O interior da Terra está engolindo mais carbono do que se pensava

 Caros Leitores;

Vulcão Pavlof do Alasca. Crédito: NASA Goddard Space Flight Center

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 nas zonas de subducção - onde as placas tectônicas colidem e mergulham no interior da Terra - tende a ficar preso nas profundezas, 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 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 CO 2 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 perto dela, mas os estoques profundos de carbono desempenham um papel fundamental na manutenção da habitabilidade do nosso planeta, regulando os níveis de CO 2 atmosféricos . "Atualmente, temos um entendimento relativamente bom dos reservatórios de carbono da superfície e os fluxos entre eles, mas sabemos muito menos sobre os estoques 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 CO 2 ), mas há apenas 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 CO 2 atmosférico em suas conchas, é canalizado para o interior da Terra. Os cientistas pensaram que muito desse carbono foi devolvido à atmosfera como CO 2 por meio de emissões de vulcões. Mas o novo estudo revela que as reações químicas que ocorrem em rochas engolidas em 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 CO 2 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 CO 2 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. .

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Vídeo: Contando carbono

Informações do jornal: Nature Communications

Fornecido pela Universidade de Cambridge 

Fonte: Phys News / pela Universidade de Cambridge / 26-07-2021       

Mais informações: Stefan Farsang et al, Deep carbon cycle constrained by carbonate solubility, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038 / s41467-021-24533-7

https://phys.org/news/2021-07-earth-interior-swallowing-carbon-thought.html

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HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.

Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.

Participa do projeto S`CoolGroundObservation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (CloudsandEarth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.

Participa também do projeto The GlobeProgram / NASA GlobeCloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela NationalOceanicandAtmosphericAdministration (NOAA) e U.S DepartmentofState.

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