Río Grande en Nuevo México. Rastrearon cómo los valores de isótopos de oxígeno cambiaron desde las secciones inferiores de las plantas hasta las partes superiores. Las muestras más altas produjeron lecturas extremas que anteriormente parecían estar fuera de cualquier rango conocido en la Tierra.

Sharp presentó el trabajo en la Conferencia de Geoquímica Goldschmidt en Praga el pasado julio. "Si encontrara esta muestra, diría que proviene de un meteorito", comentó Sharp durante la conferencia. "Pero, de hecho, estos valores bajan a niveles increíblemente bajos".

Los nuevos datos permitieron a los investigadores actualizar sus modelos, ayudando a explicar resultados inusuales de isótopos encontrados en otras especies de desierto. Sharp cree que estos modelos refinados también podrían ayudar a los científicos a comprender mejor el comportamiento climático antiguo.

Los equisetos fósiles, que alguna vez crecieron hasta 30 metros de altura, contienen pequeñas partículas de sílice llamadas fitolitos. Estas estructuras pueden retener firmas isotópicas durante millones de años. Según Sharp, los fitolitos funcionan como un "paleo-higrómetro", o una forma de medir la humedad antigua. "Ahora podemos comenzar a reconstruir las condiciones de humedad y clima de entornos que datan de la época en que los dinosaurios habitaban la Tierra", afirmó.

Esta investigación amplía las contribuciones de la UNM a las ciencias de la Tierra y destaca a los equisetos, algunas de las plantas más antiguas que sobreviven en el planeta, como registradores inesperados pero poderosos de la historia climática de la Tierra.

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