Zemljina unutrašnjost 'guta' više ugljika nego što se mislilo
Znanstvenici sa Sveučilišta Cambridge i NTU Singapur otkrili su da usporeni sudari tektonskih ploča uvlače više ugljika u unutrašnjost Zemlje nego što se ranije mislilo. Otkrili su da ugljik uvučen u Zemljinu unutrašnjost u zonama subdukcije - gdje se tektonske ploče sudaraju i zaranjaju u Zemljinu unutrašnjost - nastoji ostati zaključan u dubini, umjesto da ponovno ispliva u obliku vulkanskih emisija.
Njihovi nalazi sugeriraju da se samo oko trećine ugljika koji se reciklira ispod vulkanskih lanaca vraća na površinu recikliranjem, za razliku od prethodnih teorija da se ono što ulazi unutra uglavnom vraća van.
Jedno od rješenja za borbu protiv klimatskih promjena je pronalaženje načina za smanjenje količine CO2 u Zemljinoj atmosferi. Proučavajući kako se ugljik ponaša duboko u Zemlji, u kojoj se nalazi većina ugljika našeg planeta, znanstvenici mogu bolje razumjeti cijeli životni ciklus ugljika na Zemlji i kako teče između atmosfere, oceana i života na površini.
Najbolje razumljivi dijelovi ciklusa ugljika nalaze se na površini Zemlje ili blizu nje, ali duboke zalihe ugljika igraju ključnu ulogu u održavanju nastanjivosti našeg planeta reguliranjem razine CO2 u atmosferi. "Trenutno relativno dobro razumijemo površinske rezervoare ugljika i tokove između njih, ali znamo mnogo manje o Zemljinim unutrašnjim skladištima ugljika", rekao je glavni autor Stefan Farsang, koji je proveo istraživanje kao doktorand na Cambridgeovom Odsjeku za znanosti o Zemlji.
Postoji nekoliko načina za oslobađanje ugljika u atmosferu, ali postoji samo jedan put kojim se može vratiti u unutrašnjost Zemlje - subdukcijom ploča. Ovdje se površinski ugljik kanalizira u unutrašnjost Zemlje. Znanstvenici su mislili da se velik dio ovog ugljika zatim vraća u atmosferu kao CO2 emisijom iz vulkana. No, nova studija otkriva da kemijske reakcije koje se odvijaju u stijenama progutanim u zonama subdukcije zarobljavaju ugljik i šalju ga dublje u Zemljinu unutrašnjost - zaustavljajući da se dio vrati na Zemljinu površinu.
Tim je proveo niz eksperimenata u Europskom postrojenju za sinkronsko zračenje (ESRF), koje ima vodeće svjetske kapacitete i stručnost koja je potrebna za postizanje rezultata. "Objekt može mjeriti vrlo niske koncentracije ovih metala pri visokim tlačnim i temperaturnim uvjetima koji nas zanimaju", rekao je koautor Simon Redfern, dekan Fakulteta NTU u Singapuru.
Rad podržava sve veće dokaze da karbonatne stijene, koje imaju istu kemijsku strukturu kao i kreda, postaju manje bogate kalcijem, a više magnezijem, kada se kanaliziraju dublje u plašt. Ova kemijska transformacija čini karbonat manje topljivim - što znači da se ne uvlači u tekućine koje opskrbljuju vulkane. Umjesto toga, većina karbonata tone dublje u plašt, gdje na kraju može postati dijamant.
"Na ovom polju treba obaviti još puno istraživanja. U budućnosti nam je cilj poboljšati naše procjene proučavanjem topljivosti karbonata u širem temperaturnom području, rasponu tlaka i u nekoliko tekućih sastava", rekao je Farsang.
Nalazi su također važni za šire razumijevanje uloge stvaranja karbonata u našem klimatskom sustavu, a ovi će rezultati također pomoći da bolje razumijemo načine za "zaključavanje" ugljika u Zemlju, izvan atmosfere, jer ako se taj proces može ubrzati više nego što priroda podnosi, to bi se moglo pokazati kao put za rješavanje klimatske krize.
Izvor: Nature Communications