Vulcani di fango sottomarini e ghiaccio di 850.000 anni fa

La Spedizione italiana in Antartide ha da poco concluso la XXI Campagna antartica, organizzata dal Consorzio per l’attuazione del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide, riuscendo a conseguire i risultati scientifici prefissati e ad attuare i progetti tecnologici e logistici in programma.

In prossimità della costa occidentale del Mare di Ross, sono stati scoperti per la prima volta dei rilievi sottomarini, alcuni dei quali sono dei vulcani di fango. In una zona di circa 20 x 30 km, posta tra i 500 e i 700 metri di profondità, sono stati individuati una quindicina di rilievi con diametro fino a 3 km e un’altezza di circa 100 metri, di cui numerosi sono vulcani. La scoperta è stata ottenuta durante la campagna geofisica effettuata per lo studio dei legami tra la cinematica e la successione temporale della tettonica cenozoica della Terra Vittoria/Mare di Ross con le zone di frattura dell’Oceano Meridionale.

La nave da ricerca Explora dell’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (OGS) di Trieste ha effettuato l’acquisizione di dati di morfobatimetria con un ecoscandaglio multifascio montato a chiglia della nave. L’ecoscandaglio, che ha ben 240 raggi per sondare la profondità del mare, permette di ricavare una immagine tridimensionale estremamente accurata del fondo marino. I vulcani di fango si formano per la presenza nel sottosuolo di gas e fluidi (in cui sono disciolti i gas) in sovrappressione che si mescolano a sedimenti e risalendo lungo sistemi di fratture e faglie fuoriescono sul fondo del mare. Mentre i gas e i fluidi si disperdono nell’acqua, i sedimenti eruttati, costituiti principalmente da fango, si depositano in prossimità del punto di fuoriuscita e producono edifici conici tipici dei vulcani. I vulcani trovati sono legati ad un particolare tipo di gas, i gas idrati, che sono composti solidi (perché ghiacciati) di gas, principalmente metano, e acqua, che si formano a bassa temperatura e alta pressione.

Al di sotto dei gas idrati, per l’aumento della temperatura a causa del gradiente geotermico, i gas non sono più idrati, bensì sono liberi, e possono risalire verso la superficie del fondo marino lungo fratture. I gas idrati costituiscono una riserva di carbonio organico enorme, più grande di quella degli altri idrocarburi, e sono importantissimi a livello climatico, perché constribuiscono al bilancio globale del carbonio. Inoltre il gas metano ha un potenziale di effetto serra, almeno dieci volte superiore all’anidride carbonica. Se la temperatura si alza, allora cambiano le condizioni di stabilità dei gas idrati che possono dissociarsi e quindi fuoriuscire dai sedimenti ed entrare nell’oceano e poi nell’atmosfera.
Per avere una stima del bilancio globale del carbonio è necessario conoscere anche le sorgenti, e i vulcani di fango sono una di queste, in quanto rappresentano uno dei punti di scambio del gas dalla geosfera, cioè dal sottosuolo all’oceano e da qui all’atmosfera.

Anche per i gas idrati si tratta della prima evidenza nel Mare di Ross. I vulcani di fango sono importanti anche dal punto di vista ambientale in quanto l’emissione di gas e fluidi può creare le condizioni per lo sviluppo di ecosistemi in ambienti estremi, in particolari di organismi che si nutrono di gas, aprendo nuove prospettive anche per ricerche biologiche in Antartide.

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