Scienziati dell’Università di Cambridge e della Nanyang Technological University di Singapore hanno scoperto che la collisione del “rallentatore” delle placche tettoniche sta attirando più carbonio all’interno della Terra di quanto si pensasse in precedenza.Hanno scoperto che nelle zone di subduzione – dove le placche tettoniche si scontrano e affondano all’interno della Terra – il carbonio assorbito all’interno della Terra tende a bloccarsi in profondità, piuttosto che apparire come emissioni vulcaniche.
I risultati della loro ricerca sono stati pubblicati inConnessioni con la naturaQuanto sopra mostra che circa un terzo del carbonio recuperato sotto la catena vulcanica viene riciclato in superficie, il che è contrario alla teoria precedente.
Una soluzione per combattere il cambiamento climatico è trovare un modo per ridurre la quantità di anidride carbonica nell’atmosfera terrestre. Studiando il comportamento del carbonio nelle profondità della Terra, gli scienziati possono comprendere meglio il ciclo di vita del carbonio sulla Terra e come scorre tra l’atmosfera, gli oceani e la vita in superficie.
La parte più conosciuta del ciclo del carbonio è in corrispondenza o in prossimità della superficie terrestre, ma lo stoccaggio profondo del carbonio svolge un ruolo chiave nel mantenere l’abitabilità del nostro pianeta regolando il livello di anidride carbonica nell’atmosfera. L’autore principale Stefan Varsang ha dichiarato: “Attualmente abbiamo una migliore comprensione delle pozze di carbonio in superficie e del flusso tra di esse, ma non sappiamo molto sui pozzi di carbonio all’interno della Terra. Questi pozzi di carbonio si sono estesi per milioni di anni. C’è un ciclo”.
Ci sono molti modi in cui il carbonio viene rilasciato nell’atmosfera (come anidride carbonica), ma c’è solo un modo per riportarlo all’interno della Terra: attraverso la subduzione delle placche. Qui, il carbonio superficiale, ad esempio, sotto forma di conchiglie e microrganismi, l’anidride carbonica atmosferica viene intrappolata nella sua crosta e diretta verso l’interno della terra. Gli scienziati una volta credevano che la maggior parte di questo carbonio fosse poi ritornato nell’atmosfera sotto forma di anidride carbonica attraverso le emissioni vulcaniche. Ma una nuova ricerca mostra che le reazioni chimiche che si verificano nelle rocce inglobate nella zona di subduzione catturano il carbonio e lo inviano più in profondità all’interno della Terra, impedendo che parte di esso ritorni sulla superficie terrestre.
Il team ha condotto una serie di esperimenti presso l’European Synchrotron Radiation Source Facility (ESRF). “La European Synchrotron Light Source Facility dispone di strutture leader a livello mondiale e delle competenze di cui abbiamo bisogno per ottenere i risultati”, ha affermato il coautore Simon Redfern, preside della Facoltà di scienze, Università nazionale di Singapore. Vengono misurate concentrazioni estremamente basse di questi metalli. in condizioni di alta temperatura. Per replicare l’alta pressione e l’alta temperatura della zona di subduzione, hanno utilizzato un'”incudine diamantata” calda per ottenere una pressione estrema premendo due piccole incudini diamantate sul campione.
Questo lavoro supporta prove crescenti che le rocce carbonatiche (che hanno la stessa composizione chimica del gesso) hanno una diminuzione del contenuto di calcio e un aumento del contenuto di magnesio quando entrano nelle profondità del mantello. Questo cambiamento chimico rende il carbonato meno solubile, il che significa che non sarà assorbito nel liquido che alimenta il vulcano. Invece, la maggior parte dei carbonati affonda in profondità nel mantello e può eventualmente trasformarsi in diamante.
“C’è ancora molta ricerca da fare in questo settore”, ha detto Varsang. “In futuro, il nostro obiettivo è migliorare le nostre stime studiando la solubilità dei carbonati in una gamma più ampia di temperature, pressioni e molti componenti dei fluidi”.
Questi risultati sono importanti anche per comprendere il ruolo più generale della formazione di carbonati nel nostro sistema climatico. “I nostri risultati mostrano che questi metalli sono molto stabili e, naturalmente, possono intrappolare l’anidride carbonica atmosferica in forma minerale solida, il che porta a emissioni negative”, ha affermato Redfern. “Il team ha studiato l’uso di metodi simili di cattura del carbonio per per rimuovere l’anidride carbonica atmosferica. , e trasportato alle rocce e agli oceani per lo stoccaggio.
Questi risultati ci aiuteranno anche a capire modi migliori per intrappolare il carbonio nella Terra solida e fuori dall’atmosfera. “Se possiamo accelerare questo processo più velocemente di quanto possa fare la natura, potrebbe essere una soluzione per aiutare il percorso verso la crisi climatica”, ha affermato Redfern.