La convección natural inducida por la disolución de dióxido de carbono (CO2) desde una capa de gas en la salmuera residente de un acuífero salino profundo en presencia de una zona de transición capilar es un fenómeno importante que puede acelerar el proceso de disolución, reduciendo el riesgo de fuga de CO2 hacia formaciones más superficiales. La mayoría de las investigaciones pasadas sobre la inestabilidad de la capa límite difusiva asumieron una interfaz CO2-salmuera aguda con una concentración constante de CO2 en la parte superior del acuífero, es decir, un sistema de fase única. Sin embargo, esta suposición puede llevar a estimaciones erróneas del inicio de la convección natural. El presente estudio demuestra el efecto significativo de la zona de transición capilar en el inicio de la convección natural en un sistema de dos fases en el que un penacho de CO2 flotante se superpone a una capa porosa saturada de agua. Utilizando la aproximación de estado cuasi-estacionario (QSSA), realizamos un análisis de estabilidad lineal para evaluar tiempos críticos, números de onda críticos y curvas de estabilidad neutral en función del número de Bond. Mostramos que la zona de transición capilar podría acelerar potencialmente la evolución de la convección natural en seis veces. Además, caracterizamos el problema de inestabilidad para sistemas dominantes en capilaridad, en transición y dominantes en flotabilidad. En los sistemas dominantes en capilaridad, la zona de transición capilar tiene un papel fuerte en desestabilizar la capa límite difusiva. En contraste, en los sistemas dominantes en flotabilidad, la fuerza de flotabilidad es la única causa de la inestabilidad, y el efecto de la zona de transición capilar puede ser ignorado. Nuestros hallazgos proporcionan una mayor comprensión de la convección natural en el sistema de dos fases CO2-salmuera y el destino a largo plazo del CO2 inyectado en acuíferos salinos profundos.