اسرار تاریکی؛ در اعماق زمین چه خبر است؟

دانشمندان دانشگاه کمبریج و دانشگاه فنی نانیانگ در سنگاپور کشف کردند برخورد صفحات زمین‌ساز از آنچه سابقا فکر می‌شد بیشتر باعث می‌شود که کربن داخل زمین گیر بیفتد.

صفحات زمین‌سازی که پوسته زمین را تشکیل می‌دهند، آرام و دائم در حرکت‌اند و در مقیاسی عظیم، از طریق برخورد با هم، دور شدن از یکدیگر یا اصطکاک در کنار هم به آرامی در عین واحد به تخریب و خلقت مشغول هستند.

به گزارش رازبقا، اما پژوهشی جدید نشان می‌دهد این حرکات عظیم زمین که ما به شکل زمین‌لرزه احساس می‌کنیم و قدرت آن‌ها در قالب آتشفشان، سونامی، کوه‌ها و دره‌ها دیده می‌شود، درواقع در جذب کربن نقشی قابل توجهی ایفا می‌کنند.

پژوهش آن‌ها نشان می‌دهد کربنی که در مناطق فرورانشی به داخل زمین کشیده می‌شود - جایی که صفحات زمین‌ساز با یکدیگر برخورد می‌کنند و درون فوق‌العاده داغ سیاره ما فرو می‌روند- بیشتر تمایل دارد در عمق زمین محبوس بماند تا به شکل فوران آتشفشانی به سطح زمین بازگردد.

در مقایسه با نظریه‌های سابق که می‌پنداشتند بیشتر کربنی که داخل زمین می‌رود، روزی دوباره به روی زمین باز خواهد گشت، این پژوهش نشان می‌دهد که تنها حدود یک سوم از کربن در چرخش رشته‌های آتشفشانی زیر زمین از طریق فوران به سطح زمین بازمی‌گردد.

این مسئله می‌تواند بر درک ما از بحران آب‌وهوایی که پیش رو داریم، تاثیر مثبتی داشته باشد. یکی از راه‌های مقابله با این بحران زیست محیطی ناشی از انتشار گاز‌های گلخانه‌ای یافتن راه‌هایی برای کاهش مقدار دی‌اکسید کربن موجود در جو زمین است.

با مطالعه نحوه رفتار کربن در «عمق زمین» دانشمندان بهتر می‌توانند چرخه کامل آن در سیاره ما را بفهمند و کشف کنند کربن چگونه میان جو، اقیانوس و زندگی روی سطح زمین در گردش است.

در حال حاضر بیشتر مطالعات انجام شده درباره چرخه کربن سیاره ما درباره فرایند‌هایی است که در سطح زمین یا نزدیک آن رخ می‌دهد.

با وجود این، به گفته دانشمندان ذخایر عمیق کربنی هم از طریق تنظیم میزان دی‌اکسید کربن در جو زمین، در قابل زندگی نگه داشتن سیاره ما نقشی کلیدی ایفا می‌کنند.

استفان فرسنگ، نویسنده ارشد تحقیق که این پژوهش را در دانشکده علوم زمین دانشگاه کمبریج انجام داده است، گفت: «در حال حاضر ما از ذخایر کربن موجود در سطح زمین و جریان میان آن‌ها درک نسبتا خوبی داریم، ولی درباره ذخایر کربنی داخل زمین که چرخه کربن در آن بیش از میلیون‌ها سال طول می‌کشد، دانش بسیار اندکی داریم.»

کربن به روش‌های متفاوتی در قالب دی‌اکسید کربن در جو زمین منتشر می‌شود، ولی فقط به یک طریق می‌تواند به داخل زمین بازگردد: از طریق روند آهسته فرورانش صفحات زمین‌ساز.

وقتی این اتفاق رخ دهد، کربن موجود در سطح زمین برای مثال در صدف‌های دریایی و ریزاندامگان (میکروارگانیسم‌ها) که دی‌اکسید کربن موجود در جو را در خود محبوس کرده‌اند، به داخل گوشته زمین کشیده می‌شود.

دانشمندان فکر می‌کردند بیشتر این کربن از طریق فوران‌های آتشفشانی در قالب دی‌اکسید کربن به جو زمین بازمی‌گردد، ولی پژوهش جدید نشان می‌دهد فعل و انفعالات شیمیایی صورت پذیرفته در سنگ‌های بلعیده شده در مناطق فرورانشی، کربن را به دام می‌اندازد و آن را به عمق زمین می‌فرستد و از همین رو باعث می‌شود مقداری از آن کربن دیگر نتواند به سطح زمین بازگردد.

این پژوهش در نشریه «نیچر کامیونیکیشنز» (Nature Communications) منتشر شده است.