Investigadores de la Universidad de Tsukuba han realizado un innovador descubrimiento sobre los orígenes del agua no meteórica de las fuentes termales naturales situadas en el centro de Japón.
Basándose en modelos numéricos, sus resultados sugieren que esta agua ha estado confinada dentro de la litosfera durante un extenso periodo de 1,5 a 5 millones de años. Identificaron tres fuentes principales de esta agua antigua: la Placa del Mar de Filipinas, la Placa del Pacífico y antiguos sedimentos del fondo marino, sobre todo en las regiones de Niigata y el suroeste de Gunma.
Aunque la mayoría de las aguas termales naturales proceden principalmente de precipitaciones atmosféricas, como la lluvia y la nieve (conocidas como aguas meteóricas), el presente estudio exploró las cualidades únicas de ciertas aguas termales. Mediante el análisis de las composiciones isotópicas estables del hidrógeno y el oxígeno en las moléculas de agua, los investigadores han identificado características distintivas que indican la presencia de agua litosférica atrapada durante mucho tiempo.
Rastrearon la evolución isotópica de esta agua mediante sofisticados modelos numéricos y descubrieron que diversos tipos de agua, incluidos los que se encuentran en los fondos marinos profundos, así como en volcanes de lodo submarinos, salmueras de yacimientos petrolíferos costeros y vapor volcánico de zonas de subducción de placas, comparten una trayectoria evolutiva común.
Además, los investigadores desarrollaron un método novedoso para reconstruir la composición isotópica original del agua litosférica eliminando los efectos de la contaminación meteórica de los datos isotópicos de las fuentes termales naturales. Con este método, los investigadores calcularon la composición isotópica de las aguas litosféricas en las profundidades de varios balnearios y compararon estos valores con los reconstruidos a partir de las aguas termales naturales.
Según la distribución geográfica de las aguas de los balnearios, se clasificaron en tres grupos: las que concordaban con la subducción de la Placa del Mar de Filipinas o la Placa del Pacífico, y las que mostraban una evolución isotópica mínima y, por tanto, no se alineaban con ninguna de las placas.
Estos hallazgos no sólo revelan la compleja estructura tridimensional y la evolución de la circulación de aguas ultraprofundas (>100 km de profundidad), sino que también tienen implicaciones cruciales para comprender el papel del agua en las actividades sísmicas y volcánicas. Esta investigación allana el camino para avanzar en la predicción y previsión de terremotos y erupciones volcánicas.
Este trabajo ha contado con el apoyo de una beca de investigación científica (becas nº 15H02957 y 19H01370) de la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia. Los autores agradecen a todos los administradores de los balnearios estudiados que hayan accedido a la recogida de agua en la fuente del balneario.