Un team di scienziati ha fatto una delle scoperte sotterranee più sorprendenti della geologia recente: un'enorme riserva d'acqua, sepolta a 640 chilometri sotto la superficie terrestre, che potrebbe contenere tre volte più acqua di tutti gli oceani messi insieme. Questa enorme riserva sotterranea non è un lago o un oceano sotterraneo nel senso tradizionale del termine, bensì acqua intrappolata nell'idruro minerale, un cristallo spugnoso sepolto nelle profondità del mantello terrestre.
La scoperta, descritta in uno studio pubblicato su Science, non solo rimodella il nostro modo di comprendere il ciclo interno dell'acqua sulla Terra, ma potrebbe anche ridefinire la nostra visione più ampia della geologia planetaria, sia sulla Terra che oltre. La chiave per accedere a questo oceano nascosto è nascosta in un raro minerale che si trova ad alta pressione: la ringwoodite. La ringwoodite, presente anche a profondità estreme, si comporta come una spugna microscopica, intrappolando molecole di idrogeno e acqua all'interno della sua struttura cristallina sottoposta a grande pressione e calore.
Come ha spiegato il geofisico Steven D. Jacobsen, "La ringwoodite è come una spugna che assorbe l'acqua. C'è qualcosa di molto speciale nella struttura cristallina della ringwoodite che le permette di attrarre l'idrogeno e intrappolare l'acqua". Questa forma di acqua non è liquida o ghiacciata: esiste come acqua molecolare incastonata nella roccia, sospesa in uno stato unico di alta pressione.
Le dimensioni potenziali di questa riserva idrica interna sono impressionanti. Anche se solo l'1% della massa della ringwoodite fosse costituito da acqua, il volume totale potrebbe essere tre volte maggiore del volume complessivo degli oceani superficiali della Terra. Questo oceano nascosto non è stato scoperto scavando, bensì analizzando le onde sismiche. Gli scienziati hanno studiato il modo in cui le onde d'urto dei terremoti si propagano attraverso gli strati terrestri e come cambiano leggermente quando attraversano rocce sature d'acqua. Queste distorsioni fornirono la prima prova tangibile che la presenza di acqua nelle profondità del mantello non era solo possibile, ma addirittura abbondante. Grazie alla combinazione di rilevamenti sismici e studi sui minerali, gli scienziati hanno confermato che i depositi di ringwoodite nella zona di transizione del mantello sono ricchi di acqua, creando una riserva idrica interna su scala globale che fino ad ora era rimasta completamente nascosta.
Questo metodo di rilevamento indiretto potrebbe aprire la strada all'identificazione di altri bacini geologici profondi della Terra, forse ancora più profondi o più complessi dal punto di vista chimico di quanto si pensasse in precedenza. Le implicazioni di questa scoperta sono profonde. Per secoli la nostra conoscenza del ciclo dell'acqua sulla Terra si è limitata alla superficie: oceani, fiumi, laghi e ghiacciai. Ma questa vasta riserva sotterranea suggerisce l'esistenza di un ciclo dell'acqua che interessa "tutta la Terra", in cui l'acqua si muove non solo sulla superficie, ma anche tra la crosta, il mantello e il nucleo per milioni di anni. Questo flusso interno può contribuire a regolare l'attività vulcanica, la tettonica a placche e perfino il campo magnetico terrestre: processi che influenzano la vita in superficie, ma che sono guidati da interazioni nelle profondità del pianeta.
Offre inoltre spunti di riflessione su antichi interrogativi: da dove proveniva originariamente l'acqua sulla Terra? Come si mantiene nel tempo geologico? Questo oceano nascosto potrebbe essere parte della risposta? La scoperta potrebbe estendersi ben oltre il nostro pianeta. Se l'acqua può essere immagazzinata nelle profondità della Terra sotto forma di minerale, potrebbe lo stesso valere per gli esopianeti rocciosi o per i mondi vicini come Marte e Venere? Gli scienziati stanno ora esaminando se minerali simili alla ringwoodite possano essere presenti in altri mantelli planetari e se simili riserve nascoste potrebbero aiutare a spiegare l'abitabilità o l'attività geologica in passato su altri pianeti. Questa scoperta potrebbe rappresentare una nuova frontiera nell'astrobiologia, dove la ricerca dell'acqua non si fermerà più alla superficie.