Esiste un luogo in Italia dove le profondità del nostro pianeta sembrano improvvisamente avvicinarsi alla superficie. Si trova nelle Alpi piemontesi, tra la Valsesia e la Val d’Ossola, in un territorio che custodisce una delle strutture geologiche più particolari e importanti del mondo. Qui, secondo le indagini geofisiche, materiali dalle caratteristiche compatibili con quelle del mantello terrestre potrebbero trovarsi ad appena 1-3 chilometri di profondità, una distanza sorprendentemente ridotta rispetto a quella che normalmente separa la superficie dei continenti dagli strati più profondi del pianeta. È questa l’eccezionale particolarità della zona Ivrea-Verbano, una formazione geologica che da oltre mezzo secolo attira l’attenzione degli scienziati internazionali e che oggi si trova al centro di un ambizioso programma di esplorazione del sottosuolo. Il progetto si chiama DIVE, acronimo di Drilling the Ivrea-Verbano zonE, ed è un’iniziativa scientifica internazionale e multidisciplinare che punta a esplorare direttamente la crosta continentale inferiore e la sua transizione verso il mantello attraverso perforazioni profonde.
La nuova fase delle attività interesserà la Valsesia, tra i comuni di Balmuccia e Vocca, dove è prevista una perforazione scientifica di circa 3.000 metri. L’obiettivo è raggiungere le radici di un antichissimo sistema magmatico e verificare la possibilità di intercettare la zona di transizione tra la crosta e il mantello terrestre. La seconda fase del progetto è stata presentata pubblicamente il 2 ottobre 2026, durante un incontro a Palazzo d’Adda, a Varallo, nel quale i ricercatori hanno illustrato le motivazioni scientifiche dell’iniziativa, le operazioni previste e le collaborazioni con il territorio. Le attività di perforazione sono ancora in fase di pianificazione e il loro avvio è previsto eventualmente nei prossimi anni.
Perché in Valsesia il mantello terrestre è così vicino alla superficie
Per comprendere la straordinarietà di questa iniziativa bisogna partire dalla struttura interna della Terra. Il nostro pianeta è costituito da differenti strati, caratterizzati da composizioni chimiche, proprietà fisiche e comportamenti meccanici differenti. Lo strato più esterno è la crosta terrestre, relativamente sottile se confrontata con le dimensioni complessive del pianeta. Sotto gli oceani il suo spessore è generalmente compreso tra circa 5 e 10 chilometri, mentre sotto i continenti può raggiungere diverse decine di chilometri e diventare ancora più spesso in corrispondenza delle grandi catene montuose. Al di sotto della crosta si trova il mantello, che si estende fino a una profondità di circa 2.900 chilometri. È composto prevalentemente da rocce silicatiche ricche di magnesio e ferro, sottoposte a pressioni e temperature elevate. Contrariamente a una rappresentazione molto diffusa, il mantello non è un immenso oceano di magma liquido. Per la maggior parte è costituito da materiale roccioso solido che, su scale temporali geologiche, può deformarsi e fluire molto lentamente, contribuendo ai movimenti delle placche tettoniche. Nella regione dell’Ivrea-Verbano, tuttavia, la storia geologica è stata particolarmente complessa. Antiche porzioni profonde della crosta continentale sono state deformate, sollevate ed esposte durante i processi che hanno interessato la formazione delle Alpi. Il risultato è una situazione eccezionale: rocce normalmente associate a grandi profondità risultano accessibili direttamente in affioramento, mentre le indagini geofisiche individuano nel sottosuolo una struttura caratterizzata da densità elevate e velocità delle onde sismiche particolarmente alte, con caratteristiche riconducibili a materiali profondi. Questa configurazione rende l’area uno straordinario laboratorio naturale per comprendere come si organizza la parte più profonda della crosta continentale e come avviene il passaggio verso il mantello.
Il Corpo Geofisico dell’Ivrea: un’anomalia scoperta oltre 50 anni fa
Al centro dell’interesse scientifico si trova una struttura conosciuta come Corpo Geofisico dell’Ivrea, indicata nella letteratura internazionale con la sigla IGB, dall’inglese Ivrea Geophysical Body. La sua individuazione risale alle indagini geofisiche che, già oltre cinquant’anni fa, avevano evidenziato nel sottosuolo delle Alpi meridionali proprietà fisiche differenti rispetto a quelle delle rocce circostanti. In particolare, gli strumenti hanno permesso di riconoscere una struttura con alta densità e una velocità di propagazione delle onde sismiche superiore a quella normalmente osservata nelle rocce più superficiali della crosta. Le onde sismiche rappresentano uno degli strumenti fondamentali per studiare l’interno della Terra. Quando attraversano materiali con caratteristiche differenti, cambiano velocità e direzione, permettendo ai geofisici di ricostruire la distribuzione delle strutture sotterranee.
Le proprietà del Corpo Geofisico dell’Ivrea suggeriscono la presenza di materiali profondi a una distanza relativamente modesta dalla superficie, nell’ordine di 1-3 chilometri. È proprio questa particolarità a rendere l’area così preziosa. In gran parte delle regioni continentali, studiare direttamente il passaggio tra crosta e mantello richiederebbe perforazioni estremamente profonde, difficili da realizzare dal punto di vista tecnico ed economico. Nell’Ivrea-Verbano, invece, la configurazione geologica offre la possibilità di avvicinarsi a quel confine con perforazioni di profondità molto inferiori. Resta un elemento fondamentale: l’anomalia geofisica non dimostra da sola che una perforazione raggiungerà certamente il mantello. La natura esatta dei materiali e la posizione della transizione devono essere verificate attraverso l’analisi diretta delle rocce.
Una perforazione di 3 chilometri tra Balmuccia e Vocca per esplorare le profondità della Terra
La seconda fase del progetto DIVE punta a sfruttare questa situazione geologica eccezionale attraverso una perforazione scientifica profonda in Valsesia. Il nuovo foro, previsto nell’area compresa tra Balmuccia e Vocca, in provincia di Vercelli, dovrebbe raggiungere una profondità progettata di 3 chilometri. L’obiettivo principale è esplorare le radici di un sistema vulcanico risalente al Permiano, uno dei periodi più importanti nella lunga storia geologica del territorio. La perforazione consentirebbe di attraversare e campionare direttamente rocce appartenenti a differenti livelli della crosta profonda, ricostruendo i processi che hanno interessato l’antico sistema magmatico. Uno degli obiettivi più ambiziosi consiste nell’individuazione della possibile discontinuità di Mohorovičić, conosciuta più semplicemente come Moho. Si tratta del confine geofisico che separa la crosta terrestre dal mantello, individuato attraverso un cambiamento significativo nella velocità delle onde sismiche. Raggiungere questa zona permetterebbe di confrontare direttamente le osservazioni effettuate in laboratorio sulle rocce con le informazioni ottenute attraverso i metodi geofisici. Il progetto potrebbe quindi fornire nuove conoscenze sulla struttura profonda dei continenti, sulla formazione delle rocce magmatiche e sull’evoluzione geologica della catena alpina. La perforazione in Valsesia, tuttavia, non è ancora stata eseguita. Si tratta della seconda fase di un programma scientifico le cui modalità operative sono ancora in preparazione.
Le prime perforazioni hanno già raggiunto quasi un chilometro di profondità
Il programma DIVE non parte da zero. Una prima importante fase delle attività scientifiche si è già svolta tra il 2022 e il 2024, interessando la Val d’Ossola. In questa fase sono state realizzate due perforazioni profonde, localizzate rispettivamente a Megolo e Ornavasso. Si tratta di due interventi di notevole importanza scientifica, progettati per esplorare una sequenza di rocce metasedimentarie precedenti al Permiano e associate alla porzione profonda della crosta continentale della zona Ivrea-Verbano. I campioni estratti attraverso le perforazioni permettono di studiare direttamente le caratteristiche mineralogiche, chimiche e fisiche delle rocce e di ricostruire le condizioni nelle quali si sono formate e successivamente trasformate. Le attività sono state accompagnate da campagne di campionamento, misurazioni all’interno dei fori e osservazioni geofisiche. I primi risultati sono stati oggetto di studi specialistici e di un rapporto operativo pubblicato nel dicembre 2025. Nel 2026 sono stati inoltre pubblicati lavori scientifici dedicati alle proprietà termiche delle rocce della crosta continentale inferiore, basati sui campioni e sulle misurazioni del progetto. Queste perforazioni costituiscono la base sperimentale sulla quale si sviluppa la nuova fase dell’iniziativa.
Un antico sistema vulcanico custodisce la storia profonda della Terra
La zona Ivrea-Verbano possiede un’altra caratteristica di grande interesse: conserva le testimonianze di un vasto sistema magmatico continentale che si sviluppò durante il Permiano, un periodo compreso approssimativamente tra 299 e 252 milioni di anni fa. In questa fase della storia terrestre, il territorio oggi occupato dalle Alpi italiane presentava una configurazione geografica e tettonica completamente diversa da quella attuale. Le rocce conservano le tracce della risalita e dell’accumulo di grandi quantità di magma all’interno della crosta continentale, della sua progressiva cristallizzazione e delle interazioni con i materiali rocciosi circostanti. L’area documenta inoltre processi che collegavano il magmatismo profondo alle manifestazioni vulcaniche superficiali, comprese le testimonianze di eruzioni prolungate e abbondanti. Questa continuità tra i diversi livelli della crosta rappresenta un’opportunità scientifica particolarmente importante. Normalmente, infatti, le parti profonde dei sistemi vulcanici rimangono sepolte sotto molti chilometri di roccia e possono essere studiate soltanto attraverso metodi indiretti. Nell’Ivrea-Verbano, invece, i processi geologici successivi hanno esposto porzioni profonde dell’antico sistema, offrendo la possibilità di analizzare direttamente ciò che avveniva sotto gli apparati vulcanici. La nuova perforazione in Valsesia punta proprio a raggiungere le radici di questo sistema magmatico, contribuendo a ricostruire il percorso del magma, le sue trasformazioni e i rapporti con le rocce della crosta continentale.
Cosa possono rivelare le rocce estratte dalle profondità
L’importanza del progetto non si limita alla possibilità di individuare il confine tra crosta e mantello. Le perforazioni scientifiche permettono di ottenere informazioni su numerosi processi che governano il funzionamento interno del pianeta. Uno degli aspetti principali riguarda la petrologia, cioè lo studio dell’origine, della composizione e dell’evoluzione delle rocce. Attraverso l’analisi dei campioni sarà possibile approfondire la conoscenza delle sequenze rocciose della crosta inferiore e delle eventuali transizioni verso materiali caratteristici del mantello superiore. Un secondo obiettivo riguarda le proprietà fisiche delle rocce, tra cui densità, comportamento elastico e velocità delle onde sismiche. Questi parametri sono indispensabili per interpretare correttamente le indagini geofisiche condotte in altre regioni del pianeta, dove non è possibile prelevare direttamente campioni a profondità analoghe. Un ulteriore campo di ricerca interessa la reologia delle radici continentali, cioè il comportamento delle rocce sottoposte a deformazioni e sollecitazioni nel corso del tempo geologico. A determinate profondità e condizioni di temperatura e pressione, infatti, le rocce possono deformarsi secondo modalità differenti. Alcune sviluppano fratture e faglie, mentre altre possono deformarsi lentamente senza rompersi. Studiare la distribuzione delle deformazioni fragili e duttili consente di ricostruire una parte fondamentale della storia tettonica dei continenti.
Acqua, gas e microrganismi: i misteri della crosta terrestre profonda
Tra gli obiettivi scientifici del progetto DIVE figura anche lo studio della circolazione dei fluidi nelle profondità della crosta terrestre. Nonostante le condizioni di pressione e temperatura, alcune porzioni del sottosuolo possono contenere fluidi capaci di muoversi attraverso fratture e sistemi di porosità delle rocce. Questi fluidi possono reagire chimicamente con i minerali, modificando nel tempo la composizione e le proprietà dei materiali che attraversano. La comprensione delle interazioni tra fluidi e rocce costituisce un elemento essenziale per ricostruire l’evoluzione della crosta continentale. Le ricerche prendono in considerazione anche il ciclo profondo dei volatili, cioè il comportamento di sostanze e componenti chimiche che possono essere trasportati e trasformati all’interno dei sistemi geologici. Un altro aspetto particolarmente affascinante riguarda la possibilità di studiare gli ambienti microbiologici estremi.
Le profondità della crosta terrestre rappresentano infatti ambienti caratterizzati da condizioni molto differenti rispetto a quelle della superficie, dove alcune comunità microbiche possono sopravvivere sfruttando particolari processi chimici. Il progetto intende approfondire la conoscenza di queste nicchie ambientali estreme, con implicazioni che possono estendersi anche allo studio delle condizioni potenzialmente favorevoli alla vita negli ambienti interni di altri corpi planetari. Non significa che sia già stata accertata la presenza di microrganismi nelle future perforazioni della Valsesia, ma che questo costituisce uno dei temi di ricerca previsti dal programma.
La discontinuità di Mohorovičić e il confine tra crosta e mantello
Uno dei possibili traguardi scientifici del progetto è rappresentato dalla Moho, la discontinuità che segna il passaggio tra la crosta terrestre e il mantello. Il suo nome deriva dal geofisico croato Andrija Mohorovičić, che nel 1909 identificò, attraverso lo studio delle onde sismiche, un cambiamento nelle proprietà dei materiali presenti all’interno della Terra. Quando un terremoto genera onde sismiche, queste attraversano le differenti strutture geologiche con velocità che dipendono dalle caratteristiche fisiche dei materiali. Mohorovičić comprese che alcune onde dovevano aver attraversato una regione nella quale la loro velocità aumentava sensibilmente, individuando così uno dei principali confini interni del pianeta. Da allora la Moho rappresenta un riferimento essenziale per la geofisica e la geologia. Non si tratta necessariamente di una superficie semplice e uniforme. In alcune regioni la transizione tra rocce crostali e materiali del mantello può presentare una struttura complessa, la cui interpretazione richiede il confronto tra osservazioni geologiche e dati sismici. Proprio per questo, raggiungere direttamente una zona di transizione crosta-mantello con una perforazione scientifica potrebbe permettere di verificare le interpretazioni elaborate attraverso decenni di ricerche geofisiche. Il progetto DIVE si propone di contribuire a questa conoscenza sfruttando un contesto geologico in cui le strutture profonde risultano eccezionalmente vicine alla superficie.
Perché la ricerca in Valsesia interessa gli scienziati di tutto il mondo
La rilevanza internazionale dell’iniziativa deriva dal fatto che le informazioni ottenute in Valsesia non riguardano esclusivamente la geologia italiana. I processi che hanno contribuito alla formazione e all’evoluzione della crosta continentale interessano ogni grande massa continentale del pianeta. Comprendere come il magma si accumula nelle profondità della crosta, come si formano le diverse tipologie di rocce e come si sviluppano le deformazioni tettoniche significa approfondire alcuni dei meccanismi fondamentali della dinamica terrestre. La zona Ivrea-Verbano offre la possibilità di combinare osservazioni dirette sul terreno, campioni provenienti dalle perforazioni, analisi di laboratorio e indagini geofisiche. Il progetto nasce infatti da una collaborazione internazionale e multidisciplinare ed è sostenuto dall’International Continental Scientific Drilling Program (ICDP), che fornisce supporto economico e operativo. Tra le istituzioni coinvolte nella direzione scientifica figurano università e centri di ricerca di diversi Paesi, compresi il Consiglio Nazionale delle Ricerche, l’Università di Trieste, l’Università di Losanna e l’Università della Georgia. Le conoscenze acquisite nell’area alpina potranno inoltre integrare quelle provenienti dalle perforazioni scientifiche oceaniche, contribuendo a una comprensione più completa delle differenze tra la crosta continentale e quella oceanica.
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