Η υψηλή περιεκτικότητα σε νερό στη ζώνη μετάβασης έχει εκτεταμένες συνέπειες (αντιπροσωπευτική εικόνα)
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν μια δεξαμενή νερού τρεις φορές το μέγεθος όλων των ωκεανών κάτω από την επιφάνεια της Γης, σύμφωνα με διεθνή μελέτη. Το νερό βρίσκεται μεταξύ της μεταβατικής ζώνης του άνω και του κάτω μανδύα της Γης. Η ερευνητική ομάδα ανέλυσε τον ρυθμό σχηματισμού διαμαντιών 660 μέτρα κάτω από την επιφάνεια της Γης χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως η φασματοσκοπία Raman και η φασματομετρία FTIR, ανέφερε το ANI.
Η μελέτη επιβεβαίωσε κάτι που ήταν από καιρό μια θεωρία, δηλαδή ότι το νερό των ωκεανών συνοδεύει τις συγχωνευόμενες πλάκες και έτσι εισέρχεται στη ζώνη μετάβασης. Αυτό σημαίνει ότι ο κύκλος του νερού στον πλανήτη μας περιλαμβάνει το εσωτερικό της Γης.
«Αυτές οι μετατοπίσεις ορυκτών εμποδίζουν σε μεγάλο βαθμό την κίνηση των πετρωμάτων στον μανδύα», εξηγεί ο καθηγητής Frank Brinker του Ινστιτούτου Επιστημών της Γης στο Πανεπιστήμιο Goethe στη Φρανκφούρτη. Για παράδειγμα, τα λοφία του μανδύα – ανερχόμενα λοφία καυτού βράχου από τον βαθύ μανδύα – μερικές φορές σταματούν ακριβώς κάτω από τη ζώνη μετάβασης. Η κίνηση της μάζας προς την αντίθετη κατεύθυνση σταματά επίσης.
«Οι πλάκες σύνδεσης συχνά δυσκολεύονται να διεισδύσουν σε ολόκληρη τη ζώνη μετάβασης», λέει ο Brinker. «Έτσι, υπάρχει ένα ολόκληρο νεκροταφείο αυτών των πλακών σε αυτήν την υποευρωπαϊκή περιοχή».
Ωστόσο, δεν ήταν ακόμη γνωστό τι θα έχει στη γεωχημική της σύσταση οι μακροπρόθεσμες επιπτώσεις του «ρουφήγματος» υλικών στη ζώνη μετάβασης και αν υπάρχουν μεγαλύτερες ποσότητες νερού εκεί. Ο Μπρίνκερ εξηγεί: «Οι πλάκες καταβύθισης μεταφέρουν επίσης ιζήματα βαθέων υδάτων στην πλάτη τους στο υπέδαφος. Αυτά τα ιζήματα μπορεί να περιέχουν μεγάλες ποσότητες νερού και διοξειδίου του άνθρακα. Αλλά μέχρι τώρα δεν είναι σαφές πόσο εισέρχεται στη ζώνη μετάβασης στην πιο σταθερή μορφή , ενυδατωμένα μέταλλα και ανθρακικά – Έτσι, δεν ήταν επίσης σαφές εάν μεγάλες ποσότητες νερού είχαν όντως αποθηκευτεί εκεί».
Σίγουρα οι συνθήκες που επικρατούν θα είναι ευνοϊκές για αυτό. Τα πυκνά ορυκτά wadsleyite και ringwoodite (σε αντίθεση με την ολιβίνη σε χαμηλότερα βάθη) μπορούν να αποθηκεύσουν μεγάλες ποσότητες νερού – στην πραγματικότητα τόσο μεγάλες που η ζώνη μετάβασης είναι θεωρητικά ικανή να απορροφήσει έξι φορές περισσότερο νερό στους ωκεανούς μας. «Μάθαμε ότι το οριακό στρώμα έχει τεράστια ικανότητα να αποθηκεύει νερό», λέει ο Brinker. «Ωστόσο, δεν ξέραμε αν πράγματι το έκανε».
Μια διεθνής μελέτη με τη συμμετοχή ενός γεωλόγου της Φρανκφούρτης έδωσε τώρα την απάντηση. Η ερευνητική ομάδα ανέλυσε ένα διαμάντι από την Μποτσουάνα της Αφρικής. Σχηματίστηκε σε βάθος 660 km, ακριβώς στη διεπαφή μεταξύ της ζώνης μετάβασης και του κατώτερου μανδύα, όπου ο ringwoodite είναι το κυρίαρχο ορυκτό. Τα διαμάντια από αυτήν την περιοχή είναι πολύ σπάνια, ακόμη και μεταξύ των σπανιότερων διαμαντιών εξαιρετικά βαθιάς προέλευσης, που αντιπροσωπεύουν μόνο το 1 τοις εκατό των διαμαντιών. Οι αναλύσεις αποκάλυψαν ότι η πέτρα περιέχει πολλά εγκλείσματα ringwoodite – τα οποία δείχνουν υψηλή περιεκτικότητα σε νερό. Επιπλέον, η ερευνητική ομάδα μπόρεσε να προσδιορίσει τη χημική σύσταση της πέτρας. Ήταν σχεδόν ακριβώς τα ίδια με αυτά που βρέθηκαν σε κάθε μέρος του βράχου του μανδύα που βρίσκεται σε βασάλτη οπουδήποτε στον κόσμο. Αυτό έδειξε ότι το διαμάντι προήλθε σίγουρα από ένα συνηθισμένο κομμάτι του μανδύα της Γης. «Σε αυτή τη μελέτη, δείξαμε ότι η ζώνη μετάβασης δεν είναι ένα ξηρό σφουγγάρι, αλλά περιέχει μεγάλες ποσότητες νερού», λέει ο Brinker, προσθέτοντας, «Αυτό μας φέρνει επίσης ένα βήμα πιο κοντά στην ιδέα του Ιουλίου Βερν για έναν ωκεανό μέσα στη Γη. Η διαφορά είναι ότι δεν υπάρχει ωκεανός. Υπάρχουν, αλλά υπάρχουν υδαρείς βράχοι που, σύμφωνα με τον Brinker, δεν θα αισθάνονται ούτε υγροί ούτε στάζουν.