Bjergeerosion kan tilføje CO2 til atmosfæren

Forskere har længe vidst, at stejle bjergkæder kan trække kuldioxid (CO ₂ ) ud af atmosfæren - efterhånden som erosion blotlægger ny sten, det starter også en kemisk reaktion mellem mineraler på bakkeskråninger og CO ₂ i luften, "forvitring" af klippen og bruge CO ₂ at producere carbonatmineraler som calcit.

En ny undersøgelse ledet af forskere fra Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), imidlertid, har vendt denne idé på hovedet. I papir udgivet den 12. april i tidsskriftet Videnskab , forskerne meddelte, at erosionsprocessen også kan være en kilde til ny CO ₂ gas, og kan frigive det tilbage til atmosfæren langt hurtigere, end det bliver absorberet i nyligt eksponeret sten.

"Dette går imod en langvarig hypotese om, at flere bjerge betyder mere erosion og forvitring, hvilket betyder en ekstra reduktion af CO ₂ . Det viser sig, at det er meget mere kompliceret end som så, " siger Jordon Hemingway, en postdoc ved Harvard University og hovedforfatter på papiret.

Kilden til denne ekstra CO ₂ er ikke helt geologisk. I stedet, det er biproduktet af bittesmå mikrober i bjergjord, der "spiser" gamle kilder til organisk kulstof, der er fanget i klippen. Når mikroberne metaboliserer disse mineraler, de spyr kuldioxid ud.

Forskerne kom til denne erkendelse efter at have studeret en af ​​de mest erosionsudsatte bjergkæder i verden - Taiwans centrale område. Denne stejle række bliver ramt af mere end tre store tyfoner hvert år, som hver især mekanisk eroderer jorden og stenen gennem kraftig regn og blæst.

Hemingway og hans kolleger undersøgte prøver af jord, grundfjeld, og flodsedimenter fra det centrale område, leder efter afslørende tegn på organisk kulstof i klippen. Det, de fandt der, overraskede dem.

"Helt nederst i jordprofilen, du har dybest set uvejret sten. Så snart du rammer bunden af ​​jorden, lag, selvom, du ser sten, der er løs, men endnu ikke helt nedbrudt, og på dette tidspunkt ser det ud til at det organiske kulstof, der er til stede i grundfjeldet, forsvinder helt, " bemærker Hemingway. På det tidspunkt i jorden, holdet bemærkede også en stigning i lipider, der vides at komme fra bakterier, tilføjer han.

"Vi ved endnu ikke præcis, hvilke bakterier der gør dette - det ville kræve genomik, metagenomics, og andre mikrobiologiske værktøjer, som vi ikke brugte i denne undersøgelse. Men det er næste skridt for denne forskning, " siger WHOI marinegeokemiker Valier Galy, seniorforfatter og Hemingways rådgiver i MIT/WHOI Joint Program.

Gruppen er hurtig til at bemærke, at det samlede niveau af CO ₂ frigivet af disse mikrober er ikke alvorlig nok til at have nogen øjeblikkelig indvirkning på klimaændringer - i stedet, disse processer finder sted på geologiske tidsskalaer. WHOI-teamets forskning kan føre til en bedre forståelse af, hvordan bjergbaserede (eller "litosfæriske") kulstofkredsløb faktisk fungerer, som kunne hjælpe med at generere ledetråde til, hvordan CO ₂ har været reguleret siden selve Jorden blev dannet.

"Når man ser bagud, vi er mest interesserede i, hvordan disse processer formåede at holde CO-niveauerne ₂ i atmosfæren mere eller mindre stabil over millioner af år. Det gjorde det muligt for Jorden at have det klima og de forhold, den har haft - et, der har fremmet udviklingen af ​​komplekse livsformer, " siger Hemingway. "Gennem hele vores jords historie, CO ₂ har vaklet over tid, men er blevet i den stabile zone. Dette er blot en opdatering af mekanismen for geologiske processer, der tillader det at ske, " tilføjer han.