Non si riferisce ovviamente ad acqua allo stato liquido trattenuta in uno strato e nemmeno nelle porosità delle rocce, come accade per esempio con il petrolio o i gas a quote molto meno profonde, ma bensi del gruppo ossidrilico (-OH) facente parte della struttura cristallina di un particolare minerale: la ringwoodite.
La ringwoodite è una particolare forma di olivina, il minerale di cui è formata la parte superiore del mantello, che fino ad ora è stato rinvenuto soltanto in alcune meteoriti oppure creato in laboratorio sottoponendo l’olivina ad altissime pressioni, quelle in particolar modo che si riescono a trovare nel sottosuolo a profondità di circa 410 km. A tali pressioni l’olivina subisce un cambiamento di fase, trasformandosi per l'appunto in ringwoodite. Con una peculiarità: nella sua composizione chimica appare evidente una significativa quantità d’acqua (fino al 2,5% in peso) sotto forma di ossidrile.
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| Mantello terrestre |
Zona di transizione
Lo ha scoperto un gruppo internazionale di ricerca guidato da Graham Pearson, dell’Università dell’Alberta (Canada) e di cui fa parte Fabrizio Nestola del dipartimento di geoscienze dell’Università di Padova. Lo studio è stato pubblicato il 13 marzo su Nature e conferma un’ipotesi contestata ma che negli ultimi tempi ha preso corpo tra i geologi: l’esistenza di grandi volumi di acqua intrappolati tra 410 e 660 km di profondità nella zona di transizione tra il mantello superiore e inferiore della Terra. «Nella zona di transizione ci potrebbe essere tanta acqua quanto quella contenuta in tutti gli oceani in superficie e forse anche di più», azzarda una stima Paerson.
Area «umida»
Questa scoperta è fondamentale perché nella zona di transizione avvengono importanti fenomeni geologici che hanno ripercussioni sul movimento delle placche e sulla formazione di magmi profondi. Sarebbe quindi la conferma di un’ampia fascia, o almeno di alcune aree umide all’interno della zona di transizione, in contrapposizione a due aree molto più secche del mantello superiore e inferiore. Subduzione Ma come ci è arrivata tutta quest’acqua a simili profondità? Con la subduzione delle placche oceaniche sotto quelle continentali (come la placca del Pacifico che subduce al largo del Giappone e che ha provocato il grande terremoto più tsunami dell’11 marzo 2011).
Le rocce sedimentarie dei fondi oceanici contengono grandi quantità di acqua che vengono in questo modo trasportate in milioni di anni a centinaia di chilometri di profondità.
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| Ringwoodite |
Scoperta casuale in un diamante
La scoperta della ringwoodite è stata del tutto casuale. Il gruppo di Pearson nel 2008 stava compiendo ricerche nel Mato Grosso (Brasile) su altri minerali quando è stato avvicinato da un cercatore dilettante di diamanti che aveva trovato una piccolissima gemma (3 millimetri) marroncina e sgraziata nella sabbia di un fiume presso Juina. La pietra non era un granché e venne venduta per 20 dollari.
Una volta tornati in laboratorio, la pietra venne affidata a un giovane laureando per un’analisi ma si accorse che conteneva un’inclusione microscopica, invisibile a occhio nudo, di un minerale che non riusciva a identificare. Da qui è partita una sofisticatissima ricerca basata sui sistemi più avanzati come spettroscopia Raman a infrarossi ed a diffrazione di raggi X nei laboratori di analisi più accreditati prima che fosse ufficialmente confermata come ringwoodite.
