Rauch- und Aschewolken des Vulkans. (Panom Bounak/EyeEm/Getty Images) Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Erde mehr Kohlenstoff aus ihrer Atmosphäre aufnimmt, als Wissenschaftler bisher angenommen haben. Diese Entdeckung könnte einige der Gleichungen und Gleichgewichte rund um unsere Prognosen verändern Klimawandel , obwohl das nicht bedeutet, dass wir aufatmen können.
Die aktualisierten Ergebnisse deuten darauf hin, dass rund ein Drittel des ins Erdinneren gerollten Kohlenstoffs langfristig dort eingeschlossen bleibt. Zuvor war es wurde gedacht dass fast alles davon durch Vulkanausbrüche wieder zum Vorschein kam.
Da sind dort tiefe Kohlenstoffspeicher den größten Teil des Kohlenstoffs unseres Planeten Wenn wir mehr darüber wissen, wie diese Geschäfte funktionieren und sich entwickeln, können wir die Folgewirkungen von atmosphärischem CO herausfinden 2 und Bewohnbarkeit hier an der Oberfläche.
„Derzeit verfügen wir über ein relativ gutes Verständnis der Kohlenstoffspeicher an der Oberfläche und der Flüsse zwischen ihnen, wissen aber viel weniger über die Kohlenstoffspeicher im Inneren der Erde, die den Kohlenstoff über Millionen von Jahren zirkulieren lassen.“ sagt Materialwissenschaftler Stefan Farsang , von der University of Cambridge im Vereinigten Königreich.
Es gibt nur einen Weg, wie Kohlenstoff tief in die Erde hineingezogen werden kann, und das ist die Plattensubduktion: die Kollision und Verformung tektonischer Platten in Zeitlupe, die die kohlenstoffspeichernden Überreste von Organismen und Muscheln mit in den Boden nehmen.
Was die Forscher hier taten, war, die chemischen Reaktionen im tektonischen Plattengestein zu simulieren Europäische Synchrotronstrahlungsanlage Partikelbeschleuniger. Sie waren in der Lage, den starken Druck und die extrem hohen Temperaturen von Subduktionszonen zu erzeugen und so zu modellieren, was im Erdinneren passieren könnte.
Konkret stellte das Team fest, dass Karbonatgesteine weniger kalziumreich und mehr Magnesium enthalten, wenn sie tiefer in den Erdmantel gelangen – das macht sie weniger löslich und es ist weniger wahrscheinlich, dass sie in die Flüssigkeiten gezogen werden, die Vulkane versorgen.
Stattdessen sinkt offenbar der Großteil des Karbonats tiefer und kann sich schließlich in Diamant verwandeln – und dabei auch den aus der Atmosphäre über Meeressedimente gesammelten Kohlenstoff mitnehmen.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass diese Mineralien sehr stabil sind und durchaus CO binden können.“ 2 aus der Atmosphäre in feste mineralische Formen, die zu negativen Emissionen führen könnten“, sagt der Mineralphysiker Simon Redfern , von der Nanyang Technological University (NTU) in Singapur.
„Diese Ergebnisse werden uns auch helfen, bessere Möglichkeiten zu verstehen, Kohlenstoff aus der Atmosphäre in der festen Erde zu binden.“ Wenn wir diesen Prozess schneller beschleunigen können, als die Natur ihn bewältigen kann, könnte dies ein Weg sein, zur Lösung der Klimakrise beizutragen.“
Kohlenstoff wird der Atmosphäre ständig auf vielfältige Weise entzogen – durch Böden Und durch Ozeane zum Beispiel – und Wissenschaftler untersuchen, wie das sein könnte künstlich beschleunigt in der Zukunft.
Ein solcher Prozess allein reicht bei weitem nicht aus, um unseren sich schnell erwärmenden Planeten vor einer Klimakrise zu bewahren ( Emissionen global reduzieren ist immer noch das Wichtigste, was wir tun müssen); Aber ein besseres Verständnis des Kohlenstoffkreislaufs zwischen der Atmosphäre, den Ozeanen und dem Erdinneren sollte sich bei der Planung eines zukünftigen Kurses als nützlich erweisen.
Natürlich ist es eine unglaublich schwierige Wissenschaft, herauszufinden, was tief unter der Erdoberfläche über lange Zeiträume hinweg geschieht, und keine Subduktionszone gleicht hinsichtlich ihrer geologischen und chemischen Zusammensetzung der anderen. Die Wissenschaftler sind bereit, weitere Studien durchzuführen, um mehr Daten zu sammeln.
„Auf diesem Gebiet gibt es noch viel Forschungsbedarf“ sagt Farsang . „In Zukunft wollen wir unsere Schätzungen verfeinern, indem wir die Carbonatlöslichkeit in einem größeren Temperatur- und Druckbereich und in mehreren Flüssigkeitszusammensetzungen untersuchen.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturkommunikation .