Un team di scienziati ha scoperto microscopiche cuciture di dissoluzione che dissolvono circa il 10% del carbonio negli antichi calcari di acque profonde dove è immagazzinata la maggior parte del carbonio mondiale.

Il gruppo di ricerca, guidato dal Dr. Christoph Schrank della Scuola di Scienze della Terra e dell'Atmosfera di QUT, Dr. Michael Jones della Central Analytical Research Facility di QUT, e lo scienziato di sincrotrone dell'Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO) Dr. Cameron Kewish, pubblicato i loro risultati nel Natura rivista Comunicazioni Terra e Ambiente .

Il dottor Schrank ha affermato che i calcari di acque profonde sono stati il ​​più grande pozzo di carbonio della Terra negli ultimi 180 milioni di anni perché hanno intrappolato la maggior parte del carbonio del pianeta.

"Però, il loro contributo al ciclo del carbonio a lungo termine è scarsamente quantificato, " Egli ha detto.

"Misurare la quantità di carbonio catturata nei calcari di acque profonde è fondamentale per comprendere il ciclo del carbonio a lungo termine:come viene scambiato il carbonio tra l'atmosfera, gli oceani, la biosfera, e le ossa rocciose della Terra stessa per migliaia o milioni di anni."

"Gli scienziati cercano di svelare il ciclo del carbonio per comprendere processi importanti come il cambiamento climatico. Per farlo, dobbiamo stimare quanto carbonio i calcari possono davvero intrappolare".

Il dottor Schrank ha affermato di aver utilizzato mappe chimiche e strutturali ad alta risoluzione per stabilire che queste micro-cuciture di dissoluzione erano strati ultrasottili lungo i quali si erano dissolte grandi quantità di carbonato di calcio.

"Mentre le singole cuciture di micro-dissoluzione sono molto più sottili di un capello umano, la loro spaziatura è incredibilmente fitta:la distanza media tra due cuciture è di circa un capello, " ha detto il dottor Schrank.

"Abbiamo messo insieme queste informazioni geometriche e le stime del bilancio di massa per capire che le giunture di micro-dissoluzione hanno sciolto circa il 10 percento del carbonio totale dei calcari nel nostro studio".

"I modelli matematici pubblicati della dissoluzione del calcare e le prove geologiche suggeriscono che questo processo di dissoluzione si è verificato tra 10 cm e 10 m sotto il sedimento in un periodo compreso tra 50 e 5000 anni".

Non si sa ancora con certezza dove vada a finire il carbonio disciolto. Il Dr. Schrank ha detto che i calcari che hanno studiato si sono formati vicino a una regione tettonicamente estremamente attiva al largo della costa orientale dell'Isola del Nord.

"Negli ultimi 25 milioni di anni, e anche oggi, questa regione è regolarmente scossa da terremoti, che sono noti per suscitare sedimenti sul fondo dell'oceano."

"Suggeriamo che il carbonio disciolto potrebbe essere restituito all'oceano quando il fondo del mare è disturbato da terremoti o frane sottomarine".

Il team di ricerca di QUT, ANSTO, Università del Queensland, Università del Nuovo Galles del Sud, e la La Trobe University hanno scoperto le micro-cuciture utilizzando i raggi X estremamente potenti del sincrotrone australiano ANSTO.

"Il team di ANSTO, QUT, e La Trobe University hanno sviluppato tecniche di microscopia a raggi X all'avanguardia presso l'Australian Synchrotron negli ultimi dieci anni per sondare la composizione chimica e la struttura dei materiali fino a decine di nanometri, " ha detto il dottor Kewish.

"Il sincrotrone produce luce più di un milione di volte più brillante del sole, e la microscopia a raggi X ci consente di vedere caratteristiche che in precedenza erano rimaste invisibili".

Il Dr. Jones afferma che "l'applicazione di queste nuove tecniche a sezioni di calcari di 55 milioni di anni dalla costa orientale dell'Isola del Nord della Nuova Zelanda ci ha permesso di vedere, per la prima volta, che gli strati di calcare contengono migliaia di minuscole cuciture di micro-dissoluzione che sono praticamente invisibili ad altre tecniche microscopiche".

Il dottor Schrank ha affermato che il team ha pianificato di esaminare altri depositi di calcare in tutto il mondo con tecniche di sincrotrone ad alta risoluzione per comprendere meglio come la microdissoluzione contribuisce allo scambio di carbonio tra il sedimento e l'oceano.