La Tierra ha sido el planeta azul desde hace hasta 3.800 millones de años. Los antiguos depósitos de rocas sedimentarias y la lava que se enfrió formando las características estructuras almohadilladas aportan pruebas irrefutables de que ha habido agua líquida en la superficie terrestre durante al menos todo ese tiempo. Pero, dado el gran número de rocas estériles que hay en la galaxia, la abundancia de océanos en la Tierra plantea la pregunta de dónde provino toda esa agua.
Los geocientíficos siguen debatiendo dos teorías contrapuestas. Una plantea que el agua de la Tierra podría haber sido capturada de asteroides y cometas que chocaron contra el planeta. Sin embargo, investigaciones recientes han reforzado la otra teoría: que el agua siempre estuvo presente en las rocas del manto terrestre y fue liberándose gradualmente hacia la superficie a través de los volcanes. Determinar qué mecanismo fue más importante no solo nos permitiría comprender mejor la historia de la Tierra, sino que también nos ayudaría a buscar otros planetas que pudieran albergar vida.
En 1974, los científicos descubrieron que el manto terrestre contenía más metales preciosos, como el platino, de lo que cabría esperar. Estos elementos tienden de forma natural a unirse al hierro y, por eso, la gran mayoría fue arrastrada al núcleo de hierro del planeta al principio de su historia.
Esto dio origen a la idea de que los asteroides que chocaron contra la Tierra poco después de su turbulenta infancia aportaron una capa adicional de material. Este «recubrimiento tardío» podría haber incluido no solo metales preciosos, sino también sustancias «volátiles», como el carbono y el agua, que se sabe que existen en un tipo de asteroide llamado condrita carbonácea.
Sin embargo, investigaciones recientes han hecho que esta teoría del agua capturada parezca mucho menos probable. En enero de 2017, un estudio mostró que el tipo de rutenio (uno de esos metales afines al hierro) presente en el manto terrestre tiene una firma atómica distinta de la que se encuentra en los asteroides comunes del sistema solar exterior. Esto sugiere que el recubrimiento tardío provino del sistema solar interior, donde las sustancias volátiles son escasas, y que, por tanto, esos asteroides no fueron la principal fuente de agua de la Tierra.
Esto se suma a otras investigaciones que sugieren que ya había abundante agua en la Tierra antes de la llegada del recubrimiento tardío, según se cree. Por ejemplo, hay diversas pruebas de que los minerales terrestres más antiguos (el circón) cristalizaron a partir de fuentes de magma que interactuaban con agua líquida. Estos minerales tienen entre 4.100 y 4.300 millones de años, pero se suele considerar que el recubrimiento tardío final llegó hace unos 3.900 millones de años.
Además, que un asteroide transporte agua no significa que pueda entregarla con éxito a la Tierra. De hecho, los científicos creen ahora que la Tierra pudo haber perdido masa en vez de ganarla durante los violentos impactos de asteroides en sus primeras etapas, un proceso conocido como erosión por colisión o impacto. Esta teoría aún no está demostrada, pero un estudio reciente del cráter de impacto de Sudbury, en Canadá, reveló pruebas de que la colisión había vaporizado la mayor parte del plomo, un metal volátil. Esto implica que las sustancias más volátiles, como el agua, también se habrían perdido en el espacio durante el impacto.
Una última pista de que los océanos del planeta pudieron formarse muy pronto es que hay más cloro en la Tierra de lo que cabría esperar. La presencia temprana de agua líquida en el planeta habría dado al cloro algo en lo que disolverse y, por tanto, habría ayudado a evitar que se perdiera en el espacio. Por último, a diferencia de los científicos planetarios, los geoquímicos llevan mucho tiempo sosteniendo que los océanos de la Tierra no proceden de cometas helados capturados, porque contienen distintas cantidades de hidrógeno «pesado».
Desgasificación desde el interior
Todas estas pruebas sugieren que el agua superficial de la Tierra, o «hidrosfera líquida», se acumuló en realidad mediante la desgasificación desde el interior del planeta. El agua se almacena en el manto terrestre en forma de grupos hidroxilo (un átomo de hidrógeno y uno de oxígeno) atrapados dentro de minerales como la ringwoodita.
Cuando las rocas del manto se funden, el agua se disuelve en el magma. A medida que el magma asciende hacia la superficie y se enfría, la presión disminuye, se forman cristales y el agua se libera y se emite en forma de vapor a través de los volcanes. Mediante este mecanismo, el agua de grandes profundidades puede desgasificarse y llegar a la superficie.
Los primeros trabajos experimentales demostraron que los minerales a profundidades de entre 150 km y 200 km podían contener agua; sin embargo, más recientemente, los experimentos, los modelos y los datos sísmicos sugirieron que también podría encontrarse agua a profundidades de entre 400 km y 660 km bajo la superficie. Datos recientes de científicos que estudian cómo se forman los cristales de diamante a gran profundidad indican que el agua podría almacenarse aún más abajo. Estas nuevas pruebas obtenidas de minerales reales del manto profundo hacen mucho más probable, sin duda, la idea de que el agua superficial de la Tierra provino de las profundidades.
Pero es importante entender que el agua también puede reciclarse y volver al manto. Esto significa que existe un equilibrio entre el agua de los océanos y la almacenada en el manto. Solo podemos hacer conjeturas sobre cuánta agua podría seguir atrapada a esas grandes profundidades.
Lo que sí sabemos es que el nivel medio de la superficie del mar con respecto a las tierras continentales se ha mantenido relativamente constante durante casi cuatro mil millones de años. Esto sugiere que un ciclo constante de agua que emerge del manto y vuelve a ser absorbida por él ha contribuido significativamente a que la vida continúe a lo largo de su historia en este planeta.
