Zachycený uhlík po miliony let
Vulkánské oceánské skály fungují jako přirozené zásobníky uhlíku, čímž hrají důležitou roli v klimatických procesech. Vědecké studie ukazují, že tyto skály mají schopnost zadržovat CO₂ po velmi dlouhou dobu, což má značný význam z pohledu geologického času.
Jak oceán zachovává uhlík po miliony let
Recentní výzkumy provedené v jižním Atlantiku osvětlily mechanismus klimatického působení, který je tichý, ale přesto zásadní. Vzorky hornin starých přibližně 60 milionů let, vyzvednuté z hloubky několika kilometrů pod mořským dnem, dokládají, jak mohutné akumulace rozlámané lávy mohou zadržovat oxid uhličitý po období, které je pro lidské měřítka nepředstavitelné. Tento proces probíhá velmi pomalu a nepozorovaně, avšak má klíčový dopad na planetární rovnováhu.
Zadržování uhlíku vulkanickými troskami
Akumulace vulkanických troskových hornin, známých jako brekcie, se chovají jako minerální houby. Během milionů let se mořská voda filtruje mezi trhlinami v narušeném materiálu. V tomto procesu chemie vykonává svou práci: určité ionty ve vodě reagují s horninou a podporují vznik minerálních karbonátů, které CO₂ uzavírají uvnitř horniny.
Výzkumnice Rosalind Coggon, vedoucí studie, uvádí, že bylo dlouho známo, že podmořské hory generují velké objemy volného materiálu, podobně jako suti, které se objevují na svazích pevninských hor. Novinkou je to, že se poprvé podařilo získat kompletní jádra těchto brekcií, která se po desítkách milionů let pohybovala s oceánskou deskou. Tato příležitost nabízí jedinečný pohled na to, jak se tyto depositivy vyvíjejí v čase.
Hloubkový cyklus uhlíku
Cykly uhlíku regulují zemské klima v dlouhodobém horizontu. Na oceánských hřebenech pohyb desek generuje novou vulkanickou kůru a uvolňuje CO₂ z nitra planety do oceánu a atmosféry. Nicméně, když se ta kůra odděluje od hřebene a ochladí se, začne fungovat jako chemický filtr.
Mořská voda proniká trhlinami v nově vzniklé hornině, reaguje s minerály v bazaltu a srazí karbonáty, které zůstávají uvězněné uvnitř. S časem tento oxid uhličitý přestává cirkulovat na povrchu a stává se součástí geologického záznamu.
Vulkanické trosky versus pevný bazalt
Pevný bazalt je schopen zadržovat CO₂, ale činí tak pomaleji. Jeho vnitřní plocha je omezená a tekutiny potřebují více času na to, aby se dostaly do čerstvých oblastí, kde mohou začít reakce. Na rozdíl od toho, brekcie obecně již vznikly jako fragmenty a mají množství dutin, kde se voda pohybuje téměř bez odporu.
Nová data potvrzují to, co geologická intuice naznačovala: v některých případech tyto brekcie uchovávají mezi dvěma a čtyřiceti krát více uhlíku než předchozími studiemi zkoumané kompaktní lávy. To je výrazný skok, který vyžaduje přehodnocení množství CO₂, které může být v oceánské kůře uloženo po dobu její existence.
Skrytá klimatická úloha zemské kůry
Oceánská kůra byla vždy považována za zásobník uhlíku, ale dosud nebyla uznávána důležitost těchto fragmentovaných vrstev. Vzhledem k tomu, že se brekcie vytváří vždy, když roste a zhroutí se podmořský vulkán, jejich přítomnost je mnohem běžnější, než se dosud myslelo. A jejich ukládací schopnost by mohla významně přispět k celkovému rozpočtu uhlíku na geologických měřítkách.
Tento objev neposkytuje rychlé řešení současné klimatické krize. Procesy, které se podílejí, postupují tempem tektonických a mineralizačních procesů, výrazně pod lidskými rozměry. Přesto zlepšuje naše chápání toho, jak planet stabilizovalo klima v minulosti a jakou roli hrály oceány v této rovnováze.
Okno pod vlnami
Získání těchto jader nebylo snadné. Tým vyvrtal depozity vytvořené na již neexistujícím oceánském hřebenu a pomalu je transportoval oceánem pohybující se deskou. Tato geologická pouť přeměnila tyto skály v kontinuální archiv, kde je registrována interakce mezi mořskými tekutinami a kůrou po miliony let.
Studium spojuje geologii mořského dna, chemii karbonátů a dynamiku tekutin a přináší klíčový prvek pro pochopení klimatického puzzle hlubokého času. Připomíná nám, že i pod vodou existují procesy, které pracují neúnavně, i když je nikdo nevidí.
Potenciál
Tento objev otevírá nové možnosti pro návrh strategií ukládání uhlíku založených na přírodních procesech. Některé realistické nápady zahrnují:
- Inspirace technologiemi rychlé mineralizace: využití bazaltových útvarů na pevnině pro zajištění CO₂ během několika let, namísto milionů, s pomocí zkušeností získaných z oceánských brekcií.
- Vylepšení klimatického plánování: integrovat roli oceánské kůry do globálních modelů, které umožní přesněji předpovědět vývoj atmosférického CO₂.
- Podpora politiky ochrany mořské geologie: zachování podmořských hor a hřebenů, nejen pro jejich biodiverzitu, ale také pro roli, kterou hrají v hloubkovém cyklu uhlíku.
- Posílení výzkumu oceánské geochemie: lepší pochopení vývoje těchto depositivů může pomoci optimalizovat strategie mitigace, které se nemusí spoléhat výhradně na inženýrství.
Oceán nereguluje klima pouze prostřednictvím proudění, ledu nebo přímého pohlcování CO₂. Dělá tak také zespodu, z kůry. A znát tuto skrytou úlohu je zásadní pro představu o vyváženější budoucnosti.
Zdroj: Staré skály se odhalují jako „uhlíkové houby“
Více informací: Geologický cyklus uhlíku hostící brekcie oceánské kůry | Nature Geoscience
