地球深处的一个隐藏过程正在吞噬比我们想象的更多的碳
火山烟雾和火山灰。 (帕诺姆·布纳克/EyeEm/盖蒂图片社)
新研究表明,地球从大气中吸收的碳比科学家之前认为的还要多。 这一发现可能会改变我们预测的一些方程和平衡,虽然这并不意味着我们可以松口气。
最新的研究结果表明,进入地球内部的大约三分之一的碳会长期被锁定。 此前,它被认为几乎所有这些都通过火山喷发重新出现。
由于深层碳储存在哪里我们星球上的大部分碳位于,更多地了解这些商店如何运作和演变将有助于我们弄清楚大气二氧化碳的连锁反应2和表面上的宜居性。
“我们目前对地表碳库及其之间的通量有了相对较好的了解,但对地球内部碳库知之甚少,地球内部碳库在数百万年的时间里循环碳,”材料科学家 Stefan Farsang 说,来自英国剑桥大学。
碳被吸入地球深处的方法只有一种,那就是通过板块俯冲:构造板块的慢速碰撞和扭曲,将生物体和贝壳的碳储存残留物带入地下。
研究人员在这里所做的是模拟构造板块岩石中发生的化学反应,使用欧洲同步辐射装置粒子加速器。 他们能够在俯冲带产生强大的压力和超高温,从而模拟地球内部可能发生的情况。
具体来说,研究小组发现,当碳酸盐岩深入地幔时,其钙含量会减少,镁含量会增加。 这使得它们的溶解度降低,并且不太可能被吸入供应火山的液体中。
相反,大部分碳酸盐显然会下沉得更深,并最终会变成钻石? 通过海洋沉积物从大气中收集碳。
“我们的结果表明,这些矿物质非常稳定,肯定可以锁住二氧化碳2从大气中转化为固体矿物形式,可能导致负排放,”矿物物理学家西蒙雷德芬说,来自新加坡南洋理工大学(NTU)。
“这些结果还将帮助我们了解更好的方法,将碳锁定在固体地球中,而不是大气中。如果我们能够比自然处理的速度更快地加速这一过程,那么它可能是帮助解决气候危机的一条途径。”
碳不断地以各种方式从大气中捕获?穿过土壤和穿过海洋例如 ? 科学家们正在研究这可能是如何发生的人工加速将来。
就其本身而言,这种过程远远不足以使我们迅速变暖的地球免遭气候危机(全球减少排放仍然是我们必须做的最重要的事情); 但更好地了解大气、海洋和地球内部之间发生的碳循环应该有助于规划未来的发展方向。
当然,在长时间尺度上弄清楚地球表面深处正在发生什么是非常困难的科学,并且没有一个俯冲带的地质和化学组成是相同的。 科学家们准备进行进一步的研究以收集更多数据。
“这个领域还有很多研究要做,”法尔桑说。 “未来,我们的目标是通过研究碳酸盐在更广泛的温度、压力范围和多种流体成分中的溶解度来完善我们的估计。”
该研究发表于自然通讯。