¡Los diamantes son preciosos, tanto para los joyeros como para los científicos! Porque contienen mucha información sobre las condiciones que reinan en las profundidades de la Tierra. El descubrimiento de un diamante raro ha permitido demostrar que el agua está presente en el manto mucho más profundo de lo que se pensaba.
Con el 70% de la superficie de la Tierra cubierta por océanos, el agua es uno de los principales componentes de nuestro medio ambiente. Sin embargo, esto no es así cuando nos adentramos en las entrañas de nuestro planeta. Sin embargo, el agua permanece presente dentro de las rocas de la corteza y el manto superior. Su presencia es también un factor esencial en una serie de reacciones mineralógicas y en particular en el proceso de fusión parcial. De hecho, la hidratación de las rocas del manto reduce el punto de fusión de muchos minerales, lo que permite la generación de magma a temperaturas más bajas. Cabe destacar que dentro de las rocas, el agua no aparece en forma libre, como en los océanos, sino que está integrada en la composición mineralógica. Hablaremos pues de minerales hidratados.
Un pelaje hidratado, pero sobre todo en su parte superior
Sin embargo, la presencia de agua en el manto terrestre es muy heterogénea. Mientras que algunas zonas están “secas”, otras están marcadas por una intensa hidratación. Los principales vectores de la entrada de agua en el manto son las zonas de subducción. De hecho, cuando una placa oceánica pasa por debajo de otra placa, lleva consigo cantidades fenomenales de sedimentos marinos inundados. Al hundirse en el manto, estos sedimentos sufrirán una deshidratación por efecto del aumento de presión, como si se estrujara una esponja. El agua disponible migrará dentro de los minerales del manto que la recubre, que la hidratará.
Este proceso de hidratación de las rocas del manto continuará durante el descenso de la losa (la placa de hundimiento), con una tasa de hidratación decreciente con la profundidad. Sin embargo, se ha confirmado la presencia de minerales hidratados hasta más de 322 kilómetros de profundidad. Pero para los científicos, esta hidratación tenía que permanecer principalmente confinada al manto superior, siendo el manto inferior demasiado caliente y demasiado denso para permitir la inclusión de agua dentro de los minerales.
Un diamante que contiene una gran cantidad de información.
Y, sin embargo, el descubrimiento de un tipo de diamante raro y muy específico que contiene inclusiones de minerales hidratados pone en duda esta hipótesis. Los diamantes, que normalmente están compuestos únicamente por átomos de carbono, formado a muy alta presión y alta temperatura, en las zonas más profundas del manto terrestre. Su estudio permite así determinar las condiciones que reinan en estas regiones de la Tierra y que son totalmente inaccesibles para nosotros.
En un artículo publicado en la revista Geociencia de la naturaleza, un equipo de científicos, sin embargo, describe la presencia de ciertas inclusiones atípicas en un diamante encontrado en una mina en Botswana. Estas inclusiones contienen efectivamente un conjunto de minerales nunca observado hasta ahora. Los científicos observaron así la presencia de ringwoodita, un mineral típico de la zona de transición que marca el límite entre el manto superior y el manto inferior (de 410 a 660 km de profundidad), pero también ferropericlasa y enstatita. Sin embargo, estos dos minerales son típicos del manto inferior y muestran cristalización en la base de la zona de transición, es decir, a 660 km de profundidad. El estudio detallado de esta compleja inclusión muestra que la ringwoodita estaba en proceso de transformación en bridgmanita y ferropericlasa por efecto de las condiciones de presión y temperatura reinantes a estas profundidades. Hecho significativo y sorprendente, esta transformación se habría producido en un contexto saturado de agua.
Agua hasta 660 km de profundidad
Estos resultados revelan que el agua estaría presente en el manto a profundidades hasta ahora insospechadas, al menos hasta 660 km de profundidad, o incluso más. El hecho de que el agua pueda almacenarse a gran profundidad tiene implicaciones importantes, en particular para comprender el ciclo del agua dentro de las rocas terrestres, pero también para la tectónica de placas. De hecho, la presencia de agua en el manto profundo podría influir en el efecto de convección que anima el manto terrestre y que es uno conductores de placas tectónicas.