Las profundidades de la Tierra podrían albergar una enorme reserva de agua atrapada dentro de minerales a casi 3.000 kilómetros de la superficie. Una investigación publicada en Nature Geoscience identificó dos compuestos, hasta ahora desconocidos, capaces de retener hidrógeno bajo las condiciones extremas del manto inferior, lo que ofrece una posible explicación sobre dónde se almacena parte del agua profunda del planeta.
El manto inferior ocupa aproximadamente desde los 660 hasta los 2.900 kilómetros de profundidad. Sus minerales más abundantes, como la bridgmanita y la ferropericlasa, son considerados relativamente secos, mientras que otros, capaces de contener agua, necesitan composiciones particulares o se vuelven inestables ante las elevadísimas temperaturas existentes en las zonas más profundas.
Para buscar otra posibilidad, los investigadores reprodujeron esas condiciones mediante células de yunque de diamante calentadas con láser. Estos dispositivos comprimen muestras diminutas entre puntas de diamante mientras las someten a temperaturas extremas, permitiendo estudiar el comportamiento de los materiales a presiones semejantes a las del interior terrestre.
Los experimentos permitieron sintetizar dos oxihidróxidos de hierro hasta ahora desconocidos, Fe5O12Hx y Fe7O12Hx. Los científicos comprobaron que pueden formarse en las condiciones del manto inferior y almacenar hidrógeno, incluso cuando existe muy poca agua disponible. En algunos ensayos, el material inicial contenía menos de 0,1 % de agua.
Esto no significa que exista un gigantesco océano líquido escondido bajo nuestros pies. El agua estaría incorporada en la estructura de los minerales. Además, los propios investigadores advierten que los experimentos demuestran que esos compuestos pueden existir bajo las condiciones del interior terrestre, pero todavía no prueban que efectivamente se encuentren allí de manera natural.
Un ciclo del agua que llega hasta el núcleo
Los nuevos minerales presentan otra característica relevante: son más densos que las rocas circundantes. Los autores plantean que pudieron formarse cuando un antiguo océano de magma situado en la base del manto se enfrió, durante las primeras etapas de la Tierra, y luego, debido a su densidad, se hundió hasta acumularse cerca del límite entre el manto y el núcleo. Allí podrían contribuir a explicar las misteriosas "zonas de velocidad ultrabaja" detectadas mediante observaciones sísmicas.
El agua almacenada a esas profundidades tampoco tendría necesariamente que permanecer allí para siempre. Cuando los materiales que contienen estos minerales ascienden debido a la circulación del manto, la disminución de la presión podría desestabilizarlos y liberar el agua hacia otros minerales. Parte de ella podría finalmente aproximarse nuevamente a la superficie mediante las plumas del manto y la actividad volcánica.
Persisten, sin embargo, importantes incógnitas. Todavía debe determinarse exactamente cuánta agua pueden contener esos minerales, qué ocurre con ellos al alcanzar el límite entre núcleo y manto y con qué facilidad el agua profunda puede regresar hacia la superficie. Los resultados sugieren que el ciclo del agua terrestre podría extenderse hasta las proximidades del núcleo y aportar una pieza clave para comprender cómo nuestro planeta obtuvo y conservó su agua.