Un carotaggio lungo oltre un chilometro svela a sorpresa ciò che c'è nel mantello terrestre

Un carotaggio "di grandi dimensioni" che estrae un pezzo del mantello interno della Terra rivela di cosa è realmente fatto e la sua storia segreta, inclusi alcuni scorci di ciò che stava accadendo quando iniziò la vita.

Illustrazione artistica creativa generata utilizzando l'intelligenza artificiale per rappresentare una sezione trasversale della crosta interna della Terra e del mantello sottostante.
Illustrazione artistica creativa generata utilizzando l'intelligenza artificiale per rappresentare una sezione trasversale della crosta interna della Terra e del mantello sottostante.

Una carota di perforazione lunga 1.268 metri proveniente dalla dorsale medio atlantica nel Nord Atlantico ha fornito una profonda comprensione dei dettagli mineralogici nel mantello terrestre. Ciò che ha mostrato ha sorpreso gli scienziati.

Un campione così continuo ha aiutato i geologi ad accertare in dettaglio la composizione del mantello della Terra e le sue geologie profonde, nonché le complesse condizioni biogeochimiche che hanno portato alla generazione della vita stessa.

Perché comprendere il mantello terrestre?

Comprendere il mantello terrestre aiuta i ricercatori a comprendere la formazione della crosta, il magmatismo e lo scambio di elementi tra l’interno del pianeta fino alle sue acque, all’atmosfera e alla biosfera dove prosperano diversi tipi di vita.

Ciò che è attualmente noto si basa sulle rocce dragate dal fondo dell'oceano. I campioni di carotaggio, in cui un grande nucleo verticale di roccia viene letteralmente perforato, vanno molto più in profondità fornendo una profondità del contesto geologico e della storia. Sono come una registrazione continua dei nuclei rocciosi del mantello terrestre, proprio attraverso la crosta terrestre.

Tuttavia, perforarli è sempre stato una sfida, essendo solitamente composti da tipi di roccia chiamati peridotiti abissali. Recentemente i ricercatori sono rimasti sorpresi da ciò che hanno scoperto in queste sezioni rocciose.

Il "nucleo" dei risultati della ricerca

Johan Lissenberg e colleghi hanno recentemente pubblicato la loro analisi della lunga carota della dorsale medio-atlantica. È stato ottenuto nel 2023 durante la spedizione 399 dell'International Ocean Discovery Program (IODP) dal Massiccio Atlantico.

Lissenberg ha riportato le varietà minerali significative trovate nel nucleo, come il suo grado di serpentizzazione (dove i minerali vengono alterati in un minerale verde chiamato serpentino). Erano attesi livelli elevati del minerale pirosseno, ma erano sorprendentemente bassi rispetto ai tipici campioni simili in tutto il mondo. Ciò potrebbe essere dovuto a una sorta di cambiamento chimico (dissoluzione) avvenuto durante il flusso di fusione.

In tutto il campione sono state trovate prove di rocce che incontravano fluidi idrotermali, nonché alterazioni dovute agli agenti atmosferici imposte dall'esposizione all'ossigeno. Si è scoperto che l'intrusione di un tipo di roccia vulcanica chiamata gabbro è il colpevole dell'alterazione idrotermale, collegata ai fluidi provenienti dalle bocche idrotermali.

Si ritiene che alcuni dei cambiamenti chimici avvenuti nelle interazioni con questi ambienti idrotermali fossero simili a quelli che portarono alla formazione dei primi anni di vita, mostrando la diversità delle informazioni nascoste all'interno del mantello.

Il nucleo roccioso era diverso dalle tipiche composizioni minerali osservate per il mantello, mostrando prove di alterazione e contatto con i fluidi idrotermali. Questi ci ricordano le condizioni che si teorizza siano coinvolte nello sviluppo dei primi anni di vita microscopica.

“Decenni di campionamento del fondale oceanico mediante dragaggio hanno dipinto un quadro mineralogico approssimativo del mantello. Eppure, ogni nuova missione di perforazione rivela visioni sorprendenti del mantello e della formazione della crosta oceanica”, ha scritto Eric Hellebrand. “Progetti di perforazione più ambiziosi riveleranno elementi importanti per comprendere gli effetti biogeochimici del mantello oceanico”.

Le missioni di perforazione portano alla luce campioni che continuano a sorprendere gli scienziati riguardo alla composizione e al funzionamento dell'interno della Terra.

Il punto principale è questo. Proprio quando pensiamo di comprendere l'interno della Terra, possiamo rimanere incredibilmente sorpresi da ciò che si scopre quando si prelevano grandi campioni da essa.

È nella natura della geologia lasciare che il passato geologico ci fornisca indizi su ciò che è realmente accaduto sulla Terra, dal suo inizio alla sua evoluzione, fino alle fasi in cui si è formata la prima vita.

Fonte della notizia:

Lissenberg et al (2024). A long section of serpentinized depleted mantle peridotite. Science - Geology. DOI: 10.1126/science.adp1058