Rocce raccolte da un abisso hanno preso fuoco spontaneamente in un laboratorio

Rocce prelevate in un abisso oceanico al largo degli Stati Uniti hanno preso fuoco spontaneamente in un laboratorio, andando incontro a un processo di autocombustione. Si tratta di un evento significativo soprattutto per ragioni di sicurezza, alla luce del fatto che le estrazioni di minerali dai fondali oceanici sono sempre più nel mirino dei governi. Qui, infatti, si trovano elevate concentrazioni di minerali preziosi, oro compreso. È in questo contesto che l'Autorità Internazionale dei Fondali Marini (ISA), un organismo intergovernativo che ha sede a Kingston, in Giamaica, ha recentemente approvato contratti esplorativi per minerali solfurei nel cuore di due importanti dorsali oceaniche abissali: la Dorsale Indiana Sudoccidentale e la Dorsale Medio-Atlantica Settentrionale. Qualora i minerali prelevati dagli abissi prendessero fuoco nella stiva di una nave o in un deposito, potrebbero innescare incidenti catastrofici. Per queste ragioni, gli scienziati che hanno fatto questa scoperta sottolineano l'importanza di rivedere le norme di sicurezza per il prelievo dai siti di solfuri massivi oceanici, che evidentemente si comportano in modo diverso da quelli analoghi presenti sulla terraferma.

A documentare l'autocombustione delle rocce recuperate dall'abisso statunitense è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati del Centro di scienze costiere e marine del Pacifico del Servizio geologico degli Stati Uniti, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi di vari istituti. Fra quelli coinvolti figurano il Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente dell'Università di Ottawa (Canada), il Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie dell'Università della California a Davis, la sezione di Vulcanologia e rischi geologici del Centro nazionale di oceanografia di Southampton (Regno Unito) e altri ancora. I ricercatori, coordinati dalla professoressa Amy Gartman, hanno osservato l'autocombustione in rocce prelevate dalla Fossa di Escanaba, un abisso a 3.300 metri di profondità nell'Oceano Pacifico situato a sud della dorsale di Gorda, un centro di espansione tettonica a circa 200 chilometri dalla costa settentrionale della California e da quella meridionale dell'Oregon. La fossa è anche molto lunga, considerando che si estende verso nord per circa 150 chilometri.

Come spiegato dallo USGS, nella Fossa di Escanaba c'è un'intensa attività idrotermale che ha favorito la formazione di grandi giacimenti di solfuri polimetallici nel cuore dello spesso strato di sedimenti, che può raggiungere anche un chilometro di spessore. Come avviene per i depositi analoghi presenti sulla terraferma, legati alla scomparsa di antichi bacini oceanici, essi sono ricchi di metalli preziosi e non ferrosi. In questa fossa si ritiene vi siano grandi concentrazioni di oro, argento, rame e zinco, oltre ad altri metalli come cobalto e stagno. I depositi di solfuri massivi oceanici si formano dall'interazione tra i fluidi caldi delle sorgenti idrotermali e l'acqua marina più fredda, che porta alla precipitazione dei metalli. Non c'è da stupirsi che i governi siano interessati alle estrazioni in loco, alla luce delle enormi quantità di materiali preziosi. Ma, come indicato, c'è una sorpresa inattesa.

Durante un'indagine sottomarina condotta nella Fossa di Escanaba nel 2022, i ricercatori hanno prelevato una sessantina di campioni di rocce idrotermali e li hanno trasferiti in laboratorio per analizzarli. Dopo averli frantumati e liofilizzati, due di essi hanno preso fuoco spontaneamente. Mettendo a confronto quelli andati incontro ad autocombustione con quelli che non hanno preso fuoco, i ricercatori hanno scoperto al loro interno elevate concentrazioni di marcasite nanocristallina, «una forma di solfuro di ferro che aveva sostituito le lamelle di un minerale precedente, la pirrotite, preservandone la forma originale», spiegano Gartman e colleghi in un comunicato stampa. In genere non è considerata una sostanza pericolosa; ciò nonostante, nelle peculiari condizioni della fossa oceanica può acquisire un'elevata instabilità. Una volta portata fuori dall'acqua, le variazioni di pressione, umidità e temperatura possono innescare una reazione esotermica (che produce calore) fino all'autocombustione. I campioni hanno raggiunto i 100 °C in laboratorio e si sono completamente ossidati.

Poiché, come indicato, l'estrazione di questi minerali è sempre più nel mirino dei governi, sapere che le rocce estratte possono letteralmente prendere fuoco una volta portate in superficie è un fatto da tenere in assoluta considerazione nel riscrivere le procedure di sicurezza. In questo caso hanno preso fuoco due rocce su circa 60; pertanto, l'USGS sottolinea che non si tratta di un rischio generalizzato. I dettagli dello studio "Spontaneous combustion of metal sulfide minerals and implications for seafloor massive sulfide mining" sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Scientific Reports.