La Ciudad Perdida no tiene calles ni edificios, pero sí enormes torres blancas que se elevan desde el fondo del Atlántico. Sus chimeneas expulsan fluidos alcalinos cargados de hidrógeno, metano y pequeñas moléculas orgánicas, creando un ecosistema capaz de mantenerse sin depender directamente de la luz del Sol.
Desde su descubrimiento en el año 2000, los científicos sabían que esa energía debía proceder de reacciones entre el agua marina y las rocas situadas bajo el macizo Atlantis. Lo que no habían podido observar directamente era el sistema de circulación profunda que transformaba el agua y transportaba esos compuestos hasta las chimeneas.
Una perforación realizada durante la Expedición 399 del International Ocean Discovery Program acaba de proporcionar la evidencia más clara hasta ahora. El pozo U1601C alcanzó los 1.267,8 metros bajo el lecho marino, a unos 800 metros al norte de la Ciudad Perdida, y atravesó una combinación de peridotitas serpentinizadas y rocas gabroicas. En el agua recuperada del interior, los investigadores identificaron un fluido de formación procedente de las profundidades cuya química se parece a la fuente teórica que podría alimentar el campo hidrotermal.
El pozo atravesó rocas del manto que normalmente permanecen ocultas a kilómetros de profundidad
La perforación se desarrolló entre abril y junio de 2023 a bordo del buque científico JOIDES Resolution. El objetivo inicial era estudiar el macizo Atlantis, una montaña submarina situada junto a la dorsal mesoatlántica donde las fallas tectónicas han elevado rocas del manto superior y de la corteza profunda hasta posiciones mucho más accesibles.
El resultado fue excepcional. Aproximadamente el 68% del material atravesado correspondía a rocas ultramáficas y el 32% a rocas gabroicas. El equipo recuperó cerca del 71% de todo el núcleo perforado, superando ampliamente el anterior récord de penetración en un sistema dominado por peridotitas, que era de apenas 201 metros.
El agua, sin embargo, presentaba un problema. Durante la operación se había utilizado agua de mar para retirar fragmentos de roca y agua dulce antes de introducir los instrumentos de medición. Además, cuando la perforación se detuvo, el agua del fondo oceánico comenzó a entrar en el agujero.
Los investigadores tuvieron que separar químicamente cuatro componentes mezclados: agua marina empleada durante la perforación, agua dulce, agua del fondo del océano y un cuarto líquido natural que ascendía desde las zonas profundas del pozo. Las capas superiores, hasta unos 465 metros, estaban dominadas por los fluidos introducidos durante las operaciones. A mayor profundidad, la proporción del agua de formación aumentaba hasta constituir alrededor del 80% de las muestras más profundas.
El agua no fue extraída a 300 °C, pero su composición revela que estuvo en contacto con rocas así de calientes
El titular fácil sería decir que los científicos encontraron agua a más de 300 °C bajo el Atlántico. La realidad es algo más interesante: el fluido no fue recuperado a esa temperatura, sino que su composición química indica que anteriormente había reaccionado y alcanzado el equilibrio con rocas situadas a 300 °C o más.
El agua natural prácticamente no contenía magnesio, pero presentaba elevadas concentraciones de calcio, litio, rubidio, cesio y estroncio. Esas características funcionan como una especie de historial químico, porque muestran qué minerales encontró el líquido, a qué temperaturas reaccionó con ellos y cómo fue transformándose antes de ascender.
Existe además otro matiz importante. Las muestras de agua fueron tomadas cuando el agujero alcanzaba unos 1.182 metros y procedían de varios niveles, hasta aproximadamente 1.065 metros. Solo después de esas mediciones, la perforación continuó hasta su profundidad final de 1.268 metros.
Por eso, el estudio no ha dibujado todavía una tubería continua que conecte directamente el pozo con cada chimenea. Lo que aporta es la primera evidencia directa de que fluidos modificados a altas temperaturas circulan a gran profundidad por las peridotitas y los gabros del macizo Atlantis. Su química coincide con los modelos propuestos para la fuente profunda de la Ciudad Perdida, por lo que probablemente representa uno de los extremos del sistema que termina aflorando cientos de metros más arriba.
La red transporta energía química hasta un ecosistema que puede sobrevivir sin luz solar
La maquinaria que sostiene la Ciudad Perdida comienza con la serpentinización. Cuando el agua marina penetra en rocas del manto ricas en olivino, desencadena reacciones que producen minerales de serpentina e hidrógeno molecular. Ese hidrógeno puede favorecer la formación de metano, hidrocarburos sencillos y ácidos orgánicos, además de servir como fuente de energía para microorganismos del subsuelo.
Los fluidos que finalmente emergen en la Ciudad Perdida son mucho más fríos que las zonas donde comenzó su transformación: salen por las chimeneas a temperaturas de entre 45 y 116 °C, con un pH muy alcalino y abundantes concentraciones de hidrógeno y metano. No son los clásicos “fumadores negros” asociados al volcanismo submarino, sino torres de carbonato levantadas por una química diferente.
Esta conexión entre roca, agua y energía interesa también fuera de la geología terrestre. En función de lo que explica el equipo del IODP, procesos similares pudieron generar moléculas precursoras de la vida en la Tierra primitiva y podrían producirse actualmente dentro de mundos oceánicos como Europa o Encélado.
La perforación no ha encontrado una ciudad enterrada ni un inmenso depósito de agua hirviendo. Ha revelado algo más valioso: parte del sistema circulatorio invisible que lleva agua marina hasta las profundidades de la placa, la transforma mediante el calor y las rocas, y devuelve a la superficie la energía química necesaria para mantener vivo uno de los ecosistemas más extraños de la Tierra.
