Древние лавовые обломки на морском дне могут служить гигантским «губкой» для углекислого газа, что открывает новые горизонты в понимании климатической истории нашей планеты. В ходе последнего исследования учёные обнаружили, что корки, образованные в результате вулканической деятельности миллионы лет назад, активно поглощают и удерживают CO₂, что позволяет переосмыслить роль океана в глобальном углеродном цикле.

Обнаружение нового ключевого хранилища углекислого газа

Исследования, проведённые на южной части Атлантического океана, показали, что древний лавовый обломочный материал содержит в два, а иногда и в сорок раз больше углекислого газа, чем верхние слои океанической коры. За основу взяты керны, извлечённые из морского дна, на которых учёные обнаружили следы минералов карбоната, образовавшихся в результате реакции с морской водой — процессов, способных удерживать огромное количество углерода в форме прочных минералов.

«Морские бассейны — это не просто контейнер для морской воды. Это активные системы, где течёт обмен элементов между океаном и геологическими слоями, а реакция воды с лавой эффективно удаляет CO₂ из воды и фиксирует его в минералах», — говорит ведущая исследовательница Розалинд Коггон из Университета Саутгемптона, Великобритания.

Механизм формирования и свойства лавовых обломков

Обломки, образовавшиеся в результате вулканической активности в районе срединно-океанических хребтов, представляют собой конгломерат фрагментов лавы и минералов, покрытых кальциевым карбонатом. Эти материалы, известные как брекции, со временем покрываются слоем минералов и образуют пористые, рассыпчатые скопления на морском дне. В течение миллионов лет через трещины и поры этой породы проходит океаническая вода, которая реагирует с лавой, создавая минералы, способные удерживать углекислый газ.

Колоссальный запас углерода и его роль в климате будущего

По результатам исследования, в среднем около 7,5% веса керна приходилось на углерод, связанный в минералах. Это означает, что древний лавовый обломочный материал может содержать до 20% от всей СО₂, выделенной в тот период при формировании океанической коры. Такой запас углекислого газа существенно превышает количество, ранее зарегистрированное в верхних слоях океанической коры, что заставляет задуматься о масштабах вклада подводных вулканов и их обломков в глобальный углеродный цикл.

Ученые предполагают, что эти лавовые обломки функционируют как долговременные «губки», поглощающие CO₂, что делает их важнейшим фактором в регулировании климата Земли в историческом масштабе. В дальнейшем, их способность служить таким хранилищем зависит от концентрации углекислого газа в океане, толщины лавового материала и скорости движения тектонических плит.

Значение для понимания климатической истории и будущего

Полученные данные помогают лучше понять, каким образом вулканическая активность и связанная с ней минерализация влияли на климат планеты сотни миллионы лет назад. Более того, такие находки открывают перспективы использования аналогичных процессов для разработки технологий по улавливанию углекислого газа, что является актуальным направлением в борьбе с глобальным потеплением.

«Обнаружение этого скрытого резервуара углерода на морском дне — важный шаг к пониманию того, как Земля регулировала свой климат в прошлом и как мы можем применять эти знания для защиты будущего», — комментируют учёные.

Перспективы дальнейших исследований

Учёные планируют расширять исследования, изучая другие регионы океанского дна, где могли также образовываться подобные лавовые брекции. Важной задачей является оценка объёма общего запаса углерода, содержащегося в этих минералах, и его потенциала для использования в качестве естественного механизма улавливания CO₂. Кроме того, необходимо понять, как скорость распространения тектонических плит и изменение климата влияют на процессы минерализации в долгосрочной перспективе.

Большинство современных моделей глобального потепления недооценивают роль подводных лавовых пород и их способности поглощать и удерживать углерод. Новые данные могут кардинально изменить подходы к моделированию климатических сценариев, а также увеличить эффективность технологий по улавливанию углекислого газа в будущем.

Заключение

Обнаружение того, что древние лавовые обломки functioning как природные «губки» для CO₂ — это не только шаг в сторону лучшего понимания климатической истории Земли, но и важный вклад в разработку методов борьбы с современными экологическими вызовами. Эти знания позволяют предположить, что океаны и подводные вулканы могли играть и продолжают играть значительную роль в балансировании атмосферы, а их изучение должно стать приоритетом для научного сообщества.