Cientistas descobrem água a centenas de quilómetros abaixo da superfície!
De acordo com um estudo internacional, a zona de transição entre o manto superior e inferior da Terra contém quantidades consideráveis de água. Isto significa que o ciclo da água do nosso planeta inclui o interior da Terra. Como? Saiba mais aqui!
A zona de transição (TZ, em inglês) é o nome dado à camada limite que separa o manto superior e o manto inferior da Terra. Está situada a uma profundidade de 410 a 660 km.
A imensa pressão de até 23.000 bar da TZ faz com que o mineral olivina verde-oliva, que constitui cerca de 70% do manto superior da Terra e é também chamado peridot, altere a sua estrutura cristalina. No limite superior da zona de transição, a uma profundidade de cerca de 410 km, é convertida em wadsleyite (tipo de mineral) mais densa; a 520 km, altera-se então em ringwoodite (mineral da classe dos nesossilicatos) ainda mais densa.
De acordo com o Professor Frank Brenker, do Instituto de Geociências da Universidade Goethe em Frankfurt, “estas transformações minerais dificultam grandemente os movimentos da rocha no manto". As plumas do manto, colunas ascendentes de rocha quente do manto profundo, por vezes param diretamente abaixo da zona de transição. O movimento de massa na direção oposta também chega a parar.
No entanto, até agora não se sabia quais eram os efeitos a longo prazo da "aspiração" de material para a zona de transição na sua composição geoquímica, e se existiam aí maiores quantidades de água. Todavia, Brenker explica que as lajes subductoras também transportam sedimentos do mar profundo de volta para o interior da Terra. Estes sedimentos podem conter grandes quantidades de água e CO2.
Os minerais densos wadsleyite e ringwoodite podem (ao contrário da olivina a menores profundidades) armazenar quantidades de água tão grandes, que a zona de transição seria teoricamente capaz de absorver seis vezes a quantidade de água nos nossos oceanos.
A descoberta
Um estudo internacional no qual o geocientista de Frankfurt esteve envolvido forneceu agora a resposta. Foi confirmado algo que durante muito tempo era apenas uma teoria, nomeadamente que a água do oceano acompanha as lajes subductoras e assim entra na TZ.
A equipa de investigação analisou um diamante do Botswana, África. Foi formado a uma profundidade de 660 km, mesmo na interface entre a zona de transição e o manto inferior, onde a ringwoodite é o mineral predominante. Os diamantes desta região são muito raros, mesmo entre os raros diamantes de origem super profunda, que representam apenas 1% dos diamantes.
As análises revelaram que a pedra contém numerosas inclusões de ringwoodite, que exibem um elevado teor de água. Além disso, o grupo de investigação foi capaz de determinar a composição química da pedra. Era quase exatamente igual à de praticamente todos os fragmentos de rocha do manto encontrados em basaltos em qualquer parte do mundo.
Isto mostrou que o diamante provinha definitivamente de um pedaço normal do manto terrestre.
Argamassa de ringwoodite fora detetada em 2014 pela primeira vez
A argamassa de ringwoodite foi detetada pela primeira vez num diamante da TZ em 2014. Brenker também esteve envolvido nesse estudo. No entanto, não foi possível determinar a composição química precisa da pedra porque era demasiado pequena.
Por conseguinte, não ficou claro quão representativo foi o primeiro estudo do manto em geral, uma vez que o conteúdo de água desse diamante poderia também ter resultado de um ambiente químico exótico.
Pelo contrário, as inclusões no diamante de 1,5 centímetros do Botswana, que a equipa investigou no presente estudo, eram suficientemente para permitir determinar a composição química precisa, e isto forneceu a confirmação final dos resultados preliminares a partir de 2014.