Encuentran en rocas volcánicas de Hawái una señal isotópica vinculada con material del núcleo terrestre, donde se concentra la mayor parte del oro del planeta. El hallazgo aporta nuevos datos sobre el movimiento de elementos preciosos desde las profundidades hacia regiones superiores de la Tierra.
De acuerdo con una investigación publicada en la revista científica Nature, el oro podría tener una conexión mucho más profunda con la dinámica interna de la Tierra de lo que se pensaba. El estudio aporta una de las evidencias más sólidas hasta ahora de que material procedente de la región límite entre el núcleo y el manto puede incorporarse a enormes columnas de roca caliente que ascienden desde las profundidades terrestres y alcanzan zonas cercanas a la superficie.
El hallazgo resulta especialmente relevante para comprender el origen y la distribución de metales preciosos. De acuerdo con la Universidad de Göttingen, más de 99.999 % de las reservas terrestres de oro y otros metales preciosos se encontrarían en el núcleo metálico, a unos 3,000 kilómetros de profundidad. Esta concentración se remonta a la formación de la Tierra, hace aproximadamente 4,500 millones de años, cuando los elementos más densos y con afinidad por el hierro descendieron hacia el centro del planeta.
El estudio, encabezado por investigadores de la Universidad de Göttingen, analizó rocas volcánicas procedentes principalmente de Hawái y encontró anomalías en la composición isotópica del rutenio (Ru), un metal precioso que se encuentra altamente concentrado en el núcleo y en cantidades mucho menores en el manto. Los investigadores identificaron particularmente variaciones en el isótopo ^100Ru, cuya composición difiere ligeramente entre el núcleo y el manto.
El equipo desarrolló nuevos procedimientos analíticos de alta precisión que permitieron identificar esta señal en rocas volcánicas. La presencia de niveles elevados de ^100Ru en determinados basaltos hawaianos, combinada con las proporciones isotópicas de tungsteno (W), constituye una huella compatible con una contribución de material procedente del núcleo a la fuente de esas rocas.
“Cuando obtuvimos los primeros resultados, nos dimos cuenta de que, literalmente, habíamos encontrado oro”, declaró el geoquímico Nils Messling, investigador de la Universidad de Göttingen y autor principal del estudio. De acuerdo con el equipo, los datos indican que material del núcleo, incluido material que contiene oro y otros metales preciosos, puede incorporarse al manto.
El mecanismo está relacionado con las llamadas mantle plumes o plumas del manto: enormes columnas de material extremadamente caliente que ascienden desde regiones profundas de la Tierra. Algunas de ellas podrían tener su origen en la frontera entre el núcleo y el manto y, al alcanzar niveles superiores, alimentar procesos volcánicos capaces de formar islas oceánicas como Hawái. Los investigadores estiman que estos procesos involucran volúmenes de roca de varios cientos de cuatrillones de toneladas métricas.
Los científicos analizaron materiales asociados con otros puntos calientes, entre ellos Galápagos y La Reunión, pero las muestras de esas regiones no mostraron una señal de rutenio que pudiera distinguirse del manto superior. Esto significa que la evidencia más clara de una contribución del núcleo se concentra en las muestras hawaianas estudiadas y que todavía se investiga qué tan extendido está este proceso en otras regiones del planeta.
Para los investigadores, el resultado modifica la idea de que el núcleo terrestre funciona como una reserva completamente aislada. La investigación demuestra que existe algún tipo de intercambio entre el núcleo y el manto, aunque todavía queda por determinar con exactitud cómo ocurre. El propio estudio plantea que los datos podrían explicarse por la incorporación directa de material del núcleo en las plumas del manto o por la adición de minerales derivados del núcleo en la frontera entre ambas capas.
Entre los metales preciosos relacionados con este comportamiento se encuentran el oro, el platino, el paladio, el rodio y el propio rutenio. Sin embargo, esto no significa que todos ellos hayan sido identificados directamente en las rocas analizadas ni que estén llegando a la superficie en concentraciones económicamente aprovechables.
De hecho, el descubrimiento no implica que el oro del núcleo pueda convertirse en una nueva fuente de abastecimiento para la minería. El proceso ocurre a escalas geológicas y a miles de kilómetros de profundidad. Lo que aporta el estudio es evidencia geoquímica de que materiales asociados con una de las regiones más profundas del planeta pueden incorporarse a procesos que terminan manifestándose en la superficie.
Los investigadores señalan que todavía debe determinarse si este intercambio entre el núcleo y el manto también ocurrió de manera similar durante etapas anteriores de la historia del planeta. De confirmarse su continuidad a lo largo del tiempo geológico, estos procesos podrían ayudar a explicar parte de la composición del manto y la presencia de determinados elementos en materiales que finalmente alcanzan la superficie.
Fuentes: Nature, Universidad de Göttingen y Deutsche Welle.
