Des scientifiques de l'Université de Cambridge et de NTU Singapore ont découvert que les collisions au ralenti des plaques tectoniques entraînent plus de carbone à l'intérieur de la Terre qu'on ne le pensait auparavant.

Ils ont découvert que le carbone aspiré à l'intérieur de la Terre dans les zones de subduction - où les plaques tectoniques entrent en collision et plongent à l'intérieur de la Terre - a tendance à rester enfermé en profondeur, plutôt que de refaire surface sous la forme d'émissions volcaniques.

Leurs découvertes, Publié dans Communication Nature , suggèrent que seulement environ un tiers du carbone recyclé sous les chaînes volcaniques retourne à la surface via le recyclage, contrairement aux théories précédentes selon lesquelles ce qui descend principalement remonte.

L'une des solutions pour lutter contre le changement climatique est de trouver des moyens de réduire la quantité de CO 2 dans l'atmosphère terrestre. En étudiant le comportement du carbone dans les profondeurs de la Terre, qui abrite la majorité du carbone de notre planète, les scientifiques peuvent mieux comprendre l'ensemble du cycle de vie du carbone sur Terre, et comment il circule entre l'atmosphère, les océans et la vie à la surface.

Les parties du cycle du carbone les mieux comprises se trouvent à la surface de la Terre ou près de celle-ci, mais les stockages profonds de carbone jouent un rôle clé dans le maintien de l'habitabilité de notre planète en régulant le CO atmosphérique 2 niveaux. « Nous avons actuellement une assez bonne compréhension des réservoirs de surface de carbone et des flux entre eux, mais en savent beaucoup moins sur les réserves intérieures de carbone de la Terre, qui cycle le carbone sur des millions d'années, " a déclaré l'auteur principal Stefan Farsang, qui a mené la recherche alors qu'il était titulaire d'un doctorat. étudiant au Département des sciences de la Terre de Cambridge.

Il existe plusieurs façons pour que le carbone soit rejeté dans l'atmosphère (comme le CO 2 ) mais il n'y a qu'un seul chemin par lequel il peut retourner à l'intérieur de la Terre :via la subduction des plaques. Ici, carbone superficiel, par exemple sous forme de coquillages et de micro-organismes qui ont bloqué le CO atmosphérique 2 dans leurs coquilles, est canalisé à l'intérieur de la Terre. Les scientifiques pensaient qu'une grande partie de ce carbone était ensuite renvoyée dans l'atmosphère sous forme de CO 2 via les émissions des volcans. Mais la nouvelle étude révèle que les réactions chimiques qui se produisent dans les roches englouties dans les zones de subduction piègent le carbone et l'envoient plus profondément à l'intérieur de la Terre, empêchant une partie de revenir à la surface de la Terre.

L'équipe a mené une série d'expériences à l'installation européenne de rayonnement synchrotron, « L'ESRF dispose d'installations de premier plan et de l'expertise dont nous avions besoin pour obtenir nos résultats, " a déclaré le co-auteur Simon Redfern, Doyen du Collège des sciences de NTU Singapour, "L'installation peut mesurer de très faibles concentrations de ces métaux dans les conditions de pression et de température élevées qui nous intéressent." Pour reproduire les hautes pressions et températures des zones de subductions, ils ont utilisé une enclume de diamant chauffée, " dans lequel des pressions extrêmes sont obtenues en pressant deux minuscules enclumes de diamant contre l'échantillon.

Le travail appuie de plus en plus de preuves que les roches carbonatées, qui ont la même composition chimique que la craie, deviennent moins riches en calcium et plus riches en magnésium lorsqu'ils sont canalisés plus profondément dans le manteau. Cette transformation chimique rend le carbonate moins soluble, ce qui signifie qu'il n'est pas aspiré dans les fluides qui alimentent les volcans. Au lieu, la majorité du carbonate s'enfonce plus profondément dans le manteau où il peut éventuellement devenir du diamant.

« Il y a encore beaucoup de recherches à faire dans ce domaine, " dit Farsang. " A l'avenir, nous visons à affiner nos estimations en étudiant la solubilité des carbonates à une température plus large, plage de pression et dans plusieurs compositions de fluides."

Les résultats sont également importants pour comprendre le rôle de la formation de carbonate dans notre système climatique plus généralement. "Nos résultats montrent que ces minéraux sont très stables et peuvent certainement emprisonner le CO 2 de l'atmosphère en formes minérales solides qui pourraient entraîner des émissions négatives, " a déclaré Redfern. L'équipe a étudié l'utilisation de méthodes similaires pour la capture du carbone, qui déplace le CO atmosphérique 2 en stockage dans les roches et les océans.

"Ces résultats nous aideront également à comprendre de meilleures façons de verrouiller le carbone dans la Terre solide, hors de l'atmosphère. Si nous pouvons accélérer ce processus plus vite que la nature ne le gère, cela pourrait s'avérer une voie pour aider à résoudre la crise climatique, " dit Redfern.