Tubo de hielo marino formándose con un flujo de salmuera en el agua profunda*

Las estalactitas oceánicas o ‘brinicles’ (de ‘brine icicle’, carámbano de salmuera) son unos tubos huecos de hielo, que pueden medir desde unos centímetros hasta varios metros de longitud, y que se forman bajo el hielo marino flotante en el océano antártico.

La formación de los ‘brinicles’ es uno de los procesos más curiosos de cuantos se producen bajo el hielo antártico en invierno, si bien su estudio resulta extremadamente complicado, debido a la dificultad que conlleva el poder observarlos. No en vano, la primera vez que los científicos lograron captar imágenes de este fenómeno fue en el año 2011, para un documental de la BBC sobre el hielo.

Ahora, un grupo de investigadores del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (centro mixto Universidad de Granada-CSIC), el Centro Vasco de Matemáticas Aplicadas (BCAM), el Instituto de Microelectrónica y Microsistemas de Italia y el Instituto Mediterráneo de Estudios avanzados (IMEDEA), han dado un paso más en el estudio de los ‘brinicles’, explicando su generación y determinando el mecanismo de formación de estos tubos de hielo.

El mismo papel que las fuentes hidrotermales

Tubo de hielo marino formado en la isla de Ross, Antártica *

Su trabajo, publicado en el último número de la revista Langmuir y que ha sido portada de dicho número, ha demostrado la formación de estas estructuras tubulares que sólo se dan en aguas saladas. El hielo en ambientes salinos puede generar pequeñas vesículas y tubos facilitando una dinámica de fluidos rica en nutrientes y un escenario para la aparición de la vida en aguas frías en la Tierra hace miles de millones de años, “los ‘brinicles’ podrían haber jugado el mismo papel clave que se atribuye a las fuentes hidrotermales en las teorías sobre el surgimiento de la vida en ambientes cálidos”.

Los investigadores han llevado a cabo el análisis más completo realizado hasta la fecha sobre el origen y estructura de los ‘brinicles’, siguiendo un mecanismo de formación similar al de los populares ‘jardines químicos’ “que depende fundamentalmente de la interacción entre salmuera altamente concentrada y el agua cerca de su punto de congelación, los gradientes de densidad y concentraciones iónicas y la formación de hielos”.

Como explican Julyan Cartwright e Ignacio Sainz Díaz, los investigadores del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra que han participado en el proyecto, en otros lugares del Sistema Solar podrían existir estructuras similares a los ‘brinicles’, “por lo que el mecanismo de formación de estos tubos de hielo podría ser importante en el contexto de los planetas y sus lunas, cubiertos de océanos de hielo”.

Los científicos creen que es necesario “seguir profundizando en esta línea de investigación, ya que los ‘brinicles’ pueden ofrecernos mucha información, y muy relevante, sobre un posible escenario de hielo marino propicio para el surgimiento de la vida en la Tierra”.

Referencia bibliográfica:
Brinicles as a case of inverse chemical gardens
Julyan H. E. Cartwright, Bruno Escribano, Diego L. González, C. Ignacio Sainz-Díaz, and Idan Tuval
Langmuir, DOI: 10.1021/la4009703
Publication Date (Web): April 3, 2013
Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (IACT), CSIC–Universidad de Granada, Armilla, Spain, Basque Center for Applied Mathematics (BCAM), Bilbao, Spain, Istituto per la Microelettronica e i Microsistemi (IMM), CNR, Bologna, Italy, and Mediterranean Institute for Advanced Studies (IMEDEA), CSIC–Universitat de les Illes Balears, Mallorca, Spain.

* Ambas fotos fueron tomadas por Rob Robbins durante la GOLF 4-3-9 Antarctica Expedition 2010. Imágenes archivadas por EarthRef.org. Los autores agradecen a Rob Robbins, Hubert Staudigel y la US Antarctic Program la realización de dichas fotos.