До 19 процентов больше углекислого газа, чем считалось ранее, удаляется естественным путем и хранится под землей между прибрежными траншеями и внутренними цепями вулканов, предотвращая попадание парниковых газов в атмосферу, согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature.
Удивительно, но подповерхностные микробы играют роль в хранении огромного количества углерода, включая его в свою биомассу и, возможно, помогая формировать кальцит, минерал, состоящий из карбоната кальция, обнаружили Рутгерс и другие ученые. Более глубокие знания о долгосрочном воздействии вулканов на углекислый газ и о том, как его можно нейтрализовать химическими и биологическими процессами, имеют решающее значение для оценки природного и антропогенного воздействия на климат. Углекислый газ является основным парниковым газом, связанным с глобальным потеплением.
«Наше исследование выявило новый способ, которым крошечные микроорганизмы могут оказывать огромное влияние на крупномасштабный геологический процесс и климат Земли», - сказал соавтор Донато Джованнелли, приглашенный ученый и бывший постдоктор в Департамент морских и прибрежных наук Университета Рутгерса в Нью-Брансуике. Сейчас он работает в Неаполитанском университете в Италии.
Джованнелли является главным исследователем междисциплинарного исследования, в котором участвуют 27 учреждений в шести странах. Профессор Костантино Ветриани на кафедре морских и прибрежных наук и кафедре биохимии и микробиологии Школы экологических и биологических наук является одним из соавторов Рутгерса. Исследование показывает, как микробы изменяют поток летучих веществ, включая углерод, который может переходить из твердого или жидкого состояния в пар в зонах субдукции. В таких зонах сталкиваются две тектонические плиты, при этом более плотная плита погружается и перемещает материал с поверхности внутрь Земли.
Субдукция, или геологический процесс, создает глубоководные впадины и вулканические дуги или цепи вулканов на границе тектонических плит. Примеры есть в Японии, Южной и Центральной Америке. По словам Джованнелли, дуговые вулканы являются горячими точками выбросов углекислого газа, которые повторно попадают в атмосферу из субдуктивного материала, состоящего из морских отложений, океанической коры и мантийных пород. Под земной корой находится мантия из полутвердых горячих пород толщиной примерно 1800 миль.
Ядро, мантия и кора Земли содержат 90 процентов углерода. Остальные 10 процентов находятся в океане, биосфере и атмосфере. Зона субдукции соединяет поверхность Земли с ее недрами, и знание того, как перемещается углерод между ними, важно для понимания одного из ключевых процессов на Земле и регулирования климата на протяжении десятков миллионов лет.
Исследование было сосредоточено на районе полуострова Никойя в Коста-Рике. Ученые исследовали участок между желобом и вулканической дугой - так называемую преддугу. Исследование показывает, что преддуговые вулканы являются ранее непризнанным глубоким поглотителем углекислого газа.