В средиземноморском мраморе — секреты глобального углеродного цикла
Ученые из Йельского университета выяснили, как диоксид углерода высвобождается из минералов в глубинах Земли и просачивается в атмосферу планеты, что является важным звеном ее естественного углеродного цикла. Более глубокое понимание этого цикла помогает точнее оценить, как деятельность человека изменяет движение углерода и влияет на климат.
В новом исследовании, опубликованном в майском номере журнала Nature Geoscience за 2014 год, команда представила доказательства того, что минерал арагонит, состоящий из карбоната кальция, может растворяться в водном флюиде с выделением CO₂. Эта реакция происходит в высоконапорных зонах субдукции, где одна тектоническая плита погружается под другую.
«Растворение карбоната кальция в флюиде зон субдукции высвобождает значительно больше CO₂, чем предсказывают традиционные модели, и может быть важной частью глобального углеродного цикла», — заявил ведущий автор исследования Джей Дж. Эйгю.
Ученые собрали образцы мрамора из древней зоны субдукции, обнаженной на греческих островах Сирос и Тинос. Они обнаружили, что количество карбоната кальция, предшественника растворенного CO₂, резко уменьшалось по мере приближения к каналам флюида. Эта закономерность указывает на то, что флюид был инструментален в удалении как кальция, так и CO₂ из пород.
Это открытие не соответствовало общепринятым гипотезам о высвобождении CO₂ из субдуцированных пород, которые в основном связывали этот процесс с реакциями деволатилизации. Однако эти реакции не могли объяснить значительные потери углерода, наблюдаемые в образцах. Исследователи утверждают, что изученные ими обедненные углеродом мраморы Греции представляют собой важное свидетельство того, как химические реакции высвобождают CO₂ из глубоких недр Земли.
«Новая гипотеза растворения карбонатных минералов выдержала множество строгих проверок, что очень вдохновляет, поскольку она может объяснить геологические взаимосвязи, которые долгое время оставались загадочными», — отметил Эйгю.