Alla fine, le trivellatrici oceaniche riesumano una quantità di rocce dal mantello terrestre

Nel 1961, i geologi al largo della costa pacifica del Messico intrapresero un audace viaggio verso una terra straniera: l'interno del pianeta. Da una nave, miravano a perforare il sottile rivestimento della crosta terrestre e a prelevare un campione del mantello, lo strato di roccia densa spesso 2.900 chilometri che alimenta le eruzioni vulcaniche e costituisce la maggior parte della massa del pianeta. La trivella arrivò solo a un paio di centinaia di metri sotto il fondale marino prima che il progetto affondasse a causa dei costi vertiginosi. Ma la ricerca, uno dei Sacri Graal della geologia, restava.

Questo mese, i ricercatori a bordo della Risoluzione JOIDES, il fiore all’occhiello dell’International Ocean Discovery Program (IODP), affermano di esserci finalmente riusciti. Perforando sotto il fondale marino nell'Oceano Atlantico centrale, hanno raccolto un nucleo di roccia lungo più di 1 chilometro, costituito in gran parte da peridotite, una sorta di roccia del mantello superiore. Anche se non è chiaro quanto siano incontaminati e inalterati i campioni, è certo che i cilindri di roccia grigio-verde presentano un nuovo record senza precedenti, afferma Susan Lang, biogeochimica presso la Woods Hole Oceanographic Institution e co-responsabile della crociera. "Questi sono i tipi di roccia che speriamo di recuperare da molto tempo."

I ricercatori a terra stanno seguendo con impazienza i registri scientifici giornalieri della nave mentre continua a perforare, afferma Jessica Warren, geochimica del mantello presso l'Università del Delaware. "Arrivare a queste cose davvero nuove è stato un sogno per decenni e decenni", afferma. "Finalmente vedremo il Mago di Oz."

I campioni possono aiutare a rispondere a una serie di domande, afferma Johan Lissenberg, un petrologo igneo dell'Università di Cardiff a bordo della nave. Possono fornire prove dirette di come la crosta oceanica differisce nella composizione dal mantello superiore e stime migliori delle abbondanze elementari nel serbatoio primario di roccia del pianeta. I campioni del mantello aiuteranno anche i ricercatori a capire come il magma si scioglie dal mantello e risale attraverso la crosta per innescare il vulcanismo, dice Lissenberg. "Questo potrebbe essere un grande passo avanti per comprendere il magmatismo e la composizione globale della Terra."

Il progetto del 1961, chiamato Project Mohole, fu il primo di una manciata di tentativi falliti di raggiungere il mantello. Prende il nome dalla discontinuità di Mohorovičić, o "Moho", un confine geofisico definito da un improvviso picco nella velocità delle onde sismiche dove la crosta, un miscuglio di rocce cristallizzate dalla fusione del mantello e alterata dall'acqua, lascia il posto alla più mantello omogeneo. Il Moho si trova a circa 35 chilometri sotto la spessa crosta continentale. Ma si trova a soli 7 chilometri sotto la crosta oceanica. Ed è ancora più superficiale nel sito di perforazione della Risoluzione JOIDES sulla dorsale medio atlantica, dove le placche tettoniche nordamericana ed eurasiatica si stanno allungando, costringendo il mantello verso l’alto.

Il recupero di un lungo nucleo del mantello non era l'obiettivo principale della crociera, che sta esplorando il Massiccio di Atlantide, una montagna sottomarina, alla ricerca di indizi sull'origine della vita. Le rocce del massiccio contengono molta olivina, un minerale che reagisce con l'acqua in un processo chiamato serpentinizzazione. Le reazioni generano idrogeno, che funge da fonte di energia per la vita microbica nella “Città Perduta”, un vicino complesso di camini minerali sul fondo dell’oceano depositati da zampilli di acqua surriscaldata.

È stato a lungo teorizzato che la vita potrebbe aver avuto origine in tali ambienti, ricchi di molecole organiche. La crociera mirava ad approfondire un foro precedentemente perforato, profondo 1,4 chilometri, spingendosi fino a una profondità troppo calda per la vita, dove potrebbero nascondersi composti organici che avrebbero potuto fornire la materia prima per la vita più antica. Ma i progressi furono lenti.

Quindi la nave è tornata in un altro sito vicino a Lost City, dove carotaggi superficiali perforati nel 2015 avevano trovato quelle che sembravano rocce del mantello altamente alterate dall’acqua di mare. Dopo aver perforato una faglia orizzontale vicino al fondale marino, "la perforazione è andata magicamente bene", afferma Andrew McCaig, geologo dell'Università di Leeds e altro capo scienziato della crociera. L’unico inconveniente si è verificato quando le rocce di peridotite recuperate contenevano vene di amianto, richiedendo protocolli di sicurezza rafforzati.