Hallan, a 660 km de profundidad, una cantidad de agua equivalente a seis veces la de todos los océanos de la Tierra

«Estas transformaciones minerales dificultan en gran medida los movimientos de las rocas en el manto», explica Frank Brenker del Instituto de Geociencias de la Universidad Goethe de Frankfurt y coautor de un artículo recién aparecido en 'Nature Geoscience'. Por ejemplo, las plumas del manto (columnas ascendentes de roca caliente del manto profundo) a veces se detienen directamente debajo de la zona de transición. El movimiento en la dirección opuesta también se detiene. En palabras de Brenker, «las placas en subducción a menudo tienen dificultades para atravesar la zona de transición. Así que hay todo un cementerio de esas placas en esta zona justo debajo de Europa».

Sin embargo, hasta ahora no se sabía con certeza cuáles eran los efectos a largo plazo de este proceso en cuanto a su composición geoquímica, y tampoco si allí podrían existir grandes cantidades de agua. «Las losas de subducción también transportan sedimentos de aguas profundas al interior de la Tierra -explica el científico-. Por lo que estos sedimentos pueden contener grandes cantidades de agua y CO2. Sin embargo, hasta ahora no estaba claro cuánto entra en la zona de transición en forma de carbonatos y minerales hidratados más estables y, por lo tanto, tampoco estaba claro si realmente el agua se almacena allí en grandes cantidades».

Desde luego, las condiciones para que así sea parecían de lo más favorables, ya que los minerales densos como la wadsleyita y la ringwoodita pueden (a diferencia del olivino a menor profundidad) almacenar grandes reservas de agua. Tan grandes que la zona de transición, teóricamente, podría absorber hasta seis veces la cantidad de agua que contienen todos nuestros océanos. Un extremo que, sin embargo, nadie había conseguido comprobar hasta el momento. «Sabíamos -dice Brenker- que la capa límite tiene una enorme capacidad para almacenar agua, pero no sabíamos si realmente lo hizo».

Ahora, Brenker y un equipo internacional de investigadores han conseguido, por fin, una respuesta tras analizar un diamante de Botswana, en África, que se formó a una profundidad de 550 km, justo entre la zona de transición y el manto inferior de la Tierra, donde la ringwoodita es el mineral predominante.

Los diamantes procedentes de esta región son muy raros, incluso comparados con los también raros diamantes de origen mucho más profundo y que apenas representan el 1% de todos los que existen. Los análisis de los investigadores revelaron que la piedra contiene numerosas inclusiones de ringwoodita, y que ese mineral exhibe un alto contenido de agua. Además, al determinar la composición química del diamante, el equipo descubrió que era exactamente la misma que la de cualquier fragmento del manto de cualquier parte del mundo. Es decir, el diamante no procedía de algún lugar en el que se dieran condiciones especiales o únicas, sino de una parte absolutamente normal del manto terrestre.

«En este estudio -dice Brenker- hemos demostrado que la zona de transición no es una esponja seca, sino que contiene cantidades considerables de agua. Esto también nos acerca un paso más a la idea de Julio Verne de un océano dentro de la Tierra«. La diferencia es que allí abajo no hay océano, sino rocas hidratadas que ni siquiera percibiríamos como húmedas al sujetarlas en la mano.

La ringwoodita hidratada ya se detectó por primera vez en un diamante de la zona de transición en 2014, en un estudio en el que también participó Brenker. Sin embargo, entonces no fue posible determinar la composición química de la piedra porque era demasiado pequeña. Por el contrario, las inclusiones en el diamante de 1,5 centímetros de Botswana, que el equipo de investigación investigó en el presente estudio, sí eran lo suficientemente grandes como para determinar su composición química precisa, lo que proporcionó la confirmación final de los resultados preliminares de 2014.

El alto contenido de agua de la zona de transición tiene consecuencias de gran alcance para la dinámica interna de la Tierra. Por ejemplo, influye en las columnas del manto caliente que vienen de abajo y que, como se ha dicho, se atascan en la zona de transición. Allí, calientan la zona rica en agua, lo que a su vez conduce a la formación de nuevas columnas de manto más pequeñas que absorben el agua almacenada.

Si esas plumas del manto ricas en agua más pequeñas migran después más hacia arriba y atraviesan el límite hacia el manto superior, sucede lo siguiente: el agua contenida en las plumas del manto se libera, lo que reduce el punto de fusión del material emergente. Por tanto, se funde inmediatamente y no justo antes de llegar a la superficie, como suele ocurrir.

Como resultado, las masas rocosas en esta parte del manto terrestre ya no son tan duras, lo que da más dinamismo a los movimientos de masas. La zona de transición, que actúa allí como una barrera para la dinámica, se convierte de repente, más arriba, en un impulsor de la circulación global de materiales.