Erupțiile vulcanice masive s-au remodelat Pământ și clima sa în mai multe momente ale istoriei. Noi cercetări sugerează că mult timp după ce aceste erupții de suprafață au încetat, dioxid de carbon (CO2) dizolvat în magmele subterane ar fi putut scăpa încet la suprafață. Este posibil ca acest „carbon criptic” să fi contribuit la perioade prelungite de încălzire, refacere lentă a climei și extincții în masă.
„Există potențialul pentru această eliberare de gaz care nu este legat într-un mod specific de generarea unui flux de lavă”, a spus Isabel Fendleyun geolog la Universitatea de Stat din Pennsylvania care nu a fost implicat în studiu. Fără a lua în considerare această eliberare prelungită de CO2, „unele dintre modurile în care înțelegem în prezent evenimentele de emisie de gaze vor lipsi o piesă”.
The vulcani în cauză sunt cunoscute ca provincii magmatice mari, regiuni mari în care magma iese la suprafață. Nicio provincie magmatică mare nu este activă astăzi; cel mai recent, relativ mic Columbia River Basalt Group, a erupt acum aproximativ 16 milioane de ani. O provincie mare ar putea extruda aproximativ un milion de kilometri cubi de roci vulcanice pe parcursul unui milion de ani.
„Cred că amploarea acestor provincii vulcanice este foarte greu de înțeles de către oameni”, a spus Ben Blackautorul principal al studiului, vulcanolog la Universitatea Rutgers din New Jersey. „Vorbim despre evenimente vulcanice care pot mobiliza suficientă magmă pentru a acoperi continentul SUA la jumătate de kilometru adâncime”.
Înrudit: Cele mai mari 12 erupții vulcanice din istoria înregistrată
Magme care modifică clima
Un astfel de vulcanism extins a avut loc împreună cu perioadele de perturbare a climei de-a lungul istoriei Pământului: marile provincii magmatice au emis volume mari de gaze cu efect de seră, cum ar fi CO2, în atmosferă, ridicând temperaturile. Aceste evenimente au fost, de asemenea, uneori însoțite de schimbări biologice majore.
Erupțiile capcanelor siberiene de acum 252 de milioane de ani au coincis cu pierderea masivă a biodiversității, cunoscută sub numele de extincția în masă de la sfârșitul Permianului sau Marea Moarte. Dar în timpul acestui eveniment, temperaturile și nivelurile de CO2 au rămas ridicate timp de aproximativ 5 milioane de ani după oprirea erupțiilor vulcanice. Oamenii de știință au emis ipoteza că perioadele de încălzire neașteptat de lungi care urmează după aceasta și alte erupții mari de provincie magmatică se datorează unei feedback de intemperii silicat slabitun ciclu care acționează ca un fel de termostat natural.
În noul studiu, publicat în Geoștiința naturiiBlack și colegii săi au propus o altă explicație – că carbonul a continuat să se scurgă din vulcani după ce erupțiile lor au încetat.
Folosind un model numeric pentru a simula răspunsul climatului la perturbațiile din ciclurile carbonului și al nutrienților, cercetătorii au descoperit că emisiile de CO2 numai din erupțiile de suprafață nu sunt suficiente pentru a explica perioadele calde prelungite. Încălzirea observată ar necesita ca emisiile de carbon să continue mult după răcirea celor mai tinere roci vulcanice.
Pentru a determina dacă eliberarea de CO2 ar putea avea loc după terminarea erupțiilor de suprafață, cercetătorii au simulat mișcarea magmei prin scoarța Pământului de-a lungul timpului pentru a determina modul în care crusta s-ar deforma și se va schimba în perioadele de activitate mare a provinciei magmatice.
Simulările lor au arătat că inițial, presiunea într-o cameră de magmă crește până când se formează crăpături în crustă, permițând magmei să se scurgă pe suprafața Pământului. Dar, de-a lungul timpului, magma încălzește crusta suficient de mult încât roca din jur să curgă mai ușor, ceea ce face mai greu să se creeze suficientă presiune pentru o erupție de suprafață.
Pe măsură ce magma crește și se răcește, CO2 dizolvat poate scăpa, chiar și atunci când magma în sine nu poate. Gazul dizolvat acționează ca bulele într-o sticlă de sifon, a spus coautorul studiului Tamsin Mathervulcanolog la Universitatea din Oxford.
„Când ai capacul pus [the soda bottle]nu vezi nicio bule în el. Este ca o magmă la adâncime”, a spus Mather. „Când scoți capacul – sau în cazul unei magme, o ridici la adâncimi mai mici – presiunea se reduce și se formează bule.” Aceste bule plutitoare se ridică apoi la adâncimi mai mici. suprafata, scapat prin fisuri sau falii din crusta.
Această eliberare de CO2 ar putea dura milioane de ani după încheierea erupțiilor de suprafață, a descoperit echipa. Carbonul criptic ar putea explica încălzirea extinsă observată după ce erupțiile mari din provincie magmatică s-au diminuat și ar fi putut afecta recuperarea biologică în urma unor evenimente precum extincția în masă de la sfârșitul Permianului.
„Cred că există câteva întrebări cu adevărat interesante și importante în ceea ce privește modul în care se întâmplă recuperarea după acele extincții în masă sau perturbări climatice, rolul pe care îl joacă procesele solide ale Pământului și implicațiile pentru noua viață care vine după perturbare”, a spus Black.
Descoperirile ar putea ajuta, de asemenea, oamenii de știință să învețe despre efectele încălzirii actuale. „Provinciile magmatice mari sunt unul dintre cei mai buni analogi pentru fluxurile de emisii de carbon la scara fluxurilor de emisii de carbon umane, dar încă nu emit carbon la fel de repede ca noi în prezent”, a spus Mather. Înțelegerea modului în care planeta își revine după o întrerupere la fel de bruscă ar putea ajuta la înțelegerea posibilelor efecte ale emisiilor antropice, a adăugat ea.
Acest articol a fost publicat inițial pe Eos.org. Citiți articol original.
Comentarii recente