La historia del planeta Tierra comenzó hace unos 4.600 millones de años y durante todo ese tiempo ha sufrido todo tipo de convulsiones. El agua estaba presente ya desde sus primeras etapas, pero aún se discute cómo permaneció en unas fases tan accidentadas, con el manto aún fundido. Un equipo de investigadores de la Academia China de Ciencias (GIGCAS) ha descubierto que cantidades sustanciales de agua podrían haber quedado «encerradas» en las profundidades del manto, al cristalizarse cuando éste estaba fundido.
Los hallazgos de los investigadores, publicados en Science, están redefiniendo nuestra comprensión del almacenamiento y la distribución del agua en las profundidades de la Tierra. En concreto, su investigación reveló que la bridgmanita, que es el mineral más abundante en el manto terrestre, actúa como un «recipiente de agua» microscópico, lo que permitió que la Tierra primitiva retuviera una cantidad sustancial de agua en el manto a medida que el planeta se iba solidificando.
Capas de la Tierra / Agencias
El equipo dirigido por el profesor Du Zhixue argumenta que esta agua retenida en sus inicios pudo haber sido crucial para transformar la Tierra desde un infierno ardiente a un mundo habitable.
Avances experimentales y nuevas técnicas
Estudios previos, basados en condiciones experimentales de temperatura relativamente baja, sugerían que la bridgmanita tenía una capacidad limitada de almacenamiento de agua. Los investigadores querían comprobar esta hipótesis, pero se enfrentaron a dos retos importantes. En primer lugar, necesitaban simular en un laboratorio las condiciones extremas que se dan a profundidades superiores a los 660 kilómetros. En segundo lugar, debían detectar con precisión señales de agua en muestras de bridgmanita —algunas de tamaño inferior a una décima parte del grosor de un cabello humano— en concentraciones tan bajas como unos pocos cientos de partes por millón.
Todos estos obstáculos fueron superados mediante sofisticadas herramientas que permitió al equipo visualizar claramente la distribución del agua en muestras diminutas y confirmar que el líquido elemento está disuelto estructuralmente en la bridgmanita.
A más temperatura, más agua retiene
Los datos del equipo revelaron que la capacidad de retención de agua de la bridgmanita (medida por su coeficiente de partición de agua) aumenta significativamente con el aumento de la temperatura. Esto significa que durante la fase más caliente del «océano de magma» de la Tierra, la bridgmanita en cristalización podría haber retenido mucha más agua de lo que se creía, contradiciendo la idea, sostenida durante mucho tiempo, de que el manto inferior profundo está prácticamente seco.
Las profundidades de la Tierra albergaron ingentes cantidades de agua / Agencias
A partir de este descubrimiento, el equipo simuló la cristalización del océano de magma. Los modelos muestran que, gracias a la gran capacidad de retención de agua de la bridgmanita a las altas temperaturas iniciales, el manto inferior se convirtió en el mayor depósito de agua del manto sólido tras la solidificación del océano de magma. Su capacidad de almacenamiento, según el modelo, podría ser de cinco a cien veces mayor que las estimaciones anteriores. La cantidad total de agua retenida en el manto sólido primitivo podría incluso haber sido entre 0,08 y una vez el volumen de todos los océanos modernos.
El papel de las aguas profundas en la evolución de la Tierra
Esta agua enterrada a gran profundidad no era una reserva estática. En cambio, actuaba como un «lubricante» para el enorme motor geológico de la Tierra: redujo el punto de fusión y la viscosidad de las rocas del manto, promoviendo la circulación interna y el movimiento de las placas, y proporcionando al planeta una vitalidad evolutiva sostenida.
Con el tiempo, esta agua secuestrada fue gradualmente «bombeada» de vuelta a la superficie mediante la actividad magmática, contribuyendo a la formación de la atmósfera primigenia de la Tierra y los océanos.
La «chispa de agua» sellada dentro de la estructura primitiva de la Tierra, señalaron los investigadores, probablemente sirvió como la fuerza crucial que transformó nuestro planeta desde un infierno magmático al mundo azul y habitable que conocemos hoy.
