Diamantes que traen noticias de las profundidades de la Tierra

Unos pocos diamantes de una mina de Brasil, con algunas impurezas microsc¨®picas que tal vez les quiten valor para los gem¨®logos, se han convertido en aut¨¦nticas piedras preciosas para un equipo de cient¨ªficos que han sabido leer en ellos la informaci¨®n que traen de las profundidades de la Tierra. Son unos diamantes poco comunes, formados a casi 700 kil¨®metros de profundidad, en lugar de a unos 200 kil¨®metros, como la mayor¨ªa de las gemas de este tipo. Pero, para los investigadores, lo que resulta llamativo es que estas piedras de la mina de Juina muestran que el ciclo del carbono (la interacci¨®n que normalmente se da entre la atm¨®sfera, los oc¨¦anos y la corteza terrestre) se extiende mucho m¨¢s de lo que se pensaba, alcanzando el manto inferior del planeta. No hay que olvidar que los diamantes son una determinada cristalizaci¨®n de ¨¢tomos de carbono que se forma en precisas condiciones qu¨ªmico-f¨ªsicas de altas presiones y temperaturas.

Las gemas han salido hasta la superficie en las rocas volc¨¢nicas

Las piedras de Juina se formaron hace solo unos 100 millones de a?os

El interior de la Tierra se conoce habitualmente por m¨¦todos indirectos

Las impurezas dan pistas para reconstruir la historia geol¨®gica

Los cient¨ªficos saben c¨®mo est¨¢ hecha la Tierra por dentro, sobre todo, con t¨¦cnicas de sismolog¨ªa, descifrando como se propagan las ondas s¨ªsmicas en diferentes materiales y capas del interior del planeta. Pero las tomas de muestras directas del subsuelo proceden de solo unos pocos kil¨®metros de profundidad, extra¨ªdas de los pozos de prospecci¨®n geol¨®gica. Los diamantes superprofundos son, por tanto, testigos de excepci¨®n de lo que pasa en la Tierra hasta el manto, la capa que se extiende desde unos 10 kil¨®metros bajo la superficie hasta unos 2.900 kil¨®metros.

Michael Walter (Universidad de Bristol, Reino Unido) y sus colegas de Brasil y de EE UU, examinaron miles de diamantes de Juina y encontraron seis prometedores por las inclusiones, o impurezas, que ten¨ªan. Estos minerales atrapados en las gemas son indicadores para poder reconstruir su historia. "Las inclusiones en los diamantes son fant¨¢sticas para estudiar la parte inaccesible de las profundidades de la Tierra, algo as¨ª como estudiar insectos extinguidos y conservados en ¨¢mbar", dice Walter.

El origen de los diamantes de Juina se remonta al material org¨¢nico y mineral acumulado en el suelo oce¨¢nico que se hundi¨® hasta el manto superior terrestre por la din¨¢mica de las placas tect¨®nicas. La proporci¨®n de is¨®topos de carbono en cuatro de los diamantes analizados apunta hacia ese origen en la corteza oce¨¢nica. Pero las inclusiones de las piedras son testigo de minerales que se forman cuando los basaltos se funden y cristalizan en condiciones extremas de presi¨®n y temperatura del manto inferior (m¨¢s de 660 kil¨®metros), y no a 200 kil¨®metros de profundidad como la mayor¨ªa de los diamantes. Esas impurezas analizadas por los investigadores son granitos minerales que miden de una a dos cent¨¦simas de mil¨ªmetro.

Despu¨¦s de haberse formado en el manto inferior, con las inclusiones, mecanismos geol¨®gicos como las columnas emergentes del manto inferior al superior transportar¨ªan aquellos diamantes, que subir¨ªan finalmente hasta el subsuelo de Brasil en las rocas volc¨¢nicas llamadas kimberlitas, de las que se obtienen estas gemas. Pese a su origen profundo, las piedras de Juina son comparativamente j¨®venes, ya que se formaron hace solo unos 100 millones de a?os, mientras que la mayor¨ªa de los diamantes de alta calidad tiene entre 1.000 y 3.500 millones de a?os, y tienen un origen m¨¢s superficial, explica The New York Times.

En resumen, el carbono del material org¨¢nico depositado en el fondo oc¨¦anico emprendi¨® un largo viaje hacia el manto terrestre y volvi¨® a subir en forma de diamantes. Esto extiende el ciclo del carbono considerablemente. "La investigaci¨®n muestra el alcance de ciclo del carbono a escala de todo el planeta, conectando procesos qu¨ªmicos y biol¨®gicos que ocurren en la superficie y en los oc¨¦anos con el interior de la Tierra", se?ala Nick Wiggintong, de la revista Science, en la que Walter y sus colegas han presentado su investigaci¨®n de los diamantes superprofundos de Juina. "Los resultados dan una perspectiva m¨¢s amplia del planeta Tierra como un sistema integrado, din¨¢mico", a?ade.

Se conoc¨ªan ya estudios sismol¨®gicos que indicaban que el ciclo del carbono llegar¨ªa al manto superior terrestre, hasta unos 400 kil¨®metros de profundidad, donde grandes placas de la corteza oce¨¢nica, con sedimentos ricos en carbono, se hundir¨ªan y se mezclar¨ªan con rocas fundidas del manto. Tambi¨¦n hab¨ªa algunos estudios sismol¨®gicos y geoqu¨ªmicos que apuntaban hacia mayores profundidades, hasta el manto inferior, pero obtener muestras en forma de rocas es muy dif¨ªcil y los diamantes de Juina son una prueba directa.

"El manto terrestre es el mayor dep¨®sito de carbono del planeta y sabemos muy poco de ¨¦l", se?ala Walter. Dado que el ciclo del carbono es una de las pesadillas de los cient¨ªficos del clima por su complejidad y sus implicaciones en las concentraciones atmosf¨¦ricas de gases de efecto invernadero, cabe pensar si los diamantes superprofundos de Brasil tienen tambi¨¦n implicaciones en el calentamiento global. "Esto no va a influir en el clima de ma?ana, pero lo que nuestros resultados nos est¨¢n diciendo es que el carbono de la superficie terrestre puede penetrar hasta el manto inferior, lo que puede ser un sumidero de carbono a largo plazo", responde Walter.