研究海洋转换断层的研究人员描述了地质碳循环中以前未知的部分
研究岩石就像读书一样。伍兹霍尔海洋研究所 (WHOI) 海洋化学与地球化学系副科学家弗里德·克莱因 ( Frieder Klein)表示，这块岩石有一个故事要讲。
克莱因和他的同事从距离巴西海岸约 500 公里的圣保罗海洋转换断层中的圣彼得和圣保罗群岛的水下侧翼分析了岩石，这些岩石讲述了一个关于部分地区的迷人且以前不为人知的故事。地质碳循环。
转换断层是构造板块相互移动的地方，是地球上三个主要板块边界之一，全球长度约 48,000 公里，其他断层是全球洋中脊系统(约 65,000 公里)和俯冲带(约 55,000 公里)。公里)。
大洋中脊和俯冲带的碳循环已经被研究了几十年。相比之下，科学家们对大洋转换断层中的CO 2关注相对较少。克莱因说，由于岩浆活动较低，转换断层在相当长的一段时间内被认为是“有些无聊”的地方。 “我们现在拼凑起来的是，沿着这些海洋转换断层暴露的地幔岩石代表着潜在的巨大二氧化碳汇，”他说。地幔的部分熔化释放出CO 2 ，CO 2夹带在热液中，与靠近海底的地幔发生反应，并被捕获在那里。这是以前不为人知的地质碳循环的一部分，”克莱因说。美国国家科学院(PNAS)。由于之前对全球地质 CO 2通量的估计中没有考虑转换断层，因此岩浆 CO 2向改变的洋地幔和海水 的质量转移可能比之前认为的要大。”
“与人为或人类驱动的 CO 2量相比，转换断层处排放的 CO 2量可以忽略不计，”Klein 说。 “然而，在地质时间尺度上，在人类排放如此多的CO 2之前，地幔的地质排放——包括转换断层的排放——是地球气候的主要驱动力。”
正如该论文所述，“全球人为 CO 2排放量估计约为每年 36 吉吨 (Gt)，使大气和水圈的平均地质排放量(每年 0.26 Gt)的估计相形见绌。然而，在地质时间尺度上，来自地幔的CO 2排放对于调节地球气候和宜居性以及地表储层(包括海洋、大气和岩石圈)中的C [碳]浓度至关重要。”克莱因补充道，“当然，这是在人为燃烧化石燃料之前。”
“为了充分了解现代人为造成的气候变化，我们需要了解地球遥远过去的自然气候波动，这些波动与地球自然碳循环的扰动有关。我们的工作提供了对地幔和海洋/大气系统之间长期碳通量的见解，”合著者、佛蒙特州本宁顿学院的教员蒂姆·施罗德说。 “数百万年来，这种碳通量的巨大变化导致地球气候比现在变暖或变冷。”
论文指出，为了更好地了解地幔和海洋之间的碳循环，Klein、Schroeder 及其同事研究了圣保罗转换断层中皂石“以及地幔橄榄岩矿物碳化过程中其他含菱镁矿组合”的形成过程。 “在转换断层根区或下方的岩浆作用以及随后的脱气的推动下，断层构成了富含 CO 2热液的通道，而橄榄岩的碳化则代表了排放的 CO 2的潜在巨大汇。”
研究人员在论文中指出，“低程度的熔融会产生富含不相容元素、挥发物，尤其是 CO 2的熔体，加上海洋转换断层上橄榄岩的存在，创造了有利于广泛矿物碳化的条件。”
这些岩石是在 2017 年前往该地区的航行中使用载人车辆收集的。
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