La Terra solida respira mentre i vulcani "espirano" gas come l'anidride carbonica (CO2), che sono essenziali nella regolazione del clima globale, mentre il carbonio alla fine dalla CO2 ritorna nelle profondità della Terra quando le placche tettoniche oceaniche sono costrette a scendere nel mantello nelle zone di subduzione. Però, la quantità di carbonio nei sedimenti e nella crosta oceanica che subduce è scarsamente limitata, così come la frazione di quella che si decompone nel mantello e contribuisce alla CO2 vulcanica.

La maggior parte delle zone di subduzione nel mondo sono complesse:la quantità di sedimenti e la concentrazione di carbonio (C) varia frequentemente lungo la loro lunghezza, e in molti, parte del sedimento che raggiunge la zona di subduzione viene raschiato via, quindi la C in esso non viene mai restituita alla Terra. Sviluppare un modo per capire come i cicli C a complessi margini di subduzione è quindi fondamentale per comprendere il nostro pianeta.

Per stabilire un tale metodo, i ricercatori Brian M. House e colleghi si sono concentrati sul margine della Sonda lungo l'Indonesia, una zona di subduzione in cui la quantità di sedimento cambia drasticamente così come la proporzione di C organico e inorganico, e molto poco del sedimento rimane effettivamente attaccato alla piastra in subduzione.

L'erosione dall'Himalaya e le "valanghe" di sedimenti sottomarini portano un'enorme quantità di sedimenti ricchi di C organico nella sezione nord-est del margine mentre la parte sud-ovest è inondata da sedimenti ricchi di microfossili di carbonato di calcio (CaCO3) dalla piattaforma continentale australiana .

Per tenere conto di ciò, il team ha realizzato un modello 3D dei sedimenti e della loro composizione su migliaia di chilometri quadrati al di fuori del margine, che ci ha permesso di quantificare più accuratamente C nei sedimenti in tutta la regione. House dice che "stimano che solo circa un decimo della C che raggiunge il margine supera la zona di subduzione mentre il resto viene raschiato dalla placca nell'enorme cuneo di sedimenti al largo di Sumatra e Giava".

House e colleghi stimano che il C che ritorna nella Terra sia molto meno, forse solo un quinto, di quello che i vulcani espellono ogni anno, il che significa che il margine rappresenta una fonte netta di C nell'atmosfera e che C da qualcosa di diverso dai sedimenti in subduzione viene rilasciato. "I sedimenti subdotti nella Terra hanno anche una diversa composizione dell'isotopo C rispetto a quella della CO2 vulcanica, quindi pensiamo che il CaCO3 inorganico nel terreno sotto Sumatra e Giava, così come il C nella placca oceanica che trasporta i sedimenti nella zona di subduzione, rilasci CO2 che ritorna nell'atmosfera".

Queste sono due possibili fonti di CO2 che, pur essendo estremamente grande, non hanno ricevuto molta attenzione scientifica. Presentando un nuovo metodo per studiare il ciclo tettonico del C in un luogo complicato come il margine della Sonda, dice Casa, "Speriamo di stimolare un nuovo interesse nella comprensione dell'intera gamma di processi attraverso i quali la Terra solida respira su scale temporali geologiche".