Un nuevo estudio científico publicado en Nature Geoscience apunta a que las profundidades de la Tierra podrían esconder una pieza desconocida del ciclo global del agua. Los investigadores han reproducido en laboratorio las condiciones extremas del manto inferior y han identificado minerales capaces de retener hidrógeno a presiones y temperaturas enormes. El hallazgo abre una posible vía para explicar dónde permanece almacenada parte del agua del planeta lejos de la superficie.
La investigación se ha centrado en una región que se extiende aproximadamente entre los 660 y los 2.900 km de profundidad, muy cerca del límite entre el manto terrestre y el núcleo externo líquido. Allí predominan minerales como la bridgmanita y la ferropericlasa, considerados prácticamente secos. El problema para los científicos era encontrar materiales estables que pudieran conservar agua bajo unas condiciones en las que otros minerales hidratados terminan descomponiéndose.
Para comprobarlo, el equipo recurrió a celdas de yunque de diamante calentadas mediante láser, dispositivos que comprimen muestras diminutas entre dos puntas de diamante mientras alcanzan temperaturas extremas. Los experimentos permitieron identificar dos oxihidróxidos de hierro hasta ahora desconocidos, Fe5O12Hx y Fe7O12Hx. Estas fases minerales podrían actuar como una especie de almacén de agua, aunque el trabajo no demuestra todavía que existan realmente en el interior terrestre.
Agua atrapada en minerales
La clave está en que el agua situada a esas profundidades no formaría un océano subterráneo ni grandes depósitos de líquido. El hidrógeno quedaría incorporado directamente a la estructura de los minerales. Los nuevos compuestos aparecieron incluso cuando las muestras contenían menos de un 0,1% de agua, lo que indica que concentraciones extremadamente pequeñas de hidrógeno pueden bastar para estabilizar estas fases en las condiciones del manto profundo.
“Aparentemente, incluso cantidades muy pequeñas de hidrógeno son suficientes para estabilizar estos compuestos de hierro altamente hidratados”, explicó Leonid Dubrovinsky, físico de minerales y cristalógrafo de la Universidad de Bayreuth. Su elevada densidad también plantea una posible historia geológica: estos minerales podrían haberse formado mientras un antiguo océano de magma situado en la base del manto se enfriaba y, posteriormente, haberse hundido hacia el límite entre el núcleo y el manto.
Ese posible depósito tampoco tendría por qué permanecer aislado para siempre. Si materiales hidratados ascienden impulsados por la circulación del manto, la reducción de presión podría desestabilizar los minerales y liberar el agua hacia otras fases minerales, antes de que una parte termine acercándose a la superficie mediante plumas del manto y actividad volcánica. Los científicos todavía deben determinar cuánta agua pueden contener estos compuestos y cuánto tiempo puede permanecer atrapada a casi 3.000 km bajo nuestros pies.
