Scienziati scoprono una fonte di enormi emissioni di idrogeno in un luogo inaspettato
Nel Pacifico occidentale è stato scoperto un raro sistema idrotermale nelle profondità marine che produce enormi emissioni di idrogeno.
I sistemi idrotermali produttori di idrogeno nelle profondità oceaniche sono rari, ma fondamentali per comprendere i processi interni della Terra e le condizioni che potrebbero aver favorito l’origine della vita.
Ora, scienziati dell’Istituto di Oceanologia dell’Accademia Cinese delle Scienze (IOCAS) hanno scoperto un enorme sistema idrotermale ricco di idrogeno sotto il fondale del Pacifico occidentale, offrendo una nuova prospettiva sulla serpentinizzazione degli abissi marini, un processo in cui rocce ricche di ferro e magnesio reagiscono chimicamente con l’acqua formando minerali serpentini e liberando idrogeno.
Il campo idrotermale di Kunlun
Il campo idrotermale di Kunlun — un sito tettonicamente attivo situato a circa 80 chilometri a ovest della fossa di Mussau, nella placca di Carolina — comprende 20 grandi depressioni del fondale marino (alcune con diametri superiori al chilometro) raggruppate come uno sciame di tubature, ovvero un insieme di strutture rocciose cilindriche verticali o fortemente inclinate che canalizzano liquidi o gas dall’interno della Terra.
Il sistema è stato esplorato con il sommergibile con equipaggio Fendouzhe. Le indagini in situ hanno rivelato abbondanti fluidi ricchi di idrogeno e vaste formazioni carbonatiche, tutte localizzate al di sotto della profondità di compensazione dei carbonati. I risultati sono stati pubblicati su Science Advances.
"Il sistema Kunlun si distingue per il suo eccezionalmente alto flusso di idrogeno, la sua estensione e il suo ambiente geologico unico", ha affermato il professor Sun Weidong, autore corrispondente dello studio. "Ciò dimostra che la generazione di idrogeno guidata dalla serpentinizzazione può avvenire lontano dalle dorsali oceaniche, sfidando le ipotesi consolidate".
Attraverso spettroscopia Raman avanzata del fondale marino, il team ha misurato concentrazioni di idrogeno molecolare comprese tra 5,9 e 6,8 mmol/kg nei fluidi idrotermali diffusi. Sebbene i fluidi siano moderatamente caldi (meno di 40 °C), i marcatori geochimici indicano temperature sub-superficiali molto più elevate, sufficienti a guidare la formazione di dolomite, indicando intense interazioni fluido-roccia nelle profondità del fondale marino.
Le caratteristiche geologiche, tra cui crateri con pareti scoscese simili a camini kimberlitici, depositi di brecce esplosive e strutture carbonatiche stratificate, suggeriscono che l’attività idrotermale abbia seguito un’evoluzione per fasi: dapprima eruzioni guidate da gas, seguite da una circolazione idrotermale prolungata e deposizione minerale.
Potenziale per la biodiversità marina
"Ciò che risulta particolarmente affascinante è il suo potenziale ecologico", ha aggiunto il professor Sun. "Abbiamo osservato la proliferazione di diverse specie di vita abissale: gamberetti, anemoni, granchi e vermi tubicoli, specie che potrebbero dipendere dalla chemiosintesi guidata dall’idrogeno".
Questa scoperta fornisce un laboratorio naturale per studiare i legami tra le emissioni di idrogeno e l’emergere della vita primitiva. Si ritiene che fluidi alcalini ricchi di idrogeno, come quelli di Kunlun, riflettano l’ambiente chimico della Terra primordiale.
Il sistema idrotermale di Kunlun non solo amplia la nostra conoscenza dei processi legati all’idrogeno nelle profondità marine, ma apre anche nuove vie per identificare risorse sottomarine di idrogeno ancora inesplorate, sottolineano i ricercatori.
Fonte: Chinese Academy of Sciences - Phys.org
Fonti della notizia
Lianfu Li et al, A large intraplate hydrogen-rich hydrothermal system driven by serpentinization in the western Pacific: Kunlun, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adx3202