Θα μπορούσε η ανάμειξη θρυμματισμένου βράχου με καλλιεργήσιμο έδαφος να μειώσει τις παγκόσμιες θερμοκρασίες; Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Μάιντς μελετούν γεγονότα υπερθέρμανσης του πλανήτη πριν από 40 και 56 εκατομμύρια χρόνια για να βρουν απαντήσεις.
Η Γη γίνεται όλο και πιο ζεστή και τα αποτελέσματα είναι όλο και πιο εμφανή αυτό το καλοκαίρι σε όλο τον κόσμο. Κοιτάζοντας πίσω στη γεωλογική ιστορία, τα γεγονότα της υπερθέρμανσης του πλανήτη δεν είναι ασυνήθιστα. Πριν από περίπου 56 εκατομμύρια χρόνια, κατά τη διάρκεια του θερμικού μέγιστου Παλαιόκαινου-Ηωκαίνου (PETM), οι θερμοκρασίες αυξήθηκαν κατά μέσο όρο από 5 έως 8 βαθμούς Κελσίου.
Αυτή η αύξηση της θερμοκρασίας πιθανότατα προκλήθηκε από την αυξημένη ηφαιστειακή δραστηριότητα και την επακόλουθη απελευθέρωση τεράστιων ποσοτήτων διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Αυτές οι υψηλές θερμοκρασίες παρέμειναν για περίπου 200.000 χρόνια.
Το 2021, ο καθηγητής Philip Pogge von Strandmann του Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) είχε ήδη ερευνήσει την επίδραση που τελικά οδήγησε στην παγκόσμια ψύξη και στην κλιματική ανάκαμψη μετά την υπερθέρμανση του PETM.
Διαβάστε επίσης: «Τέλος εποχής» – Η NASA κλείνει το όργανο χαρτογράφησης ορυκτών στο Mars Reconnaissance Orbiter
Εν ολίγοις: Το νερό της βροχής σε συνδυασμό με το ατμοσφαιρικό διοξείδιο του άνθρακα, με αποτέλεσμα ανθρακικό οξύ που προκάλεσε ενισχυμένη διάβρωση των πετρωμάτων, απελευθερώνοντας έτσι ασβέστιο και μαγνήσιο. Στη συνέχεια, τα ποτάμια μετέφεραν το ασβέστιο, το μαγνήσιο και το ανθρακικό οξύ στους ωκεανούς όπου το ασβέστιο, το μαγνήσιο – και επίσης το διοξείδιο του άνθρακα – ενώθηκαν για να σχηματίσουν αδιάλυτο ασβεστόλιθο.
«Με άλλα λόγια, υπάρχει ένα αποτέλεσμα ανατροφοδότησης που βοηθά στον έλεγχο του κλίματος. Οι υψηλές θερμοκρασίες επιταχύνουν τη διαδικασία χημικής διάβρωσης των πετρωμάτων, μειώνοντας τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, επιτρέποντας στο κλίμα να ανακάμψει», δήλωσε ο Pogge von Strandmann.
Το κλίμα απαιτούσε διπλάσιο χρόνο για να αναγεννηθεί πριν από 40 εκατομμύρια χρόνια
Η υπερθέρμανση του κλίματος εμφανίστηκε ξανά 16 εκατομμύρια χρόνια μετά το PETM κατά το Μέσο Ηώκαινο Κλιματικό Βέλτιστο ή MECO. Αν και η ηφαιστειακή δραστηριότητα είχε ως αποτέλεσμα την απόρριψη περίπου των ίδιων ποσοτήτων διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα όπως κατά τη διάρκεια του PETM, χρειάστηκε πολύ περισσότερος χρόνος για να αποκατασταθεί το κλίμα.
Το φαινόμενο της θέρμανσης διήρκεσε για 400.000 χρόνια, διπλάσιο από ό,τι στο PETM. Γιατί ήταν τόσο αργή η ανάκαμψη εκείνη την περίοδο;
Αναζητώντας μια απάντηση, ο Pogge von Strandmann και οι συν-συγγραφείς, συμπεριλαμβανομένου του πρώτου συγγραφέα Alex Krause, άρχισαν να αναλύουν ωκεάνια ανθρακικά και αργιλικά ορυκτά 40 εκατομμυρίων ετών για να συγκρίνουν τα αποτελέσματα με αυτά για παρόμοια παραδείγματα 56 εκατομμυρίων ετών. . «Ακριβώς όπως και κατά τη διάρκεια του PETM, σημειώθηκαν επίσης εντατικές καιρικές συνθήκες και διάβρωση στο MECO.
Ωστόσο, πριν από 40 εκατομμύρια χρόνια υπήρχαν πολύ λιγότερο εκτεθειμένοι βράχοι στην επιφάνεια της Γης. Αντίθετα, η Γη καλύφθηκε εκτενώς από ένα παγκόσμιο τροπικό δάσος το έδαφος του οποίου αποτελούνταν σε μεγάλο βαθμό από ορυκτά αργίλου», εξήγησε ο ερευνητής. Σε αντίθεση με τη πέτρα, ο πηλός δεν αντέχει. Στην πραγματικότητα, είναι στην πραγματικότητα το προϊόν των καιρικών συνθηκών. «Έτσι, παρά τις υψηλές θερμοκρασίες, το ευρέως διαδεδομένο αργιλώδες έδαφος εμπόδισε τους βράχους από την αποτελεσματική διάβρωση, μια διαδικασία γνωστή ως θωράκιση του εδάφους», επεσήμανε ο γεωεπιστήμονας.
Ενισχυμένες καιρικές συνθήκες για προστασία του κλίματος
Πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή τη γνώση στον σημερινό κόσμο; «Μελετούμε τα παλαιοκλίματα για να προσδιορίσουμε εάν και πώς μπορούμε να επηρεάσουμε θετικά το σημερινό μας κλίμα. Μια επιλογή θα μπορούσε να είναι η ενίσχυση της χημικής διάβρωσης του βράχου. Για να το πετύχουμε αυτό, θα μπορούσαμε να οργώσουμε θρυμματισμένο βράχο στα χωράφια μας», είπε ο Pogge von Strandmann.
Τα λεπτόκοκκα σωματίδια του βράχου θα διαβρωθούν γρήγορα, με αποτέλεσμα τη δέσμευση του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα, επιτρέποντας έτσι στο κλίμα να ανακάμψει. Οι τεχνολογίες αρνητικών εκπομπών (NET) όπως αυτή που περιλαμβάνει την απορρόφηση διοξειδίου του άνθρακα αποτελούν αντικείμενο έντονης έρευνας σε όλο τον κόσμο. Ταυτόχρονα, ωστόσο, εάν οι καιρικές συνθήκες καταλήξουν στο σχηματισμό αργίλου, τα αποτελέσματα της διαδικασίας θα ήταν σημαντικά λιγότερο αποτελεσματικά, όπως ανακάλυψε ο Pogge von Strandmann.
Ο πηλός διατηρεί το ασβέστιο και το μαγνήσιο που διαφορετικά θα παραδίδονταν στον ωκεανό. Το διοξείδιο του άνθρακα θα συνέχιζε να ρέει στους ωκεανούς, αλλά δεν θα δεσμευόταν εκεί και θα μπορούσε να διαφύγει πίσω στην ατμόσφαιρα. Σε αυτή την περίπτωση, η επίδραση των καιρικών συνθηκών δεν θα είχε σχεδόν καμία επίδραση στο κλίμα.
Εάν τα σωματίδια του βράχου διαλυθούν πλήρως ως αποτέλεσμα της καιρικής διάβρωσης, η ιδέα της βελτιωμένης διάβρωσης θα αποδειχθεί ότι είναι 100 τοις εκατό αποτελεσματική. Ωστόσο, εάν όλα τα διαβρωμένα υλικά μετατράπηκαν σε πηλό, αυτό με τη σειρά του θα ακύρωνε εντελώς το αποτέλεσμα.
Στην πραγματικότητα, το πραγματικό αποτέλεσμα θα ήταν πιθανότατα κάπου ανάμεσα στα δύο άκρα: Ενώ υπήρχε ενισχυμένη διάβρωση του πετρώματος στο PETM, έτσι ώστε το κλίμα να ομαλοποιηθεί πιο γρήγορα, ο σχηματισμός αργίλου κυριαρχούσε κατά τη διάρκεια του MECO. Ο βαθμός στον οποίο το θρυμματισμένο πέτρωμα διαλύεται και πόσο από αυτό διατηρείται ως άργιλος εξαρτάται από μια σειρά τοπικών παραγόντων, όπως τα παγκόσμια προϋπάρχοντα επίπεδα αργίλου και βράχου. Προκειμένου λοιπόν να διαπιστωθεί εάν η διαδικασία της ενισχυμένης καιρικής διάβρωσης είναι μια βιώσιμη προσέγγιση, θα ήταν πρώτα απαραίτητο να μάθουμε πόση άργιλος σχηματίζεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αποσάθρωσης σε κάθε πιθανή τοποθεσία.
Αναφορά: «Βελτιωμένο κλειδί σχηματισμού αργίλου για τη διατήρηση του κλίματος βέλτιστου μέσου Ηώκαινου» από τους Alexander J. Krause, Appy Sluijs, Robin van der Ploeg, Timothy M. Lenton και Philip AE Pogge von Strandmann, 31 Ιουλίου 2023, Γεωεπιστήμη της φύσης.
DOI: 10.1038/s41561-023-01234-y
Στο έργο συμμετείχαν επίσης ερευνητές στο University College του Λονδίνου και στο Πανεπιστήμιο του Essex στο Ηνωμένο Βασίλειο καθώς και στο Πανεπιστήμιο της Ουτρέχτης στην Ολλανδία.
Διαβάστε επίσης:
Νέα έρευνα έρχεται σε αντίθεση με τις καθιερωμένες θεωρίες για την εξέλιξη του φλοιού της γης
Το Perseverance Rover της NASA ανακαλύπτει τα μυστικά των αρχαίων ποταμών
