Un articolo che descrive i risultati dello studio, che ha coinvolto quasi dieci anni di ricerca, è stato pubblicato sulla rivista Scientific Reports con nuove informazioni sulla geologia del RGR, che ha una superficie pari a quella della Spagna.
I ricercatori hanno analizzato campioni di sedimenti del fondale marino dragati a una profondità di circa 650 m nella parte occidentale del RGR e ne hanno caratterizzato le proprietà mineralogiche, geochimiche e magnetiche. I campioni contenevano principalmente argilla rossa con diversi minerali tipici delle alterazioni delle rocce vulcaniche tropicali, come caolinite, magnetite, magnetite ossidata, ematite e goethite.
Nel 2018, il gruppo ha ipotizzato che il RGR fosse un tempo un’isola, basandosi su scoperte fatte durante spedizioni scientifiche nella regione, dove hanno raccolto il campione descritto nell’articolo. Hanno viaggiato sulla Royal Research Ship (RRS) Discovery, gestita dal National Oceanography Center (NOC) del Regno Unito, e sull’Alpha Crucis, la nave da ricerca oceanografica dell’USP. Le spedizioni facevano parte di un progetto tematico supportato da FAPESP. I ricercatori provenivano dall’Istituto Oceanografico (IO) dell’USP e dall’Università di Southampton nel Regno Unito.
“La nostra ricerca e analisi ci ha permesso di determinare che era effettivamente un’isola, e ciò che ora è in discussione è se l’area possa essere inclusa nella piattaforma continentale legalmente riconosciuta dal Brasile. Dal punto di vista geologico, abbiamo scoperto che l’argilla si è formata dopo l’ultima attività vulcanica avvenuta 45 milioni di anni fa. La formazione risale quindi a tra i 30 milioni e i 40 milioni di anni fa. E deve essere stata formata come risultato di queste condizioni tropicali”, ha detto Luigi Jovane, ultimo autore dell’articolo e professore all’IO-USP, all’Agência FAPESP.
Per Jovane, che è il principale ricercatore di un progetto finanziato da FAPESP, il fatto che un team multidisciplinare abbia partecipato alla ricerca ha contribuito ai risultati. “Abbiamo un gruppo di altissima qualità che include specialisti in geologia, geochimica, biologia, idrodinamica, valutazione dell’impatto ambientale, nuove energie, psicologia e diritto. Tutta questa scienza accumulata può essere utilizzata per approfondire la nostra comprensione del RGR e sondare la regione senza influenzare le sinergie del sistema locale. Per sapere se le risorse possono essere estratte in modo sostenibile dal fondale marino, dobbiamo analizzare la sostenibilità e gli impatti di questa estrazione. I servizi ecosistemici forniti dall’oceano lì non sono stati studiati in dettaglio, ad esempio. Quando si interferisce con un’area, bisogna sapere come questo influenzerà animali, funghi e coralli, e comprendere l’impatto che si avrà sui processi cumulativi coinvolti”, ha detto Jovane.
Priyeshu Srivastava, primo autore dell’articolo e attualmente professore all’Università di Mumbai in India, è stato anch’egli supportato da FAPESP tramite due progetti (19/11364-0 e 22/02479-0).
Nel 2023 da solo, Jovane ha guidato la produzione di altri quattro articoli con risultati di studi che coinvolgono campioni di roccia vulcanica e crosta ferromanganesifera del RGR. Gli articoli sono pubblicati su Frontiers in Marine Science, Journal of Materials Research and Technology, Geochemistry e Marine Geology.
Le scoperte sul fondale marino
Gli scienziati si sono concentrati sulla parte occidentale del RGR, che hanno ricostruito attraverso una mappatura batimetrica ad alta risoluzione che ha mostrato altopiani coperti di sedimenti e separati da una faglia con una profondità di oltre 600 m. Hanno utilizzato un veicolo subacqueo autonomo (AUV) e un veicolo operato a distanza (ROV) dalla Discovery per produrre mappe, video e sondaggi sonar.
L’AUV è in grado di immergersi fino al fondale marino e coprire un’area predefinita per un massimo di 12 ore. Il ROV è collegato alla nave da un cavo mentre si muove producendo immagini ad alta risoluzione e raccogliendo campioni di rocce e organismi con un braccio robotico. “Nessuno in Brasile ha AUV o ROV, quindi la collaborazione con i nostri colleghi britannici del NOC è stata fondamentale, ma la ricerca è al 100% brasiliana”, ha detto Jovane.
L’esistenza di suolo tropicale tra i flussi di lava vulcanica rilevata dai ricercatori mostra che le rocce devono essere state esposte all’erosione all’aria aperta in un clima caldo-umido in una regione con vulcani attivi meno di 40 milioni di anni fa. Il suolo è simile alla “terra rossa” (terra roxa) che si trova in molte parti dello stato di São Paulo, secondo Jovane.
La misura più utilizzata dell’alterazione delle rocce, nota come indice chimico di alterazione (CIA), era 93 per l’argilla rossa. La maggior parte delle rocce alcaline ha un CIA inferiore a 50. Questo valore elevato indica la sua origine nell’alterazione estrema dei flussi di lava e delle rocce vulcaniche durante l’Eocene (il secondo periodo del Paleogene) tra 56 milioni e 34 milioni di anni fa, quando le alte temperature favorivano lo sviluppo di foreste tropicali, prima dei cambiamenti climatici improvvisi che si sono verificati quando l’Australia si è staccata rapidamente dall’Antartide. L’erosione all’aria aperta è stata seguita da subsidenza termica e sommersione durante l’Eocene tardivo e l’Oligocene precoce tra 35 milioni e 25 milioni di anni fa.
Il RGR è stato oggetto di intensi studi negli ultimi anni a causa del suo potenziale economico. Si trova in acque internazionali e quindi è governato dall’Autorità Internazionale dei Fondali Marini (ISA). Nel dicembre 2018, il governo brasiliano ha presentato domanda per un’estensione della sua piattaforma continentale per includere il RGR, che è ben oltre il limite di 200 miglia nautiche stabilito per tutte le nazioni dalla Convenzione delle Nazioni Unite sul diritto del mare (UNCLOS).
Nel RGR sono state rilevate aree ricche di cobalto, nichel e litio, nonché tellurio e altri elementi delle terre rare fondamentali per la transizione dai combustibili fossili, uno dei principali motori del riscaldamento globale, alle energie rinnovabili.
“È importante comprendere i servizi ecosistemici e altri processi naturali in atto nel RGR”, ha detto Jovane. “Solo questa conoscenza può consentirci di effettuare le valutazioni di impatto ambientale e calcolare le misure di mitigazione e compensazione necessarie per proteggerlo se lo sviluppo economico è consentito.”
Riferimento: “Red clays indicate sub-aerial exposure of the Rio Grande Rise during the Eocene volcanic episode” di Priyeshu Srivastava, Bramley J. Murton, Lucy Gomes Sant’Anna, Fabio Florindo, Muhammad Bin Hassan, Julia Taciro Mandacaru Guerra, Valdecir de Assis Janasi e Luigi Jovane, 4 novembre 2023, Scientific Reports.
DOI: 10.1038/s41598-023-46273-y
Lo studio è stato finanziato dalla Fondazione di Ricerca di São Paulo.