Una spedizione scientifica internazionale ha individuato, lungo una remota dorsale oceanica artica, la più profonda emissione di idrati di gas mai osservata sulla Terra. Un fenomeno che tocca diversi nervi scoperti del nostro tempo: energia, clima, ecosistemi estremi e stabilità degli oceani. E che, proprio per questo, sta attirando l’attenzione dei ricercatori di mezzo mondo.
Una dorsale remota, un getto di metano che sfida i record
La scoperta arriva dalla missione Ocean Census Arctic Deep – EXTREME24, impegnata a studiare i fondali della Molloy Ridge, una dorsale sottomarina nel Mare di Groenlandia, tra l’Oceano Atlantico e l’Artico. In quell’area è stato individuato un sito finora sconosciuto, battezzato Freya Hydrate Mounds, dove dal fondale fuoriescono enormi quantità di metano intrappolato in idrati di gas.
Le emissioni partono da circa 3640 metri di profondità, ben sotto il limite finora osservato per questo tipo di fenomeni. Fino a oggi, infatti, i cosiddetti “cold seep”, cioè zone di fuoriuscita di fluidi freddi ricchi di idrocarburi, erano stati individuati quasi solo lungo le scarpate continentali, di solito a profondità non superiori ai 2000 metri.
Durante la missione, i ricercatori hanno rilevato due grandi colonne di bolle di metano che si innalzano verso la superficie: una raggiunge circa 1770 metri sopra il fondale, l’altra arriva fino a 3355 metri. Per capire l’origine di questi getti, è stato calato un ROV (veicolo sottomarino radiocomandato), che ha ripreso strutture coniche, simili a piccoli rilievi, formate da idrati di gas solidi.
Su Freya Hydrate Mounds il metano intrappolato forma ammassi ghiacciati che rilasciano bolle e alimentano un ecosistema del tutto inatteso.
Freya Hydrate Mounds: un paesaggio alieno sul fondo del mare
I Freya Hydrate Mounds appaiono come depositi conici che spuntano dai sedimenti marini. Sono costituiti da idrati di gas, strutture cristalline in cui molecole d’acqua allo stato solido formano una sorta di gabbia intorno alle molecole di metano.
Queste zone rientrano nella categoria dei cold seep, adatti a ospitare fluidi relativamente freddi, ma ricchi di idrocarburi, che risalgono attraverso fratture e faglie della crosta oceanica. Qui, anziché limitarsi a filtrare nel sedimento, il metano viene intrappolato e congelato in profondità, grazie all’alta pressione e alle basse temperature.
Un ecosistema che vive senza luce, grazie ai batteri
L’aspetto più sorprendente non riguarda solo la geologia, ma la vita che si è organizzata attorno a questi depositi. Su questi monticelli di idrati si è insediato un ecosistema che non dipende dalla luce solare, ma dalla chimica dei fluidi che fuoriescono dal fondale.
In questo ambiente prosperano organismi che vivono in simbiosi con batteri capaci di effettuare chemiosintesi: invece di usare la luce per produrre nutrienti (come fanno le piante sulla terraferma), questi batteri sfruttano l’energia contenuta nei composti inorganici, come il metano e altri idrocarburi.
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Tra gli abitanti di Freya Hydrate Mounds i ricercatori hanno osservato:
- vermi tubulari che ospitano batteri chemiosintetici nei loro tessuti;
- bivalvi (molluschi con conchiglia a due valve) legati a simbiosi batteriche;
- gasteropodi, ovvero particolari lumache adattate a vivere vicino alle fuoriuscite di fluidi;
- crostacei che si muovono tra i sedimenti ricchi di gas;
- altra microfauna adattata a pressioni estreme e totale oscurità.
Questa comunità ricorda da vicino quella che vive intorno ai camini idrotermali artici, dove acqua calda, ricca di minerali, sgorga dal fondale. Qui però l’energia non arriva dal calore, ma dal metano e dagli idrocarburi disciolti nei fluidi freddi.
Gli scienziati pensavano che gli ecosistemi di cold seep profondi fossero molto diversi da quelli dei camini idrotermali. Freya Hydrate Mounds rovescia questa idea.
Idrati di gas: la più grande riserva di metano del pianeta
Gli idrati di gas sono materiali solidi, simili al ghiaccio, formati da acqua congelata che racchiude al proprio interno molecole di metano o altri gas. Si stima che, tra fondali oceanici e permafrost, siano presenti oltre 100.000 milioni di miliardi di metri cubi di metano intrappolato in questa forma.
Si formano soprattutto:
| Condizione | Ruolo nella formazione degli idrati |
|---|---|
| Bassa temperatura | Favorisce il congelamento dell’acqua e la stabilità delle strutture cristalline |
| Alta pressione | Permette all’acqua di trattenere e “ingabbiare” le molecole di metano |
| Presenza di materia organica | Alimenta i processi di degradazione che generano metano nei sedimenti profondi |
Queste condizioni si trovano di frequente lungo le scarpate continentali, dove sedimenti ricchi di resti organici si accumulano e vengono compressi nel tempo. Il metano che si forma in profondità risale, trovandosi imprigionato nelle strutture di ghiaccio a grande profondità, oppure formando bolle che sfuggono verso la colonna d’acqua quando l’idrato perde stabilità.
Un potenziale serbatoio di energia pieno di incognite
Da anni comunità scientifica e industria guardano agli idrati di metano come a una possibile risorsa energetica. In teoria, potrebbero rappresentare una riserva di gas naturale molto più ampia di quella contenuta nei giacimenti convenzionali.
Il metano, rispetto ad altri combustibili fossili, ha una combustione relativamente meno inquinante dal punto di vista delle emissioni locali (meno polveri sottili, meno ossidi di zolfo). Ma il quadro si complica molto quando questo gas sfugge direttamente in atmosfera.
Il metano è un potente gas serra, con un effetto sul riscaldamento globale molto più marcato dell’anidride carbonica nel breve periodo. Se gli idrati si destabilizzano per un aumento della temperatura dell’acqua o per un calo della pressione, il ghiaccio che li tiene insieme si scioglie e il gas si libera sotto forma di bolle. Una parte viene ossidata nella colonna d’acqua, ma una quota può raggiungere la superficie e accumularsi in atmosfera.
La stabilità degli idrati di gas è legata in modo diretto ai cambiamenti climatici: se gli oceani si scaldano, aumenta il rischio di rilascio di metano.
Perché estrarli oggi è un azzardo
Dal punto di vista tecnico, i metodi per estrarre metano dagli idrati sono ancora in fase sperimentale. Manca una tecnologia che consenta di sfruttare questi giacimenti senza correre il rischio di rilasci incontrollati di gas.
I principali ostacoli sono:
- difficoltà di lavorare a grande profondità e in aree remote come il Mare di Groenlandia;
- possibile destabilizzazione dei sedimenti, con conseguenti frane sottomarine e danneggiamento delle infrastrutture;
- pericolo di emissioni massicce di metano, difficili da contenere una volta innescate;
- impatto sugli ecosistemi di cold seep, che si basano proprio sulla presenza costante di idrati e fluidi ricchi di gas.
Un sistema dinamico, che nasce, cresce e collassa
Le osservazioni raccolte a Freya Hydrate Mounds mostrano che questi depositi non sono strutture statiche. Gli idrati si formano quando le condizioni restano stabili per lunghi periodi, ma la loro esistenza è minacciata da diversi fattori:
- movimenti tettonici lungo la dorsale, che modificano la circolazione dei fluidi;
- variazioni del flusso di calore dal mantello terrestre, che possono riscaldare i sedimenti;
- cambiamenti ambientali, in particolare l’aumento della temperatura delle acque profonde.
Quando un deposito perde stabilità, può collassare, liberando gas e ridisegnando il paesaggio del fondale. Questo influisce anche sulle comunità biologiche che vi abitano, costrette a spostarsi o a riorganizzarsi attorno alle nuove fuoriuscite.
Un laboratorio naturale per capire clima, oceani ed energia
La presenza di idrati così profondi nel Mare di Groenlandia apre una serie di scenari che vanno oltre la singola scoperta. Questi sistemi costituiscono una sorta di laboratorio naturale per studiare l’interazione tra geologia, biologia e clima.
Alcuni punti chiave che emergono dal sito di Freya Hydrate Mounds:
- gli oceani profondi non sono ambienti “inerti”, ma partecipano ai cicli del carbonio e del metano;
- gli ecosistemi legati al metano possono essere molto simili anche in ambienti fisicamente diversi (cold seep e camini idrotermali);
- variazioni lente di temperatura e pressione possono attivare processi rapidi di rilascio di gas.
Capire come si comportano gli idrati nelle condizioni estreme dell’Artico aiuta anche a sviluppare scenari realistici su ciò che potrebbe accadere in futuro, con oceani più caldi e ghiacci marini meno estesi.
Metano, clima e possibili effetti a catena
Uno dei timori più discussi tra gli esperti riguarda i possibili effetti a cascata legati al rilascio di metano dagli idrati. Se l’oceano si scalda, aumenta la porzione di fondale in cui il ghiaccio che li mantiene stabili può iniziare a fondere. Questo libera gas, che a sua volta contribuisce al riscaldamento globale, con un effetto di retroazione.
Non esiste oggi evidenza di un “collasso” imminente su larga scala degli idrati oceanici, ma osservazioni come quelle dei Freya Hydrate Mounds offrono dati preziosi per modellare questi processi. I ricercatori cercano di capire quanta parte del metano rilasciato viene consumata dai batteri nella colonna d’acqua, quanta arriva davvero in atmosfera e con quali tempi.
In parallelo, questi ecosistemi estremi spingono a rivedere la nostra idea di “abitabilità” dei fondali: organismi complessi riescono a vivere in oscurità permanente, ad altissime pressioni, nutrendosi di un gas che in superficie associate subito all’emergenza climatica o alle forniture energetiche. Una realtà che, metro dopo metro, costringe a ripensare il legame tra oceani profondi, clima e futuro energetico del pianeta.
