Agua subterránea muestra cómo la vida puede prosperar en otros mundos

Un estudio del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Toronto ha identificado cómo es que se nutre la vida en agua subterránea (aguas profundas).

Agua subterránea de mil 200 millones de años, que fue hallada en el fondo de una mina de uranio y oro en Sudáfrica, ha arrojado luz acerca de cómo es que subsiste la vida en el subsuelo y sobre todo de cómo podría prosperar en otros mundos.

Oliver Warr, investigador asociado del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Toronto y autor principal del estudio que se publica en Nature Communications, señala que: “Por primera vez, tenemos una idea de cómo la energía almacenada en las profundidades del subsuelo de la Tierra puede liberarse y distribuirse más ampliamente a través de su corteza con el tiempo”.

El investigador agrega que para entenderlo, se debe de pensar como en una Caja de Pandora: “Piense en ello como una Caja de Pandora de energía productora de helio e hidrógeno, una que podemos aprender a aprovechar para el beneficio de la biosfera profunda a escala global”.

Por su parte, Sherwood Lollar, profesora del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Toronto y quien también es autora del estudio que publica en Nature Communications, señala que: “Ahora, a 2.9 km por debajo de la superficie de la Tierra en la moma Moab Khotsong (Sudáfrica), hemos encontrado que los puestos avanzados extremos del ciclo del agua mundial están más extendidos de lo que se pensaba”. Hace diez años, se descubrió agua subterránea de miles de millones de años debajo del Escudo Canadiense, algo que Lollar califica como de que ese hecho “fue solo el comienzo”.

Cabe señalar que tanto el Uranio como otros elementos radiactivos se encuentran naturalmente en la roca huésped circundante que contiene depósitos de minerales y menas. Dichos elementos contienen nueva información acerca del papel del agua subterránea como generador de energía para grupos quimiolitotróficos (comedores de rocas) de microorganismos cohabitantes descubiertos previamente en el subsuelo profundo de la Tierra.

Cuando elementos como el potasio, el uranio y el torio se descomponen en el subsuelo, la radiación alfa, beta y gamma resultante tiene efectos dominó que desencadenan lo que se denominan reacciones radiogénicas en las rocas y los fluidos circundantes.

En Sudáfrica (Moab Khotsong), los investigadores encontraron grandes cantidades de argón, neón, helio y xenón radiogénicos, y un descubrimiento sin precedentes de un isótopo de criptón, un marcador nunca antes visto de esta poderosa historia de reacción.

La radiación también rompe las moléculas de agua subterránea en un proceso llamado radiólisis, produciendo grandes concentraciones de hidrógeno, una fuente de energía esencial para las comunidades microbianas del subsuelo en las profundidades de la Tierra que no pueden acceder a la energía del sol para la fotosíntesis. Como sus masas son extremadamente pequeñas, el helio y el neón son especialmente valiosos para identificar y cuantificar el potencial de transporte.

Y aunque la porosidad sea extremadamente baja de las rocas cristalinas del basamento en las que se encuentran estas aguas, significa que el agua subterránea por sí misma se encuentra en gran medida aisladas y difícilmente se mezcla, algo que explica su edad de 1,200 millones de años.

Oliver Warr, señala que conforme a sus resultados se muestra que “la difusión ha proporcionado una vía para que del 75 al 82 por ciento del helio y el neón producidos originalmente por las reacciones radiogénicas sean transportados a través de la corteza suprayacente”, el asociado del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Toronto, agrega que “los materiales sólidos como el plástico, el acero inoxidable e incluso la roca sólida eventualmente son penetrados por la difusión del helio, de manera muy similar a como se desinfla un globo lleno de helio”.

Oliver Warr, investigador:

Los investigadores enfatizan que los nuevos conocimientos del estudio sobre la cantidad de helio que se difunde desde las profundidades de la Tierra es un paso fundamental, ya que las reservas mundiales de helio se agotan y la transición hacia recursos más sostenibles cobra fuerza.

Debido a que las reacciones radiogénicas producen tanto helio como hidrógeno, no solo se puede aprender acerca de los depósitos y el transporte de helio, sino que también se puede calcular el flujo de energía de hidrógeno de las profundidades de la Tierra, algo que puede sustentar microbios subterráneos a escala global.

Conforme a todos estos cálculos, se puede comprender cómo se sostiene la vida en el subsuelo de la Tierra y qué energía podría encontrarse disponible a partir de energía radiogénica en otros mundos y lunas del sistema solar e incluso vida más allá de la galaxia.