Naica, la miniera dei cristalli giganti

Le montagne di Naica fanno parte di un massiccio che si trova in Messico, nel deserto Chihuahua, e che definire spettacolare è riduttivo. Una meraviglia senza eguali.

In realtà non sono tanto le montagne ad essere incredibili quanto il complesso sistema di caverne che si sviluppa al loro interno.

Infatti, una camera magmatica posta circa 3 chilometri sotto la superficie, fa in modo che torrenti caldi e ricchissimi di minerali scorrano nelle viscere delle montagne, depositando venature di zinco, piombo e argento.

Per questo motivo, sin dagli inizi del 1900, nei monti Naica esistono numerosi siti minerari dai quali vengono estratti i metalli pregiati. L’attività di ricerca di nuovi depositi spesso è effettuata drenando via l’acqua alla ricerca di grotte e di zone di sedimentazione ancora vergini.

La caverna delle spade

Nel 1910, proprio durante una di queste attività di esplorazione i minatori, che stavano ‘svuotando’ la cava, si ritrovarono di colpo in una caverna favolosa che ricordava la ‘Fortezza della solitudine’ di Superman: ovunque attorno a loro c’erano cristalli enormi, grandi come persone, che emergevano dal suolo come spade e si riconficcavano nelle pareti, una meraviglia.

Una delle meravigliose immagini che è possibile trovare sul web della “Cueva de espadas” © Paolo Petrignani / archivio La Venta

Lo stupore però durò pochissimo: per quanto fosse maestoso lo spettacolo che avevano davanti, non era possibile adattarsi a respirare in una camera sotterranea con una temperatura di 50°C e con il 95% di umidità. La “Caverna delle Spade” fu chiusa dagli ingegneri che ne riconobbero l’immenso valore naturalistico, onde evitare che degli sprovveduti si avventurassero per provare a rubare i cristalli.

Ovviamente ci furono tentativi di entrare di nascosto nella caverna, ma senza le necessarie attrezzature speleologiche questi finivano sempre malissimo, finché l’ennesimo furbone di turno ci rimase secco: rendendosi conto del pericolo provò ad uscire quando ormai era troppo tardi.

Perse i sensi e morì asfissiato prima di raggiungere dell’aria più respirabile.

La stanza dei cristalli giganti

Oltre alla “Cave of Swords”, fu poi trovata una stanza se possibile ancora più assurda, la “Giant Crystal Cave” dove i cristalli giganti di SELENITE arrivavano a pesare 55 tonnellate, erano alti più di 11 metri e larghi 4, una roba favolosa; ovviamente anche qui il tutto in condizioni climatiche molto gradevoli, tipo 58°C e 99% di umidità.

I due fratelli, Juan e Pedro Sanchez, che la scoprirono nell’Aprile del 2000, mentre lavoravano al cantiere minerario,  furono i primi esseri umani a mettere piede in quell’ambiente non più sommerso. Anche loro, superato lo stupore iniziale, dovettero uscire però alla svelta o non avrebbero potuto raccontarlo a nessuno.

Collocazione della “Giant crystal Cave” e della “Cave of Swords” rispetto al livello del mare. Al di sopra i depositi di minerali si trovano le montagne di Naica, al di sotto (circa 3 km di profondità) la camera magmatica che ha permesso a queste cose fichissime di formarsi ©en.Wikipedia.org

Gli studiosi di geologia di tutto il mondo di fronte alla scoperta di questa seconda caverna iniziarono a sudare freddo, ad avere attacchi di panico e di tachicardia, ma soprattutto raggiunsero livelli di ingrifamento che i gatti in calore a confronto fanno meno casino.

 la miniera dei cristalli giganti
Geologi ingrifatissimi nella sito esplorativo dei loro sogni © NationalGeographic

La selenite infatti, che forma queste colonne maestose, è una particolare forma cristallina e stratificata del gesso (CaSO4 x 2H2O) e che solitamente non si presenta mai con formazioni e dimensioni simili.

Troppi misteri, troppi dubbi scuotevano il mondo degli amanti delle rocce:

  • Come si formano questi cristalli?
  • Quanto possono accrescersi?
  • Può esserci della vita in ambienti così estremi?

L’esplorazione della caverna, il ruolo dell’Italia e l’attrezzatura di sopravvivenza

Nel 2006 un team internazionale di geologi, geo-microbiologi e astrobiologi, adeguatamente equipaggiati scese nelle caverne a 300 metri di profondità. Anche la NASA partecipò all’attività di ricerca perché i dati raccolti potevano essere utili per capire qualcosa in più sull’origine della vita sulla Terra e sulle possibilità che ce ne sia anche su altri corpi celesti.

Nonostante le speciali tute e i respiratori, le attività dovevano essere molto ben organizzate perché non era fisicamente possibile resistere più di pochi minuti alle condizioni climatiche.

 la miniera dei cristalli giganti
Un po’ ti innamori e un po’ ti caghi addosso: l’esplorazione delle caverne di Naica (la miniera dei cristalli giganti). Dettagli della speciale attrezzatura per mantenere stabile la temperatura corporea e avere una ventilazione adeguata. © NationalGeographic

I ricercatori hanno testimoniato come fosse difficile mantenere la concentrazione e la normale attività cerebrale oltre che combattere la totale mancanza di forze.

Al tempo stesso però hanno tutti confermato che quegli ambienti rapivano completamente con la loro bellezza e invogliavano ad esplorare ancora e ancora: una vera trappola.

La spedizione del 2006 ha visto l’Italia in prima linea, poiché guidata dal Prof. Paolo Forti che all’epoca era docente dell’università di Bologna (oggi, in pensione, rimane docente onorario – fonte research gate[8]).

La sua enorme esperienza nel settore della cristallografia e della geologia applicata si rivelò particolarmente utile non solo per guidare la spedizione ma anche nell’ideare la speciale tuta dotata del “cold breathing system“.

La tuta consentiva di muoversi con relativa agilità nel sito (pur pesando 25 chili) ma sopratutto di allungare il tempo di sopravvivenza dentro la stanza dei cristalli: provvisti di queste attrezzature gli speleologi ed i geologi sono riusciti a fare sessioni di esplorazioni e campionamenti anche di un’ora.

L’associazione “La Venta Esplorazioni Geografiche” ha coordinato le attività di esplorazione, curato il progetto ideato e realizzato le tute che poi sono state impiegate anche da fotografi e ricercatori entrati nella caverna in seguito.

Le conclusioni furono affascinanti

I cristalli della “stanza delle spade” erano più piccoli di quelli della “caverna dei cristalli giganti” perché più “giovani” di centinaia di migliaia di anni. L’accrescimento delle strutture minerali era dato proprio dalla combinazione di acqua ricchissima di minerali e temperatura elevata e costante.

Le condizione, unica al mondo per quanto sappiamo, che ha consentito lo sviluppo abnorme dei cristalli sono quindi la combinazione di questi fattori: ambiente perennemente sommerso, temperatura costantemente sopra i 55°C, concentrazioni elevate di zolfo e calcio che rendano l’ambiente super-saturo e una valangata di tempo (centinaia di migliaia di anni).

Questa, in estrema sintesi la ricetta per i cristalli giganti di selenite.

Per la cronaca si è stimato che il tasso di crescita per queste colonne sia di 1,4 ± 0,2 × 10−5 nm∕s (ovvero 0,000000000000014 metri al secondo) che è la misura più lenta mai registrata per la cristallizzazione di un minerale. Questo permette anche di stimare che le formazioni più grandi abbiano circa un milione di anni [10].

L’astrobiologia in una camera magmatica

Per quanto riguarda la parte microbiologica invece c’è veramente da reggersi forte con le chiappe sulla sedia: nessuna cellula eucariote (provvista di nucleo), nemmeno i funghi unicellulari… ma la vita c’è!

Nel 2013 sono stati amplificati geni di archeabatteri termofili (organismi al più basso livello della vita cellulare) ma soprattutto nel 2017 sono state ritrovate forme microbiche dormienti intrappolate nei cristalli qualcosa come 10mila/50mila anni fa e… rianimate!

Avete capito bene, le antichissime forme viventi rinvenute erano all’interno dei cristalli  di selenite!

I risultati presentati alla ‘American Association for the Advancement of Science’ (AAAS) sono promettenti ma preliminari e necessitano di maggiori verifiche per accertare che non siano frutto di qualche contaminazione o delle attività di trivellazione precedenti alla scoperta dei giacimenti.

La buona notizia è che uno studio del 2018 ha riportato che le impurità ritrovate in alcune formazioni non sono dovute alle attività di esplorazione [9] e questo lascia ben sperare che i campioni quindi siano stati raccolti e trattati senza che si verificassero inquinamenti e contaminazioni.

 la miniera dei cristalli giganti
Immagine a caso relativa all’astrobiologia © https://astrobiologia.weebly.com/

Vita nelle caverne?

L’aspetto stupefacente è comunque considerare che sì, anche nelle condizioni estreme della Naica’s Cave possono sopravvivere i microrganismi.

Volendo fare un piccolo salto teorico, una rivelazione del genere apre ulteriormente il ventaglio di possibilità che ci siano forme di vita in ambienti extra-terrestri.

Ad oggi, in ogni ambiente in cui abbiamo trovato acqua sul nostro Pianeta, perfino nelle grotte più infernali, qualche forma di vita si è palesata.

Concentrazioni saline elevatissime, temperature folli, assenza di luce, niente sembra poter ostacolare l’adattamento (almeno microbico) agli ambienti estremi.
Più misteri sveliamo, più la “ricetta” della vita appare semplice: acqua, minerali e una fonte di energia (calore)… ma che spettacolo!

Missione Scienza scava nel profondo… fino ad un certo punto.

Le caverne sono tornate ad essere sommerse e inaccessibili dal 2015 in seguito alla cessazione delle attività minerarie del sito. L’acqua non è più pompata all’esterno e le caverne si sono pian piano totalmente ri-allagate.

In realtà questa è un buona notizia, non per noi, ma per i cristalli di selenite che sono tornati a trovarsi nelle condizioni idonee per proseguire il loro processo di crescita super-lento.

Se mai un team di geologi tra 100 mila anni dovesse scendere di nuovo sarebbe accolto da cristalli un po’ più vecchi e un po’ più grandi.

Fonti:

Se abbiamo scoperto cose meravigliose riguardo la Grotta dei Cristalli Giganti in Messico è principalmente grazie al grande lavoro dell’associazione “La Venta Esplorazioni Geografiche”: https://www.laventa.it/it/
Crediti dell’immagine in evidenza del post © Paolo Petrignani / archivio La Venta

[1] la miniera dei cristalli giganti

[2] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3589807/

[3] la miniera dei cristalli giganti

[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Cave_of_the_Crystals

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Selenite_(mineral)

[6] la miniera dei cristalli giganti

[7] Deadly Crystal Cave | National Geographic

[8] https://www.researchgate.net/profile/Paolo_Forti2

[9] la miniera dei cristalli giganti 

[10] Ultraslow growth rates of giant gypsum crystals

Emanuele Falorio

Laureato in biotecnologie, lavoro da anni nel settore dell'industria alimentare. NERD da molto prima che facesse fico;  appassionato di divulgazione scientifica da quando mi ci sono ritrovato dentro per puro caso. Scrivo per Missione Scienza ad orari improbabili quindi mi scuso per tutti refushi e gli erorri di battitura, è già un miracolo che non mi sia mai addormentato sulla tastieeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee

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