Vooruitgang in het onderzoek naar plaattektoniek biedt nieuwe inzichten in de koolstofemissies van de diepe Aarde
Nieuwe inzichten in koolstofuitstoot door plaattektoniek
Af en toe, wanneer de tectonische platen van de aarde verschuiven, stoot de planeet een langzame uitbarsting van koolstofdioxide uit. In een nieuwe modelstudie tonen R. Dietmar Müller en zijn collega’s aan hoe dit gas, dat uit de diepe aarde vrijkomt, het klimaat in de afgelopen miljard jaar heeft beïnvloed.
Vulkaanuitbarstingen, onderzeese vents en mid-oceanische ruggen zijn allemaal locaties waar de platen van de aarde in botsing komen of uit elkaar bewegen. Elk van deze structuren biedt een weg voor koolstofdioxide om uit de diepten van de planeet te ontsnappen en de atmosfeer binnen te dringen. Hoewel hun invloed op het klimaat miniem is in vergelijking met antropogene emissies, wordt gedacht dat de gassen die uit de diepe aarde vrijkomen een aanzienlijke impact hebben op de samenstelling van de atmosfeer van de aarde over geologische tijdschalen.
Wetenschappers hebben vaak het volume van dergelijke koolstofemissies geschat op basis van de gassen die door plaattektoniek vrijkomen. Maar plaattektoniek kan ook koolstof vasthouden door het op te nemen in nieuwe korst die wordt gevormd bij mid-oceanische ruggen. In het nieuwe onderzoek hebben de onderzoekers gebruikgemaakt van twee recente studies over de afgelopen miljard jaar van plaatbeweging om nauwkeuriger te modelleren hoeveel koolstofdioxide dit proces heeft gegenereerd.
De bevindingen van het model komen overeen met de veranderingen in het klimaat van de aarde door de tijd heen. Bijvoorbeeld, de perioden waarin het model suggereert dat er meer koolstof werd vrijgegeven, vallen samen met warmere perioden in de geschiedenis van de aarde, zoals het begin van de Ediacaran-periode, ongeveer 653 miljoen jaar geleden.
Periodes die het model aanduidt als perioden met lagere niveaus van koolstofuitstoot komen overeen met koudere perioden in de geschiedenis van de aarde, zoals de “snowball Earth”-periode van 700 miljoen tot 600 miljoen jaar geleden.
Het onderzoek suggereert ook dat de opsplitsing van Pangea grote hoeveelheden koolstofdioxide heeft vrijgegeven terwijl de platen van de aarde uit elkaar bewogen, wat consistent is met de opwarming die in die tijd plaatsvond.
De onderzoekers concluderen dat tektonische activiteit een belangrijke bepalende factor is voor de samenstelling van de atmosfeer van de aarde over geologische tijd. Ondanks recente vooruitgangen is er nog veel te leren over hoe plaatbeweging de koolstofcyclus van de planeet beïnvloedt.
