26 جولای 2021 توسط دانشگاه کمبریج آتشفشان پاولوف آلاسکا اعتبار: مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا
دانشمندان دانشگاه کمبریج و NTU سنگاپور دریافته‌اند که برخورد آهسته صفحات تکتونیکی بیش از آنچه تصور می‌شد کربن را به داخل زمین می‌کشاند. آن‌ها دریافتند که کربنی که در مناطق فرورانش به داخل زمین کشیده می‌شود – جایی که صفحات تکتونیکی با هم برخورد می‌کنند و به داخل زمین فرو می‌روند – تمایل دارد در عمق زمین تثبیت شده باشند، نه اینکه به شکل انتشارات آتشفشانی ظاهر شود.
یافته‌های آن‌ها، که در Nature Communications منتشر شده است، نشان می‌دهد که تنها حدود یک سوم کربن بازیافت شده در زیر زنجیره‌های آتشفشانی از طریق بازیافت به سطح باز می‌گردد، این یافته برخلاف نظریه‌های قبلی است، مبنی بر اینکه آنچه کاهش می‌یابد، بیشتر برمی‌گردد.
یکی از راه حل‌های مقابله با تغییرات آب و هوایی یافتن راه‌هایی برای کاهش میزان CO2 در جو زمین است. دانشمندان با مطالعه نحوه رفتار کربن در اعماق زمین، که بیشتر کربن سیاره ما را در خود جای داده است، می‌توانند کل چرخه حیات کربن روی زمین و نحوه جریان آن بین جو، اقیانوس‌ها و حیات در سطح را بهتر درک کنند.
بهترین قسمت‌های چرخه کربن در سطح زمین یا نزدیک آن قرار دارند، اما ذخایر کربن در عمق زمین با تنظیم سطح CO2 در اتمسفر نقش اساسی در حفظ زیست پذیری سیاره ما ایفا می‌کند. استفان فرسانگ، نویسنده ارشد، که این تحقیقات را انجام داد، گفت: «ما در حال حاضر درک نسبتاً خوبی از مخازن سطحی کربن و شار بین آن‌ها داریم، اما اطلاعات کمی در مورد ذخایر کربن داخلی زمین، که در طول میلیون‌ها سال کربن در آن دور می‌زنند، داریم.»
راه‌های زیادی برای انتشار کربن به جو به عنوان CO2 وجود دارد، اما تنها یک راه وجود دارد که می‌تواند به داخل زمین بازگردد: از طریق فرورانش صفحات. در اینجا، کربن سطحی، به عنوان مثال به شکل صدف‌های دریایی و میکروارگانیسم‌هایی که CO2 اتمسفر را در پوسته خود قفل کرده‌اند، به داخل زمین هدایت می‌شود. دانشمندان تصور می‌کردند که بیشتر این کربن بعنوان CO2 از طریق انتشار آتشفشان‌ها به جو بازگردانده می‌شود. اما مطالعه جدید نشان می‌دهد که واکنش‌های شیمیایی در سنگ‌هایی که در مناطق فرورانش بلعیده می‌شوند، کربن را به دام می‌اندازند و به اعماق داخلی زمین ارسال می‌کنند و برخی از آن‌ها را به سطح زمین باز می‌گرداند.
سایمون ردفرن، رئیس دانشکده علوم NTU سنگاپور، گفت: «این تیم مجموعه‌ای از آزمایشات خود را در تاسیسات تابش Synchrotron اروپا انجام داد. ESRF دارای تجهیزات پیشرو و تخصصی در جهان است که برای بدست آوردن نتایج مورد نیاز است. این تاسیسات می‌تواند غلظت‌های بسیار کم این فلزات را در فشار و دمای بالا مورد علاقه ما اندازه‌گیری کند.» آن‌ها برای تکرار فشارها و دمای زیاد مناطق فرورانش، از یک سندان الماسی گرم استفاده کردند، که در آن فشارهای شدید با فشاردادن دو سندان کوچک الماس بر روی نمونه حاصل می‌شود.
این کار شواهد فزاینده‌ای را تأیید می‌کند که نشان می‌دهد سنگ‌های کربناته، که ترکیب شیمیایی مشابه گچ دارند، هنگامی که به عمق گوشته هدایت می‌شوند، غنی از کلسیم و منیزیم بیشتری می‌شوند. این تبدیل شیمیایی کربنات را کمتر محلول می‌کند – به این معنی که به مایعات تأمین‌کننده آتشفشان‌ها کشیده نمی‌شود. در عوض، اکثر کربنات‌ها عمیق‌تر به گوشته فرو می‌روند و در نهایت ممکن است به الماس تبدیل شوند.
