Vulkanické horniny v Jižním Atlantiku se chovají jako geologické houby, které během 60 milionů let pohlcují mořský CO₂. Tento proces, tak tichý jako rozhodující, ukazuje, jakým způsobem mohou horniny zachycovat uhlík v dlouhém časovém horizontu.
Uhlík zachycený po miliony let
- Oceánské horniny jako přirozené zásobníky uhlíku.
- Pomalu probíhající procesy, které mají zásadní vliv na klimatický systém.
- Vulkanické brečky: poréznost, chemické složení a stabilita.
- Důležitost pro klimatické změny na geologických časových škálách.
- Důsledky pro pochopení historických hladin CO₂.
Jak oceán uchovává uhlík po miliony let
Nové výzkumy v Jižním Atlantiku osvětlily mechanismus změnící podmínky klimatu na tak tichém, ale zásadním způsobem. Vzorky hornin staré přibližně 60 milionů let, vytažené z několika kilometrů pod mořským dnem, ukazují, jak obrovské akumulace rozlomené lávy mohou udržovat oxid uhličitý po období, která přesahují jakýkoli lidský časový rámec. Není to viditelný ani okamžitý proces; probíhá pomalu a téměř skrytě, přesto má zásadní význam pro rovnováhu na planetě.
Jak rozlomené lávy zachycují uhlík
Tato akumulace, známá jako vulkanické brečky, se chovají jako pravé minerální houby. Během milionů let se mořská voda filtruje mezi mezery v rozlomeném materiálu. Během této pomalé cesty chemie vykonává svou práci: určité ionty ve vodě reagují s horninou a podporují vznik carbonátových minerálů, které uzavírají CO₂ v rámci horniny.
Vedoucí výzkumu, Rosalind Coggon, vysvětluje, že už dlouho bylo známo, že podmořské hory generují značné množství volného materiálu, podobně jako svahové štěrky na kontinentálních horách. Novinkou však je, že se poprvé podařilo získat kompletní jádra těchto breček po desetimilionech let, co putovaly s oceánskou deskou. Představuje to unikátní příležitost sledovat, jak se tyto typy usazenin vyvíjejí v čase.
Hloubkový cyklus uhlíku
Hloubkový cyklus uhlíku reguluje zemský klima v dlouhodobém hledisku. Na oceánských hřebenech vytváří pohyb desek novou sopečnou kůru a uvolňuje CO₂ z nitra planety do oceánu a atmosféry. Nicméně, ta samá kůra, když se vzdaluje od hřebene a chladne, začíná působit jako chemický filtr.
Mořská voda proniká do trhlin čerstvě vytvořené horniny, reaguje s minerály v bazaltu a precipituje carbonáty, které zůstávají uvězněny uvnitř. S postupem času přestává tento oxid uhličitý cirkulovat na povrchu a stává se součástí geologického záznamu.
Jádra odhalují důležitá zjištění
Při vrtání mořského dna Jižního Atlantiku tým našel oblasti, kde tento filtr fungoval naplno. Vulkanické brečky obsahovaly výrazně více uhlíku než intactní bazalty. Jejich otevřená struktura zvyšuje příležitosti k chemickým reakcím.
Pevný bazalt také dokáže udržovat CO₂, avšak činí tak pomaleji. Jeho vnitřní plocha je omezená a tekutiny mají dlouhou dobu přístupu do čerstvých oblastí, kde mohou začít reakce. Na druhé straně, vulkanické brečky vznikají už rozdrcené, a proto mají množství mezer, kde se voda pohybuje téměř bez odporu.
Skrytá klimatická role zemské kůry
Oceánská kůra byla vždy považována za zásobník uhlíku, ale dosud nebyla uznána významnost těchto rozlomených vrstev. Jak se brečky vytvářejí pokaždé, když roste a rozpadá se podmořský vulkán, jejich výskyt je mnohem častější, než se dříve myslelo. A jejich schopnost uchovávat uhlík by mohla značně přispět k celosvětovému rozpočtu uhlíku na geologických škálách.
Toto zjištění nenabízí rychlé řešení současné klimatické krize. Procesy, které se podílejí, probíhají tempem tektonických a mineralizačních procesů, což je daleko pod lidským měřítkem. Nicméně zlepšují naše chápání způsobu, jakým planeta dokázala stabilizovat klima v minulosti, a jaká byla tichá role oceánů v této rovnováze.
Oken pod vlnami
Získání těchto jader nebylo jednoduché. Tým vrtal do usazenin utvořených na již neexistujícím oceánském hřebeni, které byly pomalu transportovány přes oceán pohybující se deskou. Tato geologická cesta proměnila tyto horniny v trvalý záznam, kde se uchovává interakce mezi mořskými tekutinami a kůrou po miliony let.
Spojením geologie mořského dna, chemie carbonátů a dynamiky tekutin studie přináší klíčový kousek pro chápání klimatu na hlubokých časových škálách. Připomíná, že pod vodou existují procesy, které neustále pracují, i když si jich nikdo nevšimne.
Potenciál pro budoucnost
Toto zjištění otevírá nové cesty pro návrh strategií pro ukládání uhlíku založených na přírodních procesech. Některé realistické nápady zahrnují:
- Inspirovat technologie rychlé mineralizace: využít bazaltové formace na pevnině k fixaci CO₂ během několika let, nikoli milionů, na základě poznatků získaných z oceánských breček.
- Zlepšit plánování v oblasti klimatu: integrovat roli oceánské kůry do globálních modelů pro přesnější předpovědi vývoje atmosférického CO₂.
- Podpořit politiky ochrany geologických oblastí v moři: chránit podmořské hory a hřebeny nejen kvůli jejich biodiverzitě, ale také kvůli roli, kterou hrají v hlubokém cyklu uhlíku.
- Posílit výzkum v oblasti oceánské geoochemie: lepší porozumění evoluci těchto usazenin může pomoci optimalizovat strategie zmírnění, které se nezaměřují výhradně na technické řešení.
Oceán neřídí klima pouze pomocí proudění, ledu nebo přímé absorpce CO₂. Dělá to také zespodu, z kůry. A pochopení této skryté role je zásadní pro představu o vyváženější budoucnosti.
