Il carbonio è il quarto elemento più abbondante in termini di massa nell’universo ed è un elemento chiave per la vita. Tra le altre funzioni, regola i livelli di CO2 nell’atmosfera, giocando quindi un ruolo fondamentale nel rendere il nostro pianeta abitabile.
Il carbonio viene immagazzinato nelle viscere della Terra in varie forme: all’interno di fluidi, come componente di fasi minerali, oppure disciolto nei magmi. Quello incorporato nei magmi prodotti per fusione delle rocce nel mantello superiore – che si trova subito sotto alla crosta terrestre – viene facilmente trasportato verso la superficie terrestre e rilasciato come CO2 nelle emissioni gassose dei vulcani. Il trasporto di carbonio da parte di magmi e gas vulcanici gioca, quindi, un ruolo primario nei cambiamenti climatici su scala geologica.
Gas magmatici ricchi in CO2 rilasciati dal degassamento del lago di lava a condotto aperto presso il vulcano Nyiragongo, Repubblica Democratica del Congo (foto di Sergio Calabrese, Università di Palermo).
Ma quanto carbonio è immagazzinato all’interno della Terra?
Questa domanda ha ispirato ricerche in diversi ambiti delle geoscienze, che si sono avvalse di molteplici approcci empirici, che però hanno portato spesso a conclusioni contrastanti.
Ora, in un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature Geoscience, un team di ricercatori italiani guidato da Alessandro Aiuppa (Università di Palermo) e che vede fra i co-autori Federico Casetta (Università di Ferrara), Massimo Coltorti (Università di Ferrara), Vincenzo Stagno (Sapienza Università di Roma) e Giancarlo Tamburello (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione di Bologna), ha sviluppato un nuovo approccio per ricostruire la quantità di carbonio immagazzinato nel mantello superiore della Terra, dalla cui fusione sono segregati i magmi.
I risultati ottenuti hanno permesso di comprendere che il mantello superiore (50-250 km di profondità) che alimenta il vulcanismo in aree di rifting continentale e di hot-spot contiene in media 350 parti per milione (tra 100 e 700) di carbonio. Questo ampio range conferma la visione di un mantello superiore fortemente eterogeneo.
I risultati ottenuti, indicando che le porzioni di mantello ricche in carbonio fondono più in profondità rispetto a porzioni povere in carbonio, confermano il ruolo di primaria importanza giocato da questo elemento nel guidare i cicli geodinamici.
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