Hace más de 3.100 millones de años, el agua ya viajaba hacia las profundidades de la Tierra e influía en la formación de volcanes.
Investigadores de Australia y Alemania encontraron evidencia de que ese ciclo funcionaba mucho antes de que existiera la tectónica de placas moderna, el sistema que hoy recicla materiales entre la superficie y el interior del planeta.
El hallazgo desafía la idea de que la Tierra primitiva era un sistema cerrado donde el interior y la superficie no intercambiaban materiales. Las implicancias tocan el crecimiento de los continentes, la actividad volcánica y el origen de ingredientes esenciales para la vida.
La investigación fue liderada por Eric Vandenburg, geoquímico de la Universidad de Adelaida, con participación de la Universidad Monash, el Servicio Geológico de Australia Occidental, la Universidad Curtin, la Universidad Nacional Australiana, la Universidad de Cardiff (Gales) y el Centro Helmholtz de Investigación Oceánica GEOMAR de Alemania. El trabajo se publicó en la revista Nature Communications.
El agua que la Tierra guardó en secreto
Los científicos asumían que el interior de la Tierra joven estaba desconectado de su superficie, porque el planeta era demasiado caliente para que existiera la tectónica de placas.
Sin ese mecanismo, parecía imposible que el agua descendiera al manto terrestre —la capa de roca caliente bajo la corteza— y participara en la generación de magmas, las rocas fundidas que alimentan los volcanes.
Esa incertidumbre dejaba sin respuesta una pregunta central: ¿cuándo empezó la Tierra a intercambiar materiales entre su superficie y su interior? La respuesta era esquiva porque las rocas de esa época son excepcionalmente raras.
El Cráton de Pilbara, en Australia Occidental, es uno de los pocos lugares donde esas rocas existen y están bien preservadas. El nuevo estudio analizó lavas de 3.100 millones de años del Grupo Whundo, una formación geológica que conserva un tipo de corteza antigua casi ausente en el resto del registro rocoso mundial.
El objetivo era determinar si esas lavas tenían las mismas huellas químicas que los volcanes modernos en zonas de subducción —donde una placa tectónica se hunde bajo otra— como los del Anillo de Fuego del Pacífico.
Lo que las rocas más viejas del mundo recuerdan
Los investigadores midieron la composición química de las lavas del Grupo Whundo para rastrear el origen de cada una hasta la fuente del manto de la que provino. Luego recurrieron a simulaciones computacionales para reconstruir las condiciones en que esas rocas se formaron.
El resultado fue llamativo: el manto bajo esa zona de Australia tenía hace 3.100 millones de años aproximadamente la misma cantidad de agua que el manto bajo los volcanes de arco actuales.
Entre esas lavas identificaron además el ejemplo más antiguo conocido de boninita, una lava rica en agua que hoy aparece casi exclusivamente en zonas de subducción.
“Estas rocas se formaron hace más de 3.000 millones de años, cuando la Tierra era un lugar muy diferente”, señaló Vandenburg.
Para explicar cómo llegó el agua al manto sin tectónica de placas, los investigadores proponen la “dripducción” (del inglés “dripduction”): secciones de la corteza ricas en agua se hundían en el manto caliente de forma intermitente y liberaban su agua al descender.
“Lo que nos sorprendió fue encontrar evidencia de que grandes cantidades de agua ya habían llegado a las profundidades del interior de la Tierra e influido en la formación de rocas volcánicas”, afirmó Vandenburg. Esas erupciones antiguas solidificaron en las rocas que el equipo analizó hoy, con sus huellas químicas intactas.
Los investigadores concluyen que el ciclo profundo del agua es mucho más antiguo que los mecanismos que se creía necesarios para sostenerlo. Simulaciones computacionales previas habían sugerido que la corteza pudo hundirse de esta manera, pero este estudio aportó la evidencia geológica directa.
La rareza de las rocas tan antiguas limita la posibilidad de repetir este análisis en otros lugares, lo que restringe el alcance de las conclusiones.
El equipo de investigadores propone buscar otros fragmentos de esa corteza primitiva en distintas partes del planeta para determinar si la “dripducción” fue un fenómeno local o global.
