L’Oceano Atlantico e le bocche di ferro, una scoperta per il futuro del clima

Una studio rivela una nube di micronutrienti che risale dai pennacchi della dorsale medio-atlantica meridionale

[21 agosto 2013]

Un team di scienziati ha scoperto un enorme pennacchio di ferro e altri micronutrienti lungo più di 1.000 km che fuoriesce dalle bocche idrotermali nelle profondità dell’Oceano Atlantico meridionale. La scoperta, pubblicata su Nature Geoscience, mette in discussione le attuali stime dell’abbondanza di ferro e rappresenta una sfida per le ipotesi dei ricercatori riguardanti le fonti di ferro nei mari del mondo.

Secondo Mak Saito, uno scienziato della Woods Hole Oceanographic Institution (Whoi) a capo del team di ricerca, «Questo studio e altri studi come questo stanno costringendo la comunità scientifica a rivalutare quanto ferro sia in realtà emesso dalle bocche idrotermali e ad aumentare quelle stime, il che ha implicazioni non solo sulla geochimica del ferro, ma anche su una serie di altre discipline».

Saito e il suo team di ricercatori del Whoi e dell’università di Liverpool, non sapevano dove avrebbero trovato i pennacchi di ferro nel Sud Atlantico. Sono salpati a bordo della R/V Knorr nel 2007 per partecipare alla spedizione “Cobalt, Iron and Micro-organisms from the Upwelling zone to the Gyre” che punta a mappare la composizione chimica e la vita microbica lungo la rotta tra il Brasile e la Namibia. Mentre gli scienziati navigavano  lungo questo percorso hanno fatto test in mare a intervalli frequenti ed a diverse profondità e conservato i campioni per un’analisi approfondita al loro ritorno a terra.

La rotta della R/V Knorr  passava sopra la dorsale medio-atlantica, una lunghissima striscia di montagne e valli sottomarine che corrono lungo il fondale dell’Oceano Atlantico, dall’Artico all’Antartide, dove si  allontanano lentamente le placche tettoniche della Terra. I camini idrotermali o le fessure nella crosta terrestre, si trovano lungo la cresta della dorsale medio-atlantica, ma non sono stati ampiamente studiati perché si pensava le creste a lento allontanamento fossero meno attive di quelle che si allontanano più rapidamente. Precedenti studi che hanno utilizzato l’elio, che viene rilasciato dal mantello terrestre attraverso le bocche idrotermali e che viene abitualmente utilizzato come indicatore di attività di emissioni, ne hanno trovato poco nel Mid-Atlantic, ed i ricercatori hanno supposto che questo significava che le bocche idrotermali emettessero poco ferro.

Quindi il team di Saito è rimasto molto sorpreso quando i loro campioni analizzati in laboratorio hanno rivelato livelli di ferro e manganese inaspettatamente alti. Quando Abigail Noble, anche lei del Whoi, e Saito hanno tracciato i siti in cui sono stati prelevati i campioni ricchi di ferro, hanno capito che i campioni formavano una distinta “nube” di pennacchi carichi di sostanze nutritive, attivi ad una profondità che va da 1.500 a 3.500 metri che si estende per  più di 1.000 km nel Sud Atlantico.

«Non avevamo mai visto niente di simile – dice Saito – per noi è stato una sorta di shock: c’è questa cosa come un enorme occhio di bue nel bel mezzo del sud dell’Oceano Atlantico. Noi non sapeva bene che cosa farci, perché andava contro molte delle nostre aspettative». La concentrazione di ferro ed elio in questo enorme pennacchio-nube era 80 volte superiore a quella registrata nelle creste oceaniche che si allontanano più velocemente del  sud dell’Oceano Pacifico. L’inattesa scoperta mette in dubbio l’assunto che le creste “lente” siano povere di ferro e solleva molti dubbi sull’utilizzo dell’elio come indicatore del  flusso di ferro nei n camini idrotermali. Come spiega Saito «Abbiamo ipotizzato che l’elio basso significa basso contenuto di ferro e il nostro studio trova che questo non è vero. In realtà c’è un sacco di ferro che esce di queste regioni a slow-spreading nell’Atlantico, dove la gente pensava che ce ne sarebbe stato poco o niente».

La scoperta ha grosse implicazioni, perché il ferro è un elemento essenziale per la vita dell’oceano: stimola la crescita di fitoplancton in molti habitat marini, specialmente in quelli importanti per ciclo del carbonio negli oceani che, a sua volta, influisce sui  livelli di CO2 in atmosfera e sul clima della Terra. Dato che più della metà delle creste dei fondali marini di tutto il mondo sono a lento allontanamento, in quelle aree ci potrebbe essere molto più ferro di quanto stimato in precedenza.

«Dobbiamo capire dove sia il ferro nel mare e da dove venga, per capire con certezza il ruolo del ferro nel ciclo del carbonio marino» dice Saito, che con i suoi colleghi spera che  studi futuri riveleranno l’esatta forma ed estensione del pennacchio atlantico e quanto del suo ferro e degli altri micronutrienti persistono e salgono in superficie. «Rispondere a queste domande aiuterà i ricercatori a capire veramente come le sorgenti idrotermali influenzano l’oceano nel suo complesso», conclude Saito.