Naukowcy odkryli, że węgiel wciągnięty do wnętrza Ziemi w strefach subdukcji – gdzie płyty tektoniczne zderzają się i schodzą w głąb Ziemi – ma tendencję do pozostawania na głębokości, zamiast wydostawać się na powierzchnię w postaci emisji wulkanicznych – podaje portal Phys.org.
Odkrycie naukowców, opublikowane w Nature Communications, sugerują, że tylko około jedna trzecia węgla przetworzonego w wulkanach powraca na powierzchnię, w przeciwieństwie do wcześniejszych teorii, że to, co schodzi w dół, w większości wraca do góry.
Jednym z rozwiązań problemu kryzysu klimatycznego jest znalezienie sposobów na zmniejszenie ilości CO2 w ziemskiej atmosferze. Badając zachowanie węgla w głębokich warstwach Ziemi, w których znajduje się większość węgla na naszej planecie, naukowcy mogą lepiej zrozumieć cały cykl życia węgla na Ziemi.
Najlepiej poznane części cyklu węglowego to te na powierzchni Ziemi lub w jej pobliżu, ale to właśnie magazyny węgla na głębokich poziomach odgrywają kluczową rolę, by świat pozostał zdatny do zamieszkania przez ludzi. Istnieje wiele sposobów na uwolnienie węgla z powrotem do atmosfery (jako CO2), ale jest tylko jedna droga, którą może on wrócić do wnętrza Ziemi: poprzez subdukcję płyt. Tutaj węgiel z powierzchni Ziemi, na przykład w postaci muszli morskich i mikroorganizmów, które zamknęły atmosferyczny CO2 w swoich muszlach, jest kierowany do wnętrza Ziemi. Naukowcy sądzili, że duża część tego węgla jest następnie zwracana do atmosfery jako CO2 poprzez emisje z wulkanów. Jednak nowe badania ujawniają, że reakcje chemiczne zachodzące w skałach „połkniętych” w strefach subdukcji wychwytują węgiel i wysyłają go głębiej do wnętrza planety – zatrzymując jego część wracającą na powierzchnię Ziemi.
Zespół przeprowadził serię eksperymentów w European Synchrotron Radiation Facility. „Urządzenie może mierzyć bardzo niskie stężenia tych metali w warunkach wysokiego ciśnienia i temperatury, które nas interesują” – skomentował współautor badania, Simon Redfern, dziekan College of Science na NTU Singapore.
Ich badanie potwierdza, że skały węglanowe, które mają taki sam skład chemiczny jak kreda, stają się mniej bogate w wapń i bardziej bogate w magnez, gdy są kierowane głębiej w płaszcz ziemski. Ta przemiana chemiczna sprawia, że węglan jest mniej rozpuszczalny, co oznacza, że nie jest wciągany do wulkanów. Zamiast tego, większość węglanu zapada się głębiej w płaszcz, gdzie ostatecznie może stać się diamentem.
„Nasze wyniki pokazują, że te minerały są bardzo stabilne i z pewnością mogą zamykać CO2 z atmosfery w stałych formach mineralnych, które mogą skutkować negatywnymi emisjami” – dodał Redfern. Zespół badał zastosowanie podobnych metod do wychwytywania dwutlenku węgla, które przenosi atmosferyczny CO2 do magazynów w skałach i oceanach.
