Hace 3.100 millones de años, el agua ya estaba esculpiendo el interior de la Tierra

Mucho antes de que existiera la tectónica de placas moderna, el agua ya se infiltraba en las profundidades del planeta y alimentaba volcanes. Un hallazgo inesperado reescribe uno de los primeros capítulos de la historia de la Tierra.

Por Enrique Coperías, periodista científico

Recreación artística de la Tierra hace unos 3.100 millones de años, cuando el agua ya penetraba en el manto terrestre y favorecía la formación de magmas y volcanes, un proceso clave en la evolución temprana del planeta según el nuevo estudio.

Recreación artística de la Tierra hace unos 3.100 millones de años, cuando el agua ya penetraba en el manto terrestre y favorecía la formación de magmas y volcanes, un proceso clave en la evolución temprana del planeta según el nuevo estudio. Crédito: IA-DALL-E-RexMolón Producciones

Hace unos 3.100 millones de años, nuestro planeta era un lugar irreconocible. No existían plantas, ni animales. Tampoco los continentes tal y como los conocemos. La superficie terrestre soportaba temperaturas mucho más elevadas, el interior de la Tierra era extraordinariamente dinámico y la corteza era tan caliente y flexible que, según la mayoría de los geólogos, aún no podía funcionar mediante la tectónica de placas moderna.

Sin embargo, un nuevo estudio acaba de revelar que, incluso en ese mundo primitivo, el agua ya desempeñaba un papel decisivo en la maquinaria interna del planeta.

La investigación, publicada en la revista Nature Communications, aporta una de las pruebas más sólidas hasta la fecha de que el agua procedente de la superficie consiguió penetrar profundamente en el interior de la Tierra hace más de 3.100 millones de años, para este modo alimentar la formación de magmas y desencadenar volcanes sorprendentemente parecidos a los que hoy encontramos alrededor del cinturón de fuego del Pacífico. Con forma de hrradura, se trata de una zona que se extiende sobre 40 000 km y que rodea el océano Pacífico donde se concentra aproximadamente el 75 % de los volcanes activos y cerca del 90 % de los terremotos del planeta.

Qué es el catrón de Pilbara

El hallazgo no solo ayuda a reconstruir cómo funcionaba la Tierra primitiva durante el Arcaico, sino que también responde a una de las grandes preguntas de la geología: ¿cuándo comenzó el intercambio de materiales entre la superficie del planeta y su interior profundo? La respuesta parece ser mucho antes de lo que muchos científicos habían imaginado.

Para averiguarlo, un equipo internacional de investigadores liderado por el geoquímico Eric D. Vandenburg, de la Universidad de Adelaida, en Australia, estudió unas rocas excepcionales conservadas en el cratón de Pilbara, en Australia Occidental. Estas formaciones geológicas constituyen uno de los escasísimos fragmentos de corteza terrestre que han sobrevivido casi intactos desde la infancia del planeta, lo que convierte a la región en una auténtica cápsula del tiempo geológica.

🗣️ «Estas rocas se formaron hace más de tres mil millones de años, cuando la Tierra era un lugar completamente diferente —explica Vandenburg—. Lo que hemos encontrado nos ofrece una ventana extraordinariamente rara para observar cómo funcionaba el planeta en aquella época».

Imagen satelital del cratón de Pilbara, en Australia Occidental, una de las regiones geológicas más antiguas y mejor conservadas del planeta. Sus rocas han permitido descubrir que el agua ya penetraba en el interior de la Tierra durante sus primeras etapas de evolución. Cortesía: Jeff Schmaltz MODIS Land Rapid Response Team / NASA / GSFC

Un archivo geológico casi único

Encontrar rocas de esta antigüedad es extremadamente difícil. La inmensa mayoría de la corteza terrestre ha sido reciclada, fundida o deformada a lo largo de miles de millones de años por la actividad geológica. Las pocas que han sobrevivido suelen estar tan alteradas por el metamorfismo —el proceso por el que una roca cambia su composición mineral y su estructura debido a altas presiones y temperaturas en el interior de la Tierra, sin llegar a fundirse— que resulta complicado reconstruir su composición original.

Pilbara constituye una excepción extraordinaria. Allí afloran secuencias volcánicas de entre 3.130 y 3.100 millones de años cuya conservación es tan buena que todavía mantienen muchas de sus texturas originales. Esa circunstancia permitió a los investigadores analizar con enorme precisión las llamadas huellas químicas conservadas en los minerales y reconstruir los procesos que dieron origen a aquellos magmas ancestrales.

Los científicos realizaron un análisis geoquímico de alta resolución sobre decenas de muestras pertenecientes al denominado grupo Whundo, una sucesión volcánica de unos diez kilómetros de espesor que registra alrededor de treinta millones de años de actividad volcánica continua.

La composición química reveló un panorama sorprendente. En lugar de un único tipo de magma, las rocas registraban tres familias distintas —toleíticas, calcoalcalinas y boninitas— muy similares a las que hoy aparecen en los arcos volcánicos asociados a zonas de subducción. Es decir, regiones donde una placa tectónica se hunde bajo otra y transporta agua hacia el manto terrestre.

Pero ahí surgía un problema.

Un misterio geológico

En la actualidad, el agua llega al interior del planeta gracias a la tectónica de placas. Cuando una placa oceánica se introduce bajo otra en una zona de subducción, arrastra sedimentos y minerales hidratados. Al aumentar la presión y la temperatura, esa agua se libera, lo que favorece la fusión parcial del manto. Además alimenta volcanes como los de Japón, Chile e Indonesia.

Sin embargo, hace 3.100 millones de años la Tierra era un tanto más caliente que ahora. Muchos modelos indican que la corteza era demasiado dúctil para permitir un funcionamiento estable de la tectónica de placas moderna. Si no existían esas zonas de subducción permanentes, ¿cómo pudo el agua alcanzar las profundidades necesarias para producir aquellos magmas?

🗣️ «Hasta ahora no estaba claro si el agua superficial podía haber llegado al interior profundo de la Tierra hace más de 3.100 millones de años, y, si era así, mediante qué mecanismo —comenta Vandenburg. Y añade—: Lo que realmente nos sorprendió fue encontrar pruebas de que grandes cantidades de agua ya habían alcanzado el interior del planeta e influido directamente en la formación de las rocas volcánicas».

Las propias firmas geoquímicas de las rocas apuntaban de forma inequívoca hacia un proceso de fusión favorecida por agua, algo muy poco habitual para un periodo tan remoto de la historia terrestre. Los modelos desarrollados por Vandenburg y su equipo indican incluso que el contenido de agua del manto bajo Pilbara alcanzaba niveles comparables a los observados actualmente bajo las zonas modernas de subducción.

El geoquímico Eric D. Vandenburg, autor principal del estudio, durante uno de sus trabajos de campo en un entorno volcánico. Cortesía: Adelaide University

La Tierra era diferente... aunque no tanto

¿Qué es la dripduction?

La explicación propuesta por los autores recibe un nombre tan llamativo como descriptivo: dripduction.

A diferencia de la subducción moderna, en la que enormes placas rígidas se deslizan unas bajo otras durante millones de años, la dripduction describe un proceso mucho más irregular y episódico. Algunas porciones de la corteza primitiva, ya enfriadas y enriquecidas en agua, aumentaban de densidad hasta que comenzaban a hundirse de forma lenta en el manto caliente, como si fueran gruesas gotas descendiendo hacia el interior del planeta.

Ese hundimiento transportaba agua a grandes profundidades. Allí, aquella reducía el punto de fusión de las rocas del manto, y generaba nuevos magmas que ascendían de nuevo hacia la superficie en forma de volcanes. Una vez enfriados, esos magmas dieron origen precisamente a las rocas que hoy han permitido reconstruir toda esta historia.

Según los investigadores, este mecanismo habría funcionado de forma local e intermitente, sin necesidad de que existieran todavía placas tectónicas continuas como las actuales. Sería una especie de protosubducción, suficiente para reciclar agua y otros compuestos entre la superficie y el manto millones de años antes del establecimiento de la tectónica moderna.

🗣️ «La Tierra no funcionaba exactamente como hoy —resume Vandenburg—. Pero parece que algunos de los procesos fundamentales ya estaban en marcha».

Estas lavas almohadilladas (pillow lavas) del grupo Whundo, en el cratón de Pilbara, conservan unas estructuras oscuras llamadas variolas, que se forman cuando un magma rico en agua se enfría rápidamente.

Estas lavas almohadilladas (pillow lavas) del grupo Whundo, en el cratón de Pilbara, conservan unas estructuras oscuras llamadas variolas, que se forman cuando un magma rico en agua se enfría rápidamente. Cortesía: Adelaide University

Qué cambia este estudio sobre la evolución de la Tierra

La conclusión cambia de manera significativa la imagen que los geólogos tenían de la Tierra primitiva. En lugar de un planeta donde el interior y la superficie evolucionaban casi por separado, emerge un mundo mucho más dinámico, en el que ambos compartimentos ya intercambiaban de forma continua materiales esenciales.

Las implicaciones van mucho más allá del vulcanismo. El reciclaje temprano del agua pudo desempeñar un papel decisivo en el crecimiento de los primeros continentes, en la evolución química del manto terrestre e incluso en la disponibilidad de elementos volátiles fundamentales para la futura aparición de la vida. En otras palabras, los procesos que acabarían convirtiendo la Tierra en un planeta habitable podrían haber comenzado cientos de millones de años antes de lo que sugerían muchos modelos.

El estudio también demuestra el enorme valor científico de lugares como Pilbara, auténticos fósiles geológicos que permiten reconstruir una época de la que apenas se conservan testimonios. Cada nueva roca analizada funciona como una página recuperada de un libro cuya mayor parte desapareció hace miles de millones de años.

Y, en este caso, esas páginas cuentan una historia inesperada: cuando la Tierra aún era un planeta joven y abrasador, el agua ya había comenzado a conectar la superficie con las profundidades. Un ciclo todavía rudimentario, muy distinto del actual, pero que ya estaba poniendo en marcha algunos de los mecanismos geológicos que siguen moldeando nuestro planeta tres mil millones de años después.▪️(8-julio-2026)

PREGUNTAS & RESPUESTAS: Agua y Tierra

🌋 ¿Qué es el cratón de Pilbara?

Es una de las regiones de corteza terrestre más antiguas y mejor conservadas del planeta. Sus rocas permiten estudiar cómo era la Tierra hace más de 3.000 millones de años.

🌋 ¿Qué es la tectónica de placas?

Es el proceso mediante el cual las grandes placas que forman la superficie terrestre se desplazan lentamente sobre el manto, reciclando corteza oceánica y originando volcanes, terremotos y cordilleras.

🌋 ¿Qué es la dripduction?

Es un mecanismo geológico propuesto para explicar cómo podía reciclarse agua hacia el interior de la Tierra antes de la aparición de la tectónica de placas moderna. En lugar de grandes placas rígidas deslizándose unas bajo otras, algunas zonas densas de la corteza primitiva se hundían lentamente en el manto caliente transportando agua. Al liberarse esa agua en profundidad, favorecía la formación de magmas capaces de alimentar volcanes.

🌋 ¿Por qué es importante que hubiera agua en el manto?

Porque el agua facilita la formación de magmas, influye en la actividad volcánica, favorece el crecimiento de los continentes y participa en los ciclos geoquímicos que hicieron habitable la Tierra.

🌋 ¿Qué edad tienen las rocas analizadas?

Las muestras estudiadas pertenecen al Grupo Whundo, en el cratón de Pilbara, y tienen entre 3.130 y 3.100 millones de años.

LO MÁS IMPORTANTE DEL DESCUBRIMIENTO, EN 30 SEGUNDOS

  • Un estudio publicado en Nature Communicationsdemuestra que el agua ya penetraba en el manto terrestre hace 3.100 millones de años.

  • El descubrimiento procede del análisis de antiguas rocas volcánicas del cratón de Pilbara, en Australia Occidental.

  • Los investigadores proponen un mecanismo denominado dripduction, distinto de la tectónica de placas moderna.

  • El agua habría favorecido la formación de magmas y volcanes similares a los actuales arcos volcánicos.

  • El hallazgo cambia la visión sobre la evolución temprana de la Tierra y el origen de los continentes.

  • El reciclaje temprano del agua pudo contribuir a crear las condiciones necesarias para la futura habitabilidad del planeta.

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