La aproximativ 700 de kilometri sub suprafața Pământului, oamenii de știință au identificat un fenomen care schimbă fundamental înțelegerea proceselor naturale ale planetei: un imens rezervor de apă, cu un volum estimat la de trei ori cantitatea totală de apă din toate oceanele Terrei, informează Nature.
Descoperirea, confirmată în urma a zece ani de analize seismologice, indică existența unui mecanism natural de stocare și reciclare a apei la adâncimi extreme, cu implicații majore pentru modul în care este explicat ciclul global al apei. Un studiu recent a adus clarificări suplimentare privind originea acestei ape, oferind noi perspective asupra evoluției hidrologice a planetei.
Cercetările au început în 2014, când o echipă de geofizicieni din Statele Unite a inițiat una dintre cele mai ample campanii de monitorizare seismică realizate până atunci. Aproximativ 2.000 de seismometre au fost amplasate pe o suprafață extinsă, iar datele colectate din peste 500 de cutremure au fost analizate pentru a „cartografia” structura profundă a interiorului Pământului.
Un principiu ingenios
Metoda lor se bazează pe un principiu ingenios: undele seismice călătoresc cu viteze diferite în funcție de natura și densitatea materialelor pe care le traversează.
Prin cartografierea acestor variații de viteză, oamenii de știință pot identifica cu precizie compoziția rocilor situate la sute de kilometri adâncime, într-o zonă unde nicio sondă nu va putea ajunge vreodată.
Astfel, au descoperit existența unui mineral deosebit în zona de tranziție a mantalei terestre: ringwooditul. Această rocă extraordinară se formează doar sub presiuni extreme, în condițiile infernale care domnesc în inima planetei noastre.
Ringwooditul s-a dovedit a fi un mineral cu proprietăți fascinante. Steve Jacobsen, geofizicianul care a condus echipa, îl descrie ca pe un „burete geologic” capabil să absoarbă și să capteze apa în structura sa cristalină.
Contrar a ceea ce am putea imagina, această apă nu există sub formă lichidă în adâncurile terestre, ci rămâne prinsă la nivel molecular în matricea minerală. Experimentele de laborator au demonstrat că ringwooditul poate încorpora până la 1,5% din greutatea sa în apă.
Această cifră poate părea modestă, însă aplicată volumelor colosale ale zonei de tranziție a mantalei – acea regiune situată între 410 și 660 de kilometri adâncime – ea capătă proporții uluitoare.
Calculele ce i-au năucit pe cercetători
Calculele cercetătorilor sunt amețitoare: dacă doar 1% din roca prezentă în această zonă conține apă, rezervorul astfel constituit depășește de trei ori volumul total al tuturor oceanelor de suprafață.
O rezervă de apă a cărei existență pune sub semnul întrebării înțelegerea noastră asupra sistemului hidrologic planetar. Timp de ani de zile, comunitatea științifică s-a întrebat despre originea acestei ape adânci.
Două ipoteze se confruntau: fie această apă era prezentă de la formarea Pământului, acum 4,5 miliarde de ani, fie provenea de la suprafață și fusese transportată spre interior prin procese geologice.
O echipă de cercetători a adus acum elemente de răspuns decisive, analizând mostre de rocă prelevate din marea provincie igneă Emeishan din China.
Această regiune, modelată de activitatea penajelor mantellice care urcă din adâncuri, păstrează în rocile sale semnăturile chimice ale materialelor din mantaua profundă.
Analiza izotopilor de bor prezenți în aceste roci a dezvăluit concentrații specifice, care corespund celor observate în serpentinite – roci oceanice transformate prin interacțiunea cu apa de mare.
Această semnătură izotopică reprezintă o adevărată amprentă digitală, permițând localizarea originii apei. Aceste descoperiri dezvăluie existența unui ciclu gigantic al apei, care operează la scara întregii planete.
Procesul funcționează ca un sistem geologic de reciclare de o amploare inimaginabilă. Totul începe în oceane, unde apa de mare se infiltrează în crusta oceanică și transformă chimic rocile.
Când aceste plăci oceanice plonjează în mantaua terestră, în timpul subducției, ele transportă cu ele apa captată în structura lor minerală.
Pe parcursul coborârii lor spre adâncuri, aceste roci hidratate ating zona de tranziție a mantalei, unde condițiile de presiune și temperatură permit ringwooditului să se formeze și să capteze apa. Această apă poate apoi să rămână stocată milioane de ani în acest rezervor subteran.
Ciclul se încheie atunci când penajele mantellice urcă spre suprafață, transportând cu ele această apă străveche care va fi eliberată în cele din urmă prin activitatea vulcanică, reconstituind astfel rezervele de suprafață.
Descoperirea transformă radical viziunea noastră asupra istoriei apei terestre
Această descoperire transformă radical viziunea noastră asupra istoriei apei terestre. Așa cum explică Steve Jacobsen: „Cred că avem în sfârșit dovada unui ciclu al apei la scară planetară, ceea ce ar putea explica imensa cantitate de apă lichidă prezentă la suprafața planetei noastre locuibile.”
Existența acestui rezervor subteran ar putea de asemenea explica de ce Pământul și-a păstrat oceanele timp de miliarde de ani, în ciuda bombardamentelor meteoritice și a variațiilor climatice extreme pe care le-a suferit de-a lungul istoriei sale.
Aceste cercetări, publicate în Communications Earth & Environment, deschid noi perspective pentru înțelegerea evoluției planetei noastre și pun bazele unei abordări reînnoite a hidrologiei terestre, unde adâncurile Pământului joacă un rol la fel de crucial ca atmosfera în reglarea ciclului global al apei.
Comentează