Vulcão Pavlof do Alasca. Crédito:NASA Goddard Space Flight Center
Cientistas da Universidade de Cambridge e da NTU Cingapura descobriram que colisões em câmera lenta de placas tectônicas arrastam mais carbono para o interior da Terra do que se pensava.
Eles descobriram que o carbono puxado para o interior da Terra em zonas de subducção - onde as placas tectônicas colidem e mergulham no interior da Terra - tende a ficar preso na profundidade, em vez de ressurgir na forma de emissões vulcânicas.
Suas descobertas, publicado em Nature Communications , sugerem que apenas cerca de um terço do carbono reciclado sob cadeias vulcânicas retorna à superfície por meio da reciclagem, em contraste com as teorias anteriores de que o que desce na maior parte volta a subir.
Uma das soluções para enfrentar as mudanças climáticas é encontrar maneiras de reduzir a quantidade de CO 2 na atmosfera da Terra. Ao estudar como o carbono se comporta nas profundezas da Terra, que abriga a maior parte do carbono do nosso planeta, os cientistas podem entender melhor todo o ciclo de vida do carbono na Terra, e como ele flui entre a atmosfera, oceanos e vida na superfície.
As partes mais bem compreendidas do ciclo do carbono estão na superfície da Terra ou perto dela, mas os estoques profundos de carbono desempenham um papel fundamental na manutenção da habitabilidade do nosso planeta, regulando o CO atmosférico 2 níveis. "Atualmente, temos um entendimento relativamente bom dos reservatórios de carbono da superfície e os fluxos entre eles, mas saiba muito menos sobre os estoques de carbono do interior da Terra, que fazem o ciclo do carbono ao longo de milhões de anos, "disse o autor principal Stefan Farsang, que conduziu a pesquisa enquanto um Ph.D. estudante do Departamento de Ciências da Terra de Cambridge.
Existem várias maneiras de o carbono ser liberado de volta para a atmosfera (como o CO 2 ), mas há apenas um caminho no qual ele pode retornar ao interior da Terra:por meio da subducção das placas. Aqui, carbono superficial, por exemplo, na forma de conchas e microrganismos que bloquearam o CO atmosférico 2 em suas conchas, é canalizado para o interior da Terra. Os cientistas pensaram que muito desse carbono foi então devolvido à atmosfera como CO 2 via emissões de vulcões. Mas o novo estudo revela que as reações químicas que ocorrem nas rochas engolidas nas zonas de subducção prendem o carbono e o enviam para o interior da Terra - impedindo que parte dele volte para a superfície da Terra.
A equipe conduziu uma série de experimentos no European Synchrotron Radiation Facility, "O ESRF tem instalações líderes mundiais e a experiência de que precisávamos para obter nossos resultados, "disse o co-autor Simon Redfern, Reitor da Faculdade de Ciências da NTU Cingapura, "A instalação pode medir concentrações muito baixas desses metais nas condições de alta pressão e temperatura de nosso interesse." Para replicar as altas pressões e temperaturas das zonas de subducção, eles usaram uma 'bigorna de diamante aquecida, "em que pressões extremas são alcançadas pressionando duas pequenas bigornas de diamante contra a amostra.
O trabalho apóia evidências crescentes de que rochas carbonáticas, que tem a mesma composição química do giz, tornam-se menos ricos em cálcio e mais ricos em magnésio quando canalizados mais profundamente no manto. Essa transformação química torna o carbonato menos solúvel - o que significa que ele não é arrastado para os fluidos que abastecem os vulcões. Em vez de, a maioria do carbonato afunda mais profundamente no manto, onde pode eventualmente se tornar diamante.
“Ainda há muita pesquisa a ser feita neste campo, "disse Farsang." No futuro, pretendemos refinar nossas estimativas estudando a solubilidade do carbonato em uma temperatura mais ampla, faixa de pressão e em várias composições de fluidos. "
As descobertas também são importantes para compreender o papel da formação de carbonato em nosso sistema climático de maneira mais geral. "Nossos resultados mostram que esses minerais são muito estáveis e podem certamente conter CO 2 da atmosfera em formas minerais sólidas que podem resultar em emissões negativas, "disse Redfern. A equipe tem estudado o uso de métodos semelhantes para captura de carbono, que move o CO atmosférico 2 em armazenamento nas rochas e nos oceanos.
"Esses resultados também nos ajudarão a entender melhores maneiras de bloquear o carbono na Terra sólida, fora da atmosfera. Se pudermos acelerar este processo mais rápido do que a natureza o manipula, pode ser um caminho para ajudar a resolver a crise climática, "disse Redfern.
