Le rocce possono produrre nuova acqua

L’acqua arriva sulla terraferma principalmente attraverso le precipitazioni e comincia lentamente il suo lungo ciclo tra ghiacciai, falde o fiumi. Su scale temporali ancora più lunghe, dell’ordine perfino di miliardi di anni, sono però le rocce a permettere all’acqua di continuare a circolare sul nostro pianeta e a costituire un elemento fondamentale per la presenza della vita. Oggi, una nuova ricerca dell’Università di Bologna, in Italia, pubblicata su Science Advances rivela un meccanismo che potrebbe ampliare radicalmente quanto sappiamo del ciclo dell’acqua sulla Terra e, potenzialmente, perfino su altri pianeti. I ricercatori, guidati dal professor Alberto Vitale Brovarone del Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali, hanno infatti scoperto che, nelle giuste condizioni, alcuni minerali possono combinare l’ossigeno presente al loro interno con l’idrogeno dell’ambiente circostante e produrre acqua.

Sappiamo già da tempo che molti minerali sono in grado di intrappolare molecole d’acqua, come ad esempio le argille o il gesso, che la liberano in forma fluida quando vengono riscaldati. «Noi invece abbiamo scoperto una cosa diversa, ovvero che l’acqua può formarsi da rocce che inizialmente non la contenevano, cioè che non possedevano neanche idrogeno», spiega Vitale Brovarone.

L’idrogeno è l’elemento più leggero e abbondante dell’universo, capace nella sua forma molecolare di attraversare con facilità moltissimi materiali e largamente presente nel sottosuolo. Per questo, il processo svelato dai ricercatori potrebbe essere alla base della produzione di acqua in luoghi sotterranei dove non potrebbe arrivare da sola.

Il fenomeno è stato osservato in condizioni molto diverse tra loro, da minerali posti a circa 60-70 chilometri di profondità con temperature di circa 500 gradi, ad altri più vicini alla superficie a temperature relativamente basse. Per corroborare la propria tesi, i ricercatori hanno confrontato campioni di rocce raccolti nelle Alpi piemontesi con esperimenti di laboratorio e modelli teorici.

Recentemente l’idrogeno molecolare ha attirato molte attenzioni per il suo grande potenziale energetico e negli ultimi anni sono stati individuati diversi giacimenti di idrogeno molecolare naturale nel sottosuolo. «Il tasso di produzione di quest’acqua in alcuni ambienti potrebbe essere quasi istantaneo, mentre in altri potrebbe richiedere miliardi di anni», commenta il professore. Studiare le basi del processo di produzione dell’acqua getta anche le basi per capire come gestire le riserve di idrogeno naturale, potenzialmente importante per produrre energia.

Il materiale roccioso del sottosuolo intrappola le molecole d’acqua e le trasporta nelle profondità della litosfera terrestre, un processo che ogni anno sequestra circa un miliardesimo delle acque degli oceani. «Può sembrare poco, però questo meccanismo funziona da più di un miliardo di anni, quindi apparentemente noi non dovremmo più avere acqua».

Invece, i minerali rimettono lentamente in circolazione l’acqua. Quando questi sono trascinati in profondità, nelle zone in cui le placche tettoniche si scontrano, liberano l’acqua, che viene incorporata nei magmi e successivamente rilasciata nell’atmosfera attraverso le emissioni vulcaniche. «Questo è il ciclo che permette al nostro pianeta di mantenere l’acqua e rimanere quindi abitabile».

La scoperta della produzione di acqua da parte delle rocce, però, sta già rimettendo fortemente in discussione quanto sappiamo sul ciclo idrico. «Il modello tradizionale prevede acqua costantemente riciclata, ma non considera la possibilità che venga creata», chiarisce Vitale Brovarone. La quantità di idrogeno molecolare prodotta naturalmente dal nostro pianeta è stimata in circa 63 milioni di tonnellate. Convertendolo in molecole d’acqua, si ottengono circa 500 milioni di tonnellate d’acqua, pari a circa la metà dell’acqua sottratta annualmente dalle placche tettoniche rendendo quindi questo effetto potenzialmente significativo sul ciclo totale.

Le implicazioni di questa scoperta possono estendersi fino alle grandi domande sull’origine della vita. Oggi, infatti, l’ipotesi più accreditata è che la Terra sia stata arricchita d’acqua da corpi extraterrestri, come asteroidi ricchi di ghiaccio, ma recenti studi  invece suggeriscono origini diverse. «Nuovi modelli propongono che, nello stato embrionale della nascita di un pianeta, l’idrogeno possa reagire con il magma che forma il protopianeta per generare acqua senza il contributo di corpi extraterrestri. Si tratta quindi di una teoria completamente diversa rispetto a quella classica», conclude il ricercatore.

Legato a «Dem Wasserkanton Aargau geht das Wasser aus» andato in onda su Regionaljournal Aargau Solothurn (SRF) il 02.06.2026