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27 Novembre 2021
8:00

La grotta dei cristalli giganti, il tesoro nella miniera di Naica

La Grotta dei Cristalli si trova a Naica in Messico ed è uno dei luoghi più incredibili al mondo: i suoi cristalli naturali sono tra i più grandi mai ritrovati.

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La grotta dei cristalli giganti, il tesoro nella miniera di Naica
Grotta_cristalli

La Grotta dei Cristalli (Cueva do los Cristales o Giant Crystal Cave) si trova in Messico nei pressi di Naica (Stato di Chihuahua) ed è una grotta conosciuta per la presenza di enormi cristalli di selenite. È un sito unico al mondo diventato luogo di interesse per ricercatori, geologi, mineralogisti e appassionati.
Ciò che rende la grotta unica è la presenza di enormi cristalli prismatici – tra i più grandi cristalli mai osservati al mondo –  alti fino a 11 m che ricoprono le pareti della cavità. Questi sono formati da selenite, cioè una particolare varietà di gesso (che è un solfato di calcio idrato con composizione CaSO4· 2 H2O) di colore grigiastro, a tratti trasparente; con un po' di fantasia può ricordare il colore della luna: non per nulla è chiamata anche "pietra di luna" o lapis specularis. 

La scoperta nella Miniera di Naica

Il sito era inizialmente conosciuto per i depositi di argento, zinco e piombo, su cui è stata costruita una miniera – la Miniera di Naica –  ma ben presto alcune scoperte l'hanno portata a diventare uno dei siti mineralogici più conosciuti al mondo. In prossimità della miniera, infatti, il sottosuolo è diviso in più cavità che nascondono una serie di depositi di gesso. Il primo ritrovamento risale al 1910 quando venne aperta la "Grotta delle Spade", (Cueva de las Espadas), la quale si trova a circa 120 m di profondità e ospita cristalli di selenite lunghi più di 2 m. Gli scavi continuarono più in profondità finché nel 2000 venne scoperta una seconda camera di dimensioni maggiori chiamata "Grotta dei Cristalli" (Cueva do los Cristales), situata a circa 300 m di profondità e contenente cristalli di selenite ancora più grandi. Per preservarne le bellezze contenute al loro interno, l'accesso venne limitato ad una equipe di ricercatori nominata per condurre alcune analisi geologiche, mineralogiche e biologiche (per verificare la presenza di forme di vita).

selenite
Cristallo di selenite

Formazione dei cristalli

La formazione dei cristalli di gesso è probabilmente iniziata 26 milioni di anni fa quando l'attività idrotermale all'interno della montagna Naica ha dato vita a cavità riempite da anidrite – cioè un minerale chimicamente simile al gesso ma privo d'acqua al suo interno, e che è stabile al di sopra dei 58°C. A seguito del raffreddamento della sottostante camera magmatica, la temperatura del sottosuolo è calata al di sotto dei 58°C e l'acqua presente nelle grotte è stata in grado di dissolvere l'anidrite, arricchendosi di ioni solfato e calcio. In un periodo durato milioni di anni, solfato e calcio si sono depositati originando quegli enormi cristalli di selenite che possiamo ammirare oggi.
La grandezza dei minerali è legata ad una temperatura costante durante la loro formazione: la mancanza di sbalzi termici ha favorito una crescita estremamente abbondante; al contrario, se la temperatura fosse calata rapidamente, si sarebbero formati cristalli più piccoli. Visto che le temperature tendono ad aumentare con la profondità, non è da escludere la presenza di altre grotte nascoste e ancor più profonde con cristalli ancor più grandi di quelli rinvenuti finora.
Oggi l'unico momento che gli esperti hanno per visitare la grotta è durante le operazioni di pompaggio attuate dalla compagnia mineraria, che prosciugano la miniera. Nel 2015 le attività sono cessate, permettendo all'acqua di riempire nuovamente la cavità e riportando i cristalli sott'acqua. Un recente studio del 2020 evidenzia come il danno antropico più significativo sui cristalli sembra essere proprio l'estrazione di acqua dalle grotte.

Mozzafiato, ma inospitale

La cavità di dimensioni maggiori ha una temperatura che si aggira attorno ai 50°C, con un'umidità quasi del 100%. A queste condizioni non solo la vita, ma anche la sola esplorazione risulta decisamente complessa: i ricercatori necessitano di proteggersi con tute condizionate e respiratori per resistere a quell'ambiente così inospitale per gli esseri umani. Pensate che è possibile resistere non più di alcuni minuti in quei luoghi senza l'equipaggiamento giusto: si rischia di perdere i sensi a causa delle elevate temperature e di rimanere intrappolati all'interno della grotta. Le tute però non consentono una lunga autonomia: per questo motivo la durata delle esplorazioni viene limitata per motivi di sicurezza.
La ricerca all'interno della grotta è stata effettuata da equipe di rilevanza internazionale e vanta anche la partecipazione di alcuni team italiani.
Oltre alle difficoltà tecniche appena viste, la miniera oggi è chiusa perché è considerata un sito a rischio. I cristalli hanno infatti una struttura chimicamente molto fragile che, se esposta all'aria e alla CO2, potrebbe indebolirsi ulteriormente.

Forme di vita nella miniera

La vita a determinate condizioni di temperatura, luce, umidità e pH è davvero complessa, ecco perché molte forme di vita non sopravvivono in luoghi inospitali. Ma in alcuni casi organismi come batteri, virusarchei riescono a trovare una "nicchia" in cui sopravvivere, come forse è capitato proprio all'interno della miniera. È stata campionata parte di alcuni cristalli per verificare la presenza di organismi viventi che, in effetti, sono stati ritrovati e successivamente analizzati. Penelope Boston, il nuovo direttore dell'Istituto di astrobiologia della NASA (ARC), parla di organismi estremofili (che vivono in ambienti estremi), racchiusi nella grotta da almeno 10.000 o addirittura 50.000 anni. Sono organismi che non effettuano la fotosintesi poiché non è presente la luce all'interno della miniera, e si nutrono secondo un processo chiamato chemiosintesi, secondo cui per sopravvivere si "cibano" di minerali come i solfuri.
Il ritrovamento di queste forme di vita ha fatto ipotizzare l'idea della contaminazione "esterna", causata dall'apertura della grotta: sembra però una possibilità remota e che gli organismi rinvenuti siano effettivamente parte della comunità presente nel sito.

culture di batteri in petri
Una cultura di batteri fatta crescere in laboratorio su piastre petri.

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Bibliografia
MLAMontero-Cabrera, M. E., et al. "Are the Naica giant crystals deteriorating because of human action?." Powder Diffraction35.S1 (2020): S15-S23.
Gázquez, Fernando, et al. "The Caves of Naica: a decade of research." Bol. Geol. Minero 127.1 (2016): 147-163.
García-Ruiz, Juan Manuel, et al. "Formation of natural gypsum megacrystals in Naica, Mexico." Geology 35.4 (2007): 327-330.

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Nicole Pillepich
Redattrice
Credo non esista una parola giusta per definirmi: sono naturalista, ecologa, sognatrice e un po’ artista. Disegno da quando ho memoria e ammiro il mondo con occhio scientifico e una punta di meraviglia. Mi emoziono nel capire come funziona ciò che mi circonda e faccio di tutto per continuare a imparare. Disegno, scrivo e parlo di ciò che amo: natura, animali, botanica e curiosità.
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