Bocche calde nel mare profondo e geyser a terra documentano la penetrazione dell'acqua nell'interno caldo della Terra. Ciò accade principalmente nelle regioni in cui la crosta si rompe e le camere magmatiche sono vicine alla superficie, per esempio. nella zona delle dorsali medio-oceaniche. Ma a che profondità penetra l'acqua e raffredda la parte superiore del mantello caldo? Finora, si è ipotizzato che questo processo raggiunga solo profondità di pochi chilometri. Un nuovo metodo analitico sviluppato presso il GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel mostra ora che l'acqua penetra molto più in profondità nella Terra di quanto si pensasse in precedenza.

"Il cloro è l'elemento chiave delle nostre indagini, " spiega il dottor Froukje van der Zwan, primo autore dello studio GEOMAR. "Siamo stati in grado di rilevare questo indicatore per l'acqua di mare nella roccia basaltica anche in concentrazioni molto basse". Nel suo dottorato di ricerca tesi, ha sviluppato un nuovo metodo per studiare i livelli di cloro nei campioni di roccia raccolti presso la dorsale medio-atlantica meridionale e la dorsale Gakkel nell'Artico centrale. Inoltre, un'analisi chimica dei cristalli selezionati nei campioni di roccia ha anche permesso ai ricercatori di determinare la profondità alla quale il cloro è stato incorporato nella roccia.

"Per le nostre analisi, abbiamo dovuto spingere la microsonda a fascio di elettroni ai suoi limiti. È uno speciale microscopio elettronico a scansione, cui sono allegati gli spettrometri per l'analisi quantitativa dei principali, concentrazione di elementi minori e in tracce, " spiega van der Zwan. La microsonda, così come altri dispositivi necessari, erano disponibili presso GEOMAR. Per di più, con i risultati di questo studio, gli autori hanno potuto verificare i modelli teorici sviluppati al GEOMAR.

"Finora, si è ipotizzato che l'alta pressione e le temperature impedissero all'acqua di penetrare al di sotto dei 10 chilometri, " dice il Prof. Dr. Colin Devey, coautore dello studio GEOMAR. "Ora possiamo dimostrare che l'acqua penetra molto più in profondità, " Devey continua. Questa scoperta è importante per il raffreddamento della crosta oceanica e il suo bilancio termico, così come per il livello totale di volatili nella crosta oceanica, che vengono poi subdotti e riciclati nel mantello.