Cientistas da Universidade de Cambridge e da NTU Cingapura descobriram que colisões em câmera lenta de placas tectônicas arrastam mais carbono para o interior da Terra do que se pensava.
Eles descobriram que o carbono puxado para o interior da Terra em zonas de subducção – onde as placas tectônicas colidem e mergulham no interior da Terra – tende a ficar preso em profundidade, em vez de ressurgir na forma de emissões vulcânicas.
Suas descobertas, publicadas na Nature Communications, sugerem que apenas cerca de um terço do carbono reciclado sob as cadeias vulcânicas retorna à superfície por meio da reciclagem, em contraste com as teorias anteriores de que o que desce na maior parte volta para cima.
Uma das soluções para enfrentar as mudanças climáticas é encontrar maneiras de reduzir a quantidade de CO2 na atmosfera terrestre. Ao estudar como o carbono se comporta nas profundezas da Terra, que abriga a maior parte do carbono do nosso planeta, os cientistas podem entender melhor todo o ciclo de vida do carbono na Terra e como ele flui entre a atmosfera, os oceanos e a vida na superfície.
As partes mais bem compreendidas do ciclo do carbono estão na superfície da Terra ou próximas a ela, mas os estoques profundos de carbono desempenham um papel fundamental na manutenção da habitabilidade de nosso planeta, regulando os níveis de CO2 na atmosfera. “Atualmente, temos um entendimento relativamente bom das reservas superficiais de carbono e os fluxos entre elas, mas sabemos muito menos sobre as reservas de carbono no interior da Terra, que fazem o ciclo do carbono ao longo de milhões de anos”, disse o autor principal Stefan Farsang, que conduziu a pesquisa enquanto um Ph.D. estudante do Departamento de Ciências da Terra de Cambridge.
Existem várias maneiras de o carbono ser liberado de volta para a atmosfera (como CO2), mas só há um caminho pelo qual ele pode retornar ao interior da Terra: por meio da subducção das placas. Aqui, o carbono da superfície, por exemplo na forma de conchas e microrganismos que retêm o CO2 atmosférico em suas conchas, é canalizado para o interior da Terra. Os cientistas pensaram que muito desse carbono foi devolvido à atmosfera como CO2 por meio de emissões de vulcões. Mas o novo estudo revela que as reações químicas que ocorrem nas rochas engolidas nas zonas de subducção prendem o carbono e o enviam para o interior da Terra – impedindo que parte dele volte para a superfície da Terra.
A equipe conduziu uma série de experimentos na Instalação Europeia de Radiação Síncrotron, “O ESRF tem instalações líderes mundiais e a experiência de que precisávamos para obter nossos resultados”, disse o co-autor Simon Redfern, Reitor do College of Science da NTU Singapore , “A instalação pode medir concentrações muito baixas desses metais nas condições de alta pressão e temperatura de nosso interesse.” Para replicar as altas pressões e temperaturas das zonas de subducção, eles usaram uma “bigorna de diamante” aquecida, na qual pressões extremas são obtidas pressionando duas pequenas bigornas de diamante contra a amostra.
O trabalho apóia evidências crescentes de que as rochas carbonáticas, que têm a mesma composição química do giz, se tornam menos ricas em cálcio e mais ricas em magnésio quando canalizadas mais profundamente no manto. Essa transformação química torna o carbonato menos solúvel – o que significa que ele não é arrastado para os fluidos que abastecem os vulcões. Em vez disso, a maioria do carbonato afunda mais profundamente no manto, onde pode eventualmente se tornar diamante.
“Ainda há muita pesquisa a ser feita neste campo”, disse Farsang. “No futuro, pretendemos refinar nossas estimativas estudando a solubilidade do carbonato em uma temperatura mais ampla, faixa de pressão e em várias composições de fluidos.”
As descobertas também são importantes para compreender o papel da formação de carbonato em nosso sistema climático de maneira mais geral. “Nossos resultados mostram que esses minerais são muito estáveis e podem certamente armazenar CO2 da atmosfera em formas minerais sólidas que podem resultar em emissões negativas”, disse Redfern. A equipe está estudando o uso de métodos semelhantes para a captura de carbono, que move o CO2 atmosférico para o armazenamento nas rochas e nos oceanos.
“Esses resultados também nos ajudarão a entender melhores maneiras de bloquear o carbono na Terra sólida, fora da atmosfera. Se pudermos acelerar esse processo mais rápido do que a natureza o faz, pode ser um caminho para ajudar a resolver a crise climática”, disse Redfern. .
Publicado em 27/07/2021 15h24
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