Ukryty dwutlenek węgla może wydobywać się z wulkanów miliony lat po zakończeniu erupcji
Image

Nowe badania naukowe rzucają światło na intrygujące zjawisko, które może zmienić nasze rozumienie wpływu wielkich erupcji wulkanicznych na klimat Ziemi. Okazuje się, że długo po ustaniu aktywności wulkanicznej, rozpuszczony w podziemnej magmie dwutlenek węgla może powoli uwalniać się do atmosfery, przyczyniając się do długotrwałego ocieplenia klimatu.
Zjawisko to dotyczy szczególnie tak zwanych wielkich prowincji magmowych - rozległych obszarów, gdzie magma wydostaje się na powierzchnię Ziemi. Choć obecnie nie ma aktywnych prowincji tego typu (ostatnia, stosunkowo niewielka Columbia River Basalt Group, była aktywna około 16 milionów lat temu), ich wpływ na historię naszej planety jest nie do przecenienia.
"Skala tych prowincji wulkanicznych jest trudna do ogarnięcia dla ludzkiego umysłu" - wyjaśnia Ben Black, główny autor badania i wulkanolog z Uniwersytetu Rutgers w New Jersey. "Mówimy o wydarzeniach wulkanicznych, które mogą uwolnić wystarczającą ilość magmy, by pokryć całe kontynentalne Stany Zjednoczone warstwą o głębokości pół kilometra."
Naukowcy od dawna wiedzieli, że takie masywne erupcje wiązały się z okresami zaburzeń klimatycznych w historii Ziemi. Przykładem może być erupcja Pułapek Syberyjskich sprzed 252 milionów lat, która zbiegła się z największym wymieraniem w historii Ziemi, znanym jako wymieranie permskie lub "Wielkie Wymieranie". Co intrygujące, wysokie temperatury i poziomy CO2 utrzymywały się przez około 5 milionów lat po ustaniu erupcji.
Nowe badanie, opublikowane w Nature Geoscience, proponuje wyjaśnienie tego fenomenu. Wykorzystując modele numeryczne do symulacji ruchu magmy przez skorupę ziemską, naukowcy odkryli fascynujący mechanizm. Początkowo ciśnienie w komorze magmowej rośnie, aż powstają pęknięcia w skorupie, pozwalające magmie wydostać się na powierzchnię. Jednak z czasem magma rozgrzewa skorupę na tyle, że otaczająca skała staje się bardziej plastyczna, utrudniając budowanie ciśnienia potrzebnego do erupcji powierzchniowej.
Tamsin Mather, współautorka badania i wulkanolog z Uniwersytetu Oksfordzkiego, porównuje ten proces do butelki z napojem gazowanym: "Gdy masz zakręconą butelkę, nie widać w niej bąbelków. To jak magma na głębokości. Gdy odkręcisz butelkę - lub w przypadku magmy, gdy przemieści się ona bliżej powierzchni - ciśnienie spada i tworzą się bąbelki." Te pęcherzyki następnie unoszą się ku powierzchni, uciekając przez szczeliny w skorupie ziemskiej.
Proces ten może trwać miliony lat po zakończeniu powierzchniowych erupcji. To "kryptyczny węgiel" może wyjaśniać przedłużone okresy ocieplenia obserwowane po wygaśnięciu wielkich prowincji magmowych i mógł wpływać na tempo biologicznej regeneracji po takich wydarzeniach jak wymieranie permskie.
Badania te mają również znaczenie dla zrozumienia obecnego kryzysu klimatycznego. Jak zauważa Mather, wielkie prowincje magmowe są jednymi z najlepszych analogii dla emisji węgla na skalę obecnych emisji ludzkich, choć nawet one nie emitowały dwutlenku węgla tak szybko, jak robimy to obecnie. Zrozumienie, jak planeta regeneruje się po tak gwałtownych zaburzeniach, może pomóc w przewidywaniu możliwych skutków emisji antropogenicznych.
- Dodaj komentarz
- 186 odsłon