1. Dissoluzione dei minerali:l'acqua di mare contiene vari ioni disciolti, come ioni idrogeno (H+) e ioni bicarbonato (HCO3-). Quando questi ioni entrano in contatto con alcuni minerali presenti sul fondale marino, come il carbonato di calcio (CaCO3) e il silicato di magnesio (MgSiO3), subiscono reazioni chimiche. Queste reazioni portano alla dissoluzione dei minerali, rilasciando ioni come calcio (Ca2+), magnesio (Mg2+) e ioni bicarbonato nell'acqua di mare.
2. Formazione di acido carbonico:l'anidride carbonica disciolta (CO2) nell'acqua di mare reagisce con le molecole d'acqua per formare acido carbonico (H2CO3). L'acido carbonico si dissocia ulteriormente in ioni idrogeno e ioni bicarbonato. Questo processo contribuisce all'acidità complessiva dell'acqua di mare e svolge un ruolo cruciale nella dissoluzione dei minerali.
3. Formazione di minerali carbonatici:in alcune regioni oceaniche, come le acque tropicali poco profonde, la concentrazione di ioni carbonato (CO32-) nell'acqua di mare può essere elevata a causa dell'elevata produttività degli organismi marini e del rilascio di CO2 dalle bocche vulcaniche. Quando la concentrazione di ioni carbonato supera il limite di solubilità, i minerali carbonatici come calcite (CaCO3) e dolomite (CaMg(CO3)2) possono precipitare dall'acqua di mare e accumularsi sul fondo marino.
4. Subduzione e metamorfismo:nel corso del tempo, i movimenti delle placche tettoniche possono causare la subduzione dei sedimenti del fondale marino e della crosta oceanica, che contengono i minerali carbonatici precipitati, sotto la superficie terrestre. Quando questi sedimenti e materiali crostali scendono nel mantello terrestre, sono soggetti a temperature e pressioni elevate. Ciò porta al metamorfismo dei minerali carbonatici, trasformandoli in rocce metamorfiche come il marmo.
5. Degassamento e rilascio di CO2:durante la subduzione, le reazioni metamorfiche che si verificano nelle lastre in subduzione rilasciano gas di anidride carbonica (CO2). Questo gas CO2 può risalire attraverso le eruzioni vulcaniche fino alla superficie terrestre. Inoltre, quando le zone di subduzione si trovano sotto le placche continentali, la CO2 rilasciata può essere ulteriormente trasportata e rilasciata nell’atmosfera attraverso l’attività vulcanica o le sorgenti idrotermali.
Il carbonio rilasciato attraverso l’erosione e la subduzione del fondale marino completa il ciclo lento del carbonio. Ci vogliono milioni di anni perché il carbonio venga sequestrato nei sedimenti del fondale marino e restituito all’atmosfera attraverso il degassamento vulcanico. Questo processo aiuta a regolare l’equilibrio a lungo termine del carbonio sulla Terra e contribuisce alla stabilità del clima terrestre su scale temporali geologiche.
