I resti di una microscopica goccia di acqua marina antica hanno contribuito a riscrivere la storia dell'evoluzione della Terra quando sono stati utilizzati per ristabilire l'epoca in cui è iniziata la tettonica a placche sul pianeta.

La tettonica a zolle è il processo di riciclaggio continuo vitale e unico della Terra che controlla direttamente o indirettamente quasi tutte le funzioni del pianeta, comprese le condizioni atmosferiche, costruzione di montagne (formazione di continenti), rischi naturali come vulcani e terremoti, formazione di giacimenti minerari e il mantenimento dei nostri oceani. È il processo in cui le grandi placche continentali del pianeta si muovono continuamente, e gli strati superiori della Terra (crosta) vengono riciclati nel mantello e sostituiti da nuovi strati attraverso processi come l'attività vulcanica.

Laddove in precedenza si pensava che la tettonica a zolle fosse iniziata circa 2,7 miliardi di anni fa, un team di scienziati internazionali ha utilizzato i microscopici avanzi di una goccia d'acqua trasportata nel mantello profondo della Terra, attraverso la tettonica a zolle, per dimostrare che questo processo è iniziato 600 milioni di anni prima. Un articolo sulla loro ricerca che dimostra che la tettonica a placche è iniziata sulla Terra 3,3 miliardi di anni fa è stato pubblicato sulla rivista accademica ad alto impatto, Natura , il 16 luglio.

"La tettonica a zolle ricicla costantemente la materia del pianeta, e senza di essa il pianeta sembrerebbe Marte, " dice il professor Allan Wilson della Wits School of Geosciences, che faceva parte del gruppo di ricerca.

"La nostra ricerca che mostra che la tettonica a placche è iniziata 3,3 miliardi di anni fa ora coincide con il periodo in cui è iniziata la vita sulla Terra. Ci dice da dove proviene il pianeta e come si è evoluto".

La Terra è l'unico pianeta nel nostro sistema solare che è modellato dalla tettonica a zolle e senza di essa il pianeta sarebbe inabitabile.

Per la loro ricerca, il team ha analizzato un pezzo di roccia fusa, chiamate komatiite - dal nome del tipo che si verifica nel fiume Komati vicino a Barberton nel Mpumalanga - che sono gli avanzi del magma più caldo mai prodotto nel primo quarto dell'esistenza della Terra (l'Archeano). Mentre la maggior parte dei komatiiti sono stati oscurati dalla successiva alterazione e dall'esposizione all'atmosfera, piccole goccioline di roccia fusa erano conservate in un minerale chiamato olivina. Ciò ha permesso al team di studiare un pezzo di lava antica perfettamente conservato.

"Abbiamo esaminato un pezzo di fusione con un diametro di 10 micron (0,01 mm), e analizzato i suoi indicatori chimici come H ₂ Oh contenuto, cloro e rapporto deuterio/idrogeno, e ha scoperto che il processo di riciclaggio della Terra è iniziato circa 600 milioni di anni prima di quanto originariamente pensato, " dice Wilson. "Abbiamo scoperto che l'acqua di mare è stata trasportata in profondità nel mantello e poi è riemersa attraverso i pennacchi vulcanici dal confine nucleo-mantello".

La ricerca consente di approfondire le prime fasi della tettonica a zolle e l'inizio della crosta continentale stabile.

"Ciò che è eccitante è che questa scoperta arriva in occasione del 50° anniversario della scoperta dei komatiiti nel Barberton Mountain Land da parte di Wits Professors, i fratelli Morris e Richard Viljoen, "dice Wilson.