La perforazione supera di gran lunga la profondità raggiunta negli sforzi precedenti e offre la straordinaria opportunità di scoprire, direttamente, le caratteristiche mineralogiche del mantello e come interagisce con l’oceano e la biosfera.
Esaminare il mantello superiore della Terra, lo spesso strato di roccia fusa appena sotto la crosta terrestre, non è un compito alla portata di tutti. Il mantello, infatti, si trova a profondità che variano tra i 6 e i 70 km, rendendolo difficilmente raggiungibile dagli scienziati che tentano di studiarlo direttamente. Tuttavia, lungo la dorsale medio-atlantica, un’enorme catena montuosa che corre lungo il fondale oceanico dalla Groenlandia all’Atlantico meridionale, le attività tettoniche hanno portato le rocce del mantello molto più vicine al fondale marino in una regione chiamata “dorsale medio-atlantica”, un altopiano a forma di cupola largo circa 16 km e alto più di 6 chilometri e mezzo. Ciononostante, per raggiungere queste rocce è ancora necessaria una perforazione profonda più di un chilometro.
Una foratura da record
Ora, un team di ricercatori guidati da Johan Lissenberg, dell’Università di Utrecht, riferisce sulla rivista ‘ Science ‘ il ritrovamento di un carotaggio lungo 1.268 metri composto principalmente da peridotiti, la roccia che predomina nel mantello superiore del Terra. La perforazione supera di gran lunga la profondità raggiunta negli sforzi precedenti e offre la straordinaria opportunità di scoprire, direttamente, le caratteristiche mineralogiche del mantello e come interagisce con l’oceano e la biosfera, compresa la sua influenza sull’origine della vita. Comprendere il mantello terrestre, inoltre, è fondamentale per comprendere anche le eruzioni vulcaniche, la formazione della crosta e il ciclo di interazioni tra gli elementi interni del pianeta con l’idrosfera, l’atmosfera e la biosfera.
Uno studio difficile
Molto di ciò che sappiamo finora si basa su rocce ottenute direttamente dal fondale oceanico, sollevate dalle profondità della Terra a causa di eruzioni e altri processi tettonici. Tuttavia, questi campioni spesso mancano di un contesto geologico adeguato e la loro mineralogia, come se non bastasse, risulta alterata a causa dell’erosione del fondo stesso e di un processo chiamato ‘serpentinizzazione’, mediante il quale minerali primari, come olivine e peridotiti, si trasformano in diversi minerali. Pertanto, per accedere direttamente a queste rocce nel loro stato originale, gli scienziati non hanno altra scelta che praticare fori lunghi chilometri, il che rappresenta una sfida enorme. Nel loro articolo, Lissenberg e i suoi colleghi analizzano il nucleo “record” di 1.268 metri con cui hanno raggiunto il mantello, che è stato recuperato nel 2023 nel Massiccio dell’Atlantide durante la Spedizione 399 dell’International Ocean Discovery Program (IODP).
I ricercatori hanno documentato significative variazioni mineralogiche in tutto il nucleo su varie scale, compresi i livelli di serpentinizzazione. Anche il contenuto di pirosseno del campione (silicati che fanno tipicamente parte di molte rocce ignee) era inaspettatamente basso rispetto ad altri campioni di peridotite abissale provenienti da altre parti del mondo, il che potrebbe essere dovuto all’elevato grado di impoverimento e dissoluzione del pirosseno durante il flusso di fusione. In tutto il nucleo, inoltre, gli autori hanno anche verificato che esisteva una chiara interazione idrotermale tra fluido e roccia. E hanno scoperto che le intrusioni di pirosseno svolgono un ruolo inaspettato nell’alterazione idrotermale e nella regolazione della composizione dei fluidi delle sorgenti idrotermali ospitate dalla peridotite, uno degli scenari proposti per l’origine della vita, dove la chimica prebiotica potrebbe aver portato allo sviluppo della prima organismi viventi sia sulla Terra primordiale che su altri pianeti. La verità dietro i possibili segni di vita antica su Marte: quanto dovremmo essere emozionati?
“Decenni di campionamento del fondale oceanico mediante dragaggio”, scrive Eric Hellebrand in un articolo su Perspective, “hanno dipinto un quadro mineralogico approssimativo del mantello. Tuttavia, ogni nuova missione di perforazione rivela nuove sorprendenti prospettive sia del mantello che della formazione della crosta oceanica. Progetti di trivellazione più ambiziosi riveleranno elementi importanti per comprendere finalmente gli effetti biogeochimici del mantello oceanico”.
