El carbono orgánico se asocia tradicionalmente con la actividad biológica. Sin embargo, una fracción significativa de este carbono puede formarse de manera abiótica, durante la alteración hidrotermal de la litosfera oceánica. Cuando el agua de mar se infiltra en las rocas en profundidad, desencadena reacciones químicas que producen compuestos orgánicos sólidos, independientemente de cualquier actividad biológica.
Carbono orgánico (DCM) atrapado en una fase de alta presión (antigorita) / @ Baptiste Debret
Estos compuestos son luego enterrados en las zonas de subducción, arrastrados hacia las grandes profundidades donde están sometidos a condiciones extremas de presión y temperatura.
Gracias a una combinación de análisis espectroscópicos avanzados y mediciones isotópicas, los investigadores estudiaron rocas metamórficas alpinas, testigos de enterramiento profundo. Sus observaciones muestran que estos compuestos abióticos se preservan notablemente durante el metamorfismo, experimentan pocas transformaciones químicas y conservan una firma isotópica ligera.
Hasta ahora, este tipo de firma se interpretaba ampliamente como un indicador de origen biológico. Estos resultados muestran que también puede resultar de procesos puramente metamórficos.
Un papel clave en el ciclo profundo del carbono
El estudio destaca que estos compuestos abióticos constituyen la principal fuente de carbono ligero en las rocas sometidas a alta presión y alta temperatura durante la subducción. Este carbono puede luego ser reciclado en el manto terrestre, contribuyendo especialmente a la diversidad isotópica observada en algunos diamantes formados a gran profundidad.
Estos trabajos llevan a reconsiderar un paradigma fundamental: la firma isotópica ligera del carbono en el manto no constituye una prueba de origen biológico, sino todo lo contrario.
Más allá de la comprensión del ciclo profundo del carbono, este descubrimiento abre perspectivas importantes sobre la formación de carbono orgánico en entornos extremos, sobre los intercambios entre la superficie y el interior de la Tierra, y sobre los mecanismos susceptibles de producir carbono orgánico en otros planetas.