Моделирование помогло определить недостающее звено для оценки содержания углерода в глубинных резервуарах Земли

Исследователи из Притцкеровской школы молекулярной инженерии (PME) Чикагского университета и Гонконгского университета науки и технологий создали сложную компьютерную модель, которая поможет определить концентрацию углерода в условиях мантии Земли с температурами до 1000 К и давлением до 10 ГПа, что в 100 000 раз превышает давление на поверхности.

Понимание количества углерода в глубинных резервуарах критически важно, так как, по оценкам, более 90% углерода Земли захоронено в её недрах. Этот глубинный углерод влияет на форму и концентрацию углерода у поверхности, что в конечном итоге может воздействовать на глобальное изменение климата. Модель Пан и Галли, опубликованная в Nature Communications, сочетает спектроскопические данные с квантово-механическими расчётами, чтобы определить концентрацию ионов и молекул в воде при экстремальных условиях.

«Наша вычислительная стратегия значительно облегчит определение количества углерода в экстремальных условиях мантии Земли», — сказала Джулия Галли, профессор молекулярной инженерии и химии в Чикагском университете и соавтор исследования. Моделирование показало, что концентрация важного вида — бикарбонат-ионов — ранее недооценивалась геохимическими моделями, предлагая новый взгляд на растворение CO₂ в воде под давлением.