Η αποσάθρωση των πετρωμάτων αφηγείται μια νέα ιστορία
Η μαγευτική θέα της πρώτης στροφής του ποταμού Λαντσάνγκ στην Αυτόνομη Νομαρχία του Θιβέτ Γιούσου, στην επαρχία Τσινγκχάι της βορειοδυτικής Κίνας.Πηγή-@PDChina.
Η αποσάθρωση των πετρωμάτων αφηγείται μια νέα ιστορία: η μεγαλύτερη διάβρωση δεν σημαίνει πάντα μεγαλύτερη κατανάλωση άνθρακα.
Μια μελέτη του ποταμού Lancang δείχνει ότι η αποσάθρωση από πυριτικά, ανθρακικά και θειούχα άλατα αντιδρούν διαφορετικά στη διάβρωση.
Όλα τα δεδομένα διορθώνονται για την απορροή χρησιμοποιώντας θ sil = 0 και θ sulf,carb = −0,75. Το πράσινο υποδεικνύει ανθρακικό άλας, το κίτρινο υποδεικνύει πυριτικό άλας και το μπλε υποδεικνύει σουλφίδιο. Οι διακεκομμένες γραμμές αντιπροσωπεύουν προσαρμογές νόμου δύναμης στην ευαισθησία διάβρωσης. Οι τοποθεσίες με ισχυρή δευτερογενή καθίζηση ανθρακικού άλατος εξαιρέθηκαν από την προσαρμογή. Δεδομένα από άλλες περιοχές μελέτης αναφέρονται στο Bufe et al. (2024).
Η υπόθεση της ανύψωσης-αποσάθρωσης υποδηλώνει ότι η τεκτονική ανύψωση αυξάνει τη διάβρωση, εκθέτει φρέσκα πυριτικά ορυκτά και επιταχύνει τις αντιδράσεις που καταναλώνουν ατμοσφαιρικό CO2 . Αυτή η διαδικασία έχει συχνά επικαλεστεί ως κινητήρια δύναμη μακροχρόνιας ψύξης. Ωστόσο, η διάβρωση μπορεί επίσης να εκθέσει θειούχα ορυκτά. Όταν τα σουλφίδια οξειδώνονται, παράγουν θειικό οξύ. Αυτό το οξύ μπορεί να διαλύσει ανθρακικά ορυκτά και απελευθερώσει CO2 σε γεωλογικές χρονικές κλίμακες. Η καθαρή επίδραση άνθρακα της αποσάθρωσης εξαρτάται επομένως από την ισορροπία μεταξύ της αποσάθρωσης πυριτικών, της αποσάθρωσης ανθρακικών και της οξείδωσης των σουλφιδίων. Ωστόσο, οι αντιδράσεις διαφορετικών διεργασιών αποσάθρωσης των πετρωμάτων στις αλλαγές στον ρυθμό διάβρωσης παραμένουν ελάχιστα κατανοητές.
Για να αντιμετωπίσουν αυτό το επιστημονικό ζήτημα, ο Δρ. Jinke Liu και ο καθηγητής Guilin Han από το Πανεπιστήμιο Γεωεπιστημών της Κίνας (Πεκίνο) διεξήγαγαν μια λεπτομερή μελέτη της λεκάνης απορροής του ποταμού Lancang στο νοτιοανατολικό άκρο του Θιβετιανού Οροπεδίου. Η ομάδα ενσωμάτωσε τη χημεία του ποταμού, τη γεωχημεία των αιωρούμενων σωματιδίων, τα δεδομένα σταθερών ισοτόπων, τους δείκτες κλίσης των καναλιών και τα αρχεία ρυθμού διάβρωσης. Επιπλέον, εφάρμοσαν ένα μοντέλο αντίστροφης ανάμειξης βασισμένο σε κυρτή βελτιστοποίηση για να ποσοτικοποιήσουν τις συνεισφορές διαφορετικών πηγών στις διαλυμένες διαλυμένες ουσίες στον ποταμό.
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι διαλυμένες ουσίες στον ποταμό Lancang προέρχονται κυρίως από την αποσάθρωση ανθρακικών και εβαποριτικών αλάτων, ενώ τα θειικά άλατα προέρχονται κυρίως από την οξείδωση των σουλφιδίων. Μετά την εξάλειψη της επίδρασης της απορροής, διαφορετικές διεργασίες αποσάθρωσης έδειξαν αντίθετες αντιδράσεις στη διάβρωση. Καθώς η διάβρωση αυξανόταν, οι ρυθμοί αποσάθρωσης των πυριτικών αλάτων μειώθηκαν, ενώ οι ρυθμοί αποσάθρωσης των ανθρακικών αλάτων και οξείδωσης των σουλφιδίων αυξήθηκαν.
Η μελέτη βρήκε επίσης στοιχεία για δευτερογενή καθίζηση ασβεστίτη στο νερό του ποταμού, με βάση τα ισότοπα ασβεστίου σε αιωρούμενα ιζήματα και στο νερό του ποταμού. Οι αλλαγές στη χημική σύνθεση των αιωρούμενων ιζημάτων υποδηλώνουν ότι τα πυριτικά ορυκτά μπορεί να συνεχίσουν να διαλύονται κατά τη μεταφορά τους κατάντη. Τα ισότοπα λιθίου, τα ισότοπα υδρογόνου και οξυγόνου, καθώς και η χημεία του νερού, δείχνουν περαιτέρω ότι τα μη γεωθερμικά υπόγεια ύδατα συνεισφέρουν σημαντικές ποσότητες διαλυμένων διαλυμένων ουσιών στον ποταμό. Μαζί, αυτές οι διεργασίες μπορούν να τροποποιήσουν τη σχέση μεταξύ του ρυθμού διάβρωσης και της χημικής αποσάθρωσης σε κλίμακα λεκάνης απορροής. Μπορούν επίσης να βοηθήσουν στην εξήγηση του γιατί οι ρυθμοί αποσάθρωσης αντιδρούν διαφορετικά στη διάβρωση σε διαφορετικές λεκάνες απορροής ποταμών.
Σε γεωλογικές χρονικές κλίμακες, το CO2 που απελευθερώνεται από την οξείδωση των σουλφιδίων σε συνδυασμό με την αποσάθρωση των ανθρακικών αλάτων στη λεκάνη απορροής του ποταμού Lancang υπερβαίνει το CO2 που καταναλώνεται από την αποσάθρωση των πυριτικών αλάτων. Κατάντη στην κάτω πεδιάδα του ποταμού Μεκόνγκ, όπου οι ρυθμοί διάβρωσης είναι χαμηλότεροι και η λιθολογία αλλάζει, η επίδραση άνθρακα της αποσάθρωσης μετατοπίζεται από μια πηγή CO2 σε μια καταβόθρα CO2 . Η σύγκριση της λεκάνης απορροής του ποταμού Lancang με μικρές λεκάνες απορροής με κυρίαρχο το πυριτικό άλας σε ορογενείς ζώνες δείχνει ότι η λεκάνη απορροής του ποταμού Lancang έχει μέτριο ρυθμό διάβρωσης, αλλά εξακολουθεί να λειτουργεί ως πηγή άνθρακα. Η μελέτη υποδηλώνει ότι αυτό το φαινόμενο σχετίζεται στενά με τις διαφορές στη λιθολογία της λεκάνης, συμπληρώνοντας και εμβαθύνοντας έτσι την προηγούμενη κατανόηση της σχέσης μεταξύ του ρυθμού διάβρωσης και των επιδράσεων του άνθρακα.
Τα ευρήματα παρέχουν νέα γεωχημικά στοιχεία που αποδεικνύουν ότι η λιθολογία, η αποσάθρωση των αιωρούμενων ιζημάτων και η εισροή υπόγειων υδάτων αποτελούν σημαντικούς ελέγχους της χημικής αποσάθρωσης και της επίδρασής της στον άνθρακα σε μεγάλες λεκάνες απορροής ποταμών. Επίσης, βελτιώνουν τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες αξιολογούν τη σχέση μεταξύ της τεκτονικής διάβρωσης, της χημικής αποσάθρωσης και της κλιματικής αλλαγής.
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα eurekalert.org
περισσότερα,
Differential responses of silicate, carbonate, and sulfide weathering to erosion drive CO2 release in the Lancang River, southeastern Tibetan Plateau
https://link.springer.com/article/10.1007/s11430-026-2009-5Science China Press
https://www.eurekalert.org/news-releases/1146053
