A grandes profundidades bajo tierra, hace mucho calor y la presión aumenta; el infierno es peor de lo que describió Dante. Pero más recientemente, los científicos han comenzado a sospechar que hay algo en este infierno que nadie esperaba encontrar allí: agua. Y en grandes cantidades: a una profundidad de cuatrocientos kilómetros, el agua subterránea es diez veces más que en los océanos de la Tierra.
Pero esta agua no fluye ni salpica. Existe en forma de gotitas, a veces varias o incluso una sola molécula de minerales incrustados en la red cristalina. Pero es esta agua la que puede arrojar luz sobre algunos misterios sin resolver sobre el origen de la Tierra, sobre las grandiosas erupciones de volcanes con ríos de lava.
Hay muchas alusiones diferentes a la existencia de esta agua "oculta". El primero es la cantidad insuficiente de agua en nuestro planeta en comparación con los meteoritos. Los científicos han estado reflexionando sobre este misterio durante muchos años.
Según Thomas Ahrens, geofísico del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, puedes estimar cuánta agua había en el sistema solar en su primera juventud si analizas la composición de los meteoritos que nos han llegado desde esos días lejanos. Contienen alrededor del tres por ciento de agua, y en la Tierra son pequeñas fracciones de un por ciento (de la masa total). Surge una pregunta natural: ¿a dónde se fue toda esta agua?
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Muchos científicos creen que poco después de la formación de la Tierra, fue golpeada por un cuerpo celeste del tamaño de Marte. Eliminó una parte significativa de la masa de la que se formó la luna, privó a nuestro planeta de la atmósfera y, al mismo tiempo, de la mayor parte del agua. Pero hay indicios de que algo quedó en las profundidades de la Tierra.
El primero es el contenido de los isótopos helio-3 y helio-4 en los afloramientos de lava de los volcanes. El helio-4 se forma como resultado de la desintegración radiactiva, y el helio-3 permaneció desde los primeros momentos del nacimiento del Universo. Según Ahrens, el helio-3 sale de las rocas profundas, es mucho más volátil que el agua. Si hay helio-3 en las profundidades de la Tierra, es muy posible que también haya agua. "El helio-3 nos da una clara evidencia de que la Tierra contiene varias sustancias dentro de sus rocas", enfatiza Arens.
El segundo son las kimberlitas, rocas enriquecidas con hierro y magnesio, que llegan a la superficie de la Tierra desde su manto a través de estrechos canales. Con ellos levantan diamantes, lo que solo puede ocurrir a profundidades de al menos 180 kilómetros. También viajan a lo largo de estas tuberías y rocas similares a la mica, que traen mucha agua hacia arriba.
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Stephen Haggerty, de la Universidad del Estado Estadounidense de Massachusetts, descubrió que las kimberlitas transportan un mineral llamado majorita, que se forma a profundidades de 300 a 670 kilómetros. Y de allí traen agua, y 670 kilómetros es el límite entre el manto superior e inferior.
Los datos sísmicos también dan testimonio del agua: el agua ralentiza la velocidad del sonido que atraviesa las rocas. Esto es exactamente lo que ven los geólogos: las ondas sísmicas pasan inexplicablemente lentamente a través del manto. Hasta finales de los años ochenta del siglo pasado, se creía que el interior de la Tierra estaba suficientemente seco. El punto de vista generalmente aceptado fue que puede haber agua debajo de la superficie, pero no más profundo de 200 kilómetros, además simplemente no tiene dónde esconderse. Las rocas están demasiado calientes para contener agua.
El gran avance se produjo en la Universidad de Colorado cuando José Smith estaba estudiando un mineral llamado Wadsleyita. Consiste en silicio, magnesio y oxígeno y, según los científicos, se encuentra a una profundidad de 400 a 700 kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra. Por supuesto, los científicos no pueden mirar a tal profundidad y explorar el mineral en condiciones naturales. Crean un calor y una presión "infernales" para ellos en sus laboratorios. La wadsleyita se ha estudiado desde 1960, pero en forma seca. El descubrimiento de Smith fue que descubrió su propiedad inusual: incluso cuando se calienta a más de cien grados, retiene agua.
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En 1987, un grupo de investigadores australianos dirigido por Ted Ringwood descubrió que varios otros minerales pueden contener agua a altas temperaturas y presiones. Jay Bass de la Universidad de Illinois señaló: "De repente, nos dimos cuenta de que hay océanos y océanos de agua debajo de la Tierra". Se estima que la wadsleyita puede contener un 3,3% de agua. No suena muy impresionante, pero puede haber un abismo de wadsleyita debajo de la Tierra. Según Smith, a una profundidad de 400-500 kilómetros, puede haber un sesenta por ciento de wadsleyita, y luego un lamentable 3.3% del agua en ella nos dará diez océanos de agua de la Tierra, que se discutieron al principio.
Dan Frost, geólogo del Laboratorio Geofísico de Washington, cree que podría haber incluso más agua. Su personal estima que los materiales de lava vidriosa pueden contener hasta quinientas partes por millón de agua. Y eso son treinta océanos más. El principal problema es que los científicos obtienen toda la información sobre los minerales del manto de su capa superior. Luego viene la extrapolación de que todo el manto es uniforme.
La búsqueda continuó, y en 1997, un grupo liderado por Smith encontró wadsleyita-II, otro mineral portador de agua que no se descompone ni siquiera en las profundidades del manto. Y, sin embargo, estas son solo hipótesis sobre cómo se comportarán los minerales en condiciones subterráneas.
La presencia de agua en el interior puede influir enormemente en eventos como la aparición de nuevas islas y erupciones masivas de lava volcánica. Ambos son ejemplos de "puntos calientes" que, según los científicos, representan los afloramientos de lava fundida en la superficie. Antes se pensaba que la lava sale a la superficie por el ascenso de burbujas calientes, pero nunca se consideró la posibilidad de que el proceso de evaporación del líquido pudiera ser la causa del ascenso.
Las principales objeciones de los oponentes de los océanos subterráneos son simples y comprensibles: bajo la influencia de las altas temperaturas, el agua debe evaporarse. Pero el experimento aporta cada vez más pruebas a favor de los partidarios del agua subterránea. Guust Nolet de Princeton descubrió que las velocidades sísmicas eran inesperadamente lentas en el escudo tectónico debajo de Europa Central. Es un continente viejo y está formado por rocas frías y densas, donde nada debería conducir a una disminución de la velocidad de las ondas sísmicas. Nolet cree que las aguas profundas son la única explicación posible.
La hipótesis de los océanos submarinos acaba de nacer y los científicos aún no la han traducido a la categoría de teoría confiable. Una de las últimas áreas de investigación es un intento de comprender si el agua pasa de la superficie a las profundidades de la Tierra y cuánta sale de allí. En particular, Nolet cree que el área bajo Europa se alimenta constantemente de agua de la superficie. Se están realizando cálculos interesantes sobre cómo las aguas subterráneas pueden afectar el estado de la atmósfera, el efecto invernadero y el clima presente y futuro.
Alexander Semyonov
