Un océano oculto en el manto terrestre: implicaciones para la hidrología planetaria y la dinámica interna de la Tierra
Ilustración generada con Inteligencia Artificial (ChatGPT)
El descubrimiento de un vasto reservorio de agua atrapado en el interior de la Tierra ha transformado radicalmente la concepción tradicional del ciclo hidrológico. Publicado en la revista Nature (Jacobsen et al., 2014), este hallazgo identifica la existencia de un océano oculto, ubicado a unos 640 kilómetros de profundidad, cuya magnitud podría equipararse —o incluso superar— el volumen de todos los océanos superficiales conocidos. La clave de este reservorio reside en un mineral poco común: la ringwoodita, cuya estructura cristalina es capaz de retener agua bajo condiciones extremas de presión y temperatura.
La ringwoodita como reservorio de agua profunda
La ringwoodita es una fase de alta presión del olivino, estable en la llamada zona de transición del manto, que se extiende entre los 400 y 660 kilómetros de profundidad. Este mineral presenta la particularidad de almacenar moléculas de agua en forma de radicales hidroxilo (–OH) insertos en su red cristalina, alcanzando hasta un 1 % de su peso. Aunque esta proporción pueda parecer reducida, la magnitud de la zona de transición convierte a la ringwoodita en un reservorio potencialmente tan vasto como todos los océanos superficiales del planeta.
La existencia de esta reserva implica que el agua terrestre no se limita a la hidrosfera visible —mares, lagos, ríos, atmósfera y criosfera—, sino que se distribuye en profundidad, extendiéndose a lo largo de las estructuras más internas de la geosfera.
Implicaciones geodinámicas: agua y tectónica de placas
El agua atrapada en la ringwoodita no permanece estática. Bajo determinadas condiciones de presión y temperatura, este mineral libera agua, lo que provoca zonas de fusión parcial en el manto. Dichas regiones desempeñan un papel crucial en la convección del manto, proceso que impulsa el movimiento de las placas tectónicas.
Según Steve Jacobsen, coautor del estudio, este hallazgo vincula fenómenos superficiales como terremotos, volcanes y desplazamientos tectónicos con procesos más profundos en el interior del planeta. De manera similar, el geofísico Brandon Schmandt destacó que la presencia de fusión a estas profundidades es excepcional, ya que generalmente se concentra en regiones más próximas a la superficie. Esto refuerza la hipótesis de que el agua liberada desde la ringwoodita actúa como un agente catalizador de la actividad geodinámica terrestre.
Evidencia experimental y sísmica
El descubrimiento se apoya en dos líneas de investigación complementarias:
1. Modelos experimentales de alta presión
En condiciones de laboratorio, la ringwoodita ha demostrado una capacidad extraordinaria para retener hidrógeno y almacenar agua en su interior. Estos experimentos, que reproducen presiones superiores a 20 GPa y temperaturas de más de 1.000 °C, confirman que el mineral puede sobrevivir en entornos extremos donde otros minerales colapsarían.
2. Datos sísmicos del proyecto USArray
El despliegue de la red sísmica USArray en América del Norte permitió detectar anomalías en la propagación de ondas sísmicas a profundidades correspondientes a la zona de transición. Dichas anomalías coinciden con regiones donde se sospecha que la ringwoodita libera agua, provocando fusión parcial del manto. Este patrón es consistente con procesos de subducción, en los cuales el material oceánico que desciende hacia el interior transporta agua atrapada en minerales y sedimentos.
Un nuevo paradigma del ciclo del agua
Tradicionalmente, el ciclo hidrológico se ha descrito como un proceso superficial que involucra la evaporación, condensación, precipitación y escorrentía del agua. Sin embargo, este descubrimiento expande dicho concepto, situándolo como un ciclo global e interconectado, que abarca desde la atmósfera hasta las profundidades del manto terrestre.
La existencia de un océano interior obliga a replantear:
La estabilidad de la hidrosfera, ya que el agua superficial podría estar en equilibrio dinámico con los reservorios internos.
El origen del agua terrestre, pues este hallazgo sugiere que parte de ella no proviene únicamente de cometas o asteroides primitivos, sino que se encuentra intrínsecamente ligada a la evolución geológica del planeta.
La actividad tectónica y volcánica, al confirmar que el agua desempeña un papel fundamental en la plasticidad y movilidad de los materiales del manto.
Perspectivas y proyecciones de investigación
Los próximos pasos científicos incluyen la recopilación de nuevas muestras de ringwoodita procedentes de diferentes contextos geológicos, así como la integración de registros sísmicos de mayor cobertura global. El objetivo es determinar si este océano profundo constituye una particularidad regional o una característica inherente a toda la zona de transición del manto terrestre.
De confirmarse su extensión global, este hallazgo no solo representaría uno de los descubrimientos más significativos de la geociencia moderna, sino que también transformaría la comprensión de la evolución planetaria, la distribución del agua y los mecanismos que sostienen la habitabilidad de la Tierra.
La identificación de un océano oculto en las profundidades terrestres, atrapado en la ringwoodita, constituye un hito científico con implicaciones trascendentales para la hidrología, la mineralogía y la geofísica. Al redefinir el ciclo del agua como un proceso integral que abarca la totalidad de la geosfera, este descubrimiento abre nuevas líneas de investigación sobre el origen, la dinámica y el futuro de nuestro planeta.
Referencia ⬇️
Jacobsen, S. D., et al. (2014). Dehydration melting at the top of the lower mantle. Nature, 506, 221–224. https://www.nature.com/articles/nature13080