Los científicos de la Universidad de Nuevo México realizaron una investigación para estudiar de manera efectiva las emisiones de carbono a través de los sistemas de fallas en el Rift de África Oriental EAR en un esfuerzo por comprender las emisiones de carbono del interior de la Tierra y cómo afecta a la atmósfera.
Dióxido de carbono CO 2Se cree que desde el interior de la Tierra se libera a la atmósfera principalmente a través de la desgasificación de los volcanes activos.CO 2 también puede escapar a lo largo de fallas lejos de los centros volcánicos activos. Sin embargo, dicha desgasificación tectónica está limitada y, hasta la fecha, no ha sido medida en gran medida.
La investigación, financiada por el Programa de Tectónica de la National Science Foundation NSF, está dirigida por el Profesor Tobias Fischer de la UNM y es parte de un esfuerzo continuo para cuantificar mejor las emisiones globales de CO 2 desde el interior de la Tierra
Dirigido por el estudiante de doctorado UNM Hyunwoo Lee, autor principal del artículo titulado, Emisiones de carbono profundas masivas y prolongadas asociadas con la ruptura continental publicado en Geociencias de la naturaleza , los científicos se propusieron medir el CO difuso 2 flujo de la cuenca Magadi-Natron en la falla del África Oriental EAR entre Kenia y Tanzania.
"CO 2 es la principal fuente del efecto invernadero ", dijo Lee." Las emisiones naturales de carbono provienen de los volcanes y se derivan del magma. En su mayoría, la gente ha pensado que las principales fuentes de emisiones magmáticas se han producido a través de eventos volcánicos activos. Nuestra investigación es laprimer intento de cuantificar el CO magmático 2 gases de regiones no volcánicas y de la grieta continental ".
El EAR es la grieta continental activa más grande del mundo y se compone de distintos sectores occidentales y orientales. Varios volcanes activos emiten grandes volúmenes de CO 2 incluyendo Nyiragongo en el Congo y Oldoinyo Lengai en Tanzania. Además, cantidades significativas de CO 2 se almacenan en grandes lagos anóxicos en esta región.
"Para medir CO difuso 2 flujo, utilizamos un EGM-4 CO 2 analizador de gases con una cámara de acumulación cilíndrica ", dijo Lee." Las muestras de gas se desviaron de la cámara a viales de vidrio pre-evacuados para llevar a cabo análisis de química de gases y de isótopos de carbono en nuestros laboratorios de la UNM ".
Las muestras de gas adicionales recolectadas a lo largo de las zonas de falla en la cuenca Magadi-Natron mostraron un CO elevado 2 flujo y evidencia adicional de que las fallas actúan como vías permeables que facilitan el ascenso del CO derivado profundamente 2 . Esta área de estudio en particular representaba un conservador 10 por ciento de toda la región de Natron-Magadi.
Los datos de todas las muestras se compararon con los datos del gas del volcán activo Oldoinyo Lengai y se descubrió que tenían composiciones de isótopos de carbono que indicaban una fuerte contribución magmática al CO observado 2 .
James Muirhead, un estudiante de doctorado en la Universidad de Idaho, se centró en la relación entre la estructura de las fallas y el gas que liberaron, incluido qué controla el flujo de dióxido de carbono desde la profundidad y qué volúmenes de gas liberan las fallas.
peinando el CO 2 datos de flujo y estructuras de fallas con análisis isotópicos de carbono, realizados en el Centro de Isótopos Estables CSI de la UNM, la investigación generó datos interesantes que permitieron a los científicos cuantificar las emisiones de carbono profundas masivas y prolongadas a través de fallas.
"Encontramos que alrededor de 4 megatones por año de CO derivado del manto 2 se libera en la cuenca Magadi-Natron, en la frontera entre Kenia y Tanzania ", dijo Lee." La sismicidad a profundidades de 15 a 30 kilómetros detectadas durante nuestro proyecto implica que fallas extensionales en esta región pueden penetrar en la corteza inferior. Por lo tanto, la última fuente de CO 2 es la corteza inferior o el manto, consistente con los isótopos de carbono medidos en el gas "
Los resultados sugieren que CO 2 se transfiere desde el manto superior o los cuerpos de magma de la corteza inferior a lo largo de estas fallas profundas. La extrapolación de las mediciones a toda la rama oriental del sistema de grietas implica un enorme CO 2 flujo de 71 megatoneladas por año, comparable a las emisiones de todo el sistema global de la cresta del océano medio de 53 a 97 megatoneas por año.
"A menudo se argumenta que grandes erupciones volcánicas transfieren instantáneamente cantidades significativas de CO 2 y otros gases a la atmósfera donde afectan el clima global en unos pocos años ", dijo Fischer." En escalas de tiempo humanas, el desgarro continental es extremadamente lento a tasas de dispersión de mm por año, pero en escalas de tiempo geológicas, desgarropuede considerarse un evento catastrófico de ruptura continental ".
"La ruptura continental extendida y la ruptura del supercontinente podrían producir CO masivo a largo plazo 2 emisiones y contribuyen a condiciones de invernadero prolongadas como las del Cretáceo ", agregó Lee.
Los eventos de ruptura a gran escala podrían desempeñar un papel previamente no reconocido en el calentamiento de la atmósfera y quizás en la finalización de las glaciaciones mundiales.
"Sin embargo, es importante tener en cuenta, incluso cuando se incluye el CO recién cuantificado 2 emisiones del EAR en el CO global 2 presupuesto, las emisiones naturales se ven reducidas por las emisiones del uso de combustibles fósiles que fueron de 36 giga toneladas de CO 2 en 2013, "dijo Fischer." Esta comparación muestra que la humanidad está emitiendo actualmente el equivalente de 500 fallas de África Oriental en CO 2 a la atmósfera por año "
Cindy Ebinger, profesora de ciencias de la tierra y del medio ambiente en la Universidad de Rochester, coordinó actividades de campo cerca de la frontera entre Kenia y Tanzania y analizó los patrones de terremotos dentro de la zona del rift.
"El acoplamiento único de la química de gases y los estudios de terremotos permitieron descubrir el escape de gas a lo largo de zonas de fallas permeables que sirven como conductos a la superficie", dijo Ebinger. "El trabajo también nos permitió documentar el proceso de crecimiento de la cortezaa través de la formación de rocas ígneas a partir de magma en zonas de grietas continentales en etapa temprana ".
Lee dice que los científicos planean medir CO difuso 2 funde y recolecta muestras de gas de otras áreas en el EAR para restringir mejor cuánto libera carbono profundo para tratar de restringir mejor cuánto CO derivado profundamente 2 proviene de sistemas naturales.
"Debido a que algunas configuraciones geológicas, por ejemplo, zonas de fallas, nunca han recibido atención, CO global 2 el flujo de los sistemas naturales obviamente se subestima ", dijo." Aunque todavía hay muchos estudios en curso para encontrar mejores formas de cuantificar el CO 2 flujo de volcanes activos, esperamos que este estudio desencadene más investigación sobre CO 2 salida de áreas no volcánicas "
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Materiales proporcionado por Universidad de Nuevo México . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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