L’idrogeno scompare attorno agli sfiati idrotermali oceanici

Gli sfiati idrotermali oceanici furono scoperti attorno agli anni ’70. Sono delle fessure sul fondo del mare che si trovano di solito presso luoghi vulcanicamente attivi. Sfiati idrotermali sul fondale oceanico possono formare delle fumarole nere o bianche. Le zone intorno alle bocche idrotermali sottomarine sono biologicamente più produttive e spesso ospitano comunità complesse alimentate dai prodotti chimici disciolti nei liquidi di sfiato che possono arrivare a temperature anche di 350°C.

Avere una conoscenza maggiore di questo particolare tipo di aree sottomarine è molto importante. Da un lato la chimica di queste zone ha un forte impatto sulla chimica di tutto l’oceano, dall’altro lato perché vi sono de processi, biologici e non, che danno importanti indizi su come è iniziata la vita sulla Terra.

L’idrogeno molecolare si riduce nei fluidi emessi dagli sfiati idrotermali

La geochimica Jill McDermott, del Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente dell’Università di Lehigh, ha condotto nuovi interessanti studi sulla chimica dei fluidi che fuoriescono dagli sfiati idrotermali oceanici. Dalle sue indagini è risultata una notevole riduzione di alcuni gas, tra cui l’idrogeno molecolare. Questa riduzione si pensava fosse dovuta all’attività microbica della biosfera sottomarina, ma gli studi della dottoressa McDermott svelano che potrebbe non essere così.

Il team della dottoressa McDermott ha analizzato i campioni di fluido dello sfiato idrotermale più profondo che si conosca, il Piccard a Mid-Cayman Rise, ad una profondità di 4970 metri. Secondo i risultati della ricerca, la riduzione dell’idrogeno molecolare potrebbe essere il risultato di processi abiotici e termogenici. La temperatura nelle zone analizzate era infatti troppo elevata perché potesse essere compatibile con la vita.

Anche fattori abiotici potrebbero influenzare la chimica dei fluidi idrotermali

Secondo la McDermott questa scoperta “potrebbe avere implicazioni critiche nella misura in cui i cicli geochimici globali possono sostenere una biosfera profonda e per il bilancio globale dell’idrogeno. Questo significa anche che la biosfera del sottosuolo probabilmente riceve meno energia di quanto si pensasse in precedenza.” I processi chimici abiotici alla base di questa riduzione di idrogeno, individuati dal team di scienziati, comprendono la riduzione del solfato e la degradazione termica della biomassa.

I campioni per le analisi dei fluidi sono stati raccolti grazie all’utilizzo di due droni subacquei, il Jason II ed il Nereus, progettati per le esplorazioni delle profondità oceaniche. Secondo i ricercatori si è trattato di indagini sul campo emozionanti che hanno dato l’opportunità di studiare il complesso rapporto tra la chimica di questi particolari ambienti e la vita che da essi è mantenuta.

I cambiamenti nella temperatura e nella composizione chimica dei fluidi idrotermali hanno infatti importanti ripercussioni sulla funzionalità e sulla struttura della comunità microbiotica nei fondali oceanici. Come spiega la McDermott “questa relazione esiste perché i fluidi idrotermali forniscono energia per specifiche reazioni metaboliche microbiche.”

Questa nuova scoperta apre dunque nuovi scenari sulla possibilità che anche processi non biologici possano essere dei fattori di controllo sulla disponibilità di energia emessa dai fluidi idrotermali.