El modelo del océano Canfield fue propuesto por el geoquímico Donald Canfield para explicar la composición del océano desde mediados hasta finales del Proterozoico .
En un artículo publicado en 1998 en Nature , [1] Canfield argumentó que el océano profundo era anóxico y sulfídico (también conocido como euxínico ) durante la época del Gran Evento de Oxidación (hace entre 1.800 y 800 millones de años (Gya)), y que esas condiciones cesaron la deposición mineral de formaciones de hierro en bandas (BIF) ricas en hierro en los sedimentos oceánicos. Antes de la teoría del océano de Canfield, se creía que el hecho de que el océano se oxigenara por completo durante el Gran Evento de Oxidación (GOE; ~2,46 Gya) era el mecanismo que cesaba la deposición de BIF. [2]
Al final del período de gran expansión, los niveles de oxígeno en la atmósfera eran tan altos como el 10% de los niveles actuales. [3] En estas condiciones, el océano profundo probablemente habría permanecido anóxico. Sin embargo, la atmósfera tenía suficiente oxígeno para facilitar la erosión de los minerales terrestres que contienen sulfato, lo que llevó el sulfato (SO 4 2- ) al océano a través de la escorrentía . [4] Luego, los microorganismos redujeron el sulfato para producir sulfuro de hidrógeno (H 2 S):
Hacia 1,8 Gya, las concentraciones de sulfuro (S 2- ) eran lo suficientemente altas como para precipitar el hierro de las profundidades del océano al unirse con el hierro para formar pirita (FeS 2 ), poniendo fin de manera efectiva a la formación de BIF. [1]
La mayor parte de la evidencia de las condiciones oceánicas euxínicas proviene de las proporciones de isótopos estables encontradas en los registros de sedimentos. Por ejemplo, se encontró que el δ 34 S , o la medición de las concentraciones de 34 S y 32 S en comparación con un estándar, rondaba el 40 ‰ durante el Boring Billion. [4] Un valor de δ 34 S superior al 45 ‰ sería evidencia de un océano completamente oxigenado, mientras que un valor de δ 34 S inferior al 5 ‰ implicaría una atmósfera anóxica. [4]
En el artículo, Canfield también utilizó un modelo de caja para explicar cómo se habrían formado los océanos intermedios, u océanos que están solo parcialmente oxidados. [1] El modelo muestra que, suponiendo que los niveles de nutrientes estuvieran cerca de los niveles actuales, los niveles de oxígeno atmosférico habrían tenido que ser mucho más altos al final del GOE para oxigenar completamente el océano.
Existe cierta controversia sobre la estabilidad de la euxinia a gran escala. [5] Las condiciones euxínicas darían lugar al agotamiento de metales esenciales para la vida, como el molibdeno y el cobre . Esto impediría las altas tasas de producción primaria que se requieren para que se formen los océanos euxínicos en primer lugar. [5] De hecho, la evidencia de los registros de esquisto encontró que las concentraciones de molibdeno en el océano eran inferiores a 1/5 de las del océano actual. [6]
