Рост гор влияет на парниковый эффект

Тайвань — остров крайностей: сильные и тайфуны неоднократно обрушиваются на регион и меняют ландшафт, иногда катастрофически. Это делает Тайвань фантастической лабораторией наук о Земле. Например, эрозионные процессы в центре острова происходят в тысячу раз быстрее, чем на его крайнем юге. Эта разница в скорости эрозии влияет на химическое выветривание горных пород и дает представление о углеродном цикле нашей планеты в масштабе миллионов лет. Группа исследователей во главе с Аароном Буфе и Нильсом Ховиусом из Немецкого исследовательского центра геолого-геофизических исследований (GFZ) теперь воспользовалась преимуществами различной скорости эрозии и исследовала, как подъем и горных пород определяют баланс выбросов и поглощения углерода. Удивительный результат: при высоких скоростях эрозии процессы выветривания выделяют углекислый газ; при низкой скорости эрозии они улавливают углерод из атмосферы. будет опубликовано в Природа Геонауки.


За всем этим стоят тектонические и химические процессы. В частности, в быстрорастущих горах тектонические поднятия и эрозия постоянно приносят свежий скальный материал из-под земли. Там он подвергается воздействию циркулирующей кислой воды, которая растворяет или изменяет породу. В зависимости от типа это выветривание по-разному влияет на Земли. Например, если углекислый газ из вступает в контакт с силикатными минералами, выпадает известняк (карбонат кальция или CaCO3), в котором углерод связывается в течение очень долгого времени. В случае комбинации сернистого минерала, такого как пирит, и известняка происходит обратное. Серная кислота, которая образуется при контакте пирита с водой и кислородом, растворяет карбонатные , образуя CO.2. Считается, что эта взаимосвязь между горообразованием и химическим выветриванием влияет на климат нашей планеты в масштабе миллионов лет. Но как именно рост Альп или Гималаев влияет на климат? Ускоряется ли силикатное выветривание, вызывая похолодание климата? Или растворение известняка серной кислотой преобладает, увеличивая концентрацию CO в атмосфере?2 вверх, с сопутствующим глобальным потеплением?

На этот вопрос можно ответить на юге Тайваня. Тайвань расположен в зоне субдукции, где океаническая плита скользит под азиатский континент. Эта субдукция вызывает быстрый рост гор. В то время как центр острова возвышается уже несколько миллионов лет, южная оконечность только что вышла из моря. Здесь горы имеют невысокий рельеф и относительно медленно размываются. Дальше на север, где горы крутые и высокие, свежая порода быстро выносится на поверхность Земли, чтобы выветрилась. Полезно то, что породы южного Тайваня типичны для многих молодых горных хребтов по всему миру и содержат в основном силикатные минералы с небольшим количеством карбоната и пирита.

В своем исследовании исследователи взяли образцы рек, которые собирают воду с этих гор с разной скоростью эрозии. По материалу, растворенному в реках, исследователи оценили долю сульфидных, карбонатных и силикатных минералов в процессе выветривания. Эти результаты позволили им оценить как количество CO2 который улавливается, и количество CO2 высвобождается реакциями выветривания. Первый автор Аарон Буфе сообщает: «Мы обнаружили, что в самой южной части Тайваня атмосферный CO2 секвестрация доминирует. Однако дальше на север, где горы разрушаются быстрее, преобладают скорости выветривания карбонатов и сульфидов, а CO2 выпущен.»

Итак, увеличивает ли выветривание горных хребтов CO?2 в атмосфере? Аарон Буфе говорит: «Мы можем сделать относительно хорошие заявления о Тайване. Похоже, что химическое выветривание в этом наиболее активном из горных поясов является чистым источником выбросов CO.2 в атмосферу из-за химического выветривания. Но, возможно, история изменится, когда отложения, смытые с гор, окажутся в ловушке на обширных аллювиальных равнинах; как у подножия Гималаев или Альп. Эти отложения часто богаты силикатами, выветривание которых приводит к секвестрации CO.2. Кроме того, горообразование приносит на поверхность Земли не только осадочные породы с пиритом и карбонатом, но и типы горных пород, которые сформировались из затвердевшей магмы и содержат много свежих силикатов, которые быстро выветриваются. Исследователям нужно подняться на несколько гор, прежде чем мы полностью узнаем чистое влияние выветривания на климат Земли «.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments