El origen del agua en la Tierra

El tema del origen del agua terrestre está sujeto a especulaciones. Tradicionalmente se pensaba que el agua formaba parte de la composición «original» del planeta y que su volumen había permanecido relativamente incambiado.

De acuerdo a ciertos enfoques más recientes (Fred Hoyle y otros), se sostiene que la cantidad de agua ha aumentado con el tiempo debido al aporte de cometas y meteoroides.

Thomas Gold va más lejos, argumentando que una parte importante del agua es el resultado de la oxidación bacteriana del gas metano ascendente en el proceso de desgasificación del planeta. El hidrógeno del metano sería oxidado por las hipertermobacterias que viven en profundidad formándose CO2 y H2O como resultado de su metabolismo.

Si bien no se ha encontrado aún agua líquida en la superficie de ningún planeta conocido es probable que exista en volúmenes considerables en profundidad en muchos planetas y satélites..

De todos modos, el agua en forma de hielo fue identificada en la superficie de muchos astros del Sistema Solar.

Se sabe que hay hielo de agua en Marte, varios satélites de Jupiter y Saturno y en los astros más alejados del sistema, por ejemplo, Tritón (un satélite de Neptuno), Plutón y en la mayoría de los cometas.

A partir del agua traida por cometas, asteroides y meteoritos, y la formada por el proceso metabólico bacteriano y/o debido a otros procesos de oxidación del hidrógeno, se fueron formando mares y lagos en las depresiones de la corteza, una parte permaneció o se infiltró dentro de las formaciones rocosas y el resto se congeló en las zonas más frías cercanas a los polos o montañosas elevadas.

Las aguas oceánicas quedaron expuestas a la radiación solar dando lugar a procesos de evaporación generalizados a lo largo de su superficie de contacto con la atmósfera.

El calentamiento del agua y de las superficies continentales provocó, y aún provoca, fenómenos de convección de las capas troposféricas inferiores, elevando el vapor de agua hasta los niveles de condensación, formando nubes.

La circulación atmosférica generada por las diferencias de temperatura empuja las nubes hacia los continentes, donde parte del agua cae bajo la forma de lluvia.

Este proceso, que nos resulta tan familiar, es el producto de las condiciones térmicas y de presión atmosférica particulares de La Tierra, que permiten que la mayor parte del agua se encuentre en estado líquido y que se desarrollen fenómenos de evaporación y condensación, con formación de nubes y su caida en forma de lluvia.

En los hechos, este proceso ocurrió simultáneamente con la expansión de la vida. Ya sea a partir de formas bacterianas subterráneas o extraterrestres, los mares fueron “colonizados” por innumerables organismos, más tarde se extendieron a los

cuerpos de agua continentales, y finalmente al resto de los ambientes subaéreos.

El ciclo del agua fue (y aún es) influenciado por la vida. Los organismos modifican las propiedades físico-químicas de las aguas en donde viven. No hay parámetro hidrológico que no se vea modificado por la presencia de seres vivos en el agua el albedo (reflectividad), la tensión superficial, la viscosidad, la turbidez, , los

tenores en sales y gases disueltos, la composición química, etc.

Debido a la complejidad del proceso es muy difícil reconstruir el proceso que dio lugar a la evolución planetaria, y en particular a los cambios a nivel de la hidrósfera.

El registro geológico nos presenta una información fragmentaria. Las dimensiones y forma de los océanos cambiaron. Hubieron épocas en que parte del agua permaneció congelada en las zonas más frías (épocas glaciares) descendiendo el nivel y extensión de los océanos, y otras en que todo el hielo se fundió subiendo

el mar a sus niveles máximos.

La forma de los continentes, y por ende de las cubetas oceánicas, también varió.

Algunos continentes se dividieron, los fragmentos así formados migraron lentamente y, en algunos casos, se fusionaron con otros fragmentos formando nuevas masas continentales de contornos diferentes. Concomitantemente cambiaron de forma los oceános. Algunas depresiones oceánicas, como el océano Atlántico,

se formaron en tiempos geológicos relativamente recientes (hace unos 100 millones de años). Otros son mucho más antiguos (el océano Pacífico, cuya época de formación se desconoce.

Durante los miles de millones de años transcurridos, las aguas oceánicas recibieron enormes volúmenes de sales hasta estabilizarse en la composición actual.

Parte de estas sales fueron inmovilizadas y sepultadas en el fondo del mar por  mucho tiempo. Algunas reaparecerieron en las nuevas montañas formadas en las márgenes orogenéticas de los continentes.

También desde el principio, las aguas subterráneas estuvieron expuestas a las fuentes de gas y calor del interior del planeta. Estas corrientes ascendentes de origen predominantemente radiactivo1 , fueron un factor principal en la dinámica terrestre. Muchos procesos geológicos se dan en presencia de agua. El registro mineralógico incluye numerosos minerales hidratados originados en ambientes

acuosos subterráneos: las micas, los anfíboles, las arcillas y yesos, etc. El agua líquida o gaseosa se introduce por las fisuras arrastrando solutos variados que finalmente van a cristalizar bajo la forma de minerales. Una gran parte de los minerales de las rocas se originan de esa forma (p.ej. los feldespatos y el cuarzo).

Los fenómenos volcánicos también se dan en presencia de agua. Una causa desencadenante de algunas erupciones volcánicas puede ser la vaporización del agua caliente al descender la presión que la mantenía en estado líquido. Las “burbujas” de vapor liberadas del agua en ebullición, junto con otros gases, actúan como “pistón” que empuja las lavas y clastos volcánicos a lo largo de fracturas y chimeneas, y termina derramándolas en el exterior. A la vez, la mezcla de vapor de agua y otros gases con el agua líquida, tiene un efecto lubricante que facilita el flujo de las lavas. De no ser así, éstas, cuya viscosidad es muy elevada no podrían escurrirse

por los estrechos conductos de efusión. Las grandes columnas de “humo” que salen de los cráteres volcánicos, están formadas, entre otros componentes, por vapor de agua emitido durante los procesos efusivos. Del mismo modo, los géyseres y fumarolas son eyecciones acuosas y gaseosas calientes comunes en las

zonas volcánicas. El agua es también el factor principal en la génesis de las rocas sedimentarias. Con muy pocas excepciones, los sedimentos se forman debido al arrastre de las partículas y materiales por las corrientes de agua líquida (ríos, corrientes marinas y lacunares, etc) o sólida (glaciares).

Cuando los sedimentos son sepultados, sufren procesos de compactación y deshidratación. Parte del agua, sometida a condiciones de elevadas presiones y temperaturas, migra fuera de los sedimentos, reduciendo el contenido hídrico de

los mismos. 

A pesar de ello, el material sedimentario retiene un contenido importante de agua, parte del cual puede incorporarse a los nuevos minerales que se forman durante los procesos diagenéticos.

Como se ve, el agua juega un rol fundamental en la dinámica de la corteza terrestre y en la formación de las rocas. No sólo es el agua el factor central en el ciclo hidrológico, sino también lo es en el ciclo petrogenético.
Introducción al llibro "Acuíferos de América Latina". Danilo Antòn, Piriguazú Ediciones