september 25, 2021

Nettnord.no

Næringsnett Nord-Troms

Jordens indre absorberer mer karbon enn tidligere antatt, og blokkerer det i dybden

Jordens indre absorberer mer karbon enn tidligere antatt, og blokkerer det i dybden

Pavlof vulkan

Kreditt: NASA

Forskere fra University of Cambridge og NTU Singapore har funnet ut at tektoniske kollisjoner med sakte bevegelse trekker mer karbon til jorden enn tidligere antatt.

De fant at karbon trukket inn i jordens indre i subduksjonssoner, hvor tektoniske plater kolliderer og stuper inn i jordens indre, har en tendens til å forbli låst på dybden, i stedet for å dukke opp igjen i form av vulkanske utslipp.

“Vi har for tiden en relativt god forståelse av overflatekarbonlagre og strømningene mellom dem, men vi vet mye mindre om karbonlagre inne i jorden, som kretser karbon over millioner av år.” – Stefan farsang

Funnene deres, publisert i Kommunikasjon fra naturen, antyder at bare omtrent en tredjedel av karbonet som resirkuleres under vulkanske kjeder kommer tilbake til overflaten gjennom resirkulering, i motsetning til tidligere teorier om at det som går ned stort sett kommer tilbake.

En av løsningene for å takle klimaendringer er å finne måter å redusere mengden CO2 i jordens atmosfære. Ved å studere hvordan karbon oppfører seg dypt inne i jorden, som er hjemsted for det meste av planetens karbon, kan forskere bedre forstå hele livssyklusen til karbon på jorden og hvordan det flyter mellom atmosfæren, havene og livet på overflaten.

De delene av karbonsyklusen som er best forstått finnes på eller i nærheten av jordens overflate, men dype karbonlagre spiller en nøkkelrolle for å opprettholde beboeligheten til planeten vår ved å regulere atmosfærisk CO.2 nivåer. “Vi har for øyeblikket en relativt god forståelse av karbonbassenger på overflaten og strømningene mellom dem, men vi vet mye mindre om karbonbassenger inne i jorden, som kretser karbon over millioner av år,” sa hovedforfatter Stefan Farsang. mens en doktorgradsstudent ved Cambridge Department of Earth Sciences.

READ  Hvordan se Perseid meteorregn - sommerens siste himmelske begivenhet

Det er flere måter å slippe karbon ut i atmosfæren (for eksempel CO2), men det er bare en måte den kan gå tilbake til det indre av jorden: gjennom platesubduksjon. Her overflate karbon, for eksempel i form av skjell og mikroorganismer som har blokkert atmosfærisk CO2 i skjellene deres, kanaliseres det inn i jordens indre. Forskere hadde trodd at mye av dette karbonet ble returnert til atmosfæren i form av CO2 gjennom utslipp fra vulkaner. Men den nye studien avslører at kjemiske reaksjoner som finner sted i bergarter som svelges i subduksjonssoner, fanger karbon og sender det dypere inn i jordens indre, og forhindrer at noen av det kommer tilbake til jordoverflaten.

Teamet utførte en rekke eksperimenter på det europeiske synkrotronstrålingsanlegget. “ESRF har verdensledende fasiliteter og den kompetansen vi trengte for å få våre resultater,” sa medforfatter Simon Redfern, dekan ved Det vitenskapelige fakultet ved NTU Singapore. , “Anlegget kan måle svært lave konsentrasjoner av disse metallene under høyt trykk og temperaturforhold som interesserer oss.” For å gjengi det høye trykket og temperaturen i subduksjonssonene brukte de en oppvarmet ‘diamantambol’, der ekstreme trykk oppnås ved å trykke to små diamantamboler mot prøven.

Arbeidet støtter økende bevis på at karbonatbergarter, som har samme kjemiske sammensetning som kritt, blir mindre rike på kalsium og rikere på magnesium når de trakter dypere inn i mantelen. Denne kjemiske transformasjonen gjør karbonatet mindre løselig, noe som betyr at det ikke absorberes i væskene som tilfører vulkaner. I stedet synker det meste av karbonatet dypere ned i mantelen, hvor det til slutt kan bli til diamant.

“Det er fortsatt mye forskning å gjøre på dette feltet,” sa Farsang. “Fremover er målet vårt å finjustere våre estimater ved å studere karbonatløselighet over et bredere temperatur- og trykkområde og i forskjellige væskesammensetninger.”

READ  Lanseringen av James Webb-romteleskop ble utsatt til november 2021

Funnene er også viktige for å forstå rollen som karbonatdannelse i vårt klimasystem mer generelt. “Resultatene våre viser at disse mineralene er veldig stabile og sikkert kan beholde CO2 fra atmosfæren til faste mineralformer som kan resultere i negative utslipp, ”sa Redfern. Teamet har undersøkt bruken av lignende metoder for fangst av karbon, som beveger atmosfærisk CO2 lagret i bergarter og hav.

“Disse resultatene vil også hjelpe oss med å forstå bedre måter å låse karbon på fast jord, utenfor atmosfæren. Hvis vi kan akselerere denne prosessen raskere enn naturen klarer den, kan den vise seg å være en rute for å løse klimakrisen, sier Redfern.

Referanse: “Deep Carbon Cycle Limited by Carbonate Solubility” av Stefan Farsang, Marion Louvel, Chaoshuai Zhao, Mohamed Mezouar, Angelika D. Rosa, Remo N. Widmer, Xiaolei Feng, Jin Liu og Simon AT Redfern, 14. juli fra 2021, Kommunikasjon fra naturen.
DOI: 10.1038 / s41467-021-24533-7