Nationalgeographic.co.id—Zona transisi adalah nama yang diberikan untuk lapisan batas yang memisahkan mantel atas planet bumi dan mantel bawah. Terletak di kedalaman 410 hingga 660 kilometer.
Tekanan besar hingga 23.000 bar di zona transisi menyebabkan mineral olivin hijau zaitun, yang membentuk sekitar 70 persen mantel atas bumi dan juga disebut peridot, mengubah struktur kristalnya. Di batas atas zona transisi, pada kedalaman sekitar 410 kilometer, ia diubah menjadi wadsleyite yang lebih padat. Pada 520 kilometer ia kemudian bermetamorfosis menjadi ringwoodite yang lebih padat.
"Transformasi mineral ini sangat menghambat pergerakan batuan di mantel," jelas Prof. Frank Brenker dari Institut Geosains di Universitas Goethe di Frankfurt. Misalnya, bulu mantel - naiknya kolom batuan panas dari mantel dalam - terkadang berhenti tepat di bawah zona transisi. Pergerakan massa dalam arah yang berlawanan juga terhenti. Brenker berkata, "Lempeng-lempeng yang menunjam sering mengalami kesulitan dalam menembus seluruh zona transisi. Jadi, ada kuburan penuh dari lempeng-lempeng seperti itu di zona ini di bawah Eropa."
Namun, sampai sekarang tidak diketahui apa efek jangka panjang dari bahan "menghisap" ke dalam zona transisi pada komposisi geokimia. Apakah jumlah air yang lebih besar ada di sana? Brenker menjelaskan, "Lapisan subduksi juga membawa sedimen laut dalam ke bagian dalam bumi. Sedimen ini dapat menampung air dan CO2 dalam jumlah besar. Namun sampai sekarang tidak jelas seberapa banyak yang memasuki zona transisi dalam bentuk lebih stabil, mineral hidro dan karbonat. Oleh karena itu juga tidak jelas apakah sejumlah besar air benar-benar tersimpan di sana."
Kondisi yang ada tentu akan kondusif untuk itu. Mineral padat wadsleyite dan ringwoodite dapat menyimpan air dalam jumlah besar. Bahkan sangat besar sehingga zona transisi secara teoritis dapat menyerap enam kali jumlah air di lautan kita.
"Jadi kita tahu bahwa lapisan batas memiliki kapasitas yang sangat besar untuk menyimpan air," kata Brenker. "Namun, kita tidak tahu apakah itu benar-benar terjadi." Sebuah studi internasional yang melibatkan ahli geosains Frankfurt kini telah memberikan jawabannya.
Tim peneliti menganalisis berlian dari Botswana, Afrika. Itu terbentuk pada kedalaman 660 kilometer. Tepat di antarmuka antara zona transisi dan mantel bawah, di mana ringwoodite adalah mineral yang dominan. Berlian dari wilayah ini sangat langka. Bahkan di antara berlian langka yang berasal dari super dalam, yang jumlahnya hanya satu persen dari berlian. Analisis mengungkapkan bahwa batu tersebut mengandung banyak inklusi ringwoodite - yang menunjukkan kandungan air yang tinggi.
Selanjutnya, kelompok peneliti mampu menentukan komposisi kimia dari batu tersebut. Itu hampir persis sama dengan hampir setiap fragmen batuan mantel yang ditemukan di basal di mana pun di dunia. Ini menunjukkan bahwa berlian itu pasti berasal dari bagian normal mantel bumi.
"Dalam penelitian ini kami telah menunjukkan bahwa zona transisi bukanlah spons kering, tetapi menampung sejumlah besar air," kata Brenker. "Ini juga membawa kita selangkah lebih dekat ke gagasan Jules Verne tentang lautan di dalam Bumi." Perbedaannya adalah tidak ada lautan di bawah sana, melainkan batuan hidrous yang, menurut Brenker, tidak akan terasa basah atau meneteskan air.
Ringwoodit hidrat pertama kali terdeteksi dalam berlian dari zona transisi pada awal tahun 2014. Brenker juga terlibat dalam penelitian itu. Namun, tidak mungkin untuk menentukan komposisi kimia batu yang tepat karena terlalu kecil.