Ученые Кембриджского университета обнаружили, что при медленном столкновении тектонических плит недра Земли в зонах субдукции поглощают больше углерода, чем считалось ранее. Результаты исследования помогут разработать новые способы спасения планеты от климатической катастрофы из-за роста концентрации углекислого газа. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Исследователи выяснили, что только треть углерода, который циркулирует под вулканическими цепями, возвращается обратно на поверхность планеты. Ранее считалось, что потоки уравновешивают друг друга и все, что попадает в мантию, возвращается обратно. Углерод попадает в мантию в виде углеродсодержащих соединений (например, в составе раковин моллюсков и других органических остатков) через субдукцию, когда одни блоки земной коры погружаются под другие. Часть этого количества затем выбрасывается через вулканы.
Оказалось, что в мантии происходят химические процессы, улавливающие углерод в породах и отправляющие его глубже в недра Земли, препятствуя его возвращению на поверхность. Это показали результаты экспериментов в Европейском центре синхротронного излучения. Для симуляции давления и температуры в недрах Земли ученые воспользовались алмазной наковальней, в которую был помещен образец углеродсодержащих пород. Карбонатные породы становятся менее богатыми кальцием и более богатыми магнием, когда проникают глубже в мантию. В результате у карбоната уменьшается растворимость, и он не попадает в жидкую среду под активными вулканами. Углерод погружается глубже в мантию, где может превратиться в алмаз.
По словам ученых, их исследование показывает, что карбонатные породы эффективно поглощают углерод и могут хранить его в течение долгого времени. В настоящее время группа исследователей изучает возможность использования аналогичных методов для улавливания углерода из атмосферы в скалы и океаны, что, возможно, пригодится для борьбы с ростом концентрации парниковых газов.