Hace más de una década, científicos japoneses descubrieron los campos de respiraderos hidrotermales de la caldera Higashi-Aogashima Knoll, en las profundidades del océano. Sin embargo, los depósitos ricos en minerales que rodean estas fisuras continúan revelando sorpresas extraordinarias. Desde entonces, Japón ha destinado recursos públicos y privados para recuperar los millones de toneladas de minerales metálicos escondidos bajo el lecho marino, aunque difícilmente alguien esperaba encontrar algo como esto.
El descubrimiento
Un equipo de geólogos que trabajó a bordo del buque de investigación Shinsei Maru descubrió un depósito inusualmente rico de oro elemental incrustado en la pirita, el mineral conocido popularmente como «oro de los tontos», con concentraciones récord de hasta un 1,9 % de su peso. Sí, encontraron oro auténtico dentro del llamado oro de los tontos, un mineral famoso por su parecido con el metal precioso pese a tener un valor muy inferior. El oro estaba atrapado dentro de la estructura cristalina de la pirita en depósitos ubicados a lo largo de la caldera volcánica, a unos 700 metros bajo el nivel del mar.
El azufre es un elemento no metálico muy común en estas zonas geológicas. Es expulsado por los respiraderos hidrotermales, resulta fundamental para los peculiares ecosistemas que allí prosperan y también es un componente esencial de la pirita, un sulfuro de hierro. El autor principal del estudio, el geólogo Yuichi Morishita, y sus colegas plantean que la formación de esta pirita junto con impurezas de arsénico habría permitido que el oro quedara incorporado dentro de los cristales del mineral.
«La pirita es un mineral de sulfuro ubicuo en la mayoría de los sistemas hidrotermales, y la pirita arsenical es un hospedador común del llamado ‘oro invisible'», explican los investigadores en el estudio, que actualmente se encuentra en proceso de revisión editorial para la revista Scientific Reports.
Un hallazgo sin precedentes
Para poner el descubrimiento en perspectiva, la concentración de 19.231 partes por millón (ppm) de oro encontrada en estas muestras supera en más de 440 veces las concentraciones registradas en otros depósitos submarinos conocidos, que normalmente contienen entre 0,01 y 43 ppm. Sin embargo, no toda la pirita de los respiraderos de Higashi-Aogashima Knoll presentó niveles tan elevados de oro.
Las muestras con mayor concentración provenían del denominado Central Cone Site, donde una variedad específica conocida como pirita coloforme contenía la mayor cantidad de oro. Este tipo de pirita se forma cuando las emisiones de azufre extremadamente calientes provenientes de los respiraderos hidrotermales se enfrían rápidamente al entrar en contacto con el agua fría del océano. Ese proceso genera cambios químicos que podrían haber favorecido la estructura interna capaz de atrapar el oro.
«Las piritas coloformes con altas concentraciones de plomo y/o cobre, además del arsénico, podrían haber favorecido la elevada concentración de oro en la pirita», escribieron los investigadores. «Sin embargo, esclarecer el mecanismo exacto seguirá siendo un tema para futuras investigaciones».
Oro a escala atómica
Uno de los aspectos que más sorprendió a Morishita y a su equipo fue la forma en que el oro estaba distribuido dentro de la pirita. No aparecía en pequeñas pepitas ni en vetas visibles, sino entrelazado a escala atómica, como si se tratara de diminutos capilares de oro.
De hecho, el hallazgo solo fue posible gracias a una técnica extremadamente precisa llamada espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS), que permitió analizar en detalle la composición química del mineral.
«Encontramos por primera vez ‘oro invisible’ en la pirita de los montículos de sulfuro y de las chimeneas hidrotermales activas mediante análisis SIMS», señalaron los investigadores.
La química particular de los respiraderos hidrotermales de la caldera Higashi-Aogashima Knoll, con sus enormes chimeneas de humo negro que expulsan compuestos sulfurosos, podría servir como modelo para localizar depósitos similares en otras regiones de los océanos.
Además, al encontrarse a unos 820 metros de profundidad, estos depósitos serían relativamente accesibles en comparación con otros yacimientos hidrotermales ubicados a mayores profundidades.
«Se espera que los desafíos para una futura explotación comercial sean menores que los que presentan otros depósitos más profundos», concluyeron los investigadores.
