A água cobre grande parte da superfície terrestre e é indispensável para a vida. Mesmo assim, ainda existem dúvidas importantes sobre sua origem e sobre a quantidade que permanece escondida nas profundezas do planeta.
Um novo estudo sugere que uma parcela dessa água pode estar armazenada a cerca de 2.900 quilômetros abaixo de nossos pés, próxima à fronteira entre o manto e o núcleo.
Pesquisadores identificaram dois compostos de ferro até então desconhecidos capazes de reter água sob pressões e temperaturas extremas. A descoberta, publicada na Nature Geoscience, pode oferecer novas pistas sobre o ciclo da água e a evolução do interior da Terra.
Existe água nas profundezas da Terra
Quando cientistas falam em água no manto terrestre, isso não significa necessariamente enormes oceanos subterrâneos.
Em grande parte, a água fica incorporada quimicamente à estrutura de minerais e rochas.
Mesmo dessa forma, ela exerce uma influência importante sobre o planeta. A presença de água pode alterar o comportamento das rochas, participar de processos vulcânicos e influenciar a dinâmica relacionada às placas tectônicas.
Uma das grandes dúvidas é quais minerais conseguem armazená-la durante bilhões de anos nas condições extremas das regiões mais profundas do manto.
Para investigar essa questão, os pesquisadores decidiram reproduzir essas condições em laboratório.
Cientistas recriaram o interior da Terra entre dois diamantes
A equipe colocou amostras minúsculas entre dois diamantes e aplicou pressões extremamente elevadas.
Depois, utilizou lasers para aquecer o material.
O experimento atingiu pressões próximas de 2 milhões de vezes a pressão atmosférica encontrada na superfície terrestre e temperaturas de aproximadamente 2.500 °C.
Essas condições são semelhantes às existentes a cerca de 2.900 quilômetros de profundidade, próximo ao limite entre o manto e o núcleo.
Foi nesse ambiente extremo que surgiram dois compostos de oxi-hidróxido de ferro até então desconhecidos, identificados como Fe5O12Hx e Fe7O12Hx.
Mesmo pequenas quantidades de hidrogênio foram suficientes
Um dos resultados que mais chamou a atenção dos pesquisadores foi a facilidade com que os novos compostos apareceram.
Eles se formaram tanto em materiais inicialmente ricos em água quanto em amostras que continham quantidades extremamente pequenas.
Segundo Leonid Dubrovinsky, pesquisador do Instituto Bávaro de Pesquisa em Geoquímica e Geofísica Experimental, da Universidade de Bayreuth, aparentemente pequenas concentrações de hidrogênio já são suficientes para formar esses compostos ricos em água.
Isso torna os minerais candidatos interessantes para explicar como a água poderia permanecer armazenada nas profundezas terrestres durante períodos geológicos muito longos.
A água pode estar lá desde a formação da Terra
Segundo o estudo, os novos compostos conseguem capturar e reter água em uma ampla faixa de condições presentes no manto inferior.
Isso abre duas possibilidades.
Parte da água poderia ser primordial, preservada desde as primeiras etapas da formação da Terra, há bilhões de anos.
Outra parcela poderia ter vindo da própria superfície.
O movimento das placas tectônicas consegue transportar materiais hidratados para o interior do planeta através das zonas de subducção. Nesse processo, uma placa mergulha sob outra e leva consigo rochas e minerais que contêm água.
Os novos compostos poderiam capturar parte desse material.
Água poderia permanecer próxima ao núcleo durante bilhões de anos
Existe outra característica importante: os compostos descobertos apresentam alta densidade.
Por isso, caso existam naturalmente dentro da Terra, poderiam permanecer concentrados nas regiões próximas à fronteira entre o núcleo e o manto.
Segundo os pesquisadores, isso permitiria que a água ficasse armazenada ali durante escalas de tempo geológicas.
A descoberta poderia ajudar a explicar como o planeta movimenta água entre sua superfície e seu interior ao longo de bilhões de anos.
Também oferece uma nova possibilidade para investigar uma pergunta ainda maior: quanto da água atual da Terra já estava presente durante sua formação e quanto chegou posteriormente por meio de asteroides e outros corpos do Sistema Solar?
Ainda não sabemos se esses minerais realmente existem dentro da Terra
Apesar dos resultados, existe uma limitação fundamental.
Os pesquisadores conseguiram produzir os compostos em laboratório, mas ainda não demonstraram que eles existam naturalmente no interior do planeta.
A região situada a milhares de quilômetros abaixo da superfície é inacessível para amostragem direta. Grande parte do conhecimento sobre essas profundidades depende de experimentos de alta pressão, modelos físicos e observações indiretas, como ondas sísmicas.
Por isso, a pesquisa não prova que exista um enorme reservatório de água escondido a 2.900 quilômetros de profundidade.
O que ela demonstra é que existem compostos capazes de armazená-la nas condições encontradas ali.
Se esses minerais realmente estiverem presentes no manto inferior, parte da água mais antiga da Terra pode ter permanecido escondida sob nossos pés desde os primeiros momentos da história do planeta.
