Le carbone pyrogène est largement produit lors de la combustion incomplète de la biomasse et des combustibles fossiles sur terre. Environ un tiers du carbone pyrogène est exporté vers l'océan par les rivières, et la fraction réfractaire devient la source de carbone noir océanique qui peut fournir un puits à long terme pour le CO2 atmosphérique. .
La signature chimique du carbone noir dans les océans diffère de celle du carbone pyrogène dans les rivières. Plus précisément, des dégradations inconnues expliquant les pertes de carbone pyrogène ou l’enrichissement du carbone pyrogène en carbone 13 devraient exister lorsque le carbone pyrogène réfractaire terrigène transite par les eaux côtières. Révéler cette énigme est utile pour vérifier le rôle du carbone pyrogène océanique dans l'amortissement du changement climatique, mais elle doit encore être clarifiée.
Dans une étude publiée dans le Journal of the American Chemical Society , le groupe du professeur Wang Feng de l'Institut de physique chimique de Dalian (DICP) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) et ses collaborateurs ont identifié un processus de dégradation qui pourrait contribuer de manière significative au dépôt de 13 Carbone pyrogène enrichi en C dans les sédiments côtiers.
La surface des océans côtiers abrite une énergie houlomotrice abondante. La dissipation de l’énergie des vagues par le déferlement des vagues est une source importante de microgouttelettes d’eau pulvérisées sur Terre. Les microgouttelettes d'eau possèdent un champ électrique élevé à l'interface des microgouttelettes, suffisant pour extraire les électrons des ions hydroxyde.
Les chercheurs ont découvert que les microgouttelettes d’eau de mer peuvent coupler cette voie de transfert d’électrons interfacial avec celle provoquée par l’électrification de contact aux interfaces eau-carbone des microgouttelettes pour accélérer la dégradation du carbone pyrogène réfractaire. Ce processus de dégradation électrochimique peut conduire à un fractionnement important des isotopes stables du carbone et expliquer le dépôt de carbone pyrogène réfractaire.
De plus, les chercheurs ont proposé une hypothèse selon laquelle la remise en suspension de ce carbone pyrogène réfractaire déposé pourrait agir comme une source de 13 Carbone noir enrichi en carbone en haute mer. Ils ont indiqué qu'avec l'intensification de l'énergie des vagues due au réchauffement climatique anthropique, l'effet chimique des microgouttelettes d'eau de mer dans le cycle du carbone marin nécessite plus d'attention.
Plus d'informations : Ruolan Zhang et al, Dégradation du carbone pyrogénique par couplage galvanique avec des microgouttelettes d'eau de mer pulvérisées, Journal of the American Chemical Society (2024). DOI : 10.1021/jacs.4c00290
Informations sur le journal : Journal de l'American Chemical Society
Fourni par l'Académie chinoise des sciences
