Kanada sarki szikláiból gyorsulva szabadul fel a szén-dioxid

Olvadás a Peel-fennsíkon, amely a glaciális üledékben lévő szulfid és a karbonát ásványokat eróziós reakcióknak teszi ki. Az erózió szén-dioxidot szabadít fel, ami pozitív visszacsatolást idéz elő és gyorsítja a régiók melegedését.

Fotó: Suzanne Tank

Az Oxfordi Egyetem földtudományi tagozatának kutatói kimutatták, hogy a kanadai sarkvidéken a sziklák eróziója gyorsulni fog az emelkedő hőmérséklettel és pozitív visszacsatolást idéz elő, ami egyre több szén-dioxidot szabadít fel a légkörbe. A szén-dioxid pedig gyorsítja a sarki régiók melegedését. A felfedezést a héten publikálták a Science Advances magazinban.

Az érzékeny régiókban, mint például a Sarkvidék, ahol a felszíni levegő hőmérséklete majdnem négyszer gyorsabban melegszik, mint a globális átlag, különösen fontos, megtudni az erózióból származó légköri szén-dioxid melegedéshez való potenciális hozzájárulását. Az egyik, amikor ez előfordul az, amikor bizonyos ásványok és sziklák kölcsönhatásba kerülnek a légköri oxigénnel, és kémiai reakciók sorozatán át szén-dioxid szabadul fel. Például, a szulfid ásványok eróziója szén-dioxidot előidéző savat szabadít fel más, közeli sziklaásványokból. A sarki permafrosztban ezek az ásványok az emelkedő hőmérséklet miatti talajolvadással a szabadra kerülnek, ami pozitív visszacsatolásként működik és gyorsítja a klímaváltozást. 

Olvadás a Peel-fennsíkon, amely a glaciális üledékben lévő szulfid és a karbonát ásványokat eróziós reakcióknak teszi ki. Az erózió szén-dioxidot szabadít fel, ami pozitív visszacsatolást idéz elő és gyorsítja a régiók melegedését.
Fotó: Suzanne Tank / Oxfordi Egyetem

 

 

A szén-dioxid felszabadulás a szulfid erózió eredménye

 

Mostanáig azonban nagyrészt ismeretlen volt, hogy ez a reakció hogyan fog reagálni a hőmérséklet változásra és mennyi extra szén-dioxid szabadulhat fel. Ebben a tanulmányban kutatók Kanada legnagyobb folyórendszerének, a Mackenzie-folyónak 23 helyszínéről származó szulfát koncentráció dokumentumok felhasználásával vizsgálták az erózió folyamatának érzékenységét a hőmérséklet emelkedésre. A szulfát, mint a szén-dioxid, a szulfid eróziónak az eredménye és felhasználásával nyomon lehet követni, milyen gyorsan történik a folyamat. Az eredmények azt mutatták, hogy a szulfát koncentráció vízgyűjtő terület szerte gyorsan emelkedik a hőmérséklettel. Az elmúlt 60 év során (1960-2020) a szulfid erózió 45%-kal fokozódott, ahogy a hőmérséklet 2.3 Celsius-fokkal emelkedett. 

 

Ez rávilágít arra, hogy az erózióval felszabaduló szén-dioxid pozitív visszacsatolást idézhet elő, ami gyorsítja a sarki régiók melegedését.

 

Ezekkel a folyóból származó múltbéli feljegyzésekkel a kutatók előre jelezték, hogy a Mackenzie-folyóból felszabaduló szén-dioxid mérsékelt kibocsátási forgatókönyv esetén 2100-ra megduplázódhat, évi 3 billió kilogrammra. Ez a változás körülbelül ekvivalens Kanada hazai légi közlekedési szektorának teljes éves kibocsátásának felével.

A vízgyűjtő terület nem minden része reagált ugyanúgy. Az erózió sokkal érzékenyebb volt a hőmérsékletre a sziklás hegységekben és a permafroszttal fedett területeken.

A folyamat modellezésével a kutatók kimutatták, hogy a szulfid eróziót gyorsították azok a folyamatok, amik feldarabolják a sziklákat, amikor megfagynak és széttörnek. Viszont a tőzegláppal fedett területeken kisebb volt a szulfid oxidáció emelkedése a melegedéssel, mert a tőzeg védi az alapkőzetet a folyamattól.

Sarkvidék szerte számos hasonló környezet van, ahol a kőzetfajták, az alapkőzet nagy arányú kitettsége, és az állandóan fagyott talajú területek kombinációja olyan körülményeket teremt, ahol a melegedés a szulfid erózió gyors emelkedését idézi elő. Következésképpen rendkívül valószínű, hogy ez a hatás nem korlátozódik a Mackenzie-folyóra.

(Forrás: Oxfordi Egyetem: https://www.ox.ac.uk/)