Un team di scienziati, guidato da Barbara Sherwood Lollar, della Deep Energy Community (Doc) dell’università di Toronto, ha mappato la posizione di acque ricche di idrogeno che sono intrappolate a chilometri sotto la superficie terrestre, in fratture rocciose in Canada, Sud Africa e Scandinavia. Si tratta di rocce del Precambriano - le più antiche della Terra – che contengono acque antichissime con una chimica simile a quelle che si trovano nei pressi dei camini termali profondi, «Il che suggerisce - dicono i ricercatori canadesi, statunitensi e britannici – che queste acque siano in grado di supportare microbi che vivono in isolamento dalla superficie».
I ricercatori stimano che nelle rocce profonde ci siano circa 11 milioni di chilometri cubi di acqua, più acqua di quanta ce ne sia in tutti i fiumi, le paludi e laghi del mondo messi insieme. L'acqua più antica, scoperto 2,4 km di profondità in una miniera in Canada, è stata datata tra un miliardo e 2,5 miliardi di anni.
Lo studio, presentato all’ American Geophysical Union Fall Meeting e pubblicato oggi su Nature include i dati di 19 diversi siti minerari che sono stati esplorati dalla Sherwood Lollar e dai suoi colleghi Chris Ballentine (Oxford University, UK), Tullis Onstott (Princeton University, USA), e Georges Lacrampe-Couloumé (Università di Toronto, Canada) e «Fornisce la prima stima del contributo della crosta continentale del Precambriano alla produzione di idrogeno su scala globale. L’idrogeno serve come materia prima principale, determinando il ciclo del carbonio sotto la superficie in profondità, sia tramite reazioni di sintesi organica abiotica (come la sintesi di Fischer-Tropsch), sia tramite reazioni biogeochimiche microbiche come la metanogenesi microbica».
Gli scienziati hanno anche spiegato come due reazioni chimiche si combinano per produrre notevoli quantità di idrogeno, raddoppiando stime di produzione globale da questi processi precedentemente basati solo sull’ idrogeno che fuoriesce dal fondo dell'oceano. La Sherwood Lollar sottolinea che «Questo rappresenta un cambiamento radicale nella nostra comprensione del volume totale della crosta terrestre che potrebbe essere abitabile. Fino ad ora, nessuna delle stime della produzione di idrogeno globale che sostenevano la presenza di popolazioni microbiche profonde aveva incluso un contributo degli antichi continenti».
La Sherwood Lollar, ha detto che «Questa è una grande quantità di roccia che abbiamo a volte trascurato, anche in termini di capacità di quel che può dirci sui processi del passato: le rocce sono così antichi contengono dati sui liquidi e l'atmosfera dalle prime fasi della storia della Terra. Ma, allo stesso tempo, ci forniscono anche informazioni sulla chimica in grado di supportare la vita. Ed è per questo che ci riferiamo a loro come “il gigante addormentato”, che è come un brontolio lontano, ma che fino ad ora non è stato mai davvero caratterizzato».
Le rocce del Precambriano costituiscono oltre il 70% della superficie della crosta terrestre, un’area vastissima che ora si scopre essere una possibile fonte di energia per la vita. «Un processo, noto come decomposizione radiolitica dell’acqua, - spiegano gli scienziati - comporta che l'acqua subisca una scomposizione in idrogeno quando v iene esposta a radiazioni. L'altra è una reazione chimica chiamata serpentinizzazione, una reazione all’alterazione minerale che è comune in queste rocce antiche».
Chris Ballentine, dell'Università di Oxford, ha detto alla Bbc: «La più grande sorpresa per me è stata quanto sia vecchia quest’acqua. Che laggiàù ci sia acqua non è una sorpresa: l’acqua è percolata giù nelle porosità della roccia. Ma che possa essere stata conservata e stoccata lì per così tanto tempo è sorprendente. Così, quando pensate a cosa c’è in basso, sotto i vostri piedi, è più eccitante d solo qualche roccia».
Lo studio ha importanti implicazioni per la ricerca di vita microbica in profondità: «Quantificare il bilancio dell’ idrogeno globale è la chiave per comprendere la quantità della biomassa della Terra che si trova nel sottosuolo – evidenziano i ricercatori - dato che molti ecosistemi profondi contengono organismi chemiolitotrofi - i cosiddetti mangio-rocce - che consumano idrogeno. Nelle miniere d'oro profonde del Sud Africa e sotto il mare, nelle acque delle bocche idrotermali, dove breaks nelle fessure della superficie terrestre rilasciano acqua riscaldata geotermica, i fluidi ricchi di idrogeno ospitano comunità microbiche complesse che si nutrono di sostanze chimiche disciolte nei liquidi. Questo studio identifica una rete globale di siti con acque ricche di idrogeno che saranno individuati per l'esplorazione della vita profonda nei prossimi anni».
Ma la cosa potrebbe non fermarsi al nostro pianeta: come fanno notare gli scienziati, «Marte - come la crosta Precambriano - è costituito da rocce vecchi miliardi di anni con una potenziale produzione di idrogeno, questa scoperta ha implicazioni per l'astrobiologia». La Sherwood Lollar conclude: «Se le antiche rocce della Terra stanno producendo così tanto idrogeno, può essere che processi simili siano in corso su Marte».
