La tettonica a placche lavora come un mago: porta in superficie le rocce dalla profondità della Terra, come fossero carte che si spostano dal fondo di un mazzo alla cima. Studiando queste rocce, si viene trasportati nel mondo del carbonio geologico e si esplorano i suoi legami con la vita.
DeepSeep è un progetto finanziato dal Consiglio europeo della ricerca (ERC) che si concentra su un processo chiamato serpentinizzazione. Si tratta dell'interazione tra il minerale olivina, che costituisce la maggior parte del mantello terrestre, e l'acqua, il fluido geologico più abbondante sul pianeta. Quando si incontrano, avvengono reazioni chimiche e si crea energia gassosa, innanzitutto sotto forma di idrogeno naturale. E se quella stessa acqua contiene carbonio, l'idrogeno si combina con esso per formare metano. Queste fonti di energia possono essere utilizzate in altri processi geologici, ma anche dai microrganismi che vivono nella litosfera. La sfida più grande del nostro progetto è capire come queste fonti di energia, che hanno origine in profondità dove la vita non può esistere, vengano trasportate negli strati abitabili della litosfera, dove i microrganismi possono sfruttarle.
Le prime tracce di vita che conosciamo oggi risalgono a circa 3,8 miliardi di anni fa. E anche le prime prove della tettonica a placche - cioè la struttura che permetterebbe a questa profonda serpentinizzazione di creare fonti di energia per la vita - sembrano risalire a 3,8 miliardi di anni fa. Il nostro progetto cerca di identificare un ambiente che potrebbe essere stato particolarmente fertile per la comparsa della vita, un ambiente che sfrutta queste due peculiarità della Terra - la vita e la subduzione - con la serpentinizzazione a fare da legame tra le due.
Questa immagine proviene dalla nostra ultima spedizione in Mongolia, dove abbiamo raccolto circa 324 kg di rocce. Ma il vero lavoro inizia quando i campioni arrivano al Deep Carbon Lab dell'Università di Bologna. Prepariamo dei vetrini con sezioni di roccia spesse 30 millesimi di millimetro, che diventano trasparenti e che possiamo osservare con microscopi a polarizzazione. Questo ci permette anche di osservare gocce di fluidi geologici profondi che possono rimanere intrappolati nei minerali. Estraiamo questi fluidi e analizziamo la loro firma geochimica, in modo da poter distinguere i diversi tipi di metano, di origine biologica e non, e capire come e perché migrano tra le diverse parti della litosfera.
Il processo di serpentinizzazione è stato molto studiato in superficie, ma non nelle profondità della Terra. Durante i miei studi e il mio lavoro di ricercatore presso il Centro Nazionale Francese per la Ricerca Scientifica, a Parigi, ho iniziato a studiare anche i processi che coinvolgono le interazioni tra roccia e fluidi. Queste due aree di ricerca, la Terra profonda e le interazioni roccia-fluido, si sono incontrate nel progetto DeepSeep.
Inizialmente, volevo capire meglio alcune stranezze che avevo osservato nel corso degli anni lavorando sulle rocce, come i segni inaspettati e ricorrenti di mobilitazione del carbonio in profondità. Ma quando ho approfondito il ruolo del carbonio geologico, queste stranezze hanno cominciato ad avere un senso e a collegarsi con altre aree di studio: l'abitabilità, la vita su altri pianeti e l'origine della vita stessa.
