Enormi regioni vulcaniche si nascondono sotto gli oceani. Queste strutture, chiamate grandi province magmatiche, si formano quando enormi quantità di magma risalgono dall’interno della Terra e si riversano sul fondale oceanico. Tradizionalmente, gli scienziati spiegano questi eventi con gigantesche colonne di roccia calda, chiamate “plume mantellici”, che risalgono dalle profondità del pianeta. L’arcipelago delle Azzorre, nel mezzo dell’Oceano Atlantico, è stato a lungo considerato uno di questi sistemi vulcanici classici.

La crosta sotto le Azzorre è insolitamente spessa, fino a tre volte più spessa della normale crosta oceanica. Tuttavia, la regione presenta un mistero: a differenza di hotspot vulcanici come Hawaii o Islanda, le Azzorre non mostrano chiari segnali della presenza di un plume molto caldo proveniente dalle profondità del mantello. Al contrario, i magmi delle Azzorre contengono quantità insolitamente elevate di acqua. Un nuovo studio dell’Università di Padova dell’Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Science (IGGCAS) pubblicato su «Nature Communications», individua una diversa spiegazione. Secondo i ricercatori, il vulcanismo delle Azzorre potrebbe essere alimentato non da temperature estreme, ma da acqua immagazzinata nelle profondità terrestri da milioni di anni. La ricerca si concentra su una regione profonda del mantello situata tra circa 410 e 660 chilometri di profondità. «Questa zona può accumulare temporaneamente grandi quantità di acqua trasportata verso l’interno della Terra da antiche placche oceaniche durante la subduzione, il processo in cui una placca tettonica sprofonda sotto un’altra», afferma Jianfeng Yang dell’IGGCAS. «Nel tempo, l’acqua rilasciata da queste antiche placche può accumularsi nel mantello profondo, formando regioni idratate nascoste – spiega il prof. Manuele Faccenda, docente del dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova e coautore dello studio -. Utilizzando simulazioni numeriche, abbiamo mostrato che quando una dorsale oceanica si sposta sopra una di queste zone ricche d’acqua, parte del mantello idratato può risalire verso la superficie. Durante la risalita, la diminuzione di pressione favorisce la fusione delle rocce del mantello, perché l’acqua abbassa la temperatura necessaria alla formazione del magma.» «Questo meccanismo può spiegare l’insolito spessore della crosta sotto le Azzorre senza richiedere le temperature estremamente elevate tipiche dei plume mantellici classici» dichiarano i coautori Christine Meyzen e Andrea Marzoli dei Dipartimenti di Geoscienze e TESAF dell’Università di Padova. Lo studio suggerisce che alcune regioni vulcaniche del pianeta potrebbero essere alimentate da antichi serbatoi d’acqua nascosti nel mantello terrestre, e non soltanto da plume caldi provenienti dalle profondità più interne della Terra. Processi simili potrebbero contribuire a spiegare il vulcanismo in regioni come Bermuda, Asia orientale e Australia orientale. Più in generale, i risultati evidenziano il ruolo fondamentale dell’acqua all’interno della Terra. L’acqua riciclata nel mantello nel corso del tempo geologico potrebbe influenzare in modo significativo l’attività vulcanica, la dinamica del mantello e l’evoluzione a lungo termine del nostro pianeta. Le attività di ricerca rientrano nell’ambito del progetto di ricerca NEWTON finanziato dallo European Research Council e il cui scopo è quello di migliorare la comprensione della dinamica e struttura interna della Terra.