¿Un océano oculto a 410 kilómetros de profundidad? Lo que dice la investigación más reciente sobre el agua dentro de la Tierra
Algunos minerales del manto pueden guardar agua en su estructura cristalina, y varios titulares lo convirtieron en un océano subterráneo. La investigación publicada entre 2024 y 2026 muestra un panorama más interesante, y mucho más prudente
Resumen ejecutivo
En 2014, un equipo dirigido por el geoquímico Graham Pearson describió un pequeño diamante que mineros artesanales habían recuperado en gravas de río de la zona de Juína, en Mato Grosso, Brasil. Dentro tenía atrapada ringwoodita, un mineral de alta presión asociado a la zona de transición del manto, entre unas 255 y 410 millas (410 y 660 km) bajo la superficie, y cerca del 1,5 % de su peso era agua, según el equipo investigador. Pearson señaló que, si la muestra era representativa, la zona de transición del manto podría contener tanta agua como todos los océanos del planeta juntos. Pronto aparecieron titulares sobre un océano oculto dentro de la Tierra.
Doce años después, la investigación ha avanzado. Experimentos de laboratorio, cálculos de primeros principios, geoquímica isotópica y modelos geodinámicos publicados entre 2024 y 2026 aportan nuevas restricciones sobre cuánta agua puede guardar la zona de transición y sobre cómo se recicla en ella el agua de la superficie. También muestran que la capacidad de almacenamiento de los minerales, el agua estimada para una muestra o una región y el inventario global son tres magnitudes distintas, y que la diferencia entre ellas puede ser grande. Un estudio de modelación de 2026, todavía en revisión por pares, llega a un promedio inferior al 0,1 % en peso. Es un escenario entre varios, y muestra cuánto pueden moverse las cifras cuando se tiene en cuenta la estabilidad del manto.
Nada en esta evidencia apunta a un océano líquido continuo. En los minerales estudiados, el agua está fijada en la estructura cristalina, aunque todavía ninguna medición directa la cuantifica a escala global. Ese almacenamiento está a más de 33 veces la profundidad del pozo más profundo jamás perforado. Para PES, el tema vale la pena por una razón cercana a nuestro trabajo diario: la diferencia entre cuánta agua puede contener una formación y cuánta hay realmente, y por cuánto tiempo, es la misma que separa un acuífero prometedor de un pozo confiable.
1. Dónde se almacena el agua
Entre el manto superior y el inferior está la zona de transición, aproximadamente entre 255 y 410 millas (410 y 660 km) de profundidad. Al aumentar la presión, el olivino, el mineral más abundante del manto superior, se transforma en wadsleyita y luego en ringwoodita. Ambos minerales de alta presión pueden incorporar hidrógeno en defectos de su estructura cristalina, sobre todo como grupos hidroxilo. Los mineralogistas cuentan ese hidrógeno como agua y lo expresan en porcentaje en peso.
Este es el punto clave para quien trabaja con aguas subterráneas. En un acuífero, el agua llena poros y fracturas y puede fluir hacia un pozo. En la zona de transición, el agua forma parte del propio cristal. El agua estructural no forma poros conectados llenos de líquido, aunque localmente puedan existir pequeñas cantidades de fluido o fundido, y nada en ella podría producirse como un yacimiento. La Figura 1 pone las profundidades en perspectiva.
2. El diamante que abrió el debate
El diamante de Pearson llegó a la superficie con una erupción de kimberlita y fue recuperado en gravas de río poco profundas en 2008. El equipo investigador reportó cerca de 1,5 % de agua en peso en su inclusión de ringwoodita, y el artículo de Nature concluyó que, al menos localmente, la zona de transición está hidratada hasta cerca de 1 % en peso.
Una recalibración posterior de la misma medición infrarroja, de Thomas y coautores (2015), dio cerca de 1,4 % en peso, próxima al máximo que el mineral puede guardar. La inclusión fue la evidencia directa de que al menos una parte de la zona de transición está hidratada.
Extrapolar ese hallazgo a "tanta agua como todos los océanos", unos 1,4 × 10²¹ kg, exige supuestos sobre qué tan representativa es la muestra, qué tan abundantes son los minerales que guardan el agua y cómo varía la hidratación de una región a otra. Una sola inclusión no puede establecer un inventario global de agua. De una u otra forma, cada estudio posterior ha puesto a prueba esos supuestos.
3. Cuánta agua pueden guardar los minerales
En marzo de 2026, un equipo del Instituto de Geoquímica de la Academia China de Ciencias, con socios internacionales, publicó en Communications Earth & Environment experimentos en el sistema MgO-SiO₂-H₂O a unos 2,3 y 3,1 millones de psi (16 y 21,5 GPa) y unos 2.060 °F (1.127 °C). Probaron contenidos totales de agua entre 0,1 % y 5 % en peso.
Por debajo de cerca de 1,22 % de agua a unos 2,3 millones de psi (16 GPa), el agua entró principalmente en la wadsleyita y la ringwoodita. En ese sistema y en esas condiciones, los silicatos de magnesio hidratados densos se formaron solo por encima de ese umbral, y esas son las fases capaces de llevar agua a mayor profundidad. Los umbrales aplican a la composición, la presión y la temperatura ensayadas. A unos 3,1 millones de psi (21,5 GPa), la fase B superhidratada apareció solo cerca de 1,30 %. Como el agua que transportan las placas en subducción se estima normalmente por debajo de 1 %, los autores concluyen que la zona de transición podría actuar como una barrera y que el reciclaje de agua a gran escala podría limitarse a profundidades menores de unas 410 millas (660 km). Añaden que la menor actividad del agua en condiciones naturales probablemente elevaría aún más esos umbrales.
Experimentos publicados en Nature Communications en julio de 2026 por Zhu y coautores apuntan en la misma dirección desde el lado de la placa. A medida que los minerales hidratados se descomponen en la zona de transición, su agua pasa a la wadsleyita y la ringwoodita con poco fluido libre en las condiciones estudiadas. En el núcleo frío de una placa, por debajo de unos 1.650 °F (900 °C), el agua permanece principalmente en los minerales hidratados, mientras que la wadsleyita y la ringwoodita que los acompañan quedan casi secas. El resultado depende del régimen térmico de cada parte de la placa y no describe todas las zonas de subducción.
4. La misma agua puede verse distinta para la geofísica
La zona de transición no se puede muestrear en el sitio. Algunas inclusiones raras, como la ringwoodita de Juína, llegan a la superficie, pero casi todo lo que sabemos sobre su agua se infiere a partir de velocidades sísmicas y de conductividad eléctrica. Un estudio de primeros principios publicado en 2026 en Nature Communications por Wang, He, Mao y Kim muestra por qué eso es más difícil de lo que parece. El hidrógeno puede ubicarse en sitios de magnesio o de silicio en los silicatos de magnesio hidratados, y el cambio de una configuración a otra cerca de las 255 millas (410 km) deja las velocidades sísmicas prácticamente iguales.
La conductividad eléctrica sí cambia. En las configuraciones estudiadas, el paso del hidrógeno de sitios de magnesio a sitios de silicio la reduce cerca de 1,6 veces a unos 2 millones de psi (14 GPa). Los autores encuentran que, según el sitio que ocupe el hidrógeno, los contenidos de agua derivados de la conductividad pueden diferir hasta en cerca de 1 % en peso. Es una diferencia entre supuestos, y no debe sumarse automáticamente a todas las estimaciones publicadas. Una anomalía sísmica o eléctrica puede indicar hidratación, pero también puede reflejar temperatura, composición o fusión parcial. Identificar una región hidratada y cuantificar su agua son dos pasos distintos.
5. Capacidad no es estabilidad
Aunque los minerales puedan guardar agua, el manto que los rodea tiene que permanecer en su lugar el tiempo suficiente para que esa agua se quede allí. Un estudio geodinámico de Wang, Cloetingh, Koptev y coautores, publicado en 2026 en Geophysical Research Letters, lo dice en su propio título: la fracción densa de corteza oceánica reciclada, o MORB, controla tanto la estabilidad dinámica como el potencial de hidratación de la zona de transición. Modelos numéricos que combinan contenido de agua y proporción de material basáltico denso muestran que las regiones hidratadas solo se mantienen estables dentro de ciertas combinaciones de ambos, y que por eso el potencial de hidratación cambia de un lugar a otro.
Un preprint de 2026 de Gerya, Bardi, Karato y Murakami, de ETH Zúrich y la Universidad de Yale, llega a una visión parecida con modelos termomecánicos bidimensionales acoplados a un modelo de fusión hidratada. El agua hace flotante al material del manto, los ascensos hidratados y los diapiros de fundido salen de la zona de transición, y el agua escapa poco a poco por su límite superior. En sus escenarios de modelación, el almacenamiento promedio se mantiene por debajo de 0,1 % en peso, menos de 0,2 masas oceánicas, durante 80 a 430 millones de años. El manuscrito está en revisión por pares y sus cifras dependen de los supuestos del modelo. Su valor está en mostrar qué procesos pueden sacar agua de la zona de transición, y no fija un inventario global.
6. De dónde viene el agua
Dos estudios isotópicos aportan evidencias complementarias sobre el reciclaje de agua de la superficie hacia el interior de la Tierra, aunque no llegan a las mismas conclusiones sobre dónde y cuándo. En 2024, Xing y coautores usaron isótopos de potasio en rocas volcánicas del noreste de Asia, sobre la placa del Pacífico en subducción, como evidencia de que agua de la superficie se había reciclado hacia la zona de transición (Nature Geoscience).
En 2026, Zheng-Yu Long, Frédéric Moynier y coautores, del Instituto de Física del Globo de París y otras instituciones, publicaron en Nature Communications mediciones de isótopos de potasio en komatiitas, lavas ultramáficas muy antiguas, de diez localidades del mundo. Tres localidades arcaicas muestran composiciones más pesadas que las del manto, que se explican mejor por fluidos liberados de litosfera oceánica alterada por agua de mar. Los autores lo interpretan como evidencia de que el agua de la superficie ya se reciclaba hacia el manto hace por lo menos 3.600 millones de años. El estudio no ubica esa agua específicamente en la zona de transición.
Ninguno de los dos estudios descarta agua heredada de la formación de la Tierra. Ambas fuentes pueden contribuir, y su peso relativo sigue siendo una pregunta abierta.
7. El agua probablemente no está repartida de manera uniforme
En Geochemistry, Geophysics, Geosystems (marzo de 2025), Helene Wang, Valentina Magni, Clinton Conrad y Mathew Domeier usaron reconstrucciones de placas de los últimos 400 millones de años para mapear dónde pudieron entregar agua las placas a la zona de transición, y compararon esos mapas con el vulcanismo intraplaca continental de los últimos 200 millones de años.
La relación se sostiene solo bajo condiciones específicas: placas que se hunden a más de unas 0,4 pulgadas (1 cm) por año, agua que permanece entre 30 y 100 millones de años en la zona de transición y erupciones entre 10 y 30 millones de años después. Bajo esas condiciones, entre el 42 % y el 68 % del vulcanismo intraplaca continental se ubica sobre una zona de transición húmeda. Ese porcentaje no mide agua, y tampoco demuestra que el agua haya causado las erupciones. Muestra que la conexión es plausible y que la historia de la subducción deja una huella regional.
8. Tres cifras que no se deben mezclar
La pregunta de si el manto guarda más agua que los océanos mezcla tres cantidades: la capacidad de almacenamiento en condiciones dadas, el contenido de agua estimado para una muestra o una región, y el inventario global. La Tabla 1 resume qué se ha reportado, cómo se obtuvo y qué significa, y la Figura 2 agrupa las cifras principales según el tipo de evidencia que las respalda, porque cada una responde a una pregunta distinta.
9. Por qué importa para la industria energética
No hay una aplicación industrial directa. La zona de transición está cientos de millas por debajo de cualquier yacimiento de hidrocarburos o pozo geotérmico, su agua está fijada en minerales, y ninguno de estos estudios predice la calidad de un yacimiento, el desempeño de la perforación ni la estabilidad del hueco en ningún campo. Afirmar lo contrario iría más allá de la evidencia, y este artículo no presenta un caso comercial.
La relevancia indirecta es real. El ciclo profundo del agua influye en la fusión del manto, en el vulcanismo intraplaca y en la larga historia térmica y tectónica en la que se forman las cuencas sedimentarias y los sistemas geotérmicos.
La lección más útil para nosotros es el método. En nuestro artículo "Colombia ya está usando sus aguas subterráneas" separamos el agua almacenada en un acuífero del agua que se puede extraer dentro de la recarga. En "Tenerife perforó hasta 9.843 ft (3.000 m) y encontró calor, agua y permeabilidad" separamos el calor, el agua y la permeabilidad que encontró un pozo exploratorio de un reservorio geotérmico demostrado. Ambos artículos están publicados en la web de PES. La historia del agua profunda exige la misma disciplina.
La comparación se refiere a la forma de leer los datos, porque los mecanismos físicos son completamente distintos. Capacidad, contenido medido e inventario sostenible son cifras distintas, y una sola muestra no define un sistema. Así leemos los datos en ingeniería de pozos, desde una prueba de bombeo hasta una ventana de presión.
10. Lo que sigue abierto
Las preguntas abiertas son claras: el inventario global actual de la zona de transición, cómo varía lateralmente y con la profundidad, cuánta agua se heredó de la formación de la Tierra y cuánta se recicló por subducción, bajo qué condiciones llega agua al manto inferior, y cómo combinar observaciones sísmicas, eléctricas, isotópicas y mineralógicas en estimaciones regionales confiables. Responderlas exigirá más experimentos a presiones extremas, mejores imágenes geofísicas y modelos que puedan contrastarse con ambos.
Conclusión
La zona de transición del manto almacena agua, y parte de ella viene de la superficie a través de la subducción. Eso lo respaldan una muestra natural de Brasil, experimentos de laboratorio, geoquímica isotópica y modelos numéricos. La investigación reciente también muestra que la capacidad de almacenamiento de los minerales, por sí sola, no permite establecer el inventario real de agua de la zona de transición. La estabilidad dinámica, la composición y la historia de subducción agregan restricciones, y las estimaciones actuales siguen dependiendo de los modelos y presentan incertidumbre. Nada de eso suma un océano oculto.
La capacidad de un mineral para guardar agua dice poco sobre cuánta agua contiene realmente un sistema geológico completo. La historia se volvió menos espectacular y más útil, que es lo que suelen hacer los buenos datos con un titular, en la ciencia y en la ingeniería.
Para pensar: si los minerales pueden guardar cantidades importantes de agua, ¿qué determina que esa agua permanezca en el manto durante millones de años?
Fuentes
1. Pearson, D. G. et al., Hydrous mantle transition zone indicated by ringwoodite included within diamond, Nature 507, 221-224, 2014.
2. Thomas, S.-M., Jacobsen, S. D., Bina, C. R. et al., Quantification of water in hydrous ringwoodite, Frontiers in Earth Science 2, 38, publicado el 28 de enero de 2015 (el DOI lleva 2014, el año del volumen de la revista).
3. Song, Y. et al., Stability and distribution of dense hydrous magnesium silicates in the mantle transition zone under low water activity conditions, Communications Earth & Environment 7, 265, 25 mar 2026.
4. Academia China de Ciencias, Study reveals mantle transition zone acts as barrier to deep mantle water transport, 13 abr 2026.
5. Zhu, J. et al., Water exchange process and bulk composition regulate slab dynamics and deep earthquakes, Nature Communications 17, 8291, 3 jul 2026.
6. Wang, Z., He, Y., Mao, H.-K. y Kim, D. Y., Hydrogen site-dependent physical properties of hydrous magnesium silicates in the mantle transition zone, Nature Communications, 2026.
7. Wang, Z., Cloetingh, S., Koptev, A., Wang, Q., Lavecchia, A., Kovács, I. y Kusky, T., The dense MORB fraction controls the dynamic stability and hydration potential of the mantle transition zone, Geophysical Research Letters 53(18), e2025GL121594, 2026.
8. Gerya, T. V., Bardi, N. M., Karato, S. y Murakami, M., Water-induced buoyancy controls transient water storage in the mantle transition zone, preprint arXiv 2602.13820, manuscrito en revisión por pares, 2026.
9. Xing, K.-C. et al., Potassium isotopic evidence for recycling of surface water into the mantle transition zone, Nature Geoscience 17, 579-585, 2024.
10. Long, Z.-Y., Moynier, F., Puchtel, I. S., Li, Y., Luu, T.-H., Deng, J. y Qiu, K.-F., Links between the Archean hydrosphere and Earth's interior, Nature Communications, 2026.
11. Wang, H., Magni, V., Conrad, C. P. y Domeier, M., Hydrous regions of the mantle transition zone lie beneath areas of continental intraplate volcanism, Geochemistry, Geophysics, Geosystems 26(3), 2025.
12. Eos, Water stored in the mantle for millions of years may be linked to continental volcanism, 19 mar 2025.
13. Scientific American, How deep is the deepest hole in the world? Pozo superprofundo de Kola, 12.262 m.
14. Power Energy Services & Consulting Solutions SAS, Colombia ya está usando sus aguas subterráneas, web de PES, 2026.
15. Power Energy Services & Consulting Solutions SAS, Tenerife perforó hasta 9.843 ft (3.000 m) y encontró calor, agua y permeabilidad. Ahora los pozos tienen que demostrar el recurso, web de PES, 2026.
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