Nel mantello terrestre (lo strato intermedio della Terra compreso tra la crosta e il nucleo, esteso fino a circa 2.900 km di profondità), le differenze chimiche non dipendono solo da come si è formato all’inizio della storia del nostro pianeta (la componente primordiale), ma anche da ciò che avviene oggi in superficie e che viene trasferito all’interno del pianeta nelle zone di subduzione, ovvero le aree in cui una placca tettonica scivola sotto un’altra.
Lo studio nasce da un progetto spagnolo (Università di Salamanca), ed è stata utilizzata la base antartica spagnola “Gabriel de Castilla”. Durante la permanenza in base di personale non spagnolo, vengono issate le bandiere delle diverse nazioni per segnalare la presenza degli altri Paesi. © INGV
Uno studio che vede direttamente coinvolto l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) sul vulcano Deception Island, in Antartide, ha analizzato i gas emessi dal sistema vulcanico attivo e ha fornito i primi dati che caratterizzano carbonio e azoto del mantello terrestre in questo settore del pianeta finora poco studiato.
I risultati indicano che elio e carbonio riflettono una composizione simile a quella del mantello detto MORB, tipico delle dorsali oceaniche, mentre l’azoto mostra un arricchimento inatteso rispetto ai valori tipici della stessa sorgente mantellica.
Secondo i ricercatori, questa anomalia è legata al trasporto in profondità di materiali superficiali durante la subduzione. In particolare, materiali provenienti dagli ecosistemi marini delle alte latitudini, caratterizzati da un basso rapporto tra carbonio e azoto, vengono trascinati nel mantello e ne modificano la composizione con un imprinting differente da altre aree geografiche.
«Per la prima volta disponiamo di dati che caratterizzano carbonio, azoto e gas nobili del mantello in questo settore del pianeta, l’Antartide. Questi risultati mostrano chiaramente che la superficie terrestre può lasciare un’impronta profonda sul mantello» sottolinea Antonio Caracausi, ricercatore dell’INGV e autore dello studio.
«I risultati dello studio suggeriscono che esiste un legame tra ecosistemi superficiali e processi profondi del pianeta, un aspetto finora poco esplorato» aggiunge il ricercatore.
L’evoluzione profonda del pianeta
La ricerca mostra che il riciclo dei gas e degli elementi volatili verso l’interno della Terra è controllato non solo dalla presenza delle zone di subduzione, ma anche dalla loro collocazione geografica.
Questo processo contribuisce a rendere il mantello chimicamente eterogeneo e apre nuove prospettive per comprendere l’evoluzione profonda del nostro pianeta.
Campionamento di fumarole sulla spiaggia. © INGV
Lo studio “Volatiles in the mantle below Northern Antarctica: Insights from Deception Island volcano” è stato pubblicato sulla rivista Gondwana Research. La ricerca nasce dal progetto EruptING del Prof. Antonio Alvarez Valero dell’Università di Salamanca (Spagna), che ha decennale esperienza nello studio di questo vulcano.
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