Domneva o vodi, ujeti v kamniti plasti med spodnjim in zgornjim Zemljinim plaščem, je stara desetletja. Le preveriti jo je izjemno težko: najgloblja luknja, ki so jo še v času Sovjetske zveze izvrtali na polotoku Kola, meri "le" 12 kilometrov. Voda, če je tam spodaj, bi potrebovala nekaj desetkrat več kopanja za preveritev.

Geološka raziskava, objavljena v reviji Science, kaže na nekakšno tamponsko območje okoli 640 kilometrov pod površjem, ki svetovne oceane že milijone let ohranja na sorazmerno isti višini.

"Mislim, da smo prvič našli dokaze o celostnem vodnem ciklu na Zemlji, kar lahko obrazloži ogromne količine vode na površju našega do življenja prijaznega planeta," je izjavil avtor raziskave, geofizik Steve Jacobsen z univerze Northwestern v ZDA.

Redek, "spužvast" mineral
Osnova je že nekaj mesecev odkrit primerek minerala ringwoodita, ki ga je iz Zemljinih nedrij izvrgel brazilski ognjenik, kamenček pa je bil pred atmosferskimi vplivi še dodatno zavarovan s plastjo diamanta. Predtem so primerke minerala našli le v kamnih, ki so padli iz vesolja. Našla ga je skupina znanstvenikov pod vodstvom kanadskega geokemika Grahama Pearsona. Ugotovili so, da ima kamen posebno lastnost vpojnosti za vodo.

Potresni valovi povedo marsikaj
Treba je bilo le še ugotoviti, koliko te "mokre" kamnine se pod površjem skriva. Jacobsen si je pomagal s kolegom Brandonom Schmandtom, seizmologom z univerze v Novi Mehiki. Ker je dostop do takšnih globin nemogoč, je Schmandt preučeval seizmične oziroma potresne valove.

Pri tem je uporabil več kot 2.000 seizmoloških postaj, raztresenih po vseh ZDA. Iz signalov je razbral prisotnost žepkov magme in "mokrih" skupkov kamnin na globini približno 640 kilometrov. Po njegovi interpretaciji to pomeni globoko prodiranje površinske vode s pomočjo potapljajočih se tektonskih plošč, ki se tamkaj zaradi vročine in pritiska delno stalijo.

Vročina, pritisk in voda
Tam naj bi bilo nekakšno prehodno območje. Material, ki prodira globlje, se povsem dehidrira, kar pomeni, da izloči vso vodo. Ta se veže na sveže nastajajoči mineral ringwoodit, ki ga oblikujejo tamkajšnja vročina in pritisk, pa tudi njemu podobni minerali. Voda, ki se veže v njihovo molekularno strukturo, sicer ni več tekoča.

"Taljenje kamnin na tej globini je zame neverjetno, ker se načeloma dogaja na plitvini, že na zgornjih 80 kilometrih," je dejal Schmandt. "Če prehodno območje vsebuje večje količine vode, to pomeni, da se taljenje dogaja tudi na območjih toka v spodnji zemeljski plašč. In to je skladno z našimi opažanji," je dodal.

Dehidracija in skrivnostni OH
Jacobsen je drugi del raziskave na podlagi podatkov iz seizmoloških raziskovanj nadaljeval v laboratoriju. Več let je ringwoodit, poimenovan po avstralskem znanstveniku Tedu Ringwoodu, sintetiziral sam. Ugotovil je, da skrajne razmere vodo "prisilijo" v oblikovanje radikala OH, ki se veže v kamnino.

Ringwoodit nastane iz minerala olivina, ki ga je v zgornjem zemeljskem plašču ogromno. Geofizik je vzorce olitiva v ringwoodit spremenil tako, da jih je stiskal s trdimi diamanti. Ker so prozorni, je lahko dogajanje opazoval kar skoznje.

Koliko je do vode prijaznih kamnin?
Ni še znano, ali je dragoceni, naravno ustvarjeni kamenček iz brazilskega ognjenika redkost ali običajnost podzemlja. A po najnovejši raziskavi znanstveniki vedo vsaj to, da se pod površjem Severne Amerike taljenje dogaja na način, ki ga je Jacobsenu uspelo umetno poustvariti, in na globini, ki omogoča proces dehidracije ringwoodita.

Ugotovil je, da ta safirno-modri mineral lahko nase veže za približno odstotek svoje mase vode. In če le odstotek mase kamnin v tem omejenem, prehodnem delu zemeljskega plašča predstavlja voda, bi lahko kar trikrat napolnili vse svetovne oceane. Pri tem je treba poudariti, da se študija nanaša le na severnoameriško celino.

"Za ta globoki rezervoar bi morali biti hvaležni. Če ga ne bi bilo tam, bi bil pač na zemeljskem površju, pri čemer bi ven štrleli le vršaci gora," je povedal za NewScientist.

Raziskava dregne tudi v vprašanje, od kod voda sploh. Ena izmed teorij pravi, da so jo na Zemljo prinesli kometi, druga pa, da jo tektonska aktivnost stiska iz skorje same in vanjo tudi vrača.