I diamanti super profondi, quelli estremamente rari che si formano a profondita’ da 300 fino a 1000 km all’interno del mantello terrestre, sono vere e proprie capsule inerti capaci di trasportare “frammenti” di terra profonda fino alla superficie terrestre senza quasi alcuna alterazione chimica. L’articolo, che ha come prima firma Fabrizio Nestola del Dipartimento di Geoscienze dell’Universita’ di Padova, con il contributo di Luca Bindi del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Universita’ di Firenze e pubblicato su Nature dal team di ricerca internazionale – a cui hanno partecipato anche l’Universita’ canadese di Alberta, la tedesca di Bayreuth, l’americana Northwestern University e l’inglese University of Glasgow – descrive la composizione di un diamante davvero unico e sensazionale. Il diamante studiato incorpora particolari inclusioni che testimoniano una sequenza complessa di reazioni chimiche che avvengono su una placca tettonica in subduzione – cioe’ quella placca che scorre al di sotto di un’altra placca e che puo’ sprofondare verso l’interno del mantello terrestre – al “confine” tra la zona di transizione, tra i 410 e i 660 km di profondita’, e il mantello inferiore, settore che si estende da 660 km fino al nucleo terrestre esterno a 2900 km di profondita’.
Il processo di subduzione e’ uno dei principali fenomeni geologici che stanno alla base della tettonica delle placche sul nostro pianeta, la teoria che indica come la litosfera, l’involucro solido piu’ esterno della Terra dello spessore di 70-100 km, sia divisa in circa venti porzioni rigide, dette appunto placche. La tipologia di inclusioni analizzate, come il ritrovamento di forsterite pura – un caso unico – che e’ un minerale del mantello terrestre con composizione Mg2SiO4 e le reazioni chimiche che sono avvenute all’interno del diamante studiato, indicano e confermano la presenza di acqua a grandissime profondita’ (circa 660 km), in concomitanza a metano (CH4), idrogeno molecolare H2 e la presenza di settori, sempre a queste profondita’, costituiti da ferro metallico ritenuto – fino allo studio pubblicato su Nature – essere presente solo nel nucleo terrestre. Allo stesso tempo, la scoperta conferma empiricamente per la prima volta cio’ che era stato solo simulato in geofisica da calcoli molto complessi: le placche tettoniche penetrano nel mantello talvolta seguendo percorsi non lineari.
“Non si puo’ escludere che tali percorsi possano essere un’ulteriore complessita’ da considerare per i sismologi che studiano lo sviluppo di alcuni terremoti estremamente profondi che talvolta raggiungono magnitudo 7 e che si verificano a profondita’ superiori ai 600 km, come nelle Filippine (675 km di profondita’), in Papua Nuova Guinea (735 km), nelle Ande e in Indonesia. Sismi cosi’ profondi si sono verificati anche in Spagna, al di sotto della citta’ di Granada (630 km), e piu’ raramente anche in Italia, nel Tirreno meridionale, dove si sono registrati terremoti anche al di sotto dei 600 km di profondita’ – dice Fabrizio Nestola, del Dipartimento di Geoscienze dell’Universita’ di Padova – la letteratura scientifica ritiene che tali terremoti siano correlati alle placche in subduzione e il nostro articolo non fa che supportare questa ipotesi andando a rendere ancora piu’ complesso lo scenario non solo con un andamento della placca non lineare, che si muove verso grandi profondita’, ma causando una sequenza di idratazione e disidratazione delle rocce che stanno entrando nel mantello inferiore”. L’effettiva presenza di acqua a grandissime profondita’ nella Terra “era stata gia’ scoperta nel 2014 grazie ad un altro diamante super profondo, tuttavia – conclude Luca Bindi, del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Universita’ di Firenze – con questo nuovo studio non solo confermiamo che l’acqua deve essere assolutamente presente tra la zona di transizione e il mantello inferiore, ma che a quelle profondita’ dobbiamo anche avere altri fluidi come il metano e l’idrogeno molecolare”.
