Il sale marino racconta la storia geologica di oltre 150 milioni di anni

Jun 13, 2023

n.bataev/iStock

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I ricercatori dell’Università di Binghamton sono riusciti a esaminare i cambiamenti nella chimica dell’acqua di mare negli ultimi 150 milioni di anni.

Secondo il comunicato stampa, l'esame dettagliato ha fornito informazioni sui processi geologici, come la tettonica a placche e i cambiamenti climatici avvenuti nell'ultimo milione di anni.

I ricercatori hanno cercato l'halite, un sale marino che potrebbe preservare la storia geologica.

L'halite ha avuto origine negli ultimi 150 milioni di anni in una miriade di bacini sedimentari del mondo, inclusi Stati Uniti, Europa, Asia e Africa. Inoltre, è stato selezionato il sale Halite poiché contiene "minuscole goccioline" di antica acqua salata.

I ricercatori hanno utilizzato un laser per praticare dei fori nei cristalli di sale per analizzare queste minuscole gocce. Successivamente è stata utilizzata la tecnica dello spettrometro di massa per verificare l'esistenza di vari oligoelementi.

L’oceano “è come una gigantesca zuppa di diversi elementi. Il sodio e il cloruro sono i più comuni, ma ce ne sono dozzine di altri disciolti nell’acqua di mare in tracce, come il litio”, ha affermato Tim Lowenstein in un comunicato ufficiale.

L'obiettivo principale di questo studio era identificare tracce di litio nei campioni di sale.

Il litio è descritto come un oligoelemento che ha "sostenuto una diminuzione di sette volte" durante gli ultimi 150 milioni di anni, accompagnato da un aumento del rapporto magnesio/calcio.

Gli autori propongono che la caduta dei livelli di litio nell’acqua di mare sia collegata alla “ridotta produzione di crosta oceanica e alla diminuzione dell’attività idrotermale del fondale marino”. Entrambi questi aspetti influenzano il movimento delle placche tettoniche della Terra.

I risultati hanno mostrato che la riduzione dell’attività di movimento delle placche negli ultimi 150 milioni di anni sembra aver comportato una minore fornitura di litio all’oceano.

Ciò ha anche comportato una minore emissione di anidride carbonica nell’atmosfera, portando infine al raffreddamento globale e all’era glaciale.

“Esiste uno stretto legame tra la chimica dell’oceano e la chimica dell’atmosfera. Qualunque cambiamento avvenga nell’oceano riflette anche ciò che sta accadendo nell’atmosfera”, ha affermato Mebrahtu Weldeghebriel, l’autore principale di questo studio.

I risultati hanno implicazioni significative per la comprensione della chimica degli antichi oceani e di come il movimento delle placche tettoniche abbia modellato la composizione chimica dell’idrosfera (strato d’acqua) e dell’atmosfera del nostro pianeta.

Lowenstein ha aggiunto: “Tutto è connesso”.

Questi cambiamenti, a loro volta, influiscono sulla biologia di numerose creature, ad esempio gli organismi marini con conchiglie costituite da un composto chimico carbonato di calcio.

I risultati sono stati riportati sulla rivista Science Advances.

Estratto dello studio:

Le variazioni secolari nella chimica ionica principale e nella composizione isotopica dell'acqua di mare su scale temporali multimilionarie sono ben documentate, ma le cause di questi cambiamenti sono dibattute. Le inclusioni fluide nell'halite marina indicano che la concentrazione di Li nell'acqua di mare [Li+]SW è diminuita di sette volte negli ultimi 150 milioni di anni (Ma) da ~184 μmol/kg H2O di 150 Ma fa a 27 μmol/kg H2O di oggi. La modellizzazione del ciclo geochimico del litio mostra che la diminuzione di [Li+]SW è stata controllata principalmente da diminuzioni a lungo termine dei tassi di produzione della crosta oceanica e dei flussi idrotermali delle dorsali medio-oceaniche e dei fianchi delle dorsali senza richiedere cambiamenti nei flussi di alterazione atmosferica continentale. La diminuzione di [Li+]SW è parallela all’aumento di 150 Ma di Mg2+/Ca2+ e 87Sr/86Sr nell’acqua di mare, e al cambiamento dai mari di calcite ad aragonite, dagli evaporati di KCl a MgSO4 e dai climi da serra a ghiacciaia, tutti fattori che sottolineano l’importanza di attività tettonica delle placche nella regolazione della composizione dell'idrosfera e dell'atmosfera terrestre.