La diversidad mineral de la Tierra es un 75 % mayor de lo que se pensaba.

Es posible que haya 4.000 minerales más en el mundo de lo que se pensaba, según un nuevo estudio histórico que los cataloga e identifica no solo por su composición interna, sino por las formas en que se forman.

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Los seres vivos han jugado un papel clave en la formación de casi la mitad de las especies minerales de la Tierra, mientras que el agua es responsable de más del 80 % de la diversidad mineral, cifras que han sido reveladas por primera vez gracias a dos estudios publicados el pasado viernes (01.07.2022) que detalla los orígenes y la diversidad de todos los minerales conocidos en la Tierra.

El estudio de 15 años, dirigido por la Institución Carnegie para la Ciencia, es un trabajo histórico que, según los científicos, ayudará a reconstruir la historia de la vida en la Tierra, guiará la búsqueda de nuevos minerales y depósitos de mineral, predecirá las posibles características de la vida futura y ayudará a la búsqueda de planetas habitables y vida extraterrestre.

«La mitad de todas las especies minerales conocidas en la Tierra se han formado a través de procesos biológicos. Y un tercio de esas, solo han podido formarse gracias a la vida. No conocemos ninguna otra forma en las que se habrían creado», declara a Efe Robert Hazen.

«Es una afirmación realmente asombrosa por la que hace sólo 20 años me habrían tachado de loco», continúa Hazen con una sonrisa.

Se forma de 26 maneras diferentes, la mayor cantidad de cualquier mineral. La pirita es tan estable que se forma tanto a alta como a baja temperatura, tanto con agua como sin ella, y tanto con la ayuda de microbios como en entornos difíciles donde la vida no juega ningún papel.

Se forma de 26 maneras diferentes, la mayor cantidad de cualquier mineral. 

La pirita es tan estable que se forma tanto a alta como a baja temperatura, tanto con agua como sin ella, y tanto con la ayuda de microbios como en entornos difíciles donde la vida no juega ningún papel.

Hazen es un mineralogista y astrobiología del Instituto Carnegie de Washington, coautor de los dos estudios publicados en la revista American Mineralogist junto con Shaunna Morrison, de Earth and Planets Laboratory. En uno de los estudios también han colaborado el científico ruso Sergey Krivovichev y el estadounidense Robert Downs.

«Tipos de minerales» asciende a más de 10.500

Según se lee en el comunicado de prensa del Instituto Carnegie de Washington, si se tiene en cuenta la génesis de los minerales, el número de «tipos de minerales» –un término recién acuñado– asciende a más de 10.500, una cifra que supera en un 75 % las aproximadamente 6.000 especies minerales reconocidas por la Asociación Mineralógica Internacional (AIM) basándose únicamente en la estructura cristalina y la composición química.

Un bello ejemplo procedente de Alberta (Canadá) de la intersección entre la evolución biológica y la evolución mineral; la interacción entre los minerales y la vida. Hace cien millones de años, la amonita depositó su propio caparazón de carbonato duro; un biomineral. En este raro caso, esa concha original de carbonato fue sustituida posteriormente por el mineral ardiente ópalo.

Un bello ejemplo procedente de Alberta (Canadá) de la intersección entre la evolución biológica y la evolución mineral; la interacción entre los minerales y la vida. Hace cien millones de años, la amonita depositó su propio caparazón de carbonato duro; un «biomineral». En este raro caso, esa concha original de carbonato fue sustituida posteriormente por el mineral ardiente ópalo.

El estudio

Hazen y Morrison aprovecharon la pandemia para culminar un trabajo de 15 años que estudió las 6.000 especies minerales conocidas, y aprobadas por la AIM, con el fin de determinar cada uno de los métodos por los que se formaron.

«No tenía ni idea de qué esperar porque no sabíamos cuántos métodos de formación había. Podían ser 10 o podían ser 200. Y tras analizar miles de estudios, hemos descubierto 57 variedades en la formación de minerales», explica Hazen.

El científico pone como ejemplos de estos métodos de formación las descargas eléctricas de rayos, impactos de meteoritos y el enfriamiento del magma volcánico. Las altas temperaturas y presiones también producen metamorfosis.

Turmalina: El mineral más común con el elemento boro. Forma magníficos cristales en pegmatitas de granito ricas en minerales, que albergan cientos de especies minerales exóticas. La turmalina es interesante en el contexto de la aglomeración y la división.

La pirita es el mineral que puede formarse con el mayor número de métodos, exactamente 21, en algunos casos con la ayuda de microbios y en otros con la absoluta ausencia de vida. Los diamantes, en cambio, pueden crearse a partir de nueve caminos diferentes.

Estos casi 60 métodos de formación de minerales se pueden resumir en tres procesos: físicos, químicos y biológicos.

 Agua y la diversidad de minerales del planeta

«Más del 80 % de los minerales presentes en la Tierra tuvieron la mediación de agua, por lo que este elemento es fundamental para explicar la diversidad de minerales del planeta», señala Hazen.

La necesidad de la existencia de agua sería una de las razones por las que la diversidad mineral de la Tierra es mucho mayor que en la Luna, Mercurio e incluso Marte, que tienen menos especies minerales.

Se sabe que la calcita se forma de al menos 17 formas diferentes, lo que la convierte en una de las especies minerales más diversas (junto con la pirita). Este ejemplo de otro mundo parece ser un depósito en una cueva que capta diferentes episodios de cristalización que se correlacionan con los cambios en los niveles de agua en el sur de China, durante la Edad de Hielo.

Se sabe que la calcita se forma de al menos 17 formas diferentes, lo que la convierte en una de las especies minerales más diversas (junto con la pirita). Este ejemplo de otro mundo parece ser un depósito en una cueva que capta diferentes episodios de cristalización que se correlacionan con los cambios en los niveles de agua en el sur de China, durante la Edad de Hielo.

Pero casi tan importante como el papel del agua ha sido el de los procesos biológicos.

«Un tercio de los minerales de la Tierra no se podrían haber formado sin los procesos biológicos», continúa el mineralogista.

Por ejemplo, sin la fotosíntesis de las plantas, el planeta no habría tenido una atmósfera rica en oxígeno, elemento que ha permitido la formación de unos 2.000 minerales, según los autores del estudio.

¿Nueva forma de clasificación de los minerales?

A raíz de su descubrimiento, Hazen y Morrison han propuesto que se modifique la forma de clasificación de los minerales para que, además de considerar su estructura cristalina y composición química, se incorpore su génesis.

Ejemplos de minerales que se formaron después de que la vida creara el oxígeno atmosférico hace unos 2.500 millones de años. Se encuentran entre los cientos de hermosos minerales de cobre azul y verde que se forman cerca de la superficie de la Tierra como depósitos de mineral.

«El sistema de AIM es muy eficiente porque utiliza la mínima información posible para describir las especies minerales. En el sistema evolucionado que proponemos, cada mineral es una cápsula de tiempo, contiene toda su historia que nos dice de dónde vino, cuándo, cómo se formó y cómo encaja en la evolución del planeta», dice.

Hazen añade que incluir el origen y evolución de los minerales, y no solamente su estructura cristalina y composición química, cambia la visión de la diversidad de los minerales en el planeta.

Otra revelación de los estudios es el papel desproporcionado que 41 elementos raros (entre ellos arsénico, cadmio, oro, mercurio, plata, titanio uranio o tungsteno) tienen en la formación de un 42 % de los minerales de la Tierra.

«La presencia de un solo átomo de alguno de estos 41 elementos por cada 10.000 átomos de una roca produce un 42 % de todos los minerales del planeta. Me parece algo increíblemente maravilloso», termina señalando el científico estadounidense. 

FEW (EFE, Instituto Carnegie de Washington, American Mineralogist)

Imagen de portada:El berilo, el mineral más común que contiene el elemento berilio, se presenta en muchos colores hermosos, como la esmeralda. Rob Lavinsky/ARKENSTONE

FUENTE RESPONSABLE: Made for Minds. 5 de julio 2022

Planeta Tierra/Minerales/Diversidad/Descubrimientos

 

 

 

 

 

 

 

 

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