Diamantes que traen noticias de las profundidades de la Tierra

Unos pocos diamantes de una mina de Brasil, con algunas impurezas microscópicas que tal vez les quiten valor para los gemólogos, se han convertido en auténticas piedras preciosas para un equipo de científicos que han sabido leer en ellos la información que traen de las profundidades de la Tierra. Son unos diamantes poco comunes, formados a casi 700 kilómetros de profundidad, en lugar de a unos 200 kilómetros, como la mayoría 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 interacción que normalmente se da entre la atmósfera, los océanos y la corteza terrestre) se extiende mucho más de lo que se pensaba, alcanzando el manto inferior del planeta. No hay que olvidar que los diamantes son una determinada cristalización de átomos de carbono que se forma en precisas condiciones químico-físicas de altas presiones y temperaturas.

Las gemas han salido hasta la superficie en las rocas volcánicas

Las piedras de Juina se formaron hace solo unos 100 millones de años

El interior de la Tierra se conoce habitualmente por métodos indirectos

Las impurezas dan pistas para reconstruir la historia geológica

Los científicos saben cómo está hecha la Tierra por dentro, sobre todo, con técnicas de sismología, descifrando como se propagan las ondas sísmicas en diferentes materiales y capas del interior del planeta. Pero las tomas de muestras directas del subsuelo proceden de solo unos pocos kilómetros de profundidad, extraídas de los pozos de prospección geológica. Los diamantes superprofundos son, por tanto, testigos de excepción de lo que pasa en la Tierra hasta el manto, la capa que se extiende desde unos 10 kilómetros bajo la superficie hasta unos 2.900 kilómetros.

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 tenían. Estos minerales atrapados en las gemas son indicadores para poder reconstruir su historia. "Las inclusiones en los diamantes son fantásticas para estudiar la parte inaccesible de las profundidades de la Tierra, algo así como estudiar insectos extinguidos y conservados en ámbar", dice Walter.

El origen de los diamantes de Juina se remonta al material orgánico y mineral acumulado en el suelo oceánico que se hundió hasta el manto superior terrestre por la dinámica de las placas tectónicas. La proporción de isótopos de carbono en cuatro de los diamantes analizados apunta hacia ese origen en la corteza oceánica. Pero las inclusiones de las piedras son testigo de minerales que se forman cuando los basaltos se funden y cristalizan en condiciones extremas de presión y temperatura del manto inferior (más de 660 kilómetros), y no a 200 kilómetros de profundidad como la mayoría de los diamantes. Esas impurezas analizadas por los investigadores son granitos minerales que miden de una a dos centésimas de milímetro.

Después de haberse formado en el manto inferior, con las inclusiones, mecanismos geológicos como las columnas emergentes del manto inferior al superior transportarían aquellos diamantes, que subirían finalmente hasta el subsuelo de Brasil en las rocas volcánicas llamadas kimberlitas, de las que se obtienen estas gemas. Pese a su origen profundo, las piedras de Juina son comparativamente jóvenes, ya que se formaron hace solo unos 100 millones de años, mientras que la mayoría de los diamantes de alta calidad tiene entre 1.000 y 3.500 millones de años, y tienen un origen más superficial, explica The New York Times.

En resumen, el carbono del material orgánico depositado en el fondo océanico emprendió un largo viaje hacia el manto terrestre y volvió a subir en forma de diamantes. Esto extiende el ciclo del carbono considerablemente. "La investigación muestra el alcance de ciclo del carbono a escala de todo el planeta, conectando procesos químicos y biológicos que ocurren en la superficie y en los océanos con el interior de la Tierra", señala Nick Wiggintong, de la revista Science, en la que Walter y sus colegas han presentado su investigación de los diamantes superprofundos de Juina. "Los resultados dan una perspectiva más amplia del planeta Tierra como un sistema integrado, dinámico", añade.

Se conocían ya estudios sismológicos que indicaban que el ciclo del carbono llegaría al manto superior terrestre, hasta unos 400 kilómetros de profundidad, donde grandes placas de la corteza oceánica, con sedimentos ricos en carbono, se hundirían y se mezclarían con rocas fundidas del manto. También había algunos estudios sismológicos y geoquímicos que apuntaban hacia mayores profundidades, hasta el manto inferior, pero obtener muestras en forma de rocas es muy difícil y los diamantes de Juina son una prueba directa.

"El manto terrestre es el mayor depósito de carbono del planeta y sabemos muy poco de él", señala Walter. Dado que el ciclo del carbono es una de las pesadillas de los científicos del clima por su complejidad y sus implicaciones en las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero, cabe pensar si los diamantes superprofundos de Brasil tienen también implicaciones en el calentamiento global. "Esto no va a influir en el clima de mañana, pero lo que nuestros resultados nos están 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.