Nuevos modelos de infiltración en Marte muestran cómo el agua subterránea esculpió el paisaje marciano

El antiguo Marte fue escenario de interacciones complejas entre el agua superficial y subterránea, procesos que todavía desafían la interpretación científica moderna. Modelos recientes han permitido a los investigadores reconstruir con mayor precisión cómo la infiltración de agua, es decir, el paso del agua desde la superficie hacia las capas profundas del subsuelo, esculpió el relieve marciano y determinó la evolución de sus acuíferos y lagos antiguos.

A diferencia de lo que ocurre en la Tierra, donde el ciclo hidrológico se estudia con técnicas avanzadas y datos extensos, en Marte la información depende de modelos numéricos y simulaciones que integran observaciones orbitales y análisis geomorfológicos. Estos modelos muestran que la infiltración no fue un proceso simple ni estático, sino que cambió drásticamente con el tiempo y la profundidad.

En la superficie marciana, tras episodios de precipitación, gran parte del agua podía infiltrarse rápidamente en el regolito, especialmente en regiones con dunas de arena o materiales sueltos. Esta infiltración superficial favoreció la erosión eólica y la formación de valles y depresiones, ya que el agua que se perdía rápidamente hacia el subsuelo dejaba menos humedad para la acumulación de lagos superficiales y para la formación de depósitos sedimentarios duraderos.

En cambio, en zonas donde la corteza era más compacta o presentaba capas de cementación, la infiltración se ralentizaba, permitiendo que el agua permaneciera más tiempo en superficie. Estos escenarios explican por qué algunos lagos y redes de canales persistieron durante periodos prolongados, mientras que en otras regiones las masas de agua eran efímeras y rápidamente absorbidas por el subsuelo.

La heterogeneidad del subsuelo marciano tiene un papel crucial. Los modelos dinámicos propuestos en el estudio muestran que la tasa de infiltración decrece con el tiempo y depende de la composición, la porosidad y la presencia de capas impermeables en el regolito. Así, la infiltración es capaz de secuestrar grandes volúmenes de agua en la zona vadosa —el espacio comprendido entre la superficie y el nivel freático—, afectando tanto la disponibilidad de agua para el clima como el almacenamiento subterráneo a largo plazo.

El análisis revela que en la corteza marciana la recarga del acuífero profundo no es inmediata. El frente de humectación, es decir, el avance del agua infiltrada, puede tardar décadas o incluso siglos en llegar hasta los acuíferos principales, dependiendo de la profundidad y la estructura del subsuelo. Durante este proceso, una parte significativa del agua queda almacenada temporalmente, limitando la escorrentía superficial y condicionando los ciclos de sequía y humedad del Marte antiguo.

Este hallazgo implica que los paleolagos, aquellos lagos antiguos que alguna vez cubrieron cuencas marcianas, pudieron perder agua hacia el subsuelo mucho más rápido de lo que perdían por evaporación. Por lo tanto, el balance hídrico global del Marte primitivo dependía tanto de la dinámica de infiltración como de las condiciones climáticas y topográficas de cada región.

El nuevo modelo de infiltración permite incorporar estos procesos dinámicos a los modelos geomorfológicos y de evolución del paisaje. De este modo, se pueden explicar mejor las diferencias entre regiones marcianas con extensos sistemas de canales y cuencas y otras donde apenas hay señales de agua superficial. También ayuda a entender cómo la hidrología subterránea pudo influir en la habitabilidad y en la preservación de posibles biosignaturas en el subsuelo marciano.

El estudio destaca la importancia de considerar la heterogeneidad vertical y horizontal del subsuelo para estimar con mayor precisión dónde pueden encontrarse depósitos de agua remanente. Además, sugiere que el retraso en la recarga de los acuíferos por infiltración puede haber contribuido a que el agua permaneciera protegida durante millones de años, facilitando entornos favorables para la vida microbiana bajo la superficie de Marte.

Por último, los autores subrayan que estos avances tienen aplicaciones prácticas para futuras misiones de exploración. Saber cómo y dónde se infiltró el agua en el pasado ayudará a seleccionar las mejores zonas para buscar agua subterránea, hielo o indicios de vida, así como para diseñar tecnologías de extracción y uso sostenible de recursos en Marte.

Con este enfoque renovado, los científicos dan un paso más en la reconstrucción de la historia hidrológica del planeta rojo, abriendo nuevas preguntas sobre su clima pasado y su potencial para albergar vida en el subsuelo. El modelado dinámico de la infiltración es, por tanto, una herramienta clave para entender no solo el Marte antiguo, sino también sus posibilidades futuras para la exploración humana y la astrobiología.

Referencias Estudio original en Geophysical Research Letters