Geólogos descobriram que a zona de transição entre o manto superior e inferior da Terra contém quantidades consideráveis de água. Para chegar a esta conclusão, que detalharam no periódico científico Nature Geoscience, os pesquisadores estudaram um diamante raro encontrado apenas no manto da Terra. A composição química do diamante provou isso, pois sua estrutura era praticamente a mesma dos pedaços de rocha do manto encontrados em basaltos em todo o mundo.
Eles descobriram que a pedra continha numerosas inclusões de ringwoodite, uma fase de alta pressão de silicato de magnésio, que apresentava um alto teor de água.
“Neste estudo, demonstramos que a zona de transição não é uma esponja seca, mas contém quantidades consideráveis de água. Isto também nos aproxima um passo da idéia de Júlio Verne de um oceano na Terra”, disse Frank Brenker, do Instituto de Geociências da Universidade Goethe.
A zona de transição se refere à camada limite que separa o manto inferior e superior da Terra. A zona está localizada a uma profundidade de 410 a 660 quilômetros no manto. O mineral verde olivina, que constitui cerca de 70% do manto superior de nosso planeta, é causado pela imensa pressão que se acumula na zona de transição.
Os pesquisadores descobriram que a olivina é convertida em wadsleyite mais densa no topo da zona de transição, antes de se transformar em madeira de anel ainda mais densa, a cerca de 520 quilômetros de profundidade.
“Estas transformações minerais dificultam muito os movimentos das rochas no manto”, explicou Brenker. “As colunas crescentes de rocha quente no interior do manto às vezes param diretamente abaixo da zona de transição, levando também o movimento de massa na direção oposta a uma paralisação.
“As placas condutoras muitas vezes têm dificuldade em romper toda a zona de transição. Portanto, existe todo um cemitério de tais placas nesta zona abaixo da Europa”.
Até agora, os cientistas desconheciam o impacto que o movimento de material na zona de transição tinha sobre sua composição geoquímica, ou se existiam ali grandes quantidades de água.
“As placas subdutoras também transportam sedimentos do mar profundo de volta para o interior da Terra. Estes sedimentos podem conter grandes quantidades de água e CO₂”, explicou Brenker.
Ele continuou: “Mas até agora, não estava claro o quanto entrava na zona de transição na forma de minerais hidrosos e carbonatos mais estáveis — e, portanto, também não estava claro se grandes quantidades de água realmente estão ali armazenadas”.
A descoberta de materiais densos, tais como wadsleyite e ringwoodite, ajudou a equipe a descobrir os grandes volumes de água armazenados no manto terrestre. Ao contrário da olivina em menores profundidades, estes materiais são capazes de armazenar grandes quantidades de água.
Seus níveis de absorção são tão altos, que o manto e sua zona de transição seriam capazes de absorver seis vezes a quantidade de água em nossos oceanos. Embora os cientistas estivessem cientes que a camada limite tinha uma enorme capacidade de armazenar água, eles não sabiam se isso realmente acontecia, até que analisaram o manto diamantado.
O anelwoodita hidratada foi descoberto pela primeira vez em um diamante da zona de transição em 2014. Entretanto, a pedra era muito pequena para descobrir sua composição química precisa, e a equipe estava ciente que o conteúdo de água no diamante pode ter resultado de um ambiente químico exótico.
O novo diamante media 1,5 centímetros, o que era suficientemente grande para determinar sua composição química. Isto confirmou as teorias dos cientistas de que enormes quantidades de água existiam no manto da Terra.
A existência de água na zona de transição tem consequências de longo alcance para os eventos no manto da Terra. Materiais ricos que se movem em torno da zona aquecem a água, levando à formação de plumas menores do manto que absorvem a água. A água contida nas plumas mantélicas é liberada e diminui o ponto de fusão dos materiais ricos emergentes.
Estes eventos causam o derretimento imediato do material, em vez de imediatamente antes que ele atinja a superfície. Como resultado, as massas de rocha nesta parte do manto não são tão resistentes em geral, permitindo que o movimento da massa seja mais dinâmico. A zona de transição da Terra deve atuar como uma barreira ao movimento, mas agora foi descoberto que é um motor da circulação global de material.
