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La ricerca identifica un serbatoio nel mantello terrestre con un volume triplo di acqua negli oceani

Oceano, mar
Foto: Oceano, mar - Mediterranean sea .1/shutterstock.com

Un volume colossale d’acqua rimane immagazzinato a circa 700 chilometri di profondità nella struttura interna del pianeta. Il serbatoio sotterraneo ospita una quantità equivalente a tre volte l’intera massa d’acqua presente negli oceani superficiali. L’identificazione di questo deposito è avvenuta attraverso l’analisi delle onde generate dai terremoti. I dati compaiono in un articolo scientifico pubblicato dalla rivista Science.

La scoperta modifica i modelli tradizionali sull’origine delle risorse idriche terrestri. Il precedente Hipóteses aveva indicato nell’impatto delle comete e degli asteroidi la principale fonte di idratazione del pianeta durante il suo primo miliardo di anni. Le nuove prove indicano che una parte significativa dell’acqua è emersa dall’interno di Terra. Il meccanismo interno aiuta a giustificare il mantenimento del volume dei mari nel corso delle ere geologiche.

Il ruolo del minerale ringwoodite nella ritenzione idrica

Lo stoccaggio in profondità non avviene sotto forma di laghi o fiumi sotterranei liquidi. La risorsa è intrappolata nella struttura molecolare di un raro minerale noto come ringwoodite. Essa roccia di colore bluastro mantiene la sua stabilità solo in condizioni di pressione estrema. L’ambiente ideale per la sua formazione è nella zona di transizione del mantello terrestre. La fascia si estende tra 410 e 660 chilometri sotto la crosta.

La Ringwoodite agisce in modo simile ad una spugna microscopica. Ele assorbe le molecole di idrogeno e ossigeno direttamente nella sua composizione cristallina. La capacità di ritenzione di questo materiale consente al mantello inferiore di immagazzinare immensi volumi di risorse naturali. La presenza costante di questa umidità nelle rocce modifica il comportamento fisico del materiale geologico profondo. Pesquisadores può misurare questi cambiamenti fisici dalla superficie utilizzando apparecchiature ad alta precisione.

Metodologia mappa sismica le profondità del pianeta

La mappatura della regione profonda ha richiesto l’uso di un’ampia rete di apparecchiature di misurazione. Il ricercatore Steven Jacobsen, collegato a Universidade Northwestern, ha coordinato la raccolta dei dati strutturali. Il team ha utilizzato le informazioni catturate da circa 2.000 sismografi installati in diversi punti del Estados Unidos. I dispositivi hanno registrato le vibrazioni generate da oltre 500 terremoti di varia magnitudo nel corso di mesi di osservazione continua.

Le onde sismiche cambiano la loro velocità di propagazione a seconda del mezzo che attraversano. Lo spostamento avviene più lentamente quando le vibrazioni attraversano rocce umide rispetto alle formazioni asciutte. La misurazione accurata di queste decelerazioni ha consentito agli scienziati di determinare le coordinate delle concentrazioni di acqua. Jacobsen ha paragonato la procedura tecnica all’esecuzione di una risonanza magnetica del pianeta. Il metodo rivela le dinamiche nascoste sotto le placche tettoniche senza la necessità di perforazioni impossibili.

Impacto direttamente sulla stabilità del livello degli oceani

L’esistenza del bacino profondo funziona come un sistema naturale di regolazione dell’acqua. L’acqua superficiale scende nel mantello attraverso zone di subduzione, dove le placche tettoniche si tuffano una sotto l’altra. La Ringwoodite assorbe parte di questo materiale durante il processo geologico. Milhões anni dopo, la risorsa ritorna nella crosta attraverso le eruzioni vulcaniche e la risalita del magma. Il ciclo continuo mantiene gli oceani in un prolungato stato di equilibrio.

Sem questo meccanismo interno di drenaggio e stoccaggio, la configurazione geografica del pianeta presenterebbe un formato distinto. Il trasferimento di tutte le acque sotterranee in superficie porterebbe gli oceani a livelli estremi. La copertura liquida sommergerebbe tutti i continenti odierni. Apenas le vette delle catene montuose più alte rimarrebbero esposte sopra la linea dell’acqua. Le dinamiche interne hanno evitato questo scenario di inondazione globale e hanno consentito lo sviluppo della vita terrestre.

Il ciclo profondo offre anche risposte sull’abitabilità a lungo termine dell’ambiente terrestre. I vicini Planetas, come Marte, possedevano acqua liquida sulla loro superficie durante il remoto passato, ma hanno perso la risorsa nello spazio. Lua non ha sviluppato riserve idriche significative al momento della sua formazione. Terra ha preservato le sue condizioni favorevoli alla vita proprio grazie alla sua capacità di rifornire i suoi mari grazie alle risorse mantenute nel mantello inferiore.

Próximos avanza verso l’esplorazione del mantello inferiore

Le attuali conclusioni si basano prevalentemente su letture sismiche effettuate nel territorio nordamericano. Gli scienziati prevedono di ampliare l’area di copertura delle analisi per verificare la distribuzione globale del fenomeno. L’obiettivo principale è confermare se la ringwoodite idrata forma uno strato continuo attorno al nucleo o è concentrata in tasche isolate. L’espansione del monitoraggio richiederà l’integrazione di dati provenienti da reti sismologiche internazionali gestite da diversi governi e istituti di ricerca.

Ulteriori ricerche geologiche cercheranno di chiarire le variabili non ancora quantificate dagli esperti. Le fasi successive dello studio si concentreranno su parametri specifici del comportamento planetario:

  • Mapeamento della presenza del minerale idrato sotto le placche tettoniche di altri continenti.
  • Cálculo descrive in dettaglio il volume massimo di acqua supportato dalla zona di transizione del mantello.
  • Medição della velocità di trasferimento delle risorse tra gli strati superficiali e profondi.
  • Avaliação dell’influenza del ciclo interno sul mantenimento del clima terrestre a lungo termine.
  • Aplicação di dati sull’analisi degli esopianeti e delle loro potenziali zone abitabili nell’universo.

La comprensione dettagliata di questo sistema idrico nascosto affina i modelli teorici riguardanti l’evoluzione di Terra. Il terremoto appena registrato di Cada fornisce ulteriori frammenti di informazioni sulla struttura interna del globo. I dati accumulati dimostrano che le dinamiche geologiche profonde hanno un’influenza diretta sul mantenimento degli ecosistemi superficiali. La geologia moderna comincia a considerare il mantello terrestre come una componente attiva e fondamentale del ciclo dell’acqua.