Az idahói bazaltképződményekhez hasonló kőzetek mállása kémiai folyamatokat indít el, amelyek eltávolítják a szén-dioxidot a levegőből. Matthew Dillon / Flickr, CC BY

Miért maradt ilyen stabil a Föld éghajlata a geológiai idő alatt? A válasz csak ringathat.

A kőzetek, különösen a vulkáni tevékenység által létrehozott típusok, kritikus szerepet játszanak a Föld hosszú távú éghajlatának stabilan tartásában és a szén-dioxid kerékpározásában a szárazföld, az óceánok és a légkör között.

A tudósok ismertek róla évtizedek hogy a kőzet mállása - az ásványi anyagok kémiai lebomlása a hegyekben és a talajban - eltávolítja a szén-dioxidot a légkörből, és stabil ásványokká alakítja a bolygó felszínén és az óceán üledékeiben. De mivel ez a folyamat évmilliók alatt működik, túl gyenge ahhoz, hogy ellensúlyozza a modern globális felmelegedést az emberi tevékenység.

Az épületek és műemlékek savas esőkárai, mint például a németországi Drezdában található homokkő szobor, a kémiai időjárás egyik formája. Slick / Wikipedia

Most azonban a feltörekvő tudomány - ideértve a klímaváltozási megoldásokkal foglalkozó kaliforniai együttműködést (C4) Működő Föld Innovációs Központ - azt mutatja, hogy fel lehet gyorsítani a kőzet mállásának mértékét. A fokozott kőzetálló időjárás egyaránt lelassíthatja a globális felmelegedést és javíthatja a talaj egészségét, lehetővé téve a növények hatékonyabb termesztését és az élelmezésbiztonságot.

Kőkémia

Sok folyamat időjárási sziklák a Föld felszínén, a kémia, a biológia, az éghajlat és a lemeztektonika befolyásolja. A kémiai időjárás domináns formája akkor fordul elő, amikor a szén-dioxid a talajban és az óceánban lévő vízzel együtt szénsavat képez.

A földkéreg körülbelül 95% -a és palást - a bolygó kérge és magja közötti vastag réteg - szilikát ásványok, amelyek a szilícium és az oxigén vegyületei. A szilikátok a legtöbb magmás kőzet, amelyek akkor keletkeznek, amikor a vulkanikus anyag lehűl és megkeményedik. Az ilyen kőzetek a Föld 15% -át teszik ki földfelszín.

Amikor a szénsav érintkezik bizonyos szilikát-ásványokkal, ez kémiai folyamatot indít el, amely a Urey reakciója. Ez a reakció gáz-halmazállapotú szén-dioxidot von ki a légkörből, és vízzel, valamint kalcium- vagy magnézium-szilikátokkal egyesíti, így két hidrogén-karbonát-ion keletkezik. Miután a szén-dioxid csapdába esett ezekben a talaj-karbonátokban, vagy végül az óceánba került, az már nem melegíti az éghajlatot.

Amikor a szénsav feloldja a kalcium- és magnézium-szilikát ásványi anyagokat, oldott vegyületekre bomlanak, amelyek egy része szénnel rendelkezik. Ezek az anyagok az óceánba áramolhatnak, ahol a tengeri élőlények kagylók építésére használják őket. Később a kagylókat az óceán üledékeiben temetik el. A vulkáni tevékenység a szén egy részét visszavezeti a légkörbe, de ennek nagy része évmilliókig kőzetbe van temetve. Gretashum / Wikipédia, CC BY-SA

Az Urey-reakció nagyobb sebességgel megy végbe, ha a szilikátban gazdag hegyek, például a Himalája friss anyagot tárnak a légkörbe - például földcsuszamlás után -, vagy amikor az éghajlat forróbbá és nedvesebbé válik. A legújabb kutatások azt mutatják, hogy az emberek jelentősen felgyorsíthatják a folyamatot, hogy elősegítsék a modern globális felmelegedés elleni küzdelmet.

Gyorsított időjárás

Az időjárási viszonyok legnagyobb korlátja az adott pillanatban kitett szilikát ásványi anyagok mennyisége. A vulkanikus szilikát kőzetek finom porrá őrlése növeli a reakciókhoz rendelkezésre álló felületet. Ezen kőpor hozzáadása a talajhoz növényi gyökereknek és talajmikrobáknak teszi ki. A gyökerek és a mikrobák egyaránt szén-dioxidot termelnek, mivel lebontják a talajban lévő szerves anyagokat. Ez viszont növeli a szénsavkoncentrációt, amely felgyorsítja az időjárást.

Egy brit és amerikai tudós egyik nemrégiben készült tanulmánya azt sugallja, hogy finomra zúzott szilikátkőzet, például bazalt hozzáadása Kína, India, az Egyesült Államok és Brazília összes termőföldjéhez időjárást okozhat, amely eltávolítja több mint 2 milliárd tonna szén-dioxid minden évben a légkörből. Összehasonlításképpen, az USA kibocsátott körülbelül 5.3 milliárd tonna szén-dioxid 2018-ban.

Gazdálkodás sziklákkal

A megnövekedett időjárás egyik meggyőző szempontja, hogy a talaj bazalt módosítását tartalmazó ellenőrzött környezeti vizsgálatokban a gabona szemtermés javul nagyjából 20%.

Bazaltidőként növeli a létfontosságú növényi tápanyagokat, amelyek növelhetik a termelést és növelhetik a terméshozamot. Az ásványi tápanyagok, például a kalcium, a kálium és a magnézium egészségesebb talajt hoznak létre. A gazdák voltak a talaj kőzetásványokkal történő módosítása évszázadok óta, tehát a koncepció nem új keletű.

A mész szétterítése az angliai Devonban lévő mezőn a talajminőség javítása érdekében. Mark Robinson / Wikipédia, CC BY

A Működő Föld Innovációs Központ, a világ talán legjelentősebb, fokozott időjárási demonstrációs kísérletét végezzük a valódi gazdaságokban. Körülbelül 50 hektár termőföld talajmódosítási kísérletben kaliforniai gazdálkodókkal, mezőgazdasági termelőkkel, kormánnyal, bányaiparral és őslakos amerikai törzsekkel dolgozunk. Teszteljük a kőpor és a komposzt módosítások hatásait a talajból származó üvegházhatású gázok kibocsátására, a szén-dioxid-megkötésre, a terméshozamra, valamint a növények és mikrobák egészségére.

Kezdeti eredményeink szerint a bazalt és a wollastonitos, egy kalcium-szilikát ásvány, az első évben 12% -kal növelte a kukorica hozamát. Dolgozni vele Kaliforniai üvegházhatást okozó gázok kibocsátás-kereskedelmi programja és államunk különböző mezőgazdasági érdekeivel kapcsolatban reméljük, hogy létrehozunk egy utat, amely monetáris ösztönzőket kínálna azoknak a gazdálkodóknak és mezőgazdasági termelőknek, akik lehetővé teszik a földjükön a fokozott kőzet mállását. Célunk egy protokoll létrehozása a gazdálkodók és a mezőgazdasági termelők számára, hogy pénzt keressenek az általuk termelt szénből a talajba, és segítsék a vállalkozásokat és az ipart elérni széndioxid-semleges céljaikat.

Miért számít a negatív kibocsátás?

Alatt 2015 párizsi klímamegállapodás, a nemzetek ígéretet tettek arra, hogy a globális felmelegedést kevesebb, mint 2 Celsius-fokra korlátozzák az iparosodás előtti szint felett. Ehhez az üvegházhatású gázok kibocsátásának jelentős csökkentésére lesz szükség.

Szintén szükséges a szén-dioxid levegőből történő eltávolítása - más néven negatív kibocsátás - a legrosszabb klímaváltozási eredmények elkerülése érdekében, mivel a légköri szén-dioxidnak átlagos élettartama meghaladja a 100 évet. A szén-dioxid minden molekulája, amely a fosszilis tüzelőanyagok égetésével vagy a talajtisztítással kerül a légkörbe, hosszú évtizedekig ott marad, és csapdába ejti a hőt, és melengeti a Föld felszínét.

{v Ymbed Y = 4IUQn9uL6W0} A fokozott időjárás még gyorsabb változatában a tudósok a szuperkritikus szén-dioxidot a föld alá pumpálják a bazalt képződményekbe, ahol az ásványi anyagokkal reagálva új szilárd kőzetet képez.

A nemzeteknek megoldási portfólióra van szükségük a létrehozáshoz negatív kibocsátások. A fokozott időjárási viszonyok gyors bővítésre készülnek, kihasználva a már meglévő mezőgazdasági berendezéseket, a globális bányászati ​​műveleteket és az ellátási láncokat, amelyek jelenleg műtrágyákat és magokat szállítanak világszerte. A talajerózió és az élelmezésbiztonság, valamint az éghajlatváltozás kezelésével úgy gondolom, hogy a kőzet mállása segíthet az embereknek elkerülni azt a nehéz helyet, ahol ma vagyunk.

A szerzőről

Benjamin Z. Houlton, a globális környezettudományi professzor, a kancellár munkatársa és igazgatója, John Muir Környezetvédelmi Intézet, Kaliforniai Egyetem, Davis

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.

Kapcsolódó könyvek

Lehívás: A globális felmelegedés visszafordítására valaha javasolt legátfogóbb terv

írta: Paul Hawken és Tom Steyer
A széles körben elterjedt félelem és apátia ellenére a kutatók, szakemberek és tudósok nemzetközi koalíciója jött össze, hogy reális és merész megoldásokat kínáljon az éghajlatváltozáshoz. Száz technikát és gyakorlatot írunk le itt - néhány közismert; néhányról, amiről talán még soha nem hallottál. A tiszta energiától kezdve az alacsony jövedelmű országok lányainak oktatásáig, a földhasználat gyakorlatáig terjednek, amelyek kiszívják a levegőt. A megoldások léteznek, gazdaságilag életképesek, és a közösségek az egész világon jelenleg készséggel és határozottan alkalmazzák őket. Elérhető az Amazonon

Klímamegoldások tervezése: Irányelv az alacsony széntartalmú energiához

Írta: Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Mivel az éghajlatváltozás már hatással van ránk, az üvegházhatást okozó gázok globális kibocsátásának csökkentésének szükségessége sürgető. Ijesztő kihívás, de a megvalósításának technológiái és stratégiái ma léteznek. Egy jól megtervezett és végrehajtott energiapolitika egy kis halmaza az alacsony szén-dioxid-kibocsátású jövő felé vezethet minket. Az energetikai rendszerek nagyok és összetettek, ezért az energiapolitikának koncentráltnak és költséghatékonynak kell lennie. Az egy mindenki számára megfelelő megközelítés egyszerűen nem fogja elvégezni a munkát. A döntéshozóknak világos, átfogó forrásra van szükségük, amely felvázolja azokat az energiapolitikákat, amelyek a legnagyobb hatással lesznek az éghajlati jövőnkre, és leírja, hogyan lehet ezeket a politikákat jól megtervezni. Elérhető az Amazonon

Mindent megváltoztat: a kapitalizmus és az éghajlat

készítette Naomi Klein
In Ez mindent megváltoztat Naomi Klein szerint az éghajlatváltozás nem csupán egy új kérdés, amelyet gondosan fel kell tüntetni az adók és az egészségügy között. Ez egy riasztás, amely felszólít egy olyan gazdasági rendszer rögzítésére, amely már sok szempontból kudarcot vall bennünket. Klein aprólékosan építi azt az esetet, hogy az üvegházhatást okozó kibocsátások nagymértékű csökkentése a legjobb esélyünk arra, hogy egyszerre csökkentsük a tátongó egyenlőtlenségeket, újból elképzeljük a törött demokráciáinkat és újjáépítsük a kibelezett helyi gazdaságunkat. Kihúzza az éghajlatváltozás-tagadók ideológiai kétségbeesését, a leendõ geomérnökök messiási téveszméit és a túl sok mainstream zöld kezdeményezés tragikus vereségét. Pontosan megmutatja, hogy a piac miért nem oldotta meg - és nem tudja - megoldani az éghajlati válságot, hanem ehelyett még rosszabbá teszi a dolgokat, egyre szélsőségesebb és ökológiai szempontból káros extrakciós módszerekkel, melyeket rohamos katasztrófa-kapitalizmus kísér. Elérhető az Amazonon

A kiadótól:
Az Amazon vásárlásai fedezik az Ön költségeit InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, és a ClimateImpactNews.com ingyenesen és hirdető nélkül, amely nyomon követi az Ön böngészési szokásait. Még akkor is, ha rákattint egy linkre, de nem vásárolja meg ezeket a kiválasztott termékeket, bármi más, amit ugyanazon az Amazon látogatáskor vásárolt meg, kis jutalékot fizet nekünk. Nincsenek többletköltségek, ezért kérjük, járuljon hozzá az erőfeszítéshez. Te is használja ezt a linket bármikor felhasználhatja az Amazon-ra, így segítheti erőfeszítéseink támogatását.