Desde el aire que respira hasta la suciedad debajo de los pies, no puede escapar del carbono. Este elemento es un componente clave de la vida tal como lo conocemos, y se puede encontrar en todo el planeta en varias formas.
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Al igual que las plantas y los animales, los científicos creen que los minerales que contienen carbono han evolucionado con el tiempo y ahora ocupan nichos distintos en la Tierra. Además, piensan que estamos lejos de descubrirlos a todos. Hasta ahora, hemos encontrado 406 minerales que contienen carbono, y se han identificado alrededor de cuatro nuevos tipos cada año desde 2010. Pero las estimaciones estadísticas sugieren que al menos 145 minerales que contienen carbono aún no se han encontrado, y los mineralogistas están pidiendo su ayuda a recorrer los riscos, grietas y colecciones de rocas del mundo para localizar estos minerales perdidos.
Esta búsqueda mundial, llamada el Reto de Minerales de Carbono, comenzó como una creación de Robert Hazen, científico de la Institución Carnegie y director ejecutivo del Observatorio de Carbono Profundo (DCO). El DCO es una organización "dedicada a comprender las cantidades, las formas, los orígenes y los movimientos del carbono de la corteza al núcleo en el planeta Tierra", dijo Hazen en una conferencia de prensa esta semana anunciando el desafío durante la reunión de otoño de la American Geophysical. Unión.
"Una buena manera de decirlo es que estamos haciendo investigación mineralógica", agrega Daniel Hummer, investigador postdoctoral en la Carnegie Institution y líder del Carbon Mineral Challenge.
El carbono es uno de los elementos más versátiles y abundantes en la superficie de la Tierra. Puede caber en muchas estructuras minerales, adherirse al azufre, adherirse al boro y engranarse con magnesio. Hazen se dio cuenta de que, al igual que la diversidad de vida en un bosque, hay muchos tipos diferentes de minerales de carbono raros, mientras que los minerales más abundantes pertenecen a unos pocos tipos o especies.
"Cada mineral raro representa una especie de nicho ecológico mineralógico", dice. En base a esta comprensión, Hazen utilizó modelos similares a los que usan los biólogos para estimar la biodiversidad y predecir cuántos minerales aún no descubiertos. Ahora la búsqueda está en marcha para localizarlos.
"Podrían estar escondidos en cualquier rincón del mundo en este momento", dice Hummer.
Aunque el desafío ha identificado algunos sitios de campo clave para examinar, los minerales que faltan probablemente se esconden en localidades remotas en pequeñas cantidades. Incluso podrían ser efímeros, desaparecer y reaparecer con eventos como lluvias periódicas.
Aún más desafiante es que los minerales son probablemente incoloros y poco cristalizados o en polvo. Los modelos de Hazen sugieren que muchos de los minerales que faltan son alguna forma de carbonato, uno de los ingredientes principales en el bicarbonato de sodio.
Smithsonita, o zinc spar, es un mineral de carbono zinc. Este mineral fue nombrado en 1832 por el químico y mineralogista inglés James Smithson (donante fundador de la Institución Smithsonian). (Estudio digital Smithsonian) 
Al igual que el grafito, el diamante es un mineral de carbono puro. Conocido desde la antigüedad, este mineral es ahora sinónimo de romance y riqueza. (Base de datos RRUFF) 
Azurita y Malaquita son los dos minerales básicos de carbonato de cobre. La azurita es azul, mientras que la malaquita es verde. Desde la antigüedad, ambos minerales se han utilizado como pigmentos para pintar. (Estudios digitales Smithsonian) 
El cristal rojo que se muestra aquí es la rodocrosita, un mineral de carbonato descrito por primera vez en 1813. Descubierto en las minas de plata de Rumania, la rodocrosita se extrae actualmente en Argentina para producir manganeso para la fabricación de acero inoxidable. (Estudios digitales Smithsonian) 
Utilizado en lápices en todo el mundo, el grafito es un mineral de carbono puro. El Servicio Geológico de los Estados Unidos estima que actualmente se extraen más de un millón de toneladas de grafito cada año en todo el mundo. (Estudios digitales Smithsonian) 
Un primer plano de welogonita, encontrado por primera vez en 1968 en Francon Quarry, Montreal, Quebec, Canadá. Welogonite es un triboluminiscente que produce luz azul cuando se raya o aplasta. (Estudios digitales Smithsonian) Además de explorar en el campo, el desafío alienta a los entusiastas de los minerales y los conservadores de museos a explorar sus vastas colecciones. "Puede haber minerales [que contienen carbono] escondidos en los cajones en este momento que tenemos, que ni siquiera sabemos que tenemos", dice Hummer.
El esfuerzo de base tiene una junta asesora que consta de aproximadamente 25 personas de todo el mundo. Este tablero sirve como punto de contacto para los cazadores de rocas y minerales convencidos de que han encontrado algo especial y pueden ayudar en el análisis detallado de las muestras.
Para ayudarlo en su búsqueda, Hummer ha delineado los grupos básicos de minerales conocidos que contienen carbono:
Carbonatos : estos minerales se pueden encontrar en toda la superficie de la Tierra. Por lo general, son de color claro y muchos de ellos efervescentes si se exponen al ácido, al igual que agregar jugo de limón al bicarbonato de sodio. En general, estos minerales son bastante blandos y se pueden rayar fácilmente. Se forman en los océanos, lagos y fluidos que se mueven a través de la corteza que tienen material de carbonato disuelto en ellos.
Carburos : estos son minerales donde el carbono está en una forma negativa inusual en la fórmula química. Suelen ser de color oscuro y resistentes. Pero no cuente con encontrar uno de estos fácilmente. Son bastante raros y solo ocurren en meteoritos, sitios de impacto o rocas de las profundidades de la Tierra.
Hidrocarburos : este pequeño grupo de minerales está compuesto principalmente por moléculas de carbono e hidrógeno. Vienen en una gama de colores y son inflamables. Son bastante suaves y pueden disolverse en solventes orgánicos como el alcohol pero no en el agua. "Se forman cerca de las minas de carbón, en roca carbonatada cerca de un cuerpo ígneo intrusivo o en depósitos hidrotermales provenientes de fluidos profundos", según Hummer.
Oxalatos : estos minerales son suaves y de colores brillantes. "Todos son de origen biológico, principalmente debido a la alteración de la orina o la caca de los animales, lo que todos los mineralogistas encuentran extraordinariamente divertido", dice Hummer. Estos se forman a varias profundidades en el océano.
Carbono nativo : este grupo incluye cuatro minerales que están compuestos casi por completo de carbono: diamante, grafito, chaoita y lonsdaleita. Los diferentes arreglos atómicos para cada uno les confieren propiedades únicas. Claro y brillante, el diamante es una de las sustancias más duras conocidas, mientras que el grafito gris-negro es muy suave. La lonsdaleita es similar al diamante, pero los átomos están dispuestos de manera ligeramente diferente, y la chaoita es un mineral blanco suave que es extremadamente raro. Estos minerales se forman en muchos ambientes diferentes.
Cuando se encuentra un mineral, debe pasar rigurosas pruebas realizadas por la Asociación Internacional de Mineralogía para asegurarse de que realmente sea algo nuevo. Si se aprueba, el buscador puede proponer un nombre, la única regla es que no puedes nombrarlo por ti mismo, según Hummer.
La búsqueda continuará hasta septiembre de 2019, cuando el DCO celebrará el conjunto final de tesoros. ¡Así que mantén tus ojos en las rocas y feliz caza de minerales!
Aprenda sobre esta investigación y más en el Deep Carbon Observatory.
