L’antica crosta che copriva il nostro pianeta circa 2,5 miliardi di anni fa sta tornando in superficie dopo un lunghissimo processo di riciclaggio. Questo quanto è stato scoperto dai ricercatori (coordinati da Rita Cabral dell’università americana di Boston) che hanno analizzato la lava eruttata dai vulcani dell’isola di Mangaia, la più meridionale delle Isole Cook nell’Oceano Pacifico (ANSA, Nature, Science News).
Da tempo si ipotizza che il materiale della crosta che sprofonda nel mantello lungo le linee di subduzione
tra le zolle ritorni in superficie, ma la conoscenza dei meccanismi con cui questi processi si svolgono era basata essenzialmente su modelli ottenuti al computer. In particolare non era chiaro che cosa accadeva alle rocce che sprofondavano, quanto tempo necessario per far riaffiorare i minerali, se subivano profonde trasformazioni e se poteva tornare in superficie anche crosta risalente alle ere più antiche.
Le rocce vulcaniche dell’Isola di Mangaia permettono di trovare la risposta ad alcuni di questi interrogativi. Eruttate una ventina di milioni di anni fa, sono costituite da cristalli di olivina (un minerale formato da silicati), in cui sono stati individuati inclusioni di solfuro di ferro che conservano la composizione che possedevano prima di sprofondare nel mantello. Le analisi hanno scoperto che queste rocce risalgono all’Archeano, l’era in cui il nostro pianeta era avvolto da un’atmosfera priva di ossigeno.
Inclusiuoni di zolfo nei cristalli di olivina.
Il solfuro di zolfo presenta infatti caratteristiche differenti quando si forma in un’atmosfera ricca di ossigeno (come quella attuale) o in un’atmosfera priva di ossigeno: varia la concentrazione dell’isotopo zolfo-33, più bassa in mancanza di ossigeno, come accade nelle rocce di Mangaia. Ormai sappiamo che l’ossigeno iniziò a diffondersi nell’aria circa 2,45 miliardi di anni fa, con lo sviluppo dei primi organismi in grado di compiere la fotosintesi, quindi questi solfuri si sono formati in un’epoca precedente.
Questo studio ha permesso di scoprire che i minerali presenti nelle rocce possano mantenere le loro caratteristiche anche quando vengono rimescolati nel magma del mantello per miliardi di anni. Forse le zone più profonde del mantello costituiscono un “cimitero” di lastre di crosta risalenti ai primordi della Terra.
E le nuove conoscenze possono aiutarci a comprendere meglio i meccanismi alla base della tettonica a zolle.
Fare Geo
● Che cosa significa “subduzione” (o sottoscorrimento)? Se non lo sai cerca su internet: qui a lato trovi il disegno che descrive il fenomeno.
● Osserva sulla carta dell’Oceania la posizione delle Isole Cook e in particolare individua Mangaia: qual è approssimativamente la sua latitudine? E la longitudine? Dove si trovano rispetto alla linea di cambiamento di data? Se da noi sono le 8 del mattino del 1 maggio, che ora è che giorno è a Mangaia?
● Fai una ricerca su internet. Quanti sono gli abitanti dell’arcipelago? Qual è la capitale e su quale isola si trova? Queste isole sono indipendenti? Se no, qual è la loro situazione?