kredit: NASA
Vedci z Cambridgeskej univerzity a NTU v Singapure zistili, že spomalená kolízia tektonických dosiek vtiahne do vnútra Zeme viac uhlíka, ako sa pôvodne predpokladalo.
Zistili, že uhlík vtiahnutý do vnútrozemia Zeme v subdukčných zónach – kde sa tektonické platne zrazia a ponoria sa do vnútra Zeme – má tendenciu skôr zostať zablokovaný v hĺbke, než aby sa znova objavil ako sopečné emisie.
„V súčasnej dobe relatívne dobre rozumieme povrchovým zásobníkom uhlíka a toku medzi nimi, ale vieme len málo o vnútorných zásobníkoch uhlíka na Zemi, ktoré cyklujú uhlík počas miliónov rokov.“ – Stephen Farsang
ich zistenia, publikované v prírodná komunikácia, naznačujú, že iba tretina uhlíka recyklovaného sopečnými reťazcami sa vracia na povrch recykláciou, na rozdiel od predchádzajúcich teórií, že väčšina z toho, čo klesá, sa vráti.
Jedným z riešení boja proti zmene klímy je CO. hľadanie spôsobov, ako znížiť množstvo2 v zemskej atmosfére. Vedci môžu štúdiom toho, ako sa uhlík správa v hlbokej Zemi, ktorá obsahuje väčšinu uhlíka našej planéty, lepšie porozumieť celému životnému cyklu uhlíka na Zemi a jeho interakcii s atmosférou, oceánmi a životom na povrchu.
Najlepšie zrozumiteľné časti uhlíkového cyklu sú na povrchu Zeme alebo v jeho blízkosti, ale hlboké zásoby uhlíka hrajú dôležitú úlohu pri udržiavaní schopnosti našej planéty žiť riadením atmosférického CO.2 Úroveň. „V súčasnej dobe relatívne dobre rozumieme povrchovým zásobníkom uhlíka a prúdeniu medzi nimi, ale málo sa vie o vnútorných zásobníkoch uhlíka na Zemi, ktoré cyklujú uhlík počas miliónov rokov,“ povedal vedúci autor Stephen Farsang., Ktorý výskum realizoval počas výskumu je doktorandom na Cambridgeskom oddelení vied o Zemi.
Existuje mnoho spôsobov, ako uvoľniť uhlík späť do atmosféry (napríklad CO).2), ale existuje iba jeden spôsob, akým sa môže vrátiť do vnútra Zeme: subdukciou dosiek. Tu povrchový uhlík, napríklad vo forme mušlí a mikroorganizmov, prispel k atmosférickému CO. sa vypol2 V ich škrupinách sa vlieva do vnútrozemia Zeme. Vedci si mysleli, že veľká časť tohto uhlíka je CO. ako to bolo späť v atmosfére2 Cez emisie zo sopiek. Nová štúdia však ukazuje, že chemické reakcie prebiehajúce v horninách pohltia a zachytia uhlík v subdukčnej zóne a pošlú ho hlboko do vnútra Zeme – čím sa zabráni tomu, aby sa niektoré z nich vrátili na zemský povrch …
Tím uskutočnil sériu experimentov v európskom zariadení na synchronizáciu synchrotronu, povedal spoluautor Simon Redfern, dekan Akadémie vied NTU v Singapure, „ESRF má špičkové zariadenia a odborné znalosti, ktoré potrebujeme na získanie našich výsledkov.“ “ „Toto zariadenie môže merať veľmi nízke koncentrácie týchto kovov pri podmienkach vysokého tlaku a teploty, ktoré nás zaujímajú.“ Na replikáciu vysokého tlaku a teploty subdukčnej zóny použili vyhrievanú „diamantovú kovadlinu“, v ktorej sa extrémny tlak dosiahne stlačením dvoch malých diamantových kovadlín proti vzorke.
Táto práca podporuje rastúci dôkaz, že karbonátové horniny, ktoré majú chemické zloženie podobné kriede, sa stávajú menej bohatými na vápnik a bohatšími na horčík, keď sa presúvajú hlbšie do plášťa. Táto chemická zmena robí uhličitan menej rozpustným – to znamená, že neprechádza do tekutín, ktoré dodávajú sopky. Namiesto toho väčšina uhličitanu klesá hlboko do plášťa, kde sa nakoniec môže stať diamantom.
„V tejto oblasti je ešte potrebné vykonať veľa výskumu,“ povedal Farsang. „V budúcnosti sa zameriavame na spresnenie našich odhadov štúdiom rozpustnosti uhličitanu v širokom rozsahu teplôt, tlakových rozsahov a viacerých kvapalných kompozícií.“
Zistenia sú tiež dôležité pre všeobecnejšie pochopenie úlohy tvorby uhličitanov v našom klimatickom systéme. „Naše výsledky naznačujú, že tieto minerály sú veľmi stabilné a určite môžu obsahovať CO“2 Pevné minerálne látky sa tvoria v atmosfére, čo môže mať za následok negatívne emisie, “povedal Redfern. Tím skúma použitie podobných metód na zachytávanie uhlíka, ktoré môže znížiť atmosférický CO. prevody do2 Skladovanie v skalách a oceánoch.
„Tieto výsledky nám tiež pomôžu porozumieť lepším spôsobom, ako uzamknúť uhlík z atmosféry na pevnej Zemi. Ak dokážeme tento proces urýchliť rýchlejšie, ako to dokáže príroda, mohlo by to pomôcť vyriešiť klimatickú krízu.“ trasu, “povedal Redfern.
Referencie: Stephen Farsang, Marion Louwell, Chaoshui Zhao, Mohamed Mejouer, Angelica D. „Rozpustnosť obmedzeného uhličitanu v hlbokom uhlíkovom cykle“ od Rosy, Rema N. Widmera, Xiaoli Fenga, Jin Liu a Simona AT Redferna, 14. júla 2021, prírodná komunikácia.
DOI: 10,1038/s41467-021-24533-7
