Ερευνητές ανακάλυψαν ότι πορώδη ηφαιστειακά πετρώματα στον Νότιο Ατλαντικό, ηλικίας περίπου 60 εκατομμυρίων ετών, λειτουργούν ως φυσικά «σφουγγάρια» που αποθηκεύουν τεράστιες ποσότητες CO₂
Κρυμμένο κάτω από τον Νότιο Ατλαντικό Ωκεανό βρίσκεται ένα εντυπωσιακό φυσικό αποθετήριο — ένα γιγαντιαίο «σφουγγάρι» ικανό να συγκρατεί διοξείδιο του άνθρακα για εκατομμύρια χρόνια.
Αυτή η ανακάλυψη μπορεί να αλλάξει την κατανόησή μας για το πώς η Γη ρυθμίζει την ισορροπία του άνθρακα ανάμεσα στον ωκεανό, την ατμόσφαιρα και το υπέδαφος.
Πώς ο ωκεανός αποθηκεύει τον άνθρακα για εκατομμύρια χρόνια
Οι επιστήμονες ανέλυσαν δείγματα ηφαιστειακών πετρωμάτων που ανακτήθηκαν κατά τη διάρκεια της εκστρατείας γεώτρησης του Διεθνούς Προγράμματος Ανακάλυψης Ωκεανών (IODP).
Τα πετρώματα αυτά, ηλικίας περίπου 60 εκατομμυρίων ετών, είναι θραυσματικά ηφαιστειακά ιζήματα (breccias) που κατακάθισαν στον βυθό λόγω διάβρωσης υποθαλάσσιων οροσειρών.
Αυτά τα αποθέματα μπορούν να συγκρατήσουν τεράστιους όγκους CO₂. Το θαλασσινό νερό, διαπερνώντας το πορώδες ηφαιστειακό υλικό, προκαλεί χημικές αντιδράσεις όπου το CO₂ δεσμεύεται με τα ορυκτά και μετατρέπεται σε ανθρακικά άλατα.
«Γνωρίζαμε ότι η διάβρωση στις πλαγιές των υποθαλάσσιων οροσειρών δημιουργεί τεράστιες μάζες ηφαιστειακής θραυσματικής ύλης. Αλλά για πρώτη φορά αποδείξαμε ότι αυτό το υλικό αποθηκεύει άνθρακα, λειτουργώντας σαν φυσικό σφουγγάρι», εξήγησε η Dr. Rosalind Coggon, ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο του Southampton.
Η ηφαιστειακή θραυσματική ύλη ως μακροπρόθεσμο αποθετήριο άνθρακα
Αναλύοντας δείγματα από τη γεώτρηση IODP U1557, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η συγκέντρωση CO₂ στα πετρώματα ήταν δεκάδες φορές υψηλότερη από προηγούμενες μελέτες, με 2–40 φορές μεγαλύτερη συγκέντρωση από τον κανονικό ωκεάνιο φλοιό.
Αυτό οφείλεται στην εξαιρετική πορώδη δομή των ηφαιστειακών θραυσμάτων, που επιτρέπει την κυκλοφορία θαλασσινού νερού και παρατεταμένη αλληλεπίδραση με τα ορυκτά, σχηματίζοντας μόνιμα ανθρακικά άλατα.
«Αυτά τα πορώδη πετρώματα λειτουργούν ως φυσικά αποθετήρια, απορροφώντας CO₂ από το θαλασσινό νερό και δεσμεύοντάς το για εκατομμύρια χρόνια», σημειώνουν οι επιστήμονες.
Πώς λειτουργεί ο κύκλος του άνθρακα
Όταν τα ηφαίστεια εκρήγνυνται, απελευθερώνουν CO₂ στην ατμόσφαιρα. Μέρος του διαλύεται στους ωκεανούς και αντιδρά με τα ορυκτά, κατακάθεται στον βυθό και με την πάροδο του χρόνου μπορεί να επανεισέλθει στο εσωτερικό της Γης, π.χ. μέσω ζωνών κατάδυσης πλακών.
«Το θαλασσινό νερό διαπερνά ρωγμές στα ηφαιστειακά πετρώματα για εκατομμύρια χρόνια, αντιδρά με τα πετρώματα και μεταφέρει τον άνθρακα βαθύτερα, δεσμεύοντας το CO₂», εξηγεί η Dr. Coggon.
Breccias και φυσικές παγίδες άνθρακα
Συγκριτικά με τον κανονικό ωκεάνιο φλοιό, οι breccias εμφανίζουν ρεκόρ στην ικανότητα συγκράτησης CO₂ λόγω της πορώδους τους δομής και της πλούσιας σύνθεσης σε ασβεστιούχα ορυκτά.
Πλεονεκτήματα και περιορισμοί της φυσικής δέσμευσης CO₂
Πλεονεκτήματα: μακροχρόνια σταθερότητα, μηδενικό ενεργειακό κόστος, παγκόσμια κλιματική επίδραση.
Μειονεκτήματα: πολύ αργή διαδικασία, εξάρτηση από τεκτονική δραστηριότητα, δυσκολία μελέτης και παρακολούθησης.
Ανακάλυψη και διερεύνηση
Η διαδικασία περιλαμβάνει επιλογή περιοχής με ηφαιστειακή δραστηριότητα, γεώτρηση, ανάλυση σύνθεσης, σύγκριση δεδομένων και δημιουργία κλιματικών μοντέλων.
Αυτή η ανακάλυψη υπενθυμίζει τη στενή σύνδεση ωκεανού, ατμόσφαιρας και εσωτερικού της Γης και πώς ακόμη και αόρατες διαδικασίες στον φλοιό της Γης επηρεάζουν το κλίμα για εκατομμύρια χρόνια.
Οι πορώδεις ηφαιστειακές αποθέσεις αποτελούν παράδειγμα φυσικών μηχανισμών προστασίας από την υπερθέρμανση, προσφέροντας ταυτόχρονα έμπνευση για τεχνολογίες συμβατές με τη φύση.
www.bankingnews.gr
Αυτή η ανακάλυψη μπορεί να αλλάξει την κατανόησή μας για το πώς η Γη ρυθμίζει την ισορροπία του άνθρακα ανάμεσα στον ωκεανό, την ατμόσφαιρα και το υπέδαφος.
Πώς ο ωκεανός αποθηκεύει τον άνθρακα για εκατομμύρια χρόνια
Οι επιστήμονες ανέλυσαν δείγματα ηφαιστειακών πετρωμάτων που ανακτήθηκαν κατά τη διάρκεια της εκστρατείας γεώτρησης του Διεθνούς Προγράμματος Ανακάλυψης Ωκεανών (IODP).
Τα πετρώματα αυτά, ηλικίας περίπου 60 εκατομμυρίων ετών, είναι θραυσματικά ηφαιστειακά ιζήματα (breccias) που κατακάθισαν στον βυθό λόγω διάβρωσης υποθαλάσσιων οροσειρών.
Αυτά τα αποθέματα μπορούν να συγκρατήσουν τεράστιους όγκους CO₂. Το θαλασσινό νερό, διαπερνώντας το πορώδες ηφαιστειακό υλικό, προκαλεί χημικές αντιδράσεις όπου το CO₂ δεσμεύεται με τα ορυκτά και μετατρέπεται σε ανθρακικά άλατα.
«Γνωρίζαμε ότι η διάβρωση στις πλαγιές των υποθαλάσσιων οροσειρών δημιουργεί τεράστιες μάζες ηφαιστειακής θραυσματικής ύλης. Αλλά για πρώτη φορά αποδείξαμε ότι αυτό το υλικό αποθηκεύει άνθρακα, λειτουργώντας σαν φυσικό σφουγγάρι», εξήγησε η Dr. Rosalind Coggon, ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο του Southampton.
Η ηφαιστειακή θραυσματική ύλη ως μακροπρόθεσμο αποθετήριο άνθρακα
Αναλύοντας δείγματα από τη γεώτρηση IODP U1557, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η συγκέντρωση CO₂ στα πετρώματα ήταν δεκάδες φορές υψηλότερη από προηγούμενες μελέτες, με 2–40 φορές μεγαλύτερη συγκέντρωση από τον κανονικό ωκεάνιο φλοιό.
Αυτό οφείλεται στην εξαιρετική πορώδη δομή των ηφαιστειακών θραυσμάτων, που επιτρέπει την κυκλοφορία θαλασσινού νερού και παρατεταμένη αλληλεπίδραση με τα ορυκτά, σχηματίζοντας μόνιμα ανθρακικά άλατα.
«Αυτά τα πορώδη πετρώματα λειτουργούν ως φυσικά αποθετήρια, απορροφώντας CO₂ από το θαλασσινό νερό και δεσμεύοντάς το για εκατομμύρια χρόνια», σημειώνουν οι επιστήμονες.
Πώς λειτουργεί ο κύκλος του άνθρακα
Όταν τα ηφαίστεια εκρήγνυνται, απελευθερώνουν CO₂ στην ατμόσφαιρα. Μέρος του διαλύεται στους ωκεανούς και αντιδρά με τα ορυκτά, κατακάθεται στον βυθό και με την πάροδο του χρόνου μπορεί να επανεισέλθει στο εσωτερικό της Γης, π.χ. μέσω ζωνών κατάδυσης πλακών.
«Το θαλασσινό νερό διαπερνά ρωγμές στα ηφαιστειακά πετρώματα για εκατομμύρια χρόνια, αντιδρά με τα πετρώματα και μεταφέρει τον άνθρακα βαθύτερα, δεσμεύοντας το CO₂», εξηγεί η Dr. Coggon.
Breccias και φυσικές παγίδες άνθρακα
Συγκριτικά με τον κανονικό ωκεάνιο φλοιό, οι breccias εμφανίζουν ρεκόρ στην ικανότητα συγκράτησης CO₂ λόγω της πορώδους τους δομής και της πλούσιας σύνθεσης σε ασβεστιούχα ορυκτά.
Πλεονεκτήματα και περιορισμοί της φυσικής δέσμευσης CO₂
Πλεονεκτήματα: μακροχρόνια σταθερότητα, μηδενικό ενεργειακό κόστος, παγκόσμια κλιματική επίδραση.
Μειονεκτήματα: πολύ αργή διαδικασία, εξάρτηση από τεκτονική δραστηριότητα, δυσκολία μελέτης και παρακολούθησης.
Ανακάλυψη και διερεύνηση
Η διαδικασία περιλαμβάνει επιλογή περιοχής με ηφαιστειακή δραστηριότητα, γεώτρηση, ανάλυση σύνθεσης, σύγκριση δεδομένων και δημιουργία κλιματικών μοντέλων.
Αυτή η ανακάλυψη υπενθυμίζει τη στενή σύνδεση ωκεανού, ατμόσφαιρας και εσωτερικού της Γης και πώς ακόμη και αόρατες διαδικασίες στον φλοιό της Γης επηρεάζουν το κλίμα για εκατομμύρια χρόνια.
Οι πορώδεις ηφαιστειακές αποθέσεις αποτελούν παράδειγμα φυσικών μηχανισμών προστασίας από την υπερθέρμανση, προσφέροντας ταυτόχρονα έμπνευση για τεχνολογίες συμβατές με τη φύση.
www.bankingnews.gr
Σχόλια αναγνωστών