Mokslininkai iš Kembridžo universiteto ir NTU Singapūre atrado, kad lėtas tektoninių plokščių susidūrimas į Žemės vidų ištraukia daugiau anglies, nei manyta anksčiau.

Jie pastebi, kad anglis, patekusi į Žemės vidų subdukcijos zonose – ten, kur tektoninės plokštės susiduria ir nugrimzta į Žemės vidų – yra linkusi likti už gylio, o ne pasirodyti kaip vulkano emisija.

Jų išvados, paskelbtos Gamtos komunikacijos, rodo, kad maždaug trečdalis anglies, perdirbtos vulkaninėse grandinėse, perdirbant grįžta į paviršių, priešingai nei ankstesnėse teorijose teigiama, kad tai, kas krinta, dažniausiai grįžta į paviršių.

Vienas iš klimato kaitos problemų sprendimo būdų yra rasti būdų, kaip sumažinti anglies dioksido kiekį₂ Žemės atmosferoje. Ištyrę, kaip anglis elgiasi giliai Žemėje, kuri sudaro didžiąją anglies dalį mūsų planetoje, mokslininkai gali geriau suprasti visą anglies gyvavimo ciklą Žemėje ir kaip ji teka tarp atmosferos, vandenynų ir gyvybės paviršiuje.

Geriausiai suprantamos anglies ciklo dalys yra Žemės paviršiuje arba šalia jo, tačiau gilios anglies atsargos vaidina pagrindinį vaidmenį palaikant mūsų planetos gyvenamumą reguliuojant anglies dioksidą atmosferoje.₂ lygius. sakė pagrindinis autorius Stephane’as Farsangas, kuris atliko tyrimą, būdamas doktorantas Kembridžo universiteto Žemės mokslų skyriuje.

Yra keletas būdų, kaip anglis išmetama atgal į atmosferą (pavyzdžiui, anglies dioksidas₂Tačiau yra tik vienas kelias, kuriuo jis gali grįžti į Žemės vidų: per plokščių subdukciją. Čia paviršiaus anglis, pavyzdžiui, jūros kriauklių ir mikroorganizmų pavidalu, sulaikanti anglies dioksidą atmosferoje₂ Savo kriauklėse jie nukreipiami į žemę. Mokslininkai manė, kad didžioji dalis šios anglies anglies dioksido pavidalu grįžo į atmosferą₂ dėl ugnikalnių išmetamų teršalų. Tačiau naujasis tyrimas atskleidžia, kad subdukcijos zonose prarytų uolienų cheminės reakcijos sulaiko anglį ir siunčia ją giliau į Žemės vidų, neleisdamos kai kuriems jos grįžti į Žemės paviršių.

Komanda atliko keletą eksperimentų Europos sinchrotronų radiacijos įrenginyje, o bendraautorius Simonas Redfernas, NTU Singapūro gamtos mokslų fakulteto dekanas, sakė: „ESRF turi pasaulyje pirmaujančias patalpas ir patirtį, kurios mums reikia norint gauti mūsų rezultatus. ” „Įrenginys gali išmatuoti labai mažą šių metalų koncentraciją esant mums dominančioms aukšto slėgio ir temperatūros sąlygoms“. Norėdami pakartoti išsiveržimo regionų aukštą slėgį ir temperatūrą, jie naudojo karštą „deimantinį priekalą“, kuriame ekstremalus slėgis pasiekiamas paspaudus ant mėginio du mažus deimantinius priekalius.

Darbas patvirtina vis daugiau įrodymų, kad karbonatinės uolienos, kurių cheminė sudėtis tokia pati kaip kreidos, tampa mažiau kalcio ir daugiau magnio, kai jos nukreipiamos giliau į mantiją. Dėl šio cheminio poslinkio karbonatai yra mažiau tirpūs – tai reiškia, kad jų netraukia skysčiai, tiekiantys ugnikalnius. Vietoj to, dauguma karbonatų nugrimzta giliai į mantiją, kur galiausiai gali tapti deimantais.

„Šioje srityje dar reikia atlikti daugybę tyrimų“, – sakė Varsangas. „Ateityje mes siekiame pagerinti savo įverčius, tirdami karbonatų tirpumą esant aukštesnei temperatūrai, slėgio diapazonui ir daugybei skysčių kompozicijų.”

Išvados taip pat svarbios norint suprasti karbonatų susidarymo vaidmenį mūsų klimato sistemoje apskritai. Mūsų rezultatai rodo, kad šie mineralai yra labai stabilūs ir tikrai gali sulaikyti CO₂ iš atmosferos į kietas mineralines formas, kurios gali sukelti neigiamą išmetimą “, – sakė Redfernas. Komanda ieškojo panašių metodų, kaip surinkti anglį, kuri anglies dioksidą perkelia į atmosferą.₂ Sandėliuojamas uolose ir vandenynuose.

Šie rezultatai taip pat padės mums suprasti geresnius būdus absorbuoti anglį kietoje Žemėje, už atmosferos ribų. Jei galime pagreitinti šį procesą greičiau nei gamta, tai gali būti kelias, padedantis išspręsti klimato krizę “, – sakė Redfernas.

Nuoroda: „Gilų anglies ciklą riboja karbonatų tirpumas“, Stephane Farsang, Marion Lovell, Chushuai Zhao, Mohamed Mezouar, Angelica de Rosa, Remo N. Widmer, Xiaoli Feng, Jin Liu ir Simon AT Redfern, liepos 14 d. , 2021 m. Gamtos komunikacijos.
DOI: 10.1038 / s41467-021-24533-7