Αλληλεπίδραση ασβεστόλιθου με μάγμα προκαλεί εκρήξεις που επηρεάζουν το παγκόσμιο κύκλο του άνθρακα

Εικόνα από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης ενός πειράματος που δείχνει πώς οι φυσαλίδες διοξειδίου του άνθρακα απελευθερώνονται όταν το μάγμα έρχεται σε επαφή με ασβεστόλιθο.Φωτογραφία: FM Deegan, Πανεπιστήμιο της Ουψάλα.

Νέα έρευνα δείχνει τι συμβαίνει όταν το μάγμα συναντά ασβεστόλιθο στο δρόμο του μέχρι την επιφάνεια. Η αλληλεπίδραση μάγματος-ασβεστόλιθου θα μπορούσε να βοηθήσει να εξηγήσει γιατί τα ηφαίστεια όπως ο Βεζούβιος στην Ιταλία και το Μεράπι στην Ινδονησία είναι ιδιαίτερα εκρηκτικά και, επιπλέον, μας βοηθά να κατανοήσουμε μια άλλη πηγή των φυσικών του άνθρακα που απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα από τα ηφαίστεια.

Σε μια νέα μελέτη ερευνητές από τη Σουηδία και την Ιταλία δείχνουν τι συμβαίνει όταν το μάγμα συναντά ασβεστόλιθο στο δρόμο του μέχρι την επιφάνεια.

«Όταν βρίσκουμε ηφαιστειακά πετρώματα στη φύση με ιδιαίτερες χημικές υπογραφές, θα μπορούσε να σημάνει ότι το CO2 απελευθερώθηκε από το ανώτερο φλοιό. Αυτά τα νέα αποτελέσματα είναι συναρπαστικά, γιατί στο μέλλον μπορεί να μας βοηθήσουν να εντοπίσουμε πρόσθετες οδούς στον κύκλο του άνθρακα », λέει ο Φράνσις Deegan, ερευνητής στο Τμήμα Γεωεπιστημών στο Πανεπιστήμιο της Ουψάλα.

Η παρουσία του άνθρακα έξω από το εσωτερικό της Γης και στην ατμόσφαιρα οφείλεται κυρίως σε εκπομπές CO2 των ηφαιστείων. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα σε ζώνες καταβύθισης τεκτονικών πλακών, όπου το υλικό που ήταν κάποτε στην επιφάνεια της Γης αναγκάζεται να κινηθεί προς τα κάτω στο γήινο εσωτερικό και εν μέρει να τροφοδοτήσει σε βάθος τα ηφαίστεια .Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, ο άνθρακας απελευθερώνεται από τα κάτω και εισέρχεται στο μάγμα στο βάθος της Γης, ​​το οποίο στη συνέχεια ανεβαίνει προς τα πάνω και απελευθερώνει το φορτίο του διοξειδίου του άνθρακα, όπως το CO2 σε ηφαίστεια που βρίσκονται σε ζώνες καταβύθισης πλακών. Τουλάχιστον αυτή ήταν η γενική εικόνα μας μέχρι στιγμής. Αλλά αυτό δεν είναι όλο. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Ουψάλα, το Σουηδικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας και το Εθνικό Ινστιτούτο Γεωφυσικής και Ηφαιστειολογίας της Ιταλίας ανακάλυψαν πρόσφατα τι συμβαίνει όταν το μάγμα ταξιδεύει  προς τα επάνω μέσω του φλοιού και συναντά πετρώματα που περιέχουν μεγάλες ποσότητες CO2 , όπως είναι ο ασβεστόλιθος ή το μάρμαρο, τα οποία απαντούν μόνο λίγα χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια της Γης.

Η ομάδα των επιστημόνων από τη Σουηδία και την Ιταλία έχει επαναλάβει αυτή η διαδικασία στο εργαστήριο και ανακάλυψε ότι όταν το μάγμα συναντήσει ασβεστόλιθο το αποτέλεσμα είναι μία πολύ αφρώδη υπόθεση. Ανακάλυψαν επίσης ότι όταν το CO2 απελευθερώνεται από ασβεστόλιθο σε ρηχά επίπεδα στον φλοιό αυτό μπορεί να προκαλέσει ακραία συμπεριφορά σε ορισμένα πτητικά στοιχεία. Το επιπλέον CO2 που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης μάγματος με τον ασβεστόλιθο μπορεί επίσης να είναι ένας παράγοντας που οδηγεί σε εκρηκτικές εκρήξεις σε μερικά ηφαίστεια όπως ο Βεζούβιος ή το ινδονησιακό Μεράπι των οποίων οι ρίζες κάθονται σε πετρώματα από ασβεστόλιθο και μάρμαρο. Επιπλέον, αυτή η επιπλέον πηγή CO2 μπορούν να συμβάλει στον κύκλο του άνθρακα της Γης, ​​στο παρελθόν και το παρόν.

Γεωδίφης

Πηγή-Uppsala Universitet