Учёные обнаружили под океанским дном гигантский природный резервуар для CO₂

Исследователи обнаружили, что огромные скопления вулканической брекчии — обломков лавы, скапливающихся на склонах подводных гор, — действуют как долгосрочные геологические «губки», поглощающие и накапливающие углекислый газ. Это открытие меняет представления о долгосрочном углеродном цикле Земли.

Керны лавовой брекчии, сцементированные белыми карбонатными минералами, поднятые с участка IODP U1557. Автор: IODP JRSO

Образцы пород, сформировавшиеся около 60 миллионов лет назад и поднятые с больших глубин в южной части Атлантического океана, показали, что CO₂ может оставаться «запертым» в толщах лавового щебня на морском дне в течение чрезвычайно долгих периодов.

Работа, проведённая под руководством учёных из Саутгемптонского университета, впервые чётко показала, что эти накопления обломочной породы, образующиеся в результате эрозии подводных гор, являются естественными резервуарами для углекислого газа. Это даёт новое понимание того, как наша планета управляет углеродом в масштабах миллионов лет.

«Мы давно знали, что эрозия на склонах подводных гор производит большие объёмы вулканического щебня, известного как брекчия. Однако наши буровые работы впервые позволили получить керны этого материала после того, как он в течение десятков миллионов лет перемещался по морскому дну по мере расхождения тектонических плит», — объяснила ведущий автор исследования, доктор Розалинд Коггон из Саутгемптонского университета.

Она добавила, что эти пористые и проницаемые отложения обладают способностью накапливать большие объёмы CO₂ из морской воды, поскольку они постепенно цементируются карбонатом кальция, который образуется из морской воды, протекающей через них.

Углекислый газ из атмосферы медленно обменивается с углеродом в недрах Земли и океанах. Вулканическая активность на срединно-океанических хребтах высвобождает CO₂ из глубин планеты в океан и атмосферу. Однако, как выяснилось, океаническая кора не просто контейнер для воды. Морская вода миллионы лет циркулирует в трещинах остывающих лав, вступает с ними в реакцию и удаляет CO₂ из воды, запасая его в минералах внутри породы.

«Пробурив глубоко в морское дно Южной Атлантики, мы обнаружили лавовую брекчию, которая содержала от 2 до 40 раз больше CO₂, чем ранее изученные лавы. Это исследование показало важность такой брекчии как губки для углерода в долгосрочном углеродном цикле», — отметила доктор Коггон.

Открытие было сделано в рамках экспедиции 390/393 Международной программы по исследованию океанов (IODP). Результаты работы, опубликованные в журнале Nature Geoscience, подчёркивают, что ранее недооценённые залежи вулканической брекчии могут играть ключевую роль в долгосрочном хранении углекислого газа, что имеет значение для понимания прошлых и будущих изменений климата Земли.

Источники: University of Southampton, Nature Geoscience