La Tierra podría almacenar una reserva de agua a 2.900 kilómetros de profundidad conservada desde la formación del planeta
Los científicos desconocían qué contenía este recurso almacenado durante largos periodos en las condiciones extremas del manto profundo.
La República en GoogleEl agua que hizo posible la vida en la Tierra podría tener una historia mucho más profunda de lo que se pensaba. Un nuevo estudio plantea que parte de este recurso permanece atrapada en minerales situados cerca del límite entre el manto y el núcleo externo, a unos 2.900 kilómetros bajo la superficie. El hallazgo ofrece una posible explicación sobre cómo el planeta pudo conservar agua desde sus primeros tiempos.
La investigación, publicada en Nature Geoscience, identificó dos oxihidróxidos de hierro desconocidos hasta ahora, capaces de retener agua bajo las enormes presiones y temperaturas del manto inferior. Los científicos reprodujeron esas condiciones mediante pequeñas muestras sometidas a presión entre dos diamantes y a un intenso calentamiento con láser. Los resultados apuntan a un mecanismo que podría ampliar el ciclo del agua hasta las regiones más profundas del planeta.
¿Qué podría contener el agua en las profundidades de la Tierra?
El manto inferior ocupa una zona que comienza a unos 660 kilómetros y llega hasta los 2.900 kilómetros de profundidad. Sus minerales más abundantes, entre ellos la bridgmanita y la ferropericlasa, se consideran en gran medida secos. Otras sustancias pueden conservar agua a esas profundidades, pero algunas pierden estabilidad ante las temperaturas extremas o requieren composiciones poco comunes.
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Para buscar una alternativa, el equipo recurrió a celdas de yunque de diamante calentadas con láser. Estos dispositivos permiten comprimir diminutas muestras entre dos diamantes y someterlas a temperaturas y presiones similares a las del interior terrestre. Bajo esas condiciones aparecieron dos oxihidróxidos de hierro hasta ahora desconocidos: Fe₅O₁₂Hₓ y Fe₇O₁₂Hₓ.
Los resultados también sorprendieron porque ambos compuestos surgieron incluso cuando el material inicial contenía menos de 0,1% de agua. "Al parecer, incluso cantidades muy pequeñas de hidrógeno son suficientes para estabilizar estos compuestos de hierro altamente hidratados", afirmó el físico mineral y cristalógrafo Leonid Dubrovinsky, de la Universidad de Bayreuth.
¿Cómo llegaron los minerales?
La elevada densidad de los nuevos minerales ofrece una posible explicación sobre su ubicación. Durante las primeras etapas de la Tierra, cuando el interior del planeta pudo contener un enorme océano de magma, el enfriamiento y la cristalización habrían permitido la formación de sustancias capaces de incorporar hidrógeno. Por su peso, estos compuestos pudieron descender hasta el límite entre el manto y el núcleo.
Otra posibilidad es que también almacigen agua que las placas tectónicas transportan hacia las profundidades. "Estos minerales también podrían almacenar agua que llega al interior de la Tierra mediante el movimiento de las placas tectónicas", señaló Man Lianjie, exestudiante de doctorado del Instituto Bávaro de Investigación de Geoquímica y Geofísica Experimental.
Los investigadores relacionan además uno de los nuevos compuestos con la denominada fase H, una sustancia observada en experimentos anteriores. Una pequeña contaminación por humedad pudo aportar el hidrógeno necesario para su formación y explicar aquel resultado.
¿El agua profunda podría regresar a la superficie?
El almacenamiento en estos minerales no necesariamente sería permanente. Cuando el material del manto asciende, la presión disminuye y los compuestos pueden perder estabilidad. En ese proceso, el agua podría pasar a otras fases minerales y continuar su recorrido hacia regiones menos profundas.
Una parte de ese contenido podría alcanzar finalmente zonas cercanas a la superficie mediante plumas del manto y actividad volcánica. Sin embargo, el estudio todavía no confirma que los dos oxihidróxidos existan de forma natural en el interior terrestre. También quedan por determinar la cantidad exacta de agua que pueden retener, su comportamiento en el límite núcleo-manto y la velocidad con la que ese contenido podría regresar hacia la superficie.
