Vědci z University of Cambridge a NTU v Singapuru zjistili, že pomalé srážky tektonických desek přitahují do vnitřku Země více uhlíku, než se dříve myslelo.
Zjistili, že uhlík natažený do nitra Země v subdukčních zónách – kde se tektonické desky sráží a ponoří do nitra Země – má sklon zůstat mimo hloubku, spíše než se jeví jako vulkanické emise.
„V současné době relativně dobře rozumíme povrchovým zásobníkům uhlíku a tokům mezi nimi, ale víme jen málo o vnitřních zásobnících uhlíku Země, které cyklují uhlík po miliony let.“ – Stephen Farsang
Jejich zjištění, publikovaná v Příroda komunikace, naznačuje, že asi třetina uhlíku recyklovaného pod vulkanickými řetězci se vrací na povrch recyklací, na rozdíl od předchozích teorií, že to, co padá, se většinou vrací zpět na povrch.
Jedním z řešení problému změny klimatu je najít způsoby, jak snížit množství oxidu uhličitého2 v zemské atmosféře. Studiem toho, jak se uhlík chová hluboko v Zemi, která obsahuje většinu uhlíku na naší planetě, mohou vědci lépe porozumět celému životnímu cyklu uhlíku na Zemi a jak proudí mezi atmosférou, oceány a životem na povrchu.
Nejlépe pochopitelné části uhlíkového cyklu jsou na povrchu Země nebo v jeho blízkosti, ale hluboké zásoby uhlíku hrají klíčovou roli při udržování obyvatelnosti naší planety regulací oxidu uhličitého v atmosféře.2 úrovně. uvedla hlavní autorka Stephane Farsang, která výzkum prováděla během doktorandského studia na Katedře věd o Zemi na University of Cambridge.
Existuje řada způsobů, jak se uhlík uvolňovat zpět do atmosféry (například oxid uhličitý2Existuje však pouze jedna cesta, po které se může vrátit do nitra Země: subdukcí desek. Zde povrchový uhlík, například ve formě mušlí a mikroorganismů, které zachycují oxid uhličitý v atmosféře2 Ve svých skořápkách jsou směrovány do země. Vědci věřili, že velká část tohoto uhlíku se poté vrátila do atmosféry ve formě oxidu uhličitého2 emisemi ze sopek. Nová studie však odhaluje, že chemické reakce v horninách pohlcených v subdukčních zónách zachycují uhlík a posílají ho hlouběji do nitra Země – brání tomu, aby se některé z nich vrátily na zemský povrch.
Tým provedl sérii experimentů v Evropském zařízení pro synchrotronové záření a spoluautor Simon Redfern, děkan Přírodovědecké fakulty NTU v Singapuru, řekl: „ESRF má špičková zařízení a odborné znalosti, které potřebujeme k získání našich výsledků. “ „Zařízení může měřit velmi nízké koncentrace těchto kovů za podmínek vysokého tlaku a teploty, které nás zajímají.“ K replikaci vysokých tlaků a teplot v oblastech erupce použili horkou „diamantovou kovadlinu“, ve které jsou extrémní tlaky dosaženy lisováním dvou malých diamantových kovadlin na vzorek.
Práce podporuje rostoucí důkazy o tom, že karbonátové horniny, které mají stejné chemické složení jako křída, se stanou méně bohatými na vápník a bohatšími na hořčík, když jsou směrovány hlouběji do pláště. Tento chemický posun činí uhličitany méně rozpustnými – což znamená, že nejsou přitahovány tekutinami, které dodávají sopky. Místo toho většina uhličitanů klesá hluboko do pláště, kde se nakonec mohou stát diamantem.
„V této oblasti je ještě třeba provést hodně výzkumu,“ řekl Varsang. „V budoucnu se snažíme zlepšit naše odhady studiem rozpustnosti uhličitanů při širších teplotách, tlakových rozsazích a v mnoha kapalných složeních.“
Zjištění jsou také důležitá pro pochopení úlohy tvorby uhličitanů v našem klimatickém systému obecně. Naše výsledky ukazují, že tyto minerály jsou velmi stabilní a rozhodně mohou zachytávat CO2 z atmosféry do pevných minerálních forem, které mohou vést k negativním emisím, “řekl Redfern. Tým se zabýval využitím podobných metod pro zachycování uhlíku, který přesouvá oxid uhličitý do atmosféry.2 Při skladování v horninách a oceánech.
Tyto výsledky nám také pomohou porozumět lepším způsobům, jak izolovat uhlík na pevné Zemi, mimo atmosféru. Pokud dokážeme tento proces urychlit rychleji, než zvládá příroda, mohla by to být cesta, která pomůže vyřešit klimatickou krizi, “řekl Redfern.
Odkaz: „Hluboký uhlíkový cyklus je omezen rozpustností uhličitanů“ od Stephane Farsang, Marion Lovell, Chushuai Zhao, Mohamed Mezouar, Angelica de Rosa, Remo N. Widmer, Xiaoli Feng, Jin Liu a Simon AT Redfern, 14. července , 2021, Příroda komunikace.
DOI: 10,1038 / s41467-021-24533-7
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
