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Mineralogía 27 min de lectura

La Cueva de los Cristales de Naica: la selenita gigante de la Tierra

La Cueva de los Cristales de Naica (México) alberga vigas de selenita de hasta 11,4 metros, formadas en un calor letal bajo una montaña. Así crecieron.

Un explorador de pie entre los cristales gigantes de la Cueva de los Cristales de Naica.

En abril de 2000, dos hermanos que perforaban un túnel a 300 metros bajo una montaña mexicana atravesaron una pared y se adentraron entre los mayores cristales naturales jamás medidos: vigas translúcidas de selenita de hasta 11,4 metros de largo, que habían crecido durante cientos de miles de años en un agua lo bastante caliente como para matar. Esta es la historia de la Cueva de los Cristales de Naica, la cámara mineral más espectacular y menos visitable de la Tierra, y de por qué casi todo lo asombroso que encierra se reduce a una sola temperatura.

Una persona con equipo de protección, empequeñecida por enormes vigas translúcidas de yeso selenita que cruzan la Cueva de los Cristales de Naica, en México
La cámara principal de la Cueva de los Cristales, con una persona cerca de la base de las vigas como referencia de escala. Fuente: Alexander Van Driessche vía Wikimedia Commons, CC BY 3.0.

Una puerta en la montaña

La broca atravesó la roca y salió al vacío, y el aire que volvió por el agujero no era normal. Demasiado caliente. Demasiado húmedo. Olía a piedra y a azufre.

Era abril de 2000, a unos 300 metros bajo la superficie de la sierra de Naica, en Chihuahua (México). Dos mineros, los hermanos Juan y Pedro Sánchez, abrían un nuevo túnel para Industrias Peñoles, la empresa que lleva generaciones explotando el plomo, el zinc y la plata de esta montaña. Estaban perforando la falla de Naica, el tipo de terreno fracturado que los ingenieros de minas vigilan con nerviosismo porque puede inundar en minutos un nivel en explotación. Lo que encontraron no fue agua. Fue un vacío.

Cuando ensancharon la abertura y acercaron las lámparas al hueco, la luz hizo algo que bajo tierra no debería hacer. Entró, y siguió avanzando, refractándose y dispersándose en una superficie tras otra, devolviendo un resplandor pálido y frío desde todos los ángulos. La cámara del otro lado estaba repleta de cristal. No eran las puntas del tamaño de un puño que se venden en las tiendas de minerales. Ni siquiera las hojas de un metro que la mina ya conocía por una cueva hallada un siglo antes. Eran vigas del largo de un poste de la luz, de un metro de grosor en la base, que cruzaban la sala en todos los ángulos, como si la cueva estuviera surcada por haces de reflectores congelados.

Los hermanos habían irrumpido en lo que acabaría llamándose la Cueva de los Cristales. Según la mayoría de los relatos, comprendieron de inmediato que habían encontrado algo extraordinario y lo comunicaron a la dirección de la mina; poco después se instaló una puerta de hierro para controlar el acceso. La historia del hallazgo se ha contado en National Geographic, en la revista Geology y en numerosos medios de divulgación científica, y los nombres de los hermanos se repiten de forma constante en todos esos relatos. Aquí conviene una pequeña advertencia: los hermanos Sánchez aparecen en muchas fuentes secundarias y en Wikipedia, pero rara vez hablan por sí mismos en la literatura técnica, y al menos un relato divulgativo menciona a otra pareja de hermanos. El peso de las informaciones respalda a Juan y Pedro Sánchez, y así es como quedan registrados aquí.

Lo que los hermanos no podían saber, de pie en aquel umbral y en medio del calor, era que casi todo lo extraordinario de la sala que tenían delante se reducía a un único número, cercano a los 58 grados Celsius, y al hecho de que la montaña se había mantenido muy cerca de ese número, sin inmutarse, durante casi un millón de años.

Qué son en realidad los cristales de Naica

Dicho de la forma más sencilla, la Cueva de los Cristales es una cámara en una roca encajante de caliza, más o menos en forma de herradura, de unos 109 metros de longitud total y con un volumen de entre 5.000 y 6.000 metros cúbicos, más del doble del agua que cabe en una piscina olímpica. La parte famosa, la cámara principal, es más pequeña: del orden de 30 por 10 metros. El suelo está pavimentado con bloques de cristal facetados. Del suelo y de las paredes brotan las vigas.

Esas vigas son de selenita: la variedad transparente e incolora del yeso, que es sulfato de calcio dihidratado, CaSO₄·2H₂O. El yeso es uno de los minerales más corrientes del planeta. Tapiza el fondo de los lagos secos de los desiertos, se extrae por megatoneladas para fabricar yeso de construcción y placas de yeso laminado, y aparece en forma de pequeños cristales en cuevas de todo el mundo. Su química no tiene nada de exótico. Dos cosas hacen extraordinario el yeso de Naica: el tamaño y las condiciones que hicieron posible ese tamaño.

El mayor cristal documentado en la cueva mide 11,40 metros de largo, unos 37,4 pies, la altura de un edificio de cuatro pisos. Wikipedia y la literatura técnica sitúan su volumen en unos 5 metros cúbicos y su masa estimada en unas 12 toneladas. Son las cifras mejor respaldadas por mediciones cuidadosas, y son las que merecen confianza.

Sin embargo, casi en cualquier sitio que mires te toparás con otras cifras. Muchísimas fuentes divulgativas, e incluso Guinness World Records, afirman que la viga más grande mide 12 metros de largo y 4 metros de diámetro, y que pesa hasta 55 toneladas; otras, entre ellas Chemical & Engineering News, la revista de la propia American Chemical Society, dan una estimación de 40 a 50 toneladas. Estas cifras mayores circulan ampliamente, pero las dimensiones medidas del verdadero cristal récord no las respaldan bien, y la afirmación de los «4 metros de diámetro», en particular, es difícil de conciliar con las fotografías y con las anchuras de alrededor de 1 metro que describen los científicos. La postura honesta es esta: la viga récord mejor documentada mide 11,4 metros de largo, alrededor de un metro de ancho y unas 12 toneladas. La cifra de 55 toneladas es una afirmación popular que conviene tratar con escepticismo en lugar de repetirla como un hecho.

A modo de comparación, las vigas son tan altas que un adulto de pie apenas sobrepasa la base de las mayores. Las fotografías de la cámara casi siempre incluyen a una persona con traje plateado, precisamente porque, sin ella, el ojo humano se niega a creerse la escala.

La cueva que vino antes

Ejemplar de cristal transparente de yeso selenita de la mina de Naica (Chihuahua), fotografiado sobre fondo negro
Un ejemplar de selenita (yeso) de Naica, Chihuahua, el mismo mineral que las vigas gigantes, a escala de mano. Fuente: Rob Lavinsky, iRocks.com vía Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0.

Naica llevaba noventa años insinuándolo. En 1910, unos mineros que trabajaban en un nivel situado a unos 120 metros de profundidad irrumpieron en una cámara más pequeña tapizada de cristales en forma de hoja y la bautizaron como Cueva de las Espadas. Sus cristales son espectaculares por derecho propio, pero mucho más pequeños: la mayoría ronda el metro de largo y se habla de algunos de hasta unos dos metros. Como la Cueva de las Espadas está más arriba, a menor profundidad, su agua se enfrió más deprisa, y un enfriamiento rápido es justo la condición equivocada para que crezcan cristales gigantes, por razones que veremos más adelante.

La Cueva de las Espadas tiene, además, una historia más triste. Se abrió a los visitantes relativamente pronto, y los cazadores de recuerdos y los coleccionistas arrancaron y dañaron muchas de sus mejores hojas antes de que a nadie se le ocurriera protegerla. La Cueva de los Cristales se libró casi por completo de ese destino, y la razón es brutal: es demasiado hostil para el turismo ocasional. Su inaccesibilidad, la misma cualidad que tanto dificulta estudiarla, es lo que la mantuvo intacta.

Aquí tienes un ejemplar de yeso selenita de la misma mina, el tipo de cristal que cabe en una vitrina de museo y no en una catedral.

¿Qué tamaño y qué edad tienen los cristales de Naica? La viga récord mejor documentada mide 11,4 metros de largo, alrededor de un metro de ancho y unas 12 toneladas. Los cristales más grandes crecieron durante al menos 500.000 años, y es plausible que se acerquen al millón.

Cómo crecieron los cristales

Para entender Naica tienes que empezar por la propia montaña y por el calor que llega desde abajo.

A partir de hace unos 26 millones de años, la actividad volcánica levantó la sierra de Naica y entretejió la caliza con vetas de mena metálica. La montaña se asienta sobre una falla y, bajo ella, a entre dos y tres millas de profundidad, de tres a cinco kilómetros, hay un cuerpo de magma. Ese magma es el motor. Durante un lapso de tiempo inmenso ha calentado el agua subterránea que circula por la roca, y esa agua caliente es el enemigo contra el que siempre ha tenido que luchar la minería en Naica, achicándola a razón de piscinas enteras para mantener abiertos los túneles. Las propias cuevas se encuentran a unos 160 metros por debajo del nivel freático natural, y fue el bombeo de la mina, que llevaba décadas haciendo descender ese nivel, lo que vació las cámaras y detuvo el crecimiento de los cristales antes de que nadie irrumpiera en la mayor de ellas. El cristalógrafo Alexander Van Driessche, que estudió la cueva, contó a Chemical & Engineering News que Peñoles extraía agua de la montaña a un ritmo equivalente, más o menos, a llenar una piscina olímpica cada 40 minutos, lo que creó un lago artificial cerca del pueblo de Naica.

Se trata de un sistema hidrotermal: una química de rocas y minerales impulsada por agua caliente y cargada de minerales que circula por la corteza. El agua que llenaba las cavernas de Naica era rica en sulfato de calcio disuelto. Al principio, el protagonista no fue el yeso, sino la anhidrita: sulfato de calcio sin agua en su estructura, CaSO₄, la hermana «seca» del yeso. La anhidrita precipitó a partir del agua caliente mineralizada a medida que el sistema maduraba. Y la anhidrita guarda un secreto que, como veremos, gobierna toda la historia: solo es estable cuando el agua está caliente. En cuanto la temperatura cae por debajo de un umbral, la anhidrita se vuelve inestable en presencia de agua y se disuelve lentamente, y el yeso pasa a ser la forma estable.

Ese umbral se sitúa en torno a los 58 grados Celsius; el valor publicado es de 58 ± 2 °C. Es el número más importante de Naica. Por encima de él, manda la anhidrita y el yeso no crece. Por debajo, la anhidrita empieza a rendirse y devuelve calcio y sulfato al agua, y ese material disuelto puede reconstruirse en forma de yeso.

La química de un cristal que se alimenta a sí mismo

El gran avance llegó en 2007, cuando Juan Manuel García-Ruiz, de la Universidad de Granada y del CSIC, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España, junto con sus colegas Roberto Villasuso, Carlos Ayora, Àngels Canals y Fermín Otálora, publicó «Formation of natural gypsum megacrystals in Naica, Mexico» en la revista Geology (volumen 35, número 4, páginas 327–330). Es el artículo fundacional sobre cómo se formaron los cristales, y su idea central es elegante.

El equipo de García-Ruiz estudió las inclusiones fluidas, diminutas bolsas de la solución de crecimiento original que quedaron atrapadas dentro de los cristales mientras crecían: cápsulas del tiempo microscópicas y selladas que conservan la química y la temperatura del momento de su formación. Al analizar esas inclusiones, descubrieron que los cristales habían crecido a partir de agua de baja salinidad a una temperatura de unos 54 °C, apenas por debajo de los 58 °C en los que las solubilidades de la anhidrita y del yeso se igualan. Las firmas isotópicas del azufre y del oxígeno señalaron el origen del sulfato: la disolución de anhidrita depositada antes, durante la mineralización hidrotermal de la mina.

Junta esas piezas y obtendrás lo que el equipo llamó un mecanismo autoalimentado, impulsado por una «transición de fase anhidrita–yeso mediada por la solución». La lógica es la siguiente. El agua de la cueva está justo por debajo de 58 °C. A esa temperatura, la anhidrita es muy ligeramente soluble y se disuelve, liberando calcio y sulfato. El agua queda entonces muy ligeramente sobresaturada respecto al yeso, pero solo muy ligeramente, porque justo a esa temperatura las solubilidades de los dos minerales son casi idénticas. Así que el yeso cristaliza, pero despacio y sin desencadenar una tormenta de nuevos núcleos cristalinos. La anhidrita sigue disolviéndose, el yeso sigue creciendo y el sistema puede funcionar en este estado de casi equilibrio mientras se mantenga la temperatura.

Ese último punto es todo el truco. Un cristal grande no solo necesita material, sino también contención. Si el agua hubiera estado muy sobresaturada, habría nucleado de golpe incontables cristales pequeños: obtendrías una escarcha de diminutas agujas de yeso, no un puñado de gigantes. Para que crezcan vigas de varios metros, la sobresaturación tiene que mantenerse extremadamente baja y extremadamente estable, de modo que los pocos cristales que sí llegan a nacer puedan seguir añadiendo material, capa a capa y con paciencia, durante eras geológicas y sin competencia. Los cálculos de García-Ruiz mostraron que el mecanismo solo funciona dentro de una ventana de temperatura muy estrecha. Naica resultó estar dentro de esa ventana, y quedarse en ella.

Por eso en la Cueva de las Espadas, menos profunda, solo crecieron hojas de un metro. A 120 metros de profundidad, su agua se enfrió más deprisa y atravesó el intervalo crítico con mayor rapidez, así que sus cristales tuvieron menos tiempo y condiciones menos estables. La Cueva de los Cristales, más profunda, 180 metros más abajo, se enfrió mucho más despacio y permaneció justo por debajo de la temperatura de transición durante un lapso enorme. Misma química, distinta paciencia, resultados radicalmente distintos.

Fue García-Ruiz quien dio a la cueva su descripción más citada. De pie entre las vigas, recurrió a la única metáfora lo bastante grande y la llamó «la Capilla Sixtina de los cristales», una frase que ofreció a National Geographic en 2007 y que acompaña a la cueva desde entonces. «No hay otro lugar en el planeta —dijo— donde el mundo mineral se revele con tanta belleza». También dijo algo más práctico y, visto ahora, profético: que la única razón por la que alguien podía siquiera entrar en la cámara era que las bombas de la mina contenían el agua, y que si el bombeo se detenía algún día, la cueva se inundaría y los cristales simplemente reanudarían su crecimiento en la oscuridad.

¿Siguen creciendo los cristales de Naica? Probablemente. El agua a esa profundidad está a unos 55 °C, lo que sigue favoreciendo el crecimiento del yeso, así que se cree que las vigas vuelven a alargarse lentamente, más o menos el grosor de un cabello por siglo, aunque nadie lo ha medido directamente desde que la cueva volvió a inundarse.

Los cristales más lentos del mundo

¿Con qué lentitud crece un cristal cuando apenas se aparta del equilibrio con el agua que lo rodea? En 2011, Van Driessche, García-Ruiz y sus colegas respondieron a esa pregunta con una medición tan pequeña que batió un récord.

El trabajo se publicó en Proceedings of the National Academy of Sciences: A. E. S. Van Driessche, J. M. García-Ruíz, K. Tsukamoto, L. D. Patiño-Lopez y H. Satoh, «Ultraslow growth rates of giant gypsum crystals», volumen 108, número 38, páginas 15721–15726, publicado en septiembre de 2011. El equipo construyó un microscopio de interferometría de desplazamiento de fase con luz blanca y de alta resolución, un instrumento que usa la interferencia de la luz para detectar el ascenso de la superficie de un cristal a escala de fracciones de nanómetro. Tomaron caras de exfoliación intactas de yeso de Naica, las sumergieron en agua real de la mina y observaron la superficie durante uno o dos días seguidos.

A 55 °C, cerca de la temperatura a la que los cristales habrían crecido más despacio, midieron una velocidad de crecimiento de (1,4 ± 0,2) × 10⁻⁵ nanómetros por segundo. El artículo la describe como la velocidad de crecimiento normal más lenta medida directamente en cualquier proceso de crecimiento cristalino. Un nanómetro es una milmillonésima de metro; esto son unas pocas cienmilésimas de nanómetro por segundo. La superficie de un cristal de Naica avanza aproximadamente el ancho de un solo átomo en el transcurso de uno o dos días.

Llévalo a unidades humanas y se vuelve absurdo. Van Driessche lo expresó de forma memorable a Chemical & Engineering News: el crecimiento «equivale a añadir el grosor de una hoja de papel cada 200 años». Otras crónicas del estudio describieron ese mismo avance de caracol como un engrosamiento de los cristales de aproximadamente el ancho de un cabello humano por siglo. A ese ritmo, calculó el equipo, una viga de yeso de un metro de grosor que creciera a 55 °C habría necesitado del orden de un millón de años para formarse; la cifra que suele citarse es de unos 990.000 años. Sube la temperatura un solo grado, hasta 56 °C, y la misma viga podría formarse en aproximadamente la mitad de tiempo, unos 500.000 años, porque la velocidad de crecimiento aumenta bruscamente a medida que el agua se enfría y se aleja de la transición de la anhidrita. El ejemplo desarrollado en el propio artículo es más modesto: una viga de unos 35 centímetros de ancho que creciera a 57 °C tardaría unos 100.000 años. La cifra exacta depende mucho de la temperatura, y por eso la literatura da un intervalo en lugar de un único valor.

Las estimaciones de edad basadas en las velocidades de crecimiento encajan razonablemente con la datación independiente. Stein-Erik Lauritzen, de la Universidad de Bergen, recurrió a la datación por uranio–torio, un método radiométrico que compara el uranio con su producto de desintegración, el torio-230, y que es útil hasta unos 500.000 años, para fijar una edad máxima de unos 500.000 años para los cristales gigantes. Los trabajos preliminares de U–Th en cristales concretos de Naica arrojaron edades que van de decenas de miles a un par de cientos de miles de años, con la submuestra datada más antigua, de unos 191.000 años, en una cámara vecina. Así pues, lo más exacto es decir que los cristales crecieron durante al menos 500.000 años, y es plausible que las vigas más grandes se acerquen a casi un millón.

Entre todo este trabajo de datación se esconde un descubrimiento más discreto. Los investigadores extrajeron polen fósil del interior de un cristal de Naica datado en unos 35.000 años. El polen procedía de un bosque húmedo mixto de hoja ancha, una vegetación que implica que el desierto de Chihuahua, sobre la cueva, era entonces bastante más húmedo y fresco que el paisaje árido actual. Un cristal que crecía en total oscuridad, aislado de la superficie, había registrado en silencio el clima del mundo que tenía encima. El estudio de 2010 del equipo de Garofalo en Earth and Planetary Science Letters, el mismo artículo que se cita más abajo a propósito del control climático, sostenía que los ciclos climáticos de la superficie, al controlar la mezcla de dos aguas distintas en la cuenca de drenaje, podrían incluso haber ayudado a regular el crecimiento de los cristales: un vínculo sorprendente entre el clima de la superficie y la mineralogía a medio kilómetro de profundidad.

Piensa en lo que significa esta lentitud. Cuando las vigas más grandes de la cueva empezaron a crecer, los humanos anatómicamente modernos acababan de aparecer. A lo largo de cada siglo de su crecimiento, a través de las glaciaciones, del poblamiento de América, del auge y la caída de todas las civilizaciones, los cristales fueron añadiendo su grosor de cabello, en la oscuridad, en el calor, sin que nada los tocara. La cueva es uno de los pocos lugares donde el tiempo profundo no es una abstracción, sino un objeto físico sobre el que podrías poner la mano. Si no fuera, claro, porque poner la mano ahí también contribuiría a matarte.

¿Por qué es tan peligrosa la Cueva de los Cristales de Naica? La cueva alcanza unos 58 °C con un 90–99 % de humedad, una combinación que lleva la temperatura de bulbo húmedo más allá del límite de la supervivencia humana, de modo que el sudor no puede evaporarse y una persona sin protección dispone solo de minutos antes de sufrir un golpe de calor.

La sala mortal

La Cueva de los Cristales es uno de los entornos más hostiles de la Tierra en los que los científicos hayan intentado trabajar jamás, y lo que la hace letal no es, como cabría pensar, el calor.

Cuando la cueva no está inundada, el aire de su interior alcanza hasta 58 °C, 136 °F, con una humedad relativa de entre el 90 y el 99 %. La temperatura, por sí sola, no es mortal. El Valle de la Muerte ha registrado un calor comparable. Lo que hace letal a Naica es la combinación de ese calor con una humedad casi total, y el concepto que une ambas cosas es la temperatura de bulbo húmedo.

Tu cuerpo se deshace del calor sobre todo sudando: el sudor se evapora, la evaporación se lleva el calor y te enfrías. Pero la evaporación solo funciona si el aire que te rodea puede admitir más vapor de agua. La temperatura de bulbo húmedo es, en la práctica, la temperatura más baja que puedes alcanzar por enfriamiento evaporativo en un entorno dado: la lectura que da un termómetro cuando su bulbo se envuelve en un paño húmedo y se hace pasar aire sobre él. Cuando la humedad se acerca al 100 %, el aire ya está saturado; el sudor no se evapora; la temperatura de bulbo húmedo sube hasta acercarse a la propia temperatura del aire. Una temperatura de bulbo húmedo sostenida cercana o superior a unos 35 °C se considera el límite de la supervivencia humana, porque a partir de ese punto el cuerpo no puede deshacerse de su propio calor metabólico, haga lo que haga. Naica rebasa esa línea con creces. Dentro de la cueva, sudar no sirve prácticamente de nada. Peor aún: el aire saturado se condensa dentro de los pulmones, relativamente más fríos, lo que entorpece el intercambio de gases y hace que cada respiración cueste más.

El resultado es que una persona sin protección dispone solo de minutos antes del golpe de calor, la desorientación y el colapso. A los primeros visitantes se les limitaba la estancia a unos diez minutos. Para poder trabajar más tiempo, los equipos científicos, coordinados en el marco del proyecto internacional Naica, con el grupo de exploración italiano La Venta y la empresa mexicana Speleoresearch & Films, desarrollaron trajes refrigerados a medida. La parte de la investigación dedicada a los minerales de cueva la dirigió Paolo Forti, especialista en minerales de cuevas y cristalógrafo de la Universidad de Bolonia, cuyo equipo exploró la cueva en detalle en 2006 y, con socios como Ferrino y La Venta, desarrolló los trajes refrigerados y los sistemas de respiración con aire enfriado que permitieron trabajar durante más tiempo. Eran chalecos y trajes completos recorridos por tubos por los que circulaba agua enfriada con bolsas de hielo que se llevaban en una mochila, combinados con respiradores que suministraban aire enfriado. Aun así, la exposición solía limitarse a unos 30 o 45 minutos, tras los cuales los investigadores se retiraban a una sala «fresca» que estaba, a su vez, a unos 38 °C. Penelope Boston, que dirigió más tarde el trabajo microbiológico, contó a Associated Press que su equipo solo podía trabajar unos 20 minutos seguidos antes de refugiarse en ese espacio más fresco.

Las superficies añaden su propia amenaza. Los cristales están cubiertos de condensación y son de yeso, que tiene una dureza de apenas 2 en la escala de Mohs, justo por encima del talco: tan blando que se raya con la uña. Pisar es traicionero, las vigas resbalan, y una caída sobre la arista de un cristal, en medio de una niebla desorientadora a 58 grados, es exactamente el tipo de accidente que los trajes y los límites de tiempo pretenden evitar.

Que el peligro es real, y no una exageración de la literatura de viajes más exaltada, lo confirma una anécdota macabra que se repite en los relatos sobre la mina. Se cuenta que un hombre, minero o aspirante a ladrón según la versión, se coló por la puerta de hierro para robar cristales, al parecer cargando bolsas de aire para respirar. Nunca salió. El calor y el aire viciado pudieron con él; en pocos minutos estaba demasiado débil para escapar, y su cuerpo apareció más tarde. La historia se repite tanto, también en sitios web de espeleología y de historia minera, que ya forma parte de la leyenda de la cueva; como tantas leyendas, es difícil de verificar en detalle, y debe leerse como un relato aleccionador muy difundido más que como un caso documentado. La física que hay detrás, al menos, es completamente sólida. La cueva te haría eso de verdad.

Vida en los cristales

Si la cueva puede matar a una persona en minutos, ¿qué podría vivir ahí? La respuesta, según una afirmación que acaparó titulares en todo el mundo, son los microbios, y esa afirmación viene envuelta en algunas advertencias importantes.

El 17 de febrero de 2017, en la reunión anual de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia celebrada en Boston, Penelope Boston, veterana microbióloga de cuevas que por entonces dirigía el Instituto de Astrobiología de la NASA, anunció que su equipo había recuperado microorganismos vivos de inclusiones fluidas del interior de los cristales de Naica y que los había reactivado y cultivado en el laboratorio. Los microbios, dijo, habían permanecido latentes entre 10.000 y 50.000 años, una edad deducida de la velocidad de crecimiento de las capas de cristal que habían sellado las bolsas de fluido. Eran, añadió, extraordinariamente extraños. Según recogió Associated Press durante el congreso, «las formas de vida, 40 cepas distintas de microbios e incluso algunos virus, son tan raras que sus parientes más cercanos siguen siendo un 10 % diferentes genéticamente», una distancia genética que comparó con estar «aproximadamente tan lejos como los humanos de los hongos». Los organismos vivían de minerales como el hierro, el manganeso y el azufre, en total oscuridad.

El equipo de Boston había recogido las muestras en 2008 y 2009, antes de que la cueva volviera a inundarse, trabajando con los trajes refrigerados con hielo. Tomaron precauciones deliberadas contra la contaminación: taladros y brocas estériles, guantes estériles, superficies desinfectadas con peróxido de hidrógeno y, en algunos casos, con llama, y el fluido extraído con micropipetas estériles. También compararon genéticamente los organismos reactivados con los microbios que viven hoy en la cueva, y comunicaron que eran parecidos pero no idénticos: una prueba, según ellos, de que los organismos cultivados procedían realmente del interior de los cristales y no de una contaminación moderna.

Ahora, las advertencias, porque importan y porque la divulgación científica honesta depende de ellas.

Primero, y lo más importante: este trabajo se presentó en un congreso. En el momento de escribir estas líneas no se ha publicado en ninguna revista con revisión por pares, así que no ha superado el control básico de que otros científicos cualificados examinen los métodos y los datos antes de que la afirmación entre en la literatura científica. La propia Boston fue franca sobre el proceso: dijo a los periodistas que su equipo era «histéricamente quisquilloso» y que no se apresuraría a publicar, pero un anuncio en un congreso es una afirmación preliminar, no un resultado confirmado. Varios de los medios que cubrieron el anuncio, entre ellos Associated Press y National Geographic, señalaron explícitamente que los hallazgos no habían pasado por revisión por pares.

Segundo, la dificultad central es la contaminación y la viabilidad. Purificación López-García, microbióloga del CNRS francés y coautora de un estudio de 2013 que encontró microbios vivos en las aguas termales de Naica, dijo a National Geographic que, aunque es «en principio posible» que haya microbios atrapados en inclusiones fluidas, que sigan siendo viables durante 10.000 a 50.000 años es «más cuestionable», y que la contaminación durante la perforación, a partir de organismos presentes en la superficie de los cristales o en diminutas fracturas, «constituye un riesgo muy serio». Su veredicto fue tajante: «Soy muy escéptica sobre la veracidad de este hallazgo hasta que vea las pruebas». Los escépticos han señalado que los microbios podrían haber viajado de polizones en el equipo, o haber entrado en los cristales a través de microfracturas en lugar de haber quedado sellados dentro durante milenios. Otros microbiólogos se mostraron algo más receptivos —Brent Christner, de la Universidad de Florida, consideró que la afirmación no era descabellada—, pero la postura general de la comunidad científica se describe mejor como interesada y no convencida, a la espera de la publicación.

Así que, dicho con cuidado: el equipo de Boston afirmó haber reactivado microbios genéticamente inusuales procedentes de los cristales de Naica, posiblemente latentes durante decenas de miles de años. La afirmación es llamativa y el intento fue cuidadoso, pero sigue sin publicarse y está en discusión, y no debe tratarse como un hecho establecido.

Por qué una cueva mexicana importa para Marte

La razón por la que una astrobióloga de la NASA andaba arrastrándose por una mina a 58 grados apunta al significado más profundo del trabajo en Naica. La astrobiología, el estudio de las posibilidades de la vida más allá de la Tierra, se apoya mucho en los extremófilos, organismos que prosperan donde las condiciones parecen imposibles. Si la vida puede persistir en agua caliente, ácida, sin luz y alimentada por minerales en las profundidades de Naica, entonces refugios subterráneos parecidos se convierten en hogares plausibles para la vida en otros lugares.

Los dos cuerpos que más se mencionan en este contexto son Marte y Europa, la luna de Júpiter cubierta de hielo. Marte tiene una superficie inhóspita, castigada por la radiación, pero un subsuelo que, en algunos lugares, podría resguardar y templar agua líquida y energía química. Europa esconde un océano salado bajo su capa de hielo. En ambos casos, el terreno interesante está bajo tierra o bajo el agua, y los ambientes subterráneos aislados de la Tierra, Naica entre ellos, sirven como análogos de lo que podrían buscar las misiones de detección de vida, y de cómo buscarlo sin dejarse engañar. Boston planteó el propio problema de la contaminación como una lección para los vuelos espaciales: ¿cómo nos aseguramos de que una misión a Marte o a una luna helada detecte vida autóctona y no microbios que hayamos llevado nosotros? El yeso de Naica es además un análogo mineralógico directo, ya que se ha identificado yeso en Marte, y entender cómo se forma y qué puede atrapar resulta útil mucho más allá de Chihuahua.

En otras palabras, los cristales interesan doblemente a la ciencia planetaria: como un lugar que demuestra lo tenaz que puede ser la vida y como un mineral capaz de conservar indicios de vida a lo largo de lapsos de tiempo enormes. Sobrevivan o no los microbios concretos de Boston a la revisión por pares, la razón para estudiar la cueva como una ventana a la habitabilidad del subsuelo es sólida y ampliamente compartida.

¿Se puede visitar la Cueva de los Cristales y por qué está cerrada? No. Solo se podía llegar a la cueva a través de la mina en explotación, y cuando Industrias Peñoles dejó de bombear, en octubre de 2015, la cámara quedó devuelta al agua subterránea caliente; hoy está fuera del alcance humano, probablemente para siempre.

La cueva que perdimos

Imagen satelital en falso color sobre una cueva llena de cristales
El distrito minero de Naica visto desde la órbita, captado por el instrumento ASTER del satélite Terra de la NASA el 16 de febrero de 2004. Fuente: NASA/JPL, NASA/GSFC/METI/ERSDAC/JAROS y U.S./Japan ASTER Science Team (dominio público).

Tarde o temprano iba a llegar la hora de rendir cuentas, porque la cueva, tal como se podía visitar, vivía con los días contados, mantenida seca por las máquinas.

Durante décadas, Industrias Peñoles hizo funcionar enormes bombas para desaguar las labores de Naica y que los mineros pudieran llegar al mineral: según Van Driessche, el equivalente a una piscina olímpica cada 40 minutos, extraída de una montaña que quería estar llena de agua caliente. Hacer descender el nivel freático fue, de entrada, lo que expuso la Cueva de los Cristales al aire y a las personas. Y fue también, paradójicamente, lo que puso en peligro los cristales: sin el empuje del agua que los sostenía, las vigas más grandes tuvieron que soportar la carga de su propio peso, y en el aire los cristales empiezan a deshidratarse y a deteriorarse poco a poco, razón por la cual el Proyecto Naica se apresuró a documentarlos.

Entonces se retiró ese apoyo. En enero de 2015, una gran inundación anegó parte de la mina. Peñoles pasó más de nueve meses intentando bombear el agua para hacerla bajar, con un coste que la empresa cifró en cientos de millones de pesos, y fracasó. El 13 de octubre de 2015, Peñoles anunció la suspensión indefinida de las operaciones en Naica. Las bombas callaron. El agua subterránea, caliente y rica en minerales, empezó a subir de nuevo por las labores. La mayoría de los relatos sostienen que la Cueva de los Cristales volvió a quedar sumergida en cuestión de meses, y esa es la versión habitual; conviene señalar, sin embargo, que algunas informaciones sugieren que el agua en ascenso no ha llegado en realidad a la cámara principal, de modo que incluso la simple afirmación de que la cueva se ha vuelto a inundar encierra más incertidumbre de la que admite la mayoría de las fuentes.

En algunos relatos verás la fecha de 2017, y hay una distinción real que conviene precisar. La decisión de suspender las operaciones y dejar de luchar contra el agua data con seguridad de octubre de 2015: ese es el momento que selló el destino de la cueva, y es la fecha mejor respaldada. La reinundación completa de las cámaras más profundas llevó tiempo una vez detenidas las bombas, y algunas fuentes, al describir cuándo quedó la cueva totalmente sumergida, apuntan a 2017. Ambas cosas pueden ser ciertas: 2015 es cuando terminó el bombeo; la reinundación se desarrolló a lo largo de los meses y del par de años siguientes. En caso de duda, octubre de 2015 es la referencia.

Para los cristales, la reinundación no es ninguna tragedia: es una vuelta a casa. Sumergidas de nuevo en agua mineral a unos 55 °C, cerca de la temperatura a la que crecieron originalmente, las vigas han vuelto a unas condiciones que favorecen el crecimiento del yeso. La deshidratación en el aire se ha detenido. El mecanismo autoalimentado de anhidrita a yeso puede, en principio, reanudarse. Por lo que se sabe, los cristales vuelven a crecer, el grosor de un cabello por siglo, en la oscuridad. Años antes, García-Ruiz había dicho a los periodistas que esa era la pregunta que el cierre obligaría a plantearse: ¿debía alguien seguir bombeando agua para siempre, quemando energía y dinero, solo para que las generaciones futuras pudieran admirar los cristales en el aire, o había que dejar la cueva al agua?

El consenso científico se ha decantado, con cierta reticencia, por dejarla así. La cueva es demasiado caliente y peligrosa para llegar a ser nunca una verdadera atracción turística; se barajaron planes para una visita climatizada, pero nunca fueron realmente viables. Mantenerla seca suponía un deterioro continuo de los cristales y un gasto continuo. Dejar que se inunde conserva los cristales y les permite seguir creciendo, a costa de dejarlos fuera del alcance humano, probablemente para siempre, salvo que algún día una empresa minera abra una nueva entrada por sus propios motivos. Un informe de 2019 señalaba que los investigadores podrían volver algún día si eso ocurriera, y Peñoles ha planteado periódicamente reactivar el yacimiento, pero según la información más reciente la cueva sigue inundada e inactiva.

Así que encontramos la cámara de cristales más extraordinaria de la Tierra, la documentamos durante una década y media frenética, discutimos sobre la vida que había dentro y luego la devolvimos.

Lo que nos deja Naica

Aléjate de los detalles y lo que Naica ofrece es una lección sobre el poder de la paciencia y lo estrecho que es el margen de la suerte.

Los cristales no están hechos de nada raro. El yeso está en todas partes. La cueva no es grande para lo que son las grandes cavernas del mundo. No hay ningún ingrediente exótico. Lo que hubo, en cambio, fue un conjunto de condiciones mantenidas estables durante un lapso casi imposible: una cámara magmática que aportaba un calor suave y constante; una química del agua suspendida a uno o dos grados de una transición crítica; la ausencia de perturbaciones; y un tiempo que no se mide en siglos, sino en cientos de miles de años. Cambia cualquiera de esos factores —enfría un poco más deprisa, como le ocurrió a la Cueva de las Espadas, o sobresatura un poco más— y obtendrás grava en lugar de gigantes. García-Ruiz dijo a National Geographic que la probabilidad de que este conjunto de condiciones se dé en algún otro lugar de la Tierra es remota, y la química explica por qué. La cueva es fruto de un equilibrio tan fino que casi con toda seguridad no volverá a darse de un modo que podamos presenciar.

Es también un recordatorio de que buena parte de la obra más asombrosa del planeta ocurre donde nadie puede verla, en escalas de tiempo que nos empequeñecen. Las vigas crecieron durante toda la existencia humana, indiferentes a todo ello, registrando en sus bolsitas de agua atrapada y en su polen la temperatura de un bosque olvidado y quizá las células latentes de organismos sobre los que apenas empezamos a discutir. Durante quince años, una puerta en una montaña permaneció abierta y nos dejó mirar. Ahora está cerrada, y detrás de ella, en el calor y la oscuridad, los cristales más grandes de la Tierra se van haciendo más grandes, despacio, en silencio.

Es poco probable que volvamos a verlos. En realidad, nunca fueron nuestros.

Fuentes (11 entradas)
  1. García-Ruiz, J. M., Villasuso, R., Ayora, C., Canals, À., & Otálora, F. (2007). Formation of natural gypsum megacrystals in Naica, Mexico. Geology, 35(4), 327–330. DOI: 10.1130/G23393A.1
  2. Van Driessche, A. E. S., García-Ruíz, J. M., Tsukamoto, K., Patiño-Lopez, L. D., & Satoh, H. (2011). Ultraslow growth rates of giant gypsum crystals. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), 108(38), 15721–15726. DOI: 10.1073/pnas.1105233108
  3. Garofalo, P. S., Fricker, M. B., Günther, D., Forti, P., Mercuri, A. M., Loreti, M., & Capaccioni, B. (2010). Climatic control on the growth of gigantic gypsum crystals within hypogenic caves (Naica mine, Mexico)? Earth and Planetary Science Letters, 289(3–4), 560–569. DOI: 10.1016/j.epsl.2009.11.050, S. / Associated Press, via Phys.org (2017, February 17). Biologists find weird cave life that may be 50,000 years old.
  4. Ragon, M., Van Driessche, A. E. S., García-Ruíz, J. M., Moreira, D., & López-García, P. (2013). Microbial diversity in the deep-subsurface hydrothermal aquifer feeding the giant gypsum crystal-bearing Naica Mine, Mexico. Frontiers in Microbiology, 4, 37. DOI: 10.3389/fmicb.2013.00037
  5. Roach, J. (2007). Giant Crystal Cave's Mystery Solved. National Geographic (García-Ruiz's "Sistine Chapel of crystals" / 58 °C / fluid inclusions).
  6. National Geographic (2007). Mexico's Giant Crystal Cave Comes to Light (photo feature; "There is no other place on the planet…" and the 1910 Cave of Swords).
  7. Jaggard, V. (2017). Weird Life Found Trapped in Giant Underground Crystals. National Geographic (Boston's AAAS 2017 claim; López-García's "more questionable" / "very skeptical" quotes; not yet peer-reviewed).
  8. Geggel, L. (2017). Microbes in Glittering Crystal Cave Revived After 10,000 Years. Live Science (Boston's 30-min limit, 38 °C recovery room, 2008/2009 sampling trips).
  9. Patterson, S. (2024). Cave of Crystals: The deadly cavern in Mexico dubbed 'the Sistine Chapel of crystals.' Live Science (magma reservoir depth, horseshoe chamber, volume, García-Ruiz on current state).
  10. Phys.org (2011). Slowest crystal growth ever measured (reporting on the Van Driessche et al. PNAS study).
  11. NASA/JPL (2008). Naica Mine, Chihuahua, Mexico (PIA10615), Terra/ASTER image acquired 16 February 2004.

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