Come nasce un oceano: nuova scoperta italiana sull’origine del Mar Rosso

Il Mar Rosso è un vero gioiello dal punto di vista geologico, soprattutto per ciò che riguarda la sua nascita. Ora sappiamo qualcosa in più!

Da miliardi di anni la Terra si comporta un po’ come un artigiano instancabile: costruisce e distrugge continenti, li spezza, li ricompone, e da queste fratture nascono nuovi oceani. È un ciclo continuo, spiegato dal cosiddetto Ciclo di Wilson, quel meccanismo geologico che regola l’apertura e la chiusura dei bacini oceanici. Tutto parte da una tensione: quando la crosta terrestre inizia ad allungarsi e a deformarsi, si formano le zone di rift, veri e propri “laboratori naturali” dove la Terra mostra come nasce un oceano.

Uno dei luoghi migliori per osservare questo processo in azione è il Mar Rosso, dove la placca araba si sta separando da quella nubiana. Qui la crosta si sta stirando, si assottiglia e si riscalda, dando spazio a intrusioni di magma che si insinuano tra le rocce. L’intera regione fa parte del grande sistema di rift dell’Africa orientale, un’enorme cicatrice che taglia il continente e si estende fino alla penisola arabica. È una finestra aperta sul passato della Terra, ma anche sul suo futuro.

Il nuovo studio di Alessio Sanfilippo e colleghi, pubblicato su Nature Communications, punta proprio a capire come il magma riesca a sostenere e a prolungare questo allungamento della crosta durante le prime fasi di apertura oceanica. Gli autori hanno analizzato rocce magmatiche del complesso di Tihama Asir, nel sud-ovest dell’Arabia Saudita, risalenti al tardo Oligocene, circa 26 milioni di anni fa. Gabbri, basalti e dicchi che raccontano un periodo in cui il Mar Rosso non era ancora un mare, ma un immenso sistema di fratture incandescenti.

Dai dati geochimici e isotopici è emerso che i magmi provenienti dal mantello profondo si mescolavano con antiche rocce della crosta inferiore, creando nuove camere magmatiche e contribuendo a indebolire la litosfera.

Le radici incandescenti del Mar Rosso

Nell’area di Tihama Asir, non lontano dalle coste di Jizan, il paesaggio racconta una storia antichissima fatta di intrusioni di magma solidificato e antiche faglie. Qui i ricercatori hanno trovato gabbri stratificati, con livelli alterni di rocce più primitive e altre più evolute, in contatto con intrusioni granitiche. È come se la crosta fosse stata attraversata da vene magmatiche che si sono via via differenziate, stratificando la storia del rift. Le analisi con la tecnica 40Ar/39Ar hanno datato questi eventi tra 26 e 21 milioni di anni fa, in coincidenza con l’inizio dell’apertura del Mar Rosso.

Le rocce più primitive mostrano un’impronta chimica tipica dei magmi toleitici simili a quelli che si formano oggi lungo le dorsali oceaniche, ma con un dettaglio interessante: i segnali isotopici indicano che questi magmi hanno inglobato materiale della crosta inferiore, più antico e arricchito in elementi incompatibili come rubidio e bario. Al contrario, le rocce più superficiali, come i dicchi basaltici, mostrano tracce di contaminazione da parte della crosta superiore, suggerendo che i magmi, risalendo, abbiano interagito con diversi strati continentali. Secondo gli autori, l’origine di questi magmi è legata alla risalita dell’astenosfera riscaldata dal pennacchio di Afar, che avrebbe indebolito termicamente la crosta, facilitando la risalita del materiale fuso.

Una situazione particolare

Il lavoro di Sanfilippo e colleghi dimostra che durante le prime fasi di apertura del Mar Rosso il magma non ha distrutto la crosta continentale: l’ha rinforzata, almeno temporaneamente. Le intrusioni di gabbri e dicchi nel complesso di Tihama Asir testimoniano un fenomeno chiamato underplating magmatico, ovvero l’aggiunta di materiale magmatico alla base della crosta. Questo processo ha “ispessito” la parte inferiore della litosfera, compensando l’assottigliamento causato dall’estensione e prolungando di milioni di anni la fase di rifting prima che iniziasse la vera espansione oceanica.

I dati geofisici come le anomalie gravitazionali positive di circa 30 mGal lungo la costa araba e le elevate velocità sismiche nella crosta inferiore, confermano la presenza di corpi densi, probabilmente magmatici, alla base della crosta. Perfino le anomalie magnetiche della regione, a bassa ampiezza ma di lunga lunghezza d’onda, potrebbero essere spiegate non da un’antica crosta oceanica, come si pensava, ma da un mosaico di intrusioni mafiche distribuite nel tempo. Il sistema ha alternato fasi di intrusione e raffreddamento, come un respiro geologico che si allunga per milioni di anni. Solo dopo circa 15-20 milioni di anni dall’inizio del rifting, la crosta si è finalmente rotta, permettendo la formazione di un vero fondale oceanico con magmi simili a quelli delle dorsali medio-oceaniche.