Sedimentos sobrecalentados en una olla a presión submarina
La dorsal oceánica atraviesa los océanos como una sutura. Donde se separan las placas terrestres, se forma continuamente nueva corteza oceánica. Esto suele ir acompañado de magmatismo y actividad hidrotermal. El agua de mar se filtra al subsuelo, se calienta a temperaturas superiores a 400 °C y vuelve a subir al fondo del océano.
Hasta ahora, la comunidad científica ha asumido que el alto contenido de hidrógeno medido en estos líquidos era una clara señal de serpentinización, un proceso que ocurre cuando los líquidos calientes y ricos en minerales de la corteza terrestre reaccionan con las rocas presentes, formándose hidrógeno y metano, entre otros materiales, mediante reacciones químicas. Estas sustancias constituyen la base de la vida en las filtraciones hidrotermales.
El Dr. Alexander Diehl, primer autor de un nuevo estudio y científico del MARUM (Centro de Ciencias Ambientales Marinas) y de la Facultad de Geociencias de la Universidad de Bremen, y su equipo han demostrado que existe otra vía por la cual pueden surgir concentraciones elevadas de hidrógeno en las dorsales.
Campo hidrotermal recientemente descubierto frente a Noruega
El área de estudio es el Campo Hidrotermal de Jøtul, en la dorsal de Knipovich. Este se encuentra frente a la costa de Spitsbergen, en el Mar de Noruega europeo, y representa la unión de las placas tectónicas norteamericana y euroasiática. Fue descubierto por primera vez en 2022 durante una expedición MARUM del buque de investigación MARIA S. MERIAN.
Imagen: Ubicación y entorno geológico del campo hidrotermal de Jøtul. Crédito: Communications Earth & Environment (2026). DOI: 10.1038/s43247-025-02962-2
Su importancia radica en que se encuentra en la ladera de un valle rift, en una dorsal oceánica de expansión ultralenta, cubierta por sedimentos del talud continental. Toda la región se caracteriza por una multitud de filtraciones y respiraderos.
Durante la expedición original, se tomaron muestras iniciales de fluidos hidrotermales mediante el vehículo teledirigido MARUM-QUEST 4000. "Sin embargo, durante el ascenso a la superficie, los gases se escaparon y ya no se pudieron medir con precisión en el laboratorio. Como si se abriera una botella de refresco presurizada", explica Diehl, "el gas burbujeaba".
Para investigar con mayor precisión los componentes de los fluidos hidrotermales, el equipo de investigación regresó en 2024 a la cresta Knipovich con contenedores de muestras herméticos.
Más que solo serpentinización
Pero existe otra particularidad asociada al Campo Hidrotermal Jøtul: se encuentra a mucha más profundidad que otros respiraderos hidrotermales que acumulan sedimentos.
"A una profundidad de 3.000 metros, predominan las altas presiones, lo que, por un lado, dificulta el muestreo y, por otro, influye en los procesos geológicos y químicos que allí tienen lugar", explica el Prof. Dr. Gerhard Bohrmann, científico jefe de ambas expediciones del MARUM al Campo Hidrotermal de Jøtul.
Imagen: Medición de temperatura y muestreo de fluidos con muestreadores de fluidos hidrotermales isobáricos herméticos (IGT) en el Campo Hidrotermal Jøtul durante la Expedición MSM131. Se utilizó el vehículo de operación remota ROV MARUM-QUEST 4000. Foto: MARUM – Centro de Ciencias Ambientales Marinas, Universidad de Bremen.
Los investigadores analizaron los principales componentes y gases disueltos, así como las composiciones isotópicas, y luego aplicaron modelos termodinámicos para estudiar cómo reaccionan los fluidos con las rocas circundantes.
"Nuestros modelos mostraron que, debido a las altas presiones y temperaturas en el subsuelo de los respiraderos hidrotermales, los materiales orgánicos de los sedimentos se descomponen en condiciones supercríticas, lo que provoca la liberación de moléculas de hidrógeno", explica Diehl.
"Pudimos demostrar que la serpentinización no es la única explicación de cómo pueden producirse elevadas concentraciones de hidrógeno en las profundidades marinas. Estos hallazgos amplían nuestra comprensión de los respiraderos hidrotermales dominados por sedimentos y sugieren que la interacción entre fluidos y sedimentos es una fuente más importante de hidrógeno disuelto en el océano de lo que se creía anteriormente".
El estudio se ha publicado en Communications Earth & Environment: High H2 production in sediment-hosted hydrothermal fluids at an ultraslow spreading mid-ocean ridge
