Peridotitas del manto carbonatadas representan un sumidero oculto para el CO2 subducido

Por qué importa el carbono oculto de la Tierra

El dióxido de carbono no solo se mueve entre el aire, los océanos y la vida en la superficie. Grandes cantidades son arrastradas hacia el interior de la Tierra, donde pueden quedar encerradas durante millones de años, contribuyendo a mantener el clima del planeta en equilibrio. Este estudio analiza un conjunto inusual de rocas en Omán que parecen haber atrapado una enorme cantidad de carbono en profundidad. Al determinar cómo, cuándo y desde dónde llegó ese carbono, los autores arrojan nueva luz sobre una parte “perdida” del ciclo del carbono a largo plazo de la Tierra.

Donde el fondo oceánico se encuentra con el interior profundo

En algunos límites de placas, una placa oceánica se pliega y se hunde bajo otra en un proceso llamado subducción. Los sedimentos y la corteza oceánica alterada de esa placa están enriquecidos en minerales portadores de carbono y en fluidos acuosos. Al descender se calientan y liberan fluidos que pueden ascender hacia la cuña del manto suprayacente. En Omán, una gran porción de antiguo fondo oceánico y manto superior, llamada la Ofiolita de Semail, ha sido empujada sobre tierra firme, preservando una sección transversal de una antigua zona de subducción. Dentro de esta porción, los investigadores examinaron un testigo de perforación (el Pozo BT1b) que pasa de rocas mantélicas relativamente poco alteradas a rocas brillantes, totalmente carbonatadas, conocidas como listvenitas, que en conjunto podrían haber almacenado de forma natural alrededor de mil millones de toneladas de CO2.

Rocas que cuentan historias de fluidos

Cuando fluidos ricos en carbono atraviesan roca caliente, dejan huellas químicas. El equipo se centró en los halógenos —flúor, cloro, bromo e yodo— que tienden a transportarse en fluidos más que integrarse en minerales sólidos. Mediante microanálisis de alta precisión para medir estos elementos en pequeñas zonas de serpentina, carbonato y otros minerales a lo largo de la transición de roca parcialmente alterada a totalmente carbonatada, rastrearon cómo se movieron y cambiaron los fluidos. Encontraron que, a medida que la serpentinitización daba paso gradualmente a listvenita rica en carbonatos, el cloro se expulsó con mucha más fuerza que el bromo o el yodo. Esto generó fluidos en evolución con relaciones de halógenos distintivas que pudieron vincularse a fuentes probables más profundas en la zona de subducción.

Siguiendo la ruta del carbono oculto

Los patrones de halógenos muestran que los fluidos que llevaron a cabo la mayor parte de la carbonatación no eran simplemente agua de mar poco profunda exprimida desde los sedimentos. Más bien, eran mezclas de aguas intersticiales sedimentarias con una dosis adicional de fluidos ricos en CO2 que ascendían desde niveles más profundos de la losa subducida, donde el calentamiento provoca la disolución o descomposición de carbonatos. La modelización de cómo tuvo que evolucionar la química de los fluidos para ajustarse a los datos de las rocas indica que estos fluidos debieron transportar cantidades inusualmente altas de carbono en relación con la sal. Al entrar en el manto de pro‑arco —la región sobre la losa pero frente al arco volcánico— reaccionaron con peridotita y rocas serpentinizadas, transformándolas por etapas en listvenita y fijando el CO2 disuelto en minerales carbonatados sólidos y estables que pueden persistir durante tiempos geológicos.

Desenredando relojes contradictorios

Mediciones de edad previas sobre venas de carbonato en rocas similares sugerían que algunas listvenitas en Omán se formaron mucho después de que la subducción en esta región hubiera terminado, lo que implicaría un origen más local y reciente de los fluidos. Este trabajo muestra que la fase principal de carbonatación en el testigo estudiado está vinculada químicamente a fluidos relacionados con la subducción, no a eventos posteriores. Los autores distinguen dos etapas: una temprana, rica en magnesita, ligada a fluidos de subducción con una firma de halógenos concreta, y una posterior, más rica en calcio e implicando dolomita, que presenta un patrón de halógenos diferente y probablemente refleja actividad tectónica o magmática más joven. Argumentan que las edades más recientes corresponden en su mayoría a este segundo episodio que sobreimprimió el registro, y no a la captura a gran escala del carbono original.

Qué significa esto para el motor climático de la Tierra

Combinando la química de los fluidos con estimaciones independientes de cuánto agua intersticial escapa de los sedimentos en todo el mundo, los investigadores estiman que los fluidos ricos en CO2 que se mueven desde niveles más profundos de la losa hacia el manto de pro‑arco podrían transportar aproximadamente 1,7–3,4 × 10¹³ gramos de carbono por año. Eso podría explicar una gran fracción —posiblemente hasta el 90 por ciento— del carbono que entra en las zonas de subducción. En otras palabras, rocas como estas peridotitas del manto carbonatadas podrían representar un sumidero importante y hasta ahora subestimado que impide que gran parte del carbono subducido vuelva rápidamente a la atmósfera a través de volcanes o se hunda hacia el manto profundo. Dado que las condiciones que generan tales rocas dependen de factores como la temperatura, el tipo de sedimento y el entorno tectónico, esta trampa de carbono oculta puede haber variado en intensidad a lo largo de la historia de la Tierra, influyendo de forma sutil en el clima a largo plazo del planeta.

Cita: Carter, E.J., O’Driscoll, B., Burgess, R. et al. Carbonated mantle peridotites represent a hidden sink for subducted CO₂. Nat Commun 17, 3297 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68646-3

Palabras clave: carbono en zonas de subducción, carbonatación del manto, listvenita, manto de pro‑arco, ciclo global del carbono