Una mina de oro y uranio en Sudáfrica arroja nueva luz sobre los generadores de energía de la vida debajo de la superficie de la Tierra
«Piense en ello como una caja de Pandora de energía generadora de helio e hidrógeno, energía que podemos aprender a aprovechar para beneficiar a la biosfera profunda a escala global», dijo el investigador asociado Oliver Warr de la Universidad de Toronto y autor principal del estudio. dijo en un comunicado de prensa.
Hace diez años, Warr y sus colegas descubrieron aguas subterráneas de miles de millones de años debajo del Escudo Canadiense.
«Ahora, a 2,9 kilómetros por debajo de la superficie de la tierra en Moab Khotsong, hemos descubierto que los puestos avanzados extremos del ciclo global del agua son más frecuentes de lo que se pensaba», dijo Barbara Sherwood Lollar, autora correspondiente del artículo.
Sherwood Lollar explicó que el uranio y otros elementos radiactivos están naturalmente presentes en la roca huésped circundante que contiene depósitos de minerales y menas. Estos elementos contienen nueva información sobre el papel del agua subterránea como generador de energía para grupos de microorganismos cohabitantes quimiolitotróficos (o comedores de rocas) descubiertos previamente en el subsuelo profundo de la Tierra.
Cuando elementos como el uranio, el torio y el potasio se descomponen bajo tierra, la radiación alfa, beta y gamma resultante tiene efectos dominó que desencadenan reacciones radiogénicas en las rocas y los fluidos circundantes.
Krypton nunca antes visto
En Moab Khotsong, los investigadores descubrieron grandes cantidades de helio, neón, argón y xenón radiogénicos, así como 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 en un proceso llamado radiólisis, produciendo grandes concentraciones de hidrógeno, una fuente de energía esencial para las comunidades microbianas subterráneas en las profundidades de la tierra que no pueden acceder a la energía del sol para la fotosíntesis.
Debido a sus masas extremadamente pequeñas, el helio y el neón son particularmente valiosos para identificar y cuantificar el potencial de transporte. Aunque la porosidad extremadamente baja de las rocas cristalinas del basamento en las que se encuentran estas aguas significa que el agua subterránea en sí misma está en gran parte aislada y rara vez se mezcla, lo que explica su edad de 1200 millones de años, la difusión siempre puede tener lugar.
Los materiales sólidos como el plástico, el acero inoxidable e incluso la roca sólida eventualmente son penetrados por la difusión de helio, de manera muy similar a como se desinfla un globo lleno de helio”, explica Warr. «Nuestros resultados muestran que la difusión permitió que el 75-82% del helio y el neón producidos originalmente por reacciones radiogénicas fueran transportados a través de la corteza suprayacente».
La nueva información del estudio sobre la cantidad de helio liberado desde las profundidades de la Tierra es un paso crucial, ya que los suministros de helio del mundo se agotan y la transición hacia recursos más sostenibles cobra impulso, señalan los investigadores.
«Los humanos no son las únicas formas de vida que dependen de los recursos energéticos del subsuelo profundo de la Tierra», dijo Warr. «Dado que las reacciones radiogénicas producen tanto helio como hidrógeno, no solo podemos aprender más sobre los depósitos y el transporte de helio, sino también calcular el flujo de energía de hidrógeno de la tierra profunda que puede albergar microbios subterráneos a escala global».
Warr señaló que estos cálculos son clave para comprender cómo se sustenta la vida subterránea en nuestro planeta y qué energía podría estar disponible a partir de la energía radiogénica en otros planetas y lunas del sistema solar y más allá, informando las misiones que llegarán a Marte, Titán, Encelado y Europa.
