En ny studie fann att bergerosionsprocessen kan vara en källa till ny koldioxidgas som kan släppa tillbaka den till atmosfären mycket snabbare än den absorberas i nyligen exponerad sten. Forskarna genomförde fältarbete i en av de mest erosionsbenägna bergskedjorna i världen - Taiwans centralområde (ovan). Kredit:Robert Hilton, Durham University
Forskare har länge vetat att branta bergskedjor kan dra koldioxid (CO 2 ) ut ur atmosfären – när erosion exponerar ny sten, det startar också en kemisk reaktion mellan mineraler på sluttningar och CO 2 i luften, "vittrar" berget och använder CO 2 att producera karbonatmineraler som kalcit.
En ny studie ledd av forskare från Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), dock, har vänt denna idé på huvudet. I papper som släpptes den 12 april i tidskriften Vetenskap , forskarna meddelade att erosionsprocessen också kan vara en källa till ny CO 2 gas, och kan släppa tillbaka den till atmosfären mycket snabbare än den absorberas i nyexponerad sten.
"Detta går emot en långvarig hypotes att fler berg betyder mer erosion och vittring, vilket innebär en extra minskning av CO 2 . Det visar sig att det är mycket mer komplicerat än så, " säger Jordon Hemingway, en postdoktor vid Harvard University och huvudförfattare på tidningen.
Källan till denna extra CO 2 är inte helt geologisk. Istället, det är biprodukten av små mikrober i bergsjordar som "äter" gamla källor till organiskt kol som är fångade i berget. När mikroberna metaboliserar dessa mineraler, de spyr ut koldioxid.
Forskarna kom till denna insikt efter att ha studerat en av de mest erosionsbenägna bergskedjorna i världen - Taiwans centrala område. Denna branta räckvidd drabbas av mer än tre stora tyfoner varje år, som var och en mekaniskt eroderar jorden och stenen genom kraftiga regn och vindar.
Hemingway och hans kollegor undersökte jordprover, berggrund, och flodsediment från centralområdet, letar efter tydliga tecken på organiskt kol i berget. Det de hittade där förvånade dem.
"Längst ner i markprofilen, du har i princip oförvittrad sten. Så fort du träffar botten av jorden, lager, fastän, du ser sten som är lös men ännu inte helt nedbruten, och vid denna tidpunkt verkar det organiska kol som finns i berggrunden försvinna helt, " konstaterar Hemingway. Vid den punkten i jorden, teamet märkte också en ökning av lipider som är kända för att komma från bakterier, han lägger till.
"Vi vet ännu inte exakt vilka bakterier som gör detta - det skulle kräva genomik, metagenomik, och andra mikrobiologiska verktyg som vi inte använde i denna studie. Men det är nästa steg för den här forskningen, säger WHOI:s maringeokemist Valier Galy, senior författare och Hemingways rådgivare i MIT/WHOI Joint Program.
Gruppen noterar snabbt att den totala nivån av CO 2 frigörs av dessa mikrober är inte tillräckligt allvarlig för att ha någon omedelbar inverkan på klimatförändringarna – istället, dessa processer äger rum på geologiska tidsskalor. WHOI-teamets forskning kan leda till en bättre förståelse för hur bergsbaserade (eller "litosfäriska") kolkretslopp faktiskt fungerar, vilket kan hjälpa till att generera ledtrådar till hur CO 2 har reglerats sedan jorden själv bildades.
"När man ser bakåt, vi är mest intresserade av hur dessa processer lyckades hålla nivåerna av CO 2 i atmosfären mer eller mindre stabil under miljontals år. Det gjorde det möjligt för jorden att ha det klimat och de förhållanden som den har haft – ett som har främjat utvecklingen av komplexa livsformer, " säger Hemingway. "Genom hela vår jords historia, CO 2 har vinglat över tiden, men har stannat kvar i den stabila zonen. Detta är bara en uppdatering av mekanismen för geologiska processer som gör att det kan hända, " han lägger till.
