Qualcosa di molto strano si agita nelle profondità del nostro pianeta. Le placche tettoniche che si inabissano nella crosta terrestre non scompaiono nel nulla, ma finiscono per accumularsi in una zona remota e poco conosciuta del mantello terrestre, creando strutture enormi che influenzano processi geologici su scala globale. Per la prima volta, un gruppo di ricercatori è riuscito a mappare con precisione questo “seminterrato” del pianeta, rivelando dove finiscono le antiche placche una volta che sprofondano sotto la superficie.
Il concetto è affascinante e, a dirla tutta, un po’ inquietante. Quando due placche tettoniche si scontrano, una delle due viene spinta verso il basso in un processo noto come subduzione. Quella porzione di crosta non si dissolve immediatamente: scende lentamente, attraversando centinaia di chilometri di roccia incandescente, fino a raggiungere le regioni più profonde del mantello. Lì, queste placche sprofondate si accumulano come relitti geologici, formando ammassi densi che possono restare intrappolati per centinaia di milioni di anni. Ed è proprio questa zona, situata nella parte inferiore del mantello terrestre, che i ricercatori hanno finalmente cartografato in modo sistematico.
Una mappa senza precedenti del mantello profondo
La mappa del mantello terrestre ottenuta grazie a questa ricerca rappresenta un risultato senza precedenti. Utilizzando dati sismici raccolti da tutto il mondo, il team scientifico ha potuto ricostruire la posizione e la forma di queste antiche strutture sepolte. Le onde sismiche, generate dai terremoti, attraversano l’interno della Terra a velocità diverse a seconda della densità e della temperatura dei materiali che incontrano. Analizzando queste variazioni, è possibile individuare le zone dove le placche sprofondate si sono depositate, quasi come fare una TAC del pianeta.
Quello che emerge è un quadro complesso e sorprendente. Le placche tettoniche che si sono inabissate nel corso di ere geologiche non si distribuiscono in modo uniforme. Alcune regioni del mantello profondo presentano concentrazioni enormi di materiale subdotto, mentre altre appaiono relativamente “vuote”. Questa distribuzione irregolare ha conseguenze dirette su fenomeni che si osservano in superficie, come il vulcanismo e i movimenti delle placche stesse.
Le conseguenze per la comprensione della dinamica terrestre
Capire dove si trovano queste placche sprofondate non è un esercizio puramente accademico. La presenza di grandi accumuli di materiale freddo e denso nel mantello profondo influenza i flussi di convezione del mantello, cioè quei movimenti lentissimi di roccia calda che salgono e roccia fredda che scende, responsabili in ultima analisi dello spostamento dei continenti. In pratica, il “seminterrato” della Terra condiziona ciò che accade al piano di sopra.
Le strutture individuate nella mappa del mantello terrestre aiutano anche a spiegare l’origine dei cosiddetti pennacchi mantellici, colonne di materiale rovente che risalgono dalle profondità e possono generare vulcani in punti apparentemente casuali della superficie, lontani dai margini delle placche tettoniche. Le isole Hawaii, per esempio, devono la loro esistenza a uno di questi pennacchi.
La ricerca apre scenari nuovi per comprendere come il pianeta ricicla i propri materiali su scale temporali enormi. Le placche che oggi si inabissano lungo le fosse oceaniche finiranno, tra decine o centinaia di milioni di anni, per raggiungere quelle stesse regioni profonde del mantello terrestre ora mappate per la prima volta. Parte di quel materiale, riscaldato e trasformato, potrebbe eventualmente risalire sotto forma di magma, chiudendo un ciclo geologico che dura miliardi di anni. I dati raccolti mostrano che alcune delle strutture più massicce nel mantello profondo corrispondono a eventi di subduzione avvenuti in epoche remote della storia del pianeta, quando la configurazione dei continenti era radicalmente diversa da quella attuale.