By Cantidades sustanciales de agua podrían estar presentes a mayor profundidad en el manto terrestre de lo que se pensaba, lo que indica que es posible un ciclo completo del agua en todo el manto.
Así lo prueba la demostración, publicada en PNAS, de que un mineral clave, la stishovita, sea capaz de almacenar y transportar grandes cantidades de agua incluso en condiciones extremas como las del manto inferior de la Tierra.
Para descender al manto, el agua debe incorporarse a los minerales en la superficie y luego mantenerse de manera estable en esas estructuras en las condiciones que se encuentran en las profundidades del planeta, explicó el autor principal de la investigación sobre el hallazgo, Yanhao Lin, de la Institución Carnegie para la Ciencia.
Los investigadores utilizaron el laboratorio para estudiar la stishovita, que es una forma de cuarzo a alta presión, cuando está con agua en condiciones de alta presión y temperatura.
Ya se sabía que se pueden almacenar cantidades sustanciales de agua en minerales de silicato en el manto superior de la Tierra, que existe entre 100 y 670 kilómetros de profundidad. Pero el equipo examinó la stishovita y el agua en condiciones simuladas como las que existen en las profundidades del manto inferior, que se ubica entre 670 y 2 mil 900 kilómetros hacia abajo, donde se pensaba que mucha menos agua podría almacenarse de manera estable en minerales.
La stishovita es un mineral a base de sílice y un componente importante de la corteza oceánica, explicó Lin. En la tectónica de placas hay áreas llamadas zonas de subducción, donde una placa oceánica se desliza debajo de una continental, hundiéndose desde la superficie de la Tierra hasta sus profundidades. Cuando esto sucede, la stishovita se transporta al manto.
El descubrimiento de diamantes con inclusiones minerales que contienen agua que provienen de profundidades de aproximadamente 700 kilómetros hacia abajo en el manto reveló que el agua en realidad llega al menos tan lejos si encuentra el mineral adecuado para engancharse.
La stishovita es uno de esos minerales, pero ¿es capaz de llevar el agua aún más profundo, hasta el manto inferior? Esto es lo que los investigadores se propusieron descubrir.
Sometieron pequeñas muestras de stishovita con agua a un rango de aproximadamente 320 mil a 510 mil veces la presión atmosférica normal y la calentaron a un rango de aproximadamente mil a mil 500 grados Celsius, simulando un gradiente que pasa de las condiciones del manto superior a las condiciones del inferior. Sorprendentemente, descubrieron que la stishovita puede acomodar grandes cantidades de agua incluso en estas condiciones.
Si el agua se puede almacenar en minerales a presiones y temperaturas más bajas del manto, podría indicar que se está produciendo un ciclo global del agua en escalas de tiempo geológicas muy largas, explicó Walter. Esto podría alterar nuestra comprensión de cómo los interiores planetarios profundos pueden influir o controlar el contenido de agua en la superficie.
