Древният въглерод в скалите отделя толкова CO2, колкото всички вулкани в света според ново изследване

Ваня Милева Последна промяна на 06 октомври 2023 в 12:24 15046 0

Седиментни скали по бреговете на река Макензи, Канада, голям речен басейн, където изветрянето на скалите е източник на CO<sub>2</sub>

Кредит Robert Hilton.

Седиментни скали по бреговете на река Макензи, Канада, голям речен басейн, където изветрянето на скалите е източник на CO2

Естественото изветряне на скалите не поглъща CO2 , а напротив, то действа и като голям източник на CO, съперничещ на емисиите на вулканите според ново проучване, ръководено от Оксфордския университ.

Резултатите, публикувани в списанието Nature, имат важни последици за моделирането на сценарии за изменение на климата.

Скалите съдържат огромно количество въглерод от древните останки от растения и животни, живели преди милиони години. Това означава, че "геологичният въглероден цикъл" действа като термостат, който помага да се регулира температурата на Земята.

Например по време на химическо изветряне скалите могат да изтеглят атмосферния CO2, разтворен в дъждовната вода във вида на слаба киселина, която атакува  определени минерали. Този процес помага да се противодейства на непрекъснатото отделяне на CO2 от вулканите по света и представлява част от естествения въглероден цикъл на Земята, който е помогнал да се запази обитаемата повърхност за живот в продължение на милиарди години.

Но за първи път това ново проучване измерва допълнителен естествен процес на отделяне на CO2 от скалите в атмосферата, установявайки, че той е толкова значим, колкото CO2, отделен от всички вулкани по света. Понастоящем този процес не е включен в повечето модели на естествения въглероден цикъл.

Процесът възниква, когато скали, които са се образували на древни морски дъна (където растенията и животните са били погребани в седименти), се избутват обратно нагоре към земната повърхност, например когато се образуват планини като Хималаите или Андите. Това излага органичния въглерод в скалите на кислорода във въздуха и водата, който може да реагира и да освободи CO2. Това означава, че изветрящите се скали могат да бъдат източник на CO2 , а не поглъщател, както обичайно се предполагаше.

Шистови скали високо в отдалечените планини Макензи в Канада, които съдържат много скален органичен въглерод и са горещи точки на освобождаване на CO2 . Кредит: Robert Hilton.

Досега измерването на освобождаването на този CO2 от изветрящия се органичен въглерод в скалите се оказа трудно. В новото проучване изследователите са използвали елемент-маркер (рений), който се освобождава във водата, когато органичният въглерод в скалите реагира с кислорода. Вземането на проби от речна вода за измерване на нивата на рений дава възможност да се определи количествено отделянето на CO2 . Но все пак вземането на проби от цялата речна вода в света, за да се получи глобална оценка, е невъзможно.

За да добият представа за процеса за цялата земна повърхност, изследователите правят две неща. Първо, те установяват колко органичен въглерод присъства в скалите близо до повърхността. Второ - разработяват къде са изложени на най-бързо на ерозия - в стръмни планински места.

"Предизвикателството тогава бе как да комбинираме тези глобални карти с речните данни, като същевременно отчитаме несигурностите. Захранихме всички наши данни в суперкомпютър в Оксфорд, симулиращ сложното взаимодействие на физични, химични и хидроложки процеси. Сглобявайки тази огромна планетарна мозайка, най-накрая бихме могли да изчислим общия отделян от тези скали въглероден диоксид, които издишват своя древен въглерод във въздуха", разказва д-р Джеси Зондерван (Jesse Zondervan), изследователят, който ръководи проучването в Департамента по науките за Земята, Оксфордския университет.

След това това може да се сравни с това колко CO2 може да бъде изтеглен от естественото изветряне на скалите от силикатни минерали. Резултатите идентифицират много големи области, където изветрянето е източник на CO2 , оспорвайки сегашния възглед за това как изветряването влияе върху въглеродния цикъл.

Свлачища във високите Анди на Перу, излагащи скали, пълни с органична материя на изветряне, което може да освободи CO2. Кредит: Robert Hilton.

Горещите точки на освобождаване на CO2 са концентрирани в планински вериги с високи скорости на издигане, които причиняват разкриване на седиментни скали, като източните Хималаи, Скалистите планини и Андите. Установено е, че глобалното освобождаване на CO2 от изветрянето на органичен въглерод в скалите е 68 мегатона въглерод годишно.

"Това е около 100 пъти по-малко от днешните човешки емисии на CO2 от изгарянето на изкопаеми горива, но това е подобно на това колко CO2 се отделя от вулканите по света, което означава, че е ключов играч в естествения въглероден цикъл на Земята", отбелязва професор Робърт Хилтън (Robert Hilton) от Департамента по науки за Земята, Оксфордски университет, който ръководи изследователския проект ROC-CO2.

Тези потоци може да са се променили в миналото на Земята. Например в периоди на изграждане на планини, по време които се издигат много скали, съдържащи органична материя, вероятно по-високо, отделянето на CO2 може да е повлияло на глобалния климат в миналото.

Силната ерозия в Южна Франция излага тези седиментни скали на атмосферни влияния, освобождавайки CO2, докато се разгражда древният органичен въглерод. Кредит: Robert Hilton.

Текущата и бъдеща работа разглежда как промените в ерозията, дължащи се на човешка дейност, заедно с увеличеното затопляне на скалите поради антропогенни промени в климата, могат да увеличат това естествено изтичане на въглерод. Въпросът, който екипът задава сега, е дали това естествено освобождаване на CO2 ще се увеличи през следващия век.

"В момента не знаем – нашите методи ни позволяват да предоставим стабилна глобална оценка, но все още не оценяваме как може да се промени", коментира Хилтън.

"Въпреки че отделянето на въглероден диоксид от изветрянето на скалите е малко в сравнение с днешните човешки емисии, подобреното разбиране на тези естествени потоци ще ни помогне да предвидим по-добре нашия въглероден баланс", заключава д-р Зондерван.

Справка: Jesse Zondervan, Rock organic carbon oxidation CO2 release offsets silicate weathering sink, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06581-9. www.nature.com/articles/s41586-023-06581-9

Източник: New research finds that ancient carbon in rocks releases as much carbon dioxide as the world's volcanoes, University of Oxford

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !