Ученые представили новые оценки глубокого углеродного цикла

Ученые сообщили в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, что за миллиарды лет общее содержание углерода во внешней части Земли — в верхней мантии, коре, океанах и атмосфере — постепенно увеличивалось. Новый анализ, проведенный профессором геологии и геохимии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Крейгом Мэннингом и профессором геохимии Колумбийского университета Питером Келеменом, представляет собой важный шаг в уточнении нашего понимания глубокого углеродного цикла планеты.

Исследователи изучили поведение углерода, химической основы всей известной жизни, в различных тектонических обстановках, оценив, среди прочего, сколько углерода добавляется в земную кору и сколько выделяется в атмосферу. Их модель объединяет измерения, прогнозы и расчеты на основе анализа существующих данных по образцам со всего мира, включая новые данные из Омана. Поверхностный углеродный «бюджет» критически важен для глобального изменения климата, энергетических ресурсов и эволюции жизни, однако гораздо больше углерода хранится в глубинах Земли.

Ранее считалось, что около половины углерода, хранящегося в субдуцируемой океанической мантии, коре и осадках, попадает в глубокую мантию. Новый анализ Келемена и Мэннинга предполагает, что субдукция может возвращать в мантию почти никакого углерода, и что «обмен между глубокими недрами и поверхностными резервуарами находится в равновесии». При этом некоторое количество углерода все же должно преодолевать зоны субдукции, что подтверждается формированием алмазов в мантии как из первичного, так и из рециклированного углерода.

Как отметил Крейг Мэннинг, глубокий углерод важен потому, что углерод на поверхности Земли, от которого мы зависим, «существует только с разрешения глубинных недр» планеты. Новое исследование проливает свет на климат Земли в геологических масштабах времени.